Grabmaschinen

Grabmaschinen, auch Erdbagger, Trockenbagger und Exkavatoren genannt, sind durch Dampf- oder durch andre mit ihnen verbundene Motoren getriebene maschinelle Vorrichtungen, welche die Bodenlösung (s.d.) und die Bodenförderung (s. Bodenbeförderung, Bd. 2, S. 101) bewirken. Ihre Anwendung kommt namentlich dort in Frage, wo bedeutende Erdbewegungen vorzunehmen sind, bei denen das Lösen von Hand nicht mehr genügt oder keine genügende Anzahl von Arbeitern beschafft werden kann.

Bei Eisenbahnbauten mit größeren Einschnitten (s.d.) besteht die Hauptaufgabe der Grabmaschinen vielfach nur darin, durch Ausheben von Längsschlitzen den Arbeitern möglichst viele für die Förderung der Erdmassen bequem gelegene Angriffspunkte zu schaffen. Ihrer Konstruktion nach können (vgl. [1], S. 506) bei den Grabmaschinen unterschieden werden: 1. solche, die dem Pfluge nachgebildet sind; 2. solche, die in ihrer Anordnung und Wirkungsweise den Flußbaggern entsprechen und gewöhnlich Trockenbagger oder Exkavatoren genannt werden.

1. Der Pflug selbst wurde schon verhältnismäßig früh zu Erdarbeiten benutzt [1], S. 506, namentlich zum Auswerfen von Gräben, vgl. [2]–[9]. Er gestattete aber nur die Lösung der Erde. Erst durch Verbindung geeigneter, zur Hebung des gelösten Bodens dienender Einrichtungen mit dem Pfluge wurde eine Grabmaschine geschaffen. Zu nennen sind die Maschine von Laigel [10] und der sogenannte »selbstladende Karren« von Palmer [11], bei welch letzterem die am Karren befestigten und durch Hebel und Kniestücke einstellbaren Pflugscharen den beim Vorwärtsschieben gelösten Boden an die hohlen Radkränze abgeben, die, ähnlich den Wasserrädern, in Zellen geteilt sind, wodurch sie das Material heben und durch ihre zur Seite geneigte Stellung in den Karren gleiten lassen können. Aehnliche Vorrichtungen, die ebenfalls noch durch tierische Kraft oder durch Göpel (s.d.) bewegt wurden, sind von Lepage [12], Pallisard [13] und Paul [14] zum Einschneiden von Entwässerungsgräben ausgebildet und benutzt worden, während die neueren Grabmaschinen dieser Art in ihrer Wirkungsweise dem Fowlerschen Dampfpflug nachgebildet wurden, indem man sie von einem feststehenden Motor aus mittels einer Seiltransmission über das Arbeitsfeld bewegte. Als solche sind zu nennen die Grabmaschinen von Gonellaz [15], Clark [16], Buchanan [17] und Sang [18]. Bei der Maschine von J. Clark in Kensington (England) (D.R.P. Nr. 12120) wird das von vier Rädern getragene Wagengestell von zwei Dampfwinden mittels Drahtseilen wechselweise über den Arbeitsplatz hin und her gezogen, wobei jedesmal die an der vorderen Stirnseite angebrachten Pflugscharen den Erdboden lösen, während die auf der entgegengesetzten Wagenseite befindlichen Scharen über dem Boden durch eine besondere Vorrichtung festgehalten werden. Bei der Umkehrung der Bewegung vertauschen auch die beiden Scharengruppen die Rolle. Das von den Scharen gelöste Erdreich schiebt sich wie bei der Maschine von Lepage [12] auf ein in der Längsrichtung des Wagens bewegtes endloses Tuch und wird durch dieses einem zweiten, quer zum Wagen angeordneten zugeführt. An das Ende dieses letzteren etwas ansteigenden Tuches angelangt, stürzt das Erdreich entweder in einen unterteilten Karren zur weiteren Beförderung, oder es fällt nieder, um an Ort und Stelle zur Dammbildung benutzt zu werden. Bezüglich andrer Vorschläge vgl. [1], S. 540.

