XXVII. Ueber Excavatoren; von A. C. Both, Civil-Ingenieur in Portland (Maine, Amerika).Vom Hrn. Verfasser gefälligst eingesendete Brochüre: Description of A. C. Both's Patent Dredging Bucket; Portland 1873. D. R. v. D. p. J. Mit Holzschnitten und Abbildungen auf Tab. II. Both, über Excavatoren. Eine mehrjährige Beschäftigung mit Baggerarbeiten in den verschiedensten Bodenarten hat mich erkennen lassen, daß ein harter gelber oder blauer Thon zu den Materialien gehört, welche den Excavatoren die meisten Schwierigkeiten bereiten, daher auch die Unternehmer von Baggerarbeiten nicht gern an die Bearbeitung eines solchen Bodens herangehen. Selbst die besten bis jetzt dafür angewendeten Maschinen gaben nur ein sehr langsames Vorrücken in dem harten Thon, und man war bei Anwendung von Excavatoren genöthigt, das Gewicht derselben durch Auflegen bedeutender Eisenmassen zu vergrößern, um nur einen vollständigen Schnitt von dem Erdreich zu erhalten. Wird das Gewicht fortgelassen, ist also der Apparat nicht schwer genug, so vollführen die Kästen zwar einen gewissen Theil des Schnittes, aber nur bis der Zug an der Hebekette der Summe aus dem Widerstande des Bodens und dem Gewichte des Apparates gleich wird, worauf ein plötzlicher Ruck erfolgt – ein Zeichen, daß der Apparat aus dem Boden gerissen ist, ehe die beiden Kästen sich vollständig schließen konnten. Die Form des geförderten Erdreiches ergibt dies auch ganz klar, da dieselbe nicht aus einer zusammenhängenden Scheibe, sondern aus zwei getrennten Klumpen besteht. Holzschnitt I, Bd. 213, S. 104 Die Gründe für dieses Verhalten der Excavatoren in schwerem zähem Boden scheinen mir in Folgendem zu liegen. Die Schnittlinie der Apparate nach der jetzt üblichen Construction schließt sich weniger dem Halbkreise an; in Folge dessen dringen bei Beginn des Schnittes die scheidenden Kanten fast vertical in den Boden ein und setzen dieser Stellung dem Schließen der beiden Kästen einen bedeutenden Widerstand entgegen. Die beiden Holzschnitte I und II, welche die Apparate von Morris und Cumming und von Curtis, Fobes und Comp. darstellen, zeigen dies genauer. Holzschnitt II, Bd. 213, S. 104 Der Apparat wirkt bekanntlich in der Weise, daß er geöffnet auf den fortzunehmenden Boden niedergelassen wird, in denselben zum Theil einsinkt und damit ein Quantum desselben umspannt. Durch Anziehen der Kette a drehen sich die Kettentrommel b und mit ihr die daran befestigten Scheiben c, deren Ketten d an der beweglichen Welle e festgemacht sind und diese abwärts ziehen, wodurch der Excavator mittels der Schubstangen f, f geschlossen wird. Um nun die schneidenden Kanten aus der Anfangsstellung durch den schweren Boden hindurch einander näher zu treiben, ist ein sehr starker Zug an der Kette a nothwendig, welcher – wie erwähnt – die Veranlassung gibt, daß der Apparat überhaupt aus dem Boden gerissen wird. Haben die Schneidekanten erst etwa zwei Drittel ihres Weges zurückgelegt, so genügt das Gewicht des bereits abgeschnittenen Stückes Erdreich, den Apparat bis zur Vollendung des Schnittes festzuhalten. Das Unökonomische dieser Apparate liegt also darin, daß zu ihrer vollständigen Wirkung eine nicht unbedeutende Gewichtsvermehrung nur in dem ersten Theile einer jeden Operation erforderlich ist, welche während des Restes aber nur als todte Last wirkt. Bedenkt man, daß das aufzulegende Gewicht bei größeren Apparaten mehrere Tonnen betragen kann und dasselbe in einem Tage 500 bis 1000 Mal durchschnittlich einige Meter hoch zu heben ist, so kommt man zu dem Schluß, daß dieses Aushilfsmittel einen nicht geringen Kraftverbrauch und in Folge dessen einen nicht unbedeutenden Brennmaterialaufwand zur Folge hat. Auf Grund dieser Beobachtungen glaubte ich bei Construction eines brauchbaren Excavators dahin streben zu müssen, die schneidende Wirkung desselben während des ganzen Weges der angreifenden Kanten möglichst constant zu machen, und glaube dies durch die in Fig. 16 und 17 dargestellte Anordnung erreicht zu haben. Es sind bei derselben die beiden Kästen a, a des Excavators mit je zwei Scharnieren versehen – das eine an der Peripherie, das andere nahe der inneren Kante. Das erstgenannte Paar Scharniere ist mit dem Gestelle des Apparates mittels der Zugstangen b, b mit der Achse d der Kettentrommel verbunden und beschreibt bei der Bewegung einen Kreisbogen um diese Achse. Das zweite Paar Scharniere steht durch die Schienen c, c einerseits mit der Vorgelegwelle e in Verbindung, andererseits mit einem Bolzen f, welcher der Welle e in gleichem Abstande von der Mittellinie des Apparates gegenüberliegt; es schwingen also die inneren Scharniere in Kreisbögen um e und f als Mittelpunkte. Die Schienen c, c werden in einem Schlitz geführt, der durch Vorschrauben eines bogenförmigen Stückes i vor den Untertheil des Gestelles gebildet ist, wodurch die seitliche Bewegung der beiden Kästen a, a verhindert wird, während das Gestell selbst unten durch die Achse der Kettentrommel versteift ist. Um diese Achse dreht sich die Trommel mit den beiden angegossenen Getrieben frei. Letztere greifen in Räder auf der Vorgelegwelle e und drehen dadurch die mit ihnen verbundenen Kettenscheiben. Mit diesen ist wiederum die bewegliche Achse g durch Ketten verbunden, welche durch ihr Niedergehen vermittels der Schienen h, h das Schließen der beiden Hälften des Apparates bewirkt. In Folge der besonderen Aufhängung der Scharniere an den Kästen hat die Achse g einen nur geringen Hub zu machen; der Apparat kann also schneller arbeiten als die nach gewöhnlicher Construction. Außerdem ist die Lage der Trommelwelle d so angeordnet, daß die Schienen b mit ihren an den Scharnieren befestigten Enden einen ziemlich gleichen Ausschlag nach oben und nach unten haben, wie auch der Holzschnitt III zeigt, in welchem wie bei den anderen Skizzen die offene Stellung durch ausgezogene, die geschlossene durch punktirte Linien angedeutet ist. Der Winkel dieser Schienen gegen Verticale weicht daher auch äußersten Stellungen wenig von einem Rechten ab. Holzschnitt III, Bd. 213, S. 106 Versuche, welche mit einem Modell des neuen Apparates angestellt sind, haben recht befriedigende Resultate ergeben; gleichzeitig sind die Arbeit und der Kraftverbrauch desselben mit einigen der in Amerika gebräuchlichsten Constructionen in der Art verglichen worden, daß für dieselben der Weg der Schneiden aufgezeichnet und die auf Schließen des Apparates wirksame Kraft für verschiedene Stellungen desselben berechnet worden ist. Holzschnitt IV, Bd. 213, S. 106 Die beigefügten Diagramme geben in Holzschnitt I den Apparat von Morris und Cumming in New-York, in II von Curtis, Fobes und Comp. in Port- und in IV den Apparat von Th. Symonds in Portland. Die Zeichnungen sind unter der Voraussetzung erhalten, daß die schraffirten festen Drehpunkte ihre verticale Entfernung von dem Boden nicht ändern und daß mit Ausnahme des letztgenannten Apparates (IV) die Seitenkanten der Kästen bei Anfang des Einschneidens gleiche Winkel mit der Horizontalen bilden. Die übrigen Vergleichszahlen sind in nachstehender Tabelle zusammengetragen – unter Annahme, daß bei allen Apparaten die Kästen einen Radius von 0,76 und 1,22 Meter Breite, also 1,11 Kub. Met. Fassungsraum haben, und daß die Zugkraft an der Kette zum Schließen des Apparates 1500 Kilogrm. beträgt. Die Vergleichung der Zahlen in dieser Tabelle und der Holzschnitte ergibt zunächst, daß mein Apparat den größten Schnitt macht, welcher sogar den eigentlichen Kubikinhalt der Kästen übersteigt, während das Förderquantum für Apparat I und II unter dem Inhalt der Kästen bleibt. Der Apparat von Symonds (IV) würde unter den gemachten Voraussetzungen nach oben schneiden und gar nichts fördern; er ist eben nur in weichem Boden zu gebrauchen, wo er leicht einsinken kann. Es ergibt sich ferner, daß mein Apparat von Anfang an ein Zusammengehen der Schneiden befördert und eine flachere Schicht abschneidet, während – wie schon bemerkt – die Schneiden bei Morris-Cumming (I) und bei Curtis-Fobes (II) zuerst ein Stück vertical niederschneiden. Excavatoren Morris-Cumming Curtis-Faves Both Symonds Spannweite (Meter)   1,64   1,65   2,57   2,57 Weg der Kette (Meter)   1,30   0,84   2,29   1,65 Abgeschnittene Fläche (Quadr. Met.)   0,60   0,74   1,02   0,28 Förderung pro Schnitt (K. M.)   0,74   0,91   1,25 – Wirksame Zugkraft in Stellung 1.      „         (Kilogrm.)       „      2.      „           „        „         „      3.      „           „        „         „      4.      „           „        „         „      5.      „           „        „         „      6. vergl.Holzschn.I-IV. 212521252405212519651594 1764152215221196  985  817 243225002647250024322142 40623422250021671477  942 Die Tabelle ergibt noch, daß die für das Schneiden wirksame Kraft bei meinem Apparate nahezu constant ist, während sie bei dem von Symonds (IV) von einem hohen Anfangswerth an sehr schnell abnimmt; die beiden anderen Apparate (I und II) zeigen Abweichungen, welche zwischen den angeführten Extremen liegen. (Aus der Zeitschrift des Vereins deutscher Ingenieure, 1874 S. 35.)