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Bagger [2]

[49] Bagger. Die Entwicklung der Bagger im letzten Jahrzehnt erstreckt sich in der Hauptsache auf die in Bd. 1, S. 462 u. f. beschriebenen Typen mit Bezug auf Erhöhung der Leistungsfähigkeit und Wirtschaftlichkeit des Betriebes.

Die Löffel- oder Schaufelbagger sind vornehmlich in Amerika weiter ausgebildet und haben dieselben beim Bau des Panamakanals die weitestgehende Verwendung gefunden; sie werden dort unter dem Namen »steam shovel« (Dampfschaufel) in der Hauptsache von folgenden Fabriken gebaut: Marion Steam Shovel Comp., Ohio, Vulcan Iron Works, Toledo, Bucyrus Comp., South Milwaukee, Atlantic Equipment Comp., New York, Thew Automatic Shovel Comp., Ohio, Allis Chatmers Comp., Milwaukee. In Deutschland ist der Dampfschaufelbagger von Menck & Hambrock, Altona, erfolgreich entwickelt.

Die größeren Dampfschaufeln bis zu 100 t Eigengewicht und 4,8 cbm Löffelinhalt werden nach der A-Rahmenkonstruktion mit getrennten Dampfantrieben für das Hubwerk, das Schwenkwerk und das Vorschubtriebwerk gebaut (Fig. 1). Der Fahrantrieb wird von dem Hubwerkgetriebe abgeleitet. Die Hauptteile der Dampfschaufel sind: 1. der drehbare, A-Rahmenausleger mit dem Baggerlöffel und seinem Vorschubtrieb, 2. die Stützkonstruktion für die Ausleger, 3. der Wagen, 4. die Antriebsvorrichtungen zum Heben, Schwenken und Fahren [2]. – Der Baggerlöffel ist für Arbeiten in schwerem Boden ausgebildet und mit Bodenklappe zum Entleeren versehen. Die schneidende Kante der Schaufel trägt vier Schneidezähne, welche beim Graben in Sand und Kies zweckmäßig durch ein breites Messer ersetzt werden. Als Huborgan verwendet man Kette oder Seil, welches über eine Leitrolle am Kopf des Auslegers nach unten durch die hohle Achse der Drehscheibe und von dort zur Trommel des Hubwerkes geleitet wird. Die Windentrommel ist mit der Welle der Antriebsmaschine durch eine Bandreibkuppelung verbunden und trägt außerdem eine Bandbremse für das Senken des Baggerlöffels. Der Ausleger trägt und führt die Löffelstange, welche durch die auf dem Ausleger gelagerte Vorschubmaschine mit Hilfe einer Zahnstange bewegt wird. Die Drehscheibe, auf welche der Ausleger sich stützt, wird mit Hilfe zweier Seile geschwenkt, welche nach der Trommel der Schwenkmaschine geführt sind. Die Atlantic Equipment Comp. ordnet die Hubwinde auf dem unteren Teil des Auslegers an, sie schwenkt also mit und muß die Dampfzuführung daher gelenkig angeordnet werden [10].

Für geringere Leistungen baut man Drehscheibenschaufeln bis zu 45 t Eigengewicht und 1,5 cbm Schaufelinhalt nach Art des fahrbaren Dampfkrans. Der Antrieb des Drehscheibenschaufelbaggers[49] erfolgt gleichfalls durch drei getrennte Maschinen für das Hubwerk, das Schwenkwerk und den Vorschub der Löffelstange. Bei dem 32-t-Bagger der Thew Automatic Shovel Comp. (Fig. 2) ist die der Firma patentierte wagrechte Führung der fest gelagerten Löffelstange bemerkenswert, wodurch sich beim Baggern von selbst eine ebene Sohle ergibt [2].

Die Dampfschaufel bewältigt selbst schwierigen Boden, welcher mit Steinen, Holzresten, Schiefer oder weichem Sandstein durchsetzt ist sowie Braunkohle und übertrifft an Baggerkraft den Trockenbagger. Er bietet diesem gegenüber den weiteren Vorteil, daß er sich die Sohle für die Schienenverlegung selbst herstellen und wegen seiner geringen Konstruktionsbreite beliebig lange und schmale Einschnitte für Wege- und Eisenbahnbauten graben kann; auch läßt er sich leicht auf der Eisenbahn transportieren. Bei günstigem Boden, Sandbaggerung, werden in der Minute drei volle Löffelhube erzielt, bei schwierigem Boden und häufigem Weiterrücken des Baggers kommt man auf 1 Hub in der Minute. Man kann daher mit einer durchschnittlichen Tagesleistung (10 Stunden) von 1100 bis 2400 cbm rechnen [2, 10].

Neuerdings baut man die Löffelbagger auch mit elektrischem Antrieb nach Mehrmotorenbauart und zwar vornehmlich für großindustrielle Unternehmungen mit leistungsfähigen Kraftwerken, da durch Ersparung an Bedienung die teureren Anschaffungskosten reichlich ausgeglichen werden. Wegen des kräftigen Anzugsmoments bevorzugt man Hauptstrom – Gleichstrommotoren, welche gegen zu hohe, plötzliche Stromstöße durch selbsttätig wirkende Hochstromausschalter bezw. durch eine elektromagnetische Stoppbremse gesichert werden. Die Fig. 3 zeigt einen elektrisch betriebenen Drehscheibenlöffelbagger mit 3 cbm Löffelinhalt von der Firma Menck & Hambrock in Altona [10].