2. Wichtiger und mehr zur Verwendung gelangt sind die den Flußbaggern nachgebildeten Grabmaschinen, bezüglich deren Einteilung und konstruktiver Ausbildung auf den Art. Bagger und die dort angeführte Literatur zu verweisen ist. Was ihre Anwendung betrifft, so werden die »Greiser« oder »Drehschaufelgräber« [19], S. 30, [20], [21], [22] (auch im Art. Bagger) im Erdbau hauptsächlich bei Herstellung von Vertiefungen für Fundierungszwecke; die besonders in Amerika gebräuchlichen »Stiel-«, »Löffel-« oder »Schaufelgräber« [19], S. 31, [23]–[28] in[601] engen Querschnitten von bedeutender und wechselnder Tiefe, also in hügeligem Gelände und bei ungleichartiger Bodenart, verwendet. Als Vorbild für diese Grabmaschinen diente der von Ottis in Philadelphia in den dreißiger Jahren vorigen Jahrhunderts gebaute Stielgräber [1], S. 510. Einen solchen Schaufelgräber von Ruston, Proctor & Cie. in Lincoln (England) zeigt Fig. 1 bei der Arbeit [1], S. 515. Die größtmögliche Anschnitthöhe beträgt etwa 6 m, gewöhnlich jedoch wegen der Gefahr des Absturzes nicht über 4,5 m. Die zuerst in Frankreich durch Couvreux (1860) eingeführten »Eimerkettengräber« [1], S. 516, [19], S. 37, [29]–[35] dagegen verlangen gleichmäßiges Gefüge des Bodens und eignen sich nur für ebenes Gelände, wo die Anlage der Fördergleise am Einschnittrand oder auf der Einschnittsohle keine Schwierigkeiten macht. In der Regel wird vom Einschnittrande aus von oben nach unten gegraben (s. Fig. 2 und 4) [19], S. 39 und 40, wobei die den geförderten Boden aufnehmenden Wagen in langen Reihen entweder neben (Fig. 2) oder unter der Maschine (Fig. 4) in einer Durchfahrt des Maschinengerüstes stehen. Die Grabmaschine selbst bewegt sich auf ihren Schienen selbsttätig an oder über dem Wagenzuge hin, wobei die Wagen mit Hilfe der Schüttrinne vollgeschüttet werden. Um zu verhindern, daß Erde zwischen die Wagen fällt, sind an den Schüttrinnen Klappen angebracht, die es ermöglichen, den Absturz der Erde plötzlich von einem zum andern Wagen überzuleiten. Wird die Arbeit in mehreren Fördergeschossen ausgeführt, so bleibt jedesmal eine Bank stehen, die während des Angriffes des nächsten Geschosses entweder von Hand oder durch die Maschinen von unten nach oben wegzuarbeiten ist. Zu letzterem Zweck sind die neueren Eimerkettengräber von Vasset, Vering und Vollhering & Bernhardt (Lübecker Maschinenbaugesellschaft) mit auswechselbaren Eimerketten und Leitern ausgerüstet, so daß dieselben Maschinen, wie Fig. 3 und 5 zeigen, auch gegen den Berg von unten nach oben arbeiten können. Eine fernere Neuerung der Lübecker Maschinenbaugesellschaft besteht darin, daß die Leiter selbst nicht geradlinig und steif wie seither, sondern aus mehreren durch Gelenke zusammengehaltenen Stücken zusammengesetzt und an einem Gelenkfachwerk so aufgehängt wurde, daß man durch Einsetzen oder Wegnehmen einzelner Fachwerkstäbe die Leiter knicken kann, wodurch ein mehr oder weniger langer Teil der Kette unten wagerecht läuft, während der obere Teil wie seither schräg ansteigt. Dadurch ist es möglich, mittels des wagerechten Kettenteils in erreichbarer Tiefe auf gewisse Strecken wagerechte Schichten abzugraben. Die genannte Maschinenbaugesellschaft gibt für die von ihr gebauten drei Grundformen solcher Grabmaschinen bezüglich ihrer Leistungsfähigkeit, des Kohlenverbrauchs u.s.w. folgende Zahlen an:

Eingehende Beschreibungen der neueren, beim Nord-Ostsee-Kanal, beim Manchester-Kanal u.s.w. benutzten Grabmaschinen finden sich in den Abhandlungen [36]–[51]. S.a. die Art. Bagger, Greifer.

Literatur: [1] Hottenroth, Fr., Beiträge zur Geschichte der Grabmaschinen und der maschinellen Grabarbeit, Zeitschr. f. Bauk. 1882, S. 503–540. – [2] Faulhaber, Der Ingenieurschul anderer Teil u.s.w., Ulm 1683, 3. und 4. Teil, S. 132–134. – [3] Leupold, Theatrum machinarum, Schauplatz der Wasserbaukunst, Leipzig 1724, Kap. XI, S. 64. – [4] Koch, Lucas, Abhandlung vom Straßenbau, Augsburg, 1. Aufl. 1776, 2. Aufl. 1788, S. 73, 78 und 79. – [5] Krünitz, J.G., Oekonomisch-technologische Encyklopädie, Berlin 1794, Teil 62, S. 462–465. – [6] v. Bruckmann, Ueber die Anwendung von Pflügen bei Grabarbeiten, Verhandl. d. Ver. z. Beförd. d. Gewerbfl. in Preußen 1826, 5. Jahrg., S. 194. – [7] Umpfenbach, Theorie des Neubaues u.s.w. der Kunststraßen, Berlin 1830, S. 189. – [8] Bühlmann, Allgemeine Maschinenlehre, Braunschweig 1875, Bd. 4, S. 522. – [9] Rziha, Eisenbahn-Unter- und Oberbau, Wien 1876, S. 219. – [10] Descriptions des machines et procédés consignés dans les brevets d'invention etc., publiées par les ordres de M. le ministre du commerce, Bd. 14, S. 259, Taf. XIX. – [11] Dinglers Polytechn. Journal 1832, Bd. 46, S. 328–330, Taf. V. – [12] Descriptions des machines etc., Bd. 56, S. 448–455, Taf. XXVIII. – [13] Dinglers Polytechn. Journal 1834, Bd. 53, S. 285. – [14] Ebend. 1849, Bd. 111, S. 183. – [15] Der Maschinenbauer 1877, Bd. 12, S. 145, 149 und 150. – [16] Dinglers Polytechn. Journal 1881, Bd. 240, S. 233. – [17] Engineering 1880, II, S. 166 und 169. – [18] Ebend. 1881, I, S. 157. – [19] Barkhausen, Erdarbeiten, Handb. f. Bauk., Berlin 1892, Abt. 3, Heft 4, S. 30–44. – [20] Zentralbl. d. Bauverw. 1884, S. 7; 1885, S. 190 und 192. – [21] Wochenbl. f. Arch. u. Ing. 1884, S. 244. – [22] Engineer 1885, II, S. 384. – [23] Zeitschr. d. österr. Ing.- u. Arch.-Ver. 1871, S. 181. – [24] Zeitschr. d. Arch.- u. Ing.-Ver. zu Hannover 1878, S. 193; 1881, S. 490. – [25] Engineering 1877, I, S. 360. – [26] Engineer 1877, I, S. 80. – [27] Dinglers Polytechn. Journ. 1887, Bd. 265, S. 591. – [28] Engineering 1887,1, S. 123; 1889,1, S. 343, 348, 411. – [29] Ebend. 1872, II, S. 290, und Polytechn. Zentralbl. 1872, N.F., Bd. 26, S. 1595. – [30] Engineer 1880, Bd. 49, S. 411. – [31] Engineering 1880, Bd. 30, S. 504. – [32] Le Génie civil 1885, Bd. 7, S. 293, 305 und 390. – [33] Glasers Annalen f. Gewerbe- u Bauw. 1884, Bd. 15, S. 184. – [34] Ann. des travaux publics 1885, Bd. 6, S. 1265. – [35] Zeitschr I. Transportw. und Straßenb. 1885, S. 12. – [36] Dampflöffelbagger der Bucyrus-Dampfbagger-Baugesellschaft auf der Ausstellung in Chicago, Engineering 1893, II, S. 175. – [37] Trockenbagger beim Bau des Nord-Ostsee-Kanals, Engineer 1893, II, S. 326, 328, 332, und Glasers Ann. f. Gew.- u. Bauw. 1894, I, S. 149 und 162. – [38] Die beim Bau des Manchester-Schiffkanals benutzter Bagger, Engineering 1904,1, S. 126; Engineer 1894, I, S. 457. – [39] Ueber amerikanische Grab-[602] und Planiermaschinen, Zeitschr. f. Transportw. u. Straßenb. 1894, S. 103. – [40] Trockenbagger für den Chicagoer Entwässerungskanal, Engineering News 1894, II, S. 224. – [41] Elektrisch betriebener Trockenbagger von Smulder in Rotterdam, Engineer 1895, II., S. 110, 116, 136, 180, 310, 316; Schweiz. Bauztg. 1896, Bd. 27, S. 69; Zentralbl. d. Bauverw. 1896, S. 277; Zeitschr. d. Oesterr. Ing.- u. Arch.-Ver. 1896, S. 457; Zeitschr. d. Ver. deutsch. Ing. 1896, S. 802; Génie civil 1896, Bd.29, S. 113; Engineering 1896, S. 451 u. 457. – [42] Bagger in Verbindung mit Fördereinrichtung, Engineering News 1896, II, S. 126. – [43] Die Osgood-Dampfschaufel am Chicagoer Entwässerungskanal, Engineering 1897, I, S. 237 u. 241. – [44] Der Patent-Exkavator von Bowford & Evershed, Engineer 1898, I, S. 130; Ein neuer Trockenbagger, Engineering News 1900, I, S. 90. – [45] Maschine zum Ausheben von Gräben von Dalton, Engineering News 1900, II, S. 18. – [46] Erdbagger von Ruston-Proctor & Cie. in Lincoln, Ann. f. Gew.- u. Bauw. 1901, II, S. 96; Oesterr. Zeitschr. f. Berg- u. Hüttenw. 1901, Febr., S. 101; Dinglers Polytechn. Journ. 1901, April, S. 266. – [47] Wels, R., Neue Baggerkonstruktionen, Zeitschr. d. Ver. deutsch. Ing. 1902, S. 405 u. 442. – [48] Löffelbagger für das neue Avonmouth-Dock, Engineer 1902,1, S. 212. – [49] Bagger mit rotierenden Extraktoren, Bauart Sonderegger, vom Panama-Kanal, Schweiz. Bauztg. 1903, I, S. 33. – [50] Löffelbagger, Engineering News 1903, II, S. 545; Engineer 1904, I, S. 120 u. 167; II, S. 116; Engineering 1904,1, S. 816. – [51] Hardy, Dampfschaufel für die Erdarbeiten am Wasserwerk zu Washington, Engineering Record 1904, Bd. 49, S. 493; Stephens Gräber mit Kran, Engineer 1905, I, S. 96; Löffelgräber für den Panama-Kanal, Engineer 1905, I, S. 233.

L. v. Willmann.

Fig. 1.

Fig. 2., Fig. 3.

Fig. 4., Fig. 5.