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Tiefbaufahrzeug für verschiedene Verwendungszwecke Gegenstand der
Erfindung ist ein Tiefbaufahrzeug, das bezüglich seiner Fortbewegung, Beladung,
Antriebsart, Anbaumöglichkeit von Geräten sowie seiner Lenkung neue Wege geht, sein
Anwendungsgebiet gegenüber bekannten Geräten erweitert und eine wesentliche Neuerung
auf diesem Gebiete darstellt. Als Fortbewegungsorgan besitzt das Fahrzeug zwei große
besonders profilierte Laufwalzen, welche gegenseitig mindestens zweidimensional
gelenkig durch zwei kräftig gebaute Rahmen miteinander verbunden sind. Die Lenkung
des Tiefbaufahrzeuges erfolgt mittels Seilzügen durch gegenseitige Richtungsänderung
der Laufwalzen. Durch Abdichten der Laufwalzen und der Rahmenkörper kann das Tiefbaufahrzeug
schwimmfähig gemacht werden. Die sonst für diesen Zweck verwendeten Geräte besitzen
als Fortbewegungsorgan sogenannte Raupen, gegenüber denen das Tiefbaufahrzeug der
Erfindung folgende Vorteile besitzt: i. größere Betriebssicherheit, da die Laufwalze
wesentlich unempfindlicher und verschleißfester ist, weil siekeine gegenseitig sich
bewegenden Einzelteile besitzt; z. größere Zugkraft durch: a) die Möglichkeit, sich
selbst zu beladen, und b) durch größeren Gleitwiderstand; 3. bessere Geländegängigkeit
durchVerwindbarkeit mittels Rahmengelenk; 4. Beladefähigkeit; ,5. Schwimm- und Watfähigkeit;
6. direkte Ein- und Anbaumöglichkeit von Arbeitsaggregaten; 7. Verwendbarkeit der
Laufwalzen als Seilwinde bis zu Iooo m Seillänge und 15 t Zugkraft; B. größere
Verdichtung von frisch aufgeschüttetem Boden.
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Der Antriebsmechanismus für die Laufwalzen kann beliebig gestaltet
werden, entweder ist der Antriebsmotor in die Laufwalzen direkt eingebaut
und-
überträgt sein Drehmoment in beliebiger Art und Weise auf dieselbe oder er sitzt
außerhalb der Laufwalze und überträgt sein Drehmoment von außen direkt oder .durch
eine Hohlachse von innen auf das Laufrad. Zweckmäßigerweise wird das Tiefbaufahrzeug
diesel- oder benzinelektrisch angetrieben und die Antriebseldllctromotoren in die
Walzen gelegt. Der diesel- bzw. benzinelektrische .Antrieb hat für dieses Tiefbaufahrzeug
noch den besonderen Vorzug, daß die Lenkung, angebaute sonstige Arbeitsgeräte, wie
Kran, Schürfkübel, Seilwinden u. a., durch Elektromotoren betätigt bzw. angetrieben
werden können und zwei und mehr Geräte sich gegenseitig speisen können, und daß
es als Stromerzeuger auch für andere Zwecke dienen kann. Ein nach diesen Prinzipien
gebautes Tiefbaufahrzeug mit einem eingebauten Schürfkübel, das sich als Versuchsmodell
praktisch bewährt hat, weist folgende technische Daten auf:
| i. Antrieb . . . . . . . dieselelektrisch i5o PS |
| 2. Eigengewicht . . . . 20 t |
| 3. Tragfähigkeit . . . . 2o t |
| 4. Länge über alles . . 13 m |
| 5. Breite über alles . . 3 m |
| 6.. Höhe . . . . . . . . 3,35m |
Dieses Tiefbaufahrzeug entwickelt eine Zugkraft unbeladen von 20 t und beladen von
30 t; seine Watfähigkeit geht bis zu i,5o m Tiefe. Die Fährgeschwindigkeit
konnte von
0,5 bis 3o km/Std. beliebig reguliert werden, und bei Erdarbeiten
wurde bei einer Entfernung von
500 m eine Stundenleistung von 5o cbm erzielt.
Sein Steigvermögen betrug 6o%, und größere Steigungen konnten dadurch befahren werden,
.daß auf der vorderen Laufwalze sich ein verankertes Drahtseil aufspillte.
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Die konstruktive Durchbildung der Erfindung ist in den Zeichnungen
beispielsweise schematisch dargestellt: Fig.i Vorderansicht des Tiefbaufahrzeuges,
Fig. 2 Draufsicht auf das Tiefbaufahrzeug, F ig. 3 Längsschnitt durch das Tiefbaufahrzeug
mit dieselelektrischem Antrieb und eingebautem Schürfkübel, Fig.4 Längsschnitt durch
das Tiefbaufahrzeug mit in die Laufwalzen eingebauten Verbrennungskraftmaschinen
und im Gerät eingebautem Schürfkübel, Fig. 5 Längsschnitt durch die Laufwalze mit
eingebauter Verbrennungskraftmaschine, Fig.6 Längsschnitt durch das Tiefbaufahrzeug
mit eingebautem Schürfkübel und außenliegendem Lauf walzenantrieb, Fig. 7 Draufsicht
auf Gelenk und Gelenkarme, Fig. 8 Schnitt A-B durch Fig. 7, Fig.9 Draufsicht auf
Lenkungseinrichtung des Tiefbaufahrzeuges, Fig. io Kinematik des Seilzuges für Lenkung,
Fig. i i Seitenansicht der Schneckenseiltrommel für Lenkung, Fig. 12 Querschnitt
durch Laufwalze, Fig. 13 Teilansicht von Fig. 12, Fig. 14 Schnitt C-D durch Fig.
13, Fig. 15 teilweiser Längsschnitt durch Laufwalze, Fig. 16 Seitenansicht der Laufwalze
mit aufgelegtem Laufring, Fig. 17 Vorderansicht der Laufwalze mit aufgelegten Laufringen,
Fig. 18 Schnitt durch Laufwalzenprofil, Fig. i9 Skelett des Laufprofils, Fig. 2o
Längsschnitt durch die Laufwalze mit eingebautem Planetengetriebe, Fg. 21 Draufsicht
auf die Befestigung der Hohlachse der Laufwalze, Fig. 22 Schnitt E-F durch Fig.
21, Fig. 23 Seitenansicht des Tiefbaufahrzeuges mit teilweise aufgelegten Gummilaufringen,
Fig. 24 Draufsicht auf das Tiefbaufahrzeug mit aufgelegten Gummilaufringen, Fig.
25 Teilschnitt durch Laufwalze mit aufgelegtem Gummilaufring, Fig. 26 Tiefbaufahrzeug
mit eingebautem Schürfkübel in Grundstellung, Fig. 27 Tiefbaufahrzeug mit eingebautem
Schürfkübel in Schürfstellung, Fig. 28 Tiefbaufahrzeug mit eingebautem Schürfkübel
in Transportstellung, Fig. 29 Tiefbaufahrzeug mit eingebautem Schürfkübel in Entleerungs-
und Planierstellung.
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Das Tiefbaufahrzeug besteht aus den Rahmen i und 2, welche zweckmäßigerweise
in Kastenbauart hergestellt werden: In diesen Rahmen sind die Hohlachsen 3 und 4
der Laufwalzen 5 und 6 gelagert. Um die Hohlachsen 3 und 4 gegen Drehung zu sichern,
besitzen dieselben die halbkreisförmigen Vertiefungen 55 und 56, in welche die Gegenprofile
57 und 58 eingreifen. Die beiden Rahmen i und 2 sind durch ein zweidimensional drehbares
Gelenk miteinander verbunden. Dieses Gelenk besteht aus dem im Rahmen vertikal gelagerten
und horizontal drehbarem Zapfen 7, welcher mit den beiden Lenkarmen 8 fest verbunden
ist. Mit diesen Lenkarmen ist der Zapfen 9 fest verbunden, welcher in dem Rahmen
2 drehbar ist; dadurch sind die beiden Laufwalzen gegenseitig drehbar und können
sich jedem Gelände anpassen. An den beiden Enden io und i i der Lenkarme 8 sind
die Drahtseile 12 und 13 befestigt und werden über die Umlenkrollen 14 und 15 auf
die Schneckenseilscheibe 16 geführt. Die Schneckenseilscheibe 16 wird durch den
umsteuerbaren Motor 17 über das Schneckengetriebe 18 angetrieben, dadurch die Laufwalzen
5 und 6 in ihrer Richtung zueinander verändert und dadurch das Tiefbaufahrzeug gelenkt.
Dadurch, daß die Drahtseile 12 und 13 an den Enden 1o und i i der Lenkarme 8 angreifen
und nicht direkt am Rahmen 2, wird beim Fahren im Gelände erreicht, daß sich die
Seilzüge nicht verschränken, wodurch eine einwandfreie Lenkung beeinträchtigt wäre.
Aus der Darstellung der Kinematik des Seilzuges nach Fig. io geht hervor, daß sich
die Länge der beiden Seile i2 und 13 nicht direkt proportional zueinander und im
Drehwinkel beim Lenkungsvorgang verändert. Deshalb ist als Seilwinde die Schneckenseilscheibe
16 vorgesehen, welche die Differenzen der jeweiligen Verkürzung bzw. Verlängerung
der Seilzüge 12 und 13 ausgleicht und die gleichmäßige Spannung derselben
während
des Lenkungsvorganges bewerkstelligt. Die Steuerung des Motors 17 erfolgt
durch das Steuerrad 54 über ein Schaltgerät. Das dieselelektrische Antriebsaggregat
befindet sich im vorderen Teil des Rahmens i neben dem Führersitz i9.
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Der Dieselmotor2o ist mit dem Stromerzeuger2i direkt gekuppelt. Der
Strom wird von dem Stromerzeuger 21 über ein vom Führersitz i9 aus zu betätigendes
Schaltgerät beliebiger Art durch die Hohlachsen 3 und 4 der Laufwalzen 5 und 6 den
in diesen eingebauten Elektromotoren 22 und 23 zugeführt. Diese Elektromotoren 22
und 23 treiben die Verteilergetriebe 24 und 25 an und diese wiederum die beiden
Differentialachsen 26 und 27 bzw. 28 und 29. Am Ende dieser Differentialachsen sind
die Ritzel3o, 31, 32 und 33 angebracht, welche in die Zahnkränze 34 und 35 der Laufräder
5 und 6 eingreifen; sowie die Bremstrommeln 8o, 81, 82 und 83, welche in beliebiger
Art mechanisch, hydraulisch oder durch Druckluft betätigt werden, wobei die Leitungszuführung
durch die Hohlachse 3 bz;w. 4 erfolgt. Durch die Differentialachsen 26, 27 und 28
sowie 29 werden bei sämtlichen Antriebsritzeln und Zahnkränzen gleiche Zahndrücke
erreicht was bei der starken Belastung dieses Antriebsaggregates ein außerordentlich
wichtiger Faktor ist. Anstatt Elektromotoren können auch Diesel- oder Benzinmotoren
36 und 37 (Fig. 4) direkt an die beiden Laufräder 5 und 6 eingebaut werden.. Der
Antrieb erfolgt über das Verteilergetriebe 25 analog dem Vorhergesagten. Die Zufuhr
des Betriebsstoffes, die Zufuhr der Frischluft, das Entweichen der Abgase sowie
die Leitung für die Bedienungsorgane erfolgen durch die Hohlachsen 3 und 4. Nach
Fig. 6 können die Antriebsmotoren 38 und 39 beliebiger Art .die Walzen 5 und 6 entweder
direkt antreiben oder mittels der Wellen 40 und 41 durch die Hohlachse und von da
wieder über Differentiale und Ritzel analog dem Vorhergesagten.
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Die Laufwalzen 5 und 6 sind aus gewalztem Blech hergestellt, und das
in Fig. 17 dargestellte Profil ist aufgeschweißt. Die in Fahrtrichtung pfeilförmige
Gestalt des Profils hat den Vorteil, .daß sich die Zwischenräume nicht mit Erde,
Schlamm, Schnee o. dgl. zusetzen, sondern diese Massen seitlich nach außen geschoben
werden, so daß die Laufwalze immer griffig bleibt. Das pfeilförmige Profil kann
auch nach Fig. 2 vorn abgeflacht sein, welche Anordnung sich in der Praxis gut bewährt
hat. Das auf die Laufwalzen aufgesetzte Profil besteht aus den Stahlplatten 42 und
43, welche rechtwinklig mit einem Rundstahl 44 zusammengeschweißt sind. Im Schnitt
stellt dieses .Profil ein rechtwinkliges Dreieck dar mit dem Winkel y = 6o°, wobei
die diesem Winkel gegenüberliegende Kathete in Fahrtrichtung liegt. Diese Profilseite
42 preßt die Erde erst fest, so daß der Gleitwiderstand erhöht und der Rollwiderstand
erniedrigt wird. Um die Tragkraft des Profils zu erhöhen, sind zwischen die Stahlplatten
42 und 43 die Verstärkungen 45 eingeschweißt. Zum Befahren von Straßen und Wegen
werden entweder auf die Laufwalzen 5 und 6 je zwei halbkreisförmige Laufringe aus
Stahl 46 und 47 bzw . 48 und 49 aufgelegt oder mit Gummi versehene Laufketten bzw.
Bänder 50, 5 i, 52, wie aus Fig. 23 ersichtlich. Der Anfang der Laufketten 5o,
51, 52 und 53 wird an den Laufwalzen 5 und 6 befestigt und mit dem Tiefbaufahrzeug
die ausgelegten Laufketten befahren, wodurch sich dieselben automatisch um die Laufwalzen
legen. Um bei einer eventuellen Deformierung der Oberfläche der Laufwalzen 5 bzw.
6 eine Beschädigung der Zahnkränze 34 und 35 zu verhindern, sind diese Zahnkränze
nicht .direkt auf der Innenseite der Laufwalze angebracht, sondern mit den Seitenteilen
der Laufwalze fest verbunden. Mit der Seitenwand 59 sind die Tragarme 6o und das
Lager 61 fest verbunden. Die kastenartig ausgebildeten Tragarme 6o sind an ihrem
Ende erhöht und mit dem Tragring 62 fest verbunden. In diesen Tragring wird nun
der Laufkranz eingelegt und befestigt, zweckmäßigerweise jedoch eine mehrgliederige
Kette 63 aufgeschweißt. Die Seitenwand 59.ist mit dem Laufrad 5 entweder verschraubt
oder verschweißt.
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Fig.2o stellt einen Antrieb der Laufräder mit Umlaufgetriebe dar.
Der Motor beliebiger Art 64 und der Innenzahnkranz 65 sind mit der Hohlachse 3 fest
verbunden. Der Planetenradträger 66 ist auf der Hohlachse 3 drehbar gelagert, und
das Ritzel 67 des Motors 64 greift in die Innenverzahnung 68 des Planetenträgers
66 ein. Die Zahnräder 69 und 70 sind mit derAchse 71 fest verbunden, welche in dem
Planetenradträger 66 drehbar gelagert ist. Das Zahnrad 69 steht mit dem Innenzahnkranz
65 und das Zahnrad 70 mit dem mit der Laufwalze 5 fest verbundenen Innenzahnkranz
72 im Eingriff. Diese Anordnung gestattet durch das sich ergebende große Übersetzungsverhältnis
die Verwendung schnelllaufender Antriebsmotoren.
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Die Betätigung des Schürfkübels 73 erfolgt durch zwei auf jeder Seite
desselben angebrachte Seilzüge 74 und 75., Die Betätigung dieser Seilzüge erfolgt
hydraulisch durch zwei doppelt wirkende Zylinder, an deren Kolbenstangenende Seilscheiben
drehbar gelagert sind. Der erforderliche hydraulische Druck wird von einer durch
einen Elektromotor angetriebenen Pumpe erzeugt. Die Steuerung der Seilzüge bzw.
der Zylinder erfolgt durch Ventile.
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Der Schürfkübel 73 ist um die Achse 76 drehbar gelagert und ist mit
der ebenfalls um diese Achse drehbar gelagerten Verschlußklappe 77 versehen. Die
Seilzüge 74 und 75 werden über je zwei an dem Auslegearm 78 angebrachte Umlenkrollen
und über die am Schürfkübel 73 angebrachte Seilführung 79 geführt, wobei der Seilzug
74 an dem Schürfkübel 73 und der Seilzug 75 an der Verschlußklappe 77 befestigt
ist. Zum Schürfen nach Fig. 27 wird aus der Grundstellung nach Fig. 26 der Schürfkübel
73 mit der Verschlußklappe 77 gleichmäßig bis zur gewünschten Schürftiefe durch
die Seilzuge 7q. und 75 gesenkt. Das Tiefbaufahrzeug fährt nur so lange über die
zu planierende Fläche, bis der Schürfkübel gefüllt ist. Hierauf werden beide Seilzüge
gleichmäßig betätigt und der Schürfkübel 73 in die Fahrstellung nach Fig. 28 gebracht.
Durch Betätigung des Seilzuges 75 wird die Verschlußklappe
77 nach
unten gesenkt, die Füllung des Kübels fällt heraus, und beim Weiterfahren des Tiefbaufahrzeuges
planiert diese Verschluß'klappe in Höhe ihrer Einstellung aus.
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Uni dieLaufwalze5 oder6 desTiefbaufahrzeuges als Seilwinde verwenden
zu können, ist an dem Tiefbaufahrzeug lösbar der Hebebock 84 angebracht. Zum Aufbocken
wird derselbe nach Fig. i heruntergelassen und das Tiefbaufahrzeug mit der dem Hebebock
gegenüberliegenden Laufwalze auf dem Ilebebock aufgefahren. Nun wird an der gehobenen
Laufwalze ein Drahtseil angebracht, zu welchem Zwecke in dem Profil der Laufwalze
ein Loch angebracht ist, Der Hebebock 84 besteht aus den zwei kräftigen Rohren 85
und 86, dem Querträger 87, der Befestigungsvorrichtung 88 sowie dem Seilring 89.
In den Rohren 85 und 86 befinden sich mit Tellern versehene, in diesen Rohren verstellbare
Stangen 9o und 9i. Dieser Hebebock kann auch als Anker verwendet werden, wobei die
Stangen 9o und 9i als Pflöcke dienen. Das Drahtseil wird uni den Seilring 89 gelegt
und an dem Laufrad 5 befestigt, «-elches sich nun auf die Laufwalze aufspillt wodurch
Steigungen beliebiger Art überwunden werden können.