Die Trockenbagger oder Exkavatoren sind in Deutschland für Kanalbauten und für die Industrien der Erden und Steine sehr in Aufnahme gekommen und werden vorzugsweise von deutschen Firmen gebaut: Lübecker Maschinenbaugesellschaft, Lübeck, Dresdener Maschinenfabrik und Schiffswerft A.-G., Dresden-Uebigau, Gebr. Sachsenberg, Roßlau, Bleichert, Leipzig. Die Konstruktionen dieser Firmen lehnen sich in den Grundzügen an den Couvreuxschen Bagger (s. Bd. 1, S. 466) an. Sie finden für Tief- und Hochbaggerungen Verwendung; für erstere werden die Baggereimer von 0,1 bis 0,25 cbm Inhalt meist offen, für letztere mit kleinem Inhalt geschlossen ausgeführt. Der Eimerabstand beträgt viermal Kettenteilung. Die Eimerkettengeschwindigkeit übersteigt nicht 0,7 m/sek. Die als Träger konstruierte Eimerleiter, welche früher um die obere Turaswelle drehbar gelagert wurde, wird euerdings am wagenseitigen Ende an einem festen Ausleger dicht über dem Erdboden drehbar gelagert und am freien Ende durch einen Flaschenzug – Kette oder Seil – unter Einschaltung von Sendern zur Dämpfung der beim Baggern auftretenden Stöße gehalten. Die mit Spannvorrichtung[50] versehene Eimerkette kann für durchhängende oder geführte Kette eingerichtet werden, je nachdem der Bagger leichten oder schweren Boden bewältigt [3]. Die Knickleiter findet gelegentlich Anwendung, um von Tiefbaggerung in Hochbaggerung übergehen zu können (Fig. 4). Die geknickte Leiter wird in zwei Flaschenzügen aufgehängt, und die Teile derselben werden an den Knickpunkten mit verstellbaren Spannstangen verbunden oder es werden feste Gelenkpunkte mit Umlenkkette für den Knickpunkt vorgesehen. Bei dieser Anordnung können die für die Tiefeimerkette vorgesehenen offenen Baggereimer ohne weiteres für Hochbaggerung verwendet werden. Fig. 5 stellt den größten Trockenbagger der Welt dar; er ist von der Lübecker Maschinenbaugesellschaft für die Braunkohlengrube der Bergbaugesellschaft geliefert und hat bei einem Eimerinhalt von 0,5 cbm und bei 32 Eimerausschüttungen in der Minute eine Leistung von rund 900 cbm/St. erreicht [7].

Die Trockenbagger werden vorwiegend nach dem Einmotorensystem erbaut, da die Fahrgeschwindigkeit derselben, um der grabenden Eimerkette neue Angriffsflächen zu bieten, mit der Förderleistung, d.h. der Eimerkettengeschwindigkeit, im Einklang stehen muß. Die Triebwerke zum Fahren und zum Bewegen der Eimerkette werden daher mit einzustellender Uebersetzung von einer Zwillingsdampfmaschine oder einem Elektromotor angetrieben. Auch für das zeitweilige Heben und Senken der Leiter ist keine besondere Antriebsmaschine erforderlich, da dann der Baggerbetrieb ruht. Beim Dampfantrieb wird der Dampfkessel als Gegengewicht für die Eimerleiter verwendet, während beim elektrischen Antrieb der Motor zum Gewichtsausgleich und günstigeren Riemenantrieb auf einem Gegenausleger angeordnet wird. Bei beiden Antriebsarten erhält das Turasvorgelege eine hydraulische Reibungskupplung, um die Stöße der Eimerkette auszugleichen.[51] Der Elektromotor erhält außerdem einen Höchststromausschalter. Neben den drei Hauptantrieben wird auch die Schüttklappe maschinell bewegt. Die Trockenbagger entleeren das Baggergut direkt in Eisenbahnwagen und ist für dieselben entweder ein Durchfahrtsprofil im Baggergerüst vorgesehen (Fig. 4) oder es ist nach der Landseite ein Schüttkasten angeordnet, so daß die Transportwagen hinter dem Bagger beladen werden. Die Leistung der Trockenbagger schwankt im allgemeinen zwischen 120 und 240 cbm/St. [3], [10].

Der Eimerketten-Schwimmbagger hat in den letzten Jahren keine wesentlichen Verbesserungen erfahren. Die Eimerleiter wird grundsätzlich in einem Schlitz des Schiffsrumpfes angeordnet, welcher teilweise nach vorn, teilweise nach hinten offen ist und hier den Bock für die Eimerleitertalje trägt. Die Eimerleiter kann vielfach durch Einschaltung eines Zwischenstückes oder durch eine Hilfsleiter am oberen Teile der Eimerkette verlängert werden, um sich den verschiedenen Wassertiefen anpassen zu können. Neben dem nachgiebigen Riemenantrieb ist an der oberen Turaswelle eine hydraulische Gleitkupplung vorgesehen. Die Eimer bis zu 0,875 cbm Inhalt werden neuerdings vorzugsweise aus Stahlblech hergestellt, da die Eimer mit Rücken und Boden aus Stahlguß bei den vielen Schlägen leicht brüchig werden. Für den Antrieb der Eimerkette ist Dampfantrieb mit Riemenübertragung vorwiegend, der Bagger Thor besitzt für den oberen Turas elektrischen Antrieb von einem Gleichstromdynamo mit Nebenschlußwickelung. Die Arbeitswinden einschließlich Eimerleiterwinde erhalten meist Dampfantrieb, vereinzelt kommt bereits elektrischer Antrieb zur Anwendung. Als Erbauer für Eimerketten-Schwimmbagger kommen neben den Werften in Holland und England die Lübecker Maschinenbaugesellschaft, Lübeck, die Oderwerke, Stettin, F. Schichau, Elbing, Gebr. Sachsenberg, Roßlau, und die Schiffs- und Maschinenbau-A.-G., Mannheim, in Frage [1], [5], [6], [9].

Die modernen Sauge- oder Pumpenbagger werden meist mit eigener Fahrmaschine versehen und zugleich als Hopperfahrzeug zur Aufnahme des Baggergutes eingerichtet. Die

Antriebsmaschinen werden beim Baggern Zum Antrieb der Baggerpumpen verwendet, zum Entleeren des Baggergutes sind die Laderäume mit Bodenklappen oder Lysterschen Entladeventilen versehen, oder die Baggerpumpe saugt das Baggergut aus dem Laderaum ab und drückt es durch eine Spülrohrleitung an Land. Zum Losspülen ist eine Druckwasserleitung vorhanden. Die Bewegung des Baggers erfolgt beim Arbeiten durch eine Ankerwinde im Vorschiff und eine kleinere Winde achtern. Das Saugerohr liegt entweder außenbords oder in einem Schlitz des Schiffsrumpfes, in letzterem Fall muß es seitlich geführt werden. Der Anschluß an den Schiffsrumpf erfolgt durch Lederschlauch oder feste Gelenke mit Stopfbüchse. Für leicht fließende Bodenarten genügt ein konischer Saugekopf mit Rost zum Absaugen von Steinen, für Sandförderung ist eine Druckwasserspülung nötig, bei festem Boden muß derselbe vor dem Ansaugen durch Schneidewerke gelöst werden. Als günstigster Saugekopf hat sich die Frühlingsche Konstruktion bewährt, und hat die Firma F. Schichau, Elbing, nach diesem Patent Saugebagger für alle Kulturstaaten geliefert. Als Saugepumpe kommt nur eine Kreiselpumpe in Frage von kräftiger Bauart mit drei Schaufeln (Fig. 6). Die Pumpendeckel werden aus Stahlblech mit aufgeschraubten Stahlgußsternen, die Gehäusemäntel aus starkem Stahlblech gefertigt. Die Stopfbüchsen der Kreiselwelle erhalten Druckwasserspülung, um das Eindringen von Sand zu verhindern [5], [9], [11].

Die Einrichtungen zur Beseitigung des Baggergutes haben in den letzten Jahren wichtige Erweiterungen erfahren durch Ausbildung der Spüler und Elevatoren, welche das Baggergut aus Prähmen oder Schuten fördern und an Land ablagern. Der Spüler (Fig. 7) saugt das Baggergut durch ein Saugerohr mit Kopf a aus der gefüllten Baggerschute. Um das Ansaugen zu ermöglichen,[52] wird durch eine Zusatzpumpe c zunächst Wasser in das Saugerohr und die Förderpumpe d geleitet und hierdurch der Saugekopf in den gebaggerten Boden eingespült. Zugleich fördert die Zusatzpumpe c durch einen Zusatzwasserschlauch e Wasser in die Schute, um das Einspülen des Saugekopfes zu unterstützen. Ist der Saugekopf eingespült, so wird die Förderpumpe angestellt und das Zusatzwasser allein in die Zusatzwasserschläuche geleitet. Das Gemisch aus Boden und Wasser gelangt durch das Saugerohr zunächst in einen Kasten f, in dem mitgenommene Steine, Holzstücke u.s.w. durch einen Rost abgefangen werden. Von hier gelangt es dann in die Förderpumpe und in ein 9 m hohes Steigerohr der Druckleitung b, an welches schließlich mit elastischer Schlauchverbindung g entweder direkt die hochliegende Landteilung h oder nach Herunterführung des Druckrohres an Deck die schwimmende Fernleitung angeschlossen wird. Die Schute wird von einem Ende zum andern leer gelangt und hierbei durch eine Dampfwinde mit endloser Kette am Spüler entlang verholt. Die Konstruktion und der Antrieb der Förderpumpe sind die gleichen wie bei den Saugepumpen der Saugebagger [5], [9].

Die Elevatoren bestehen meist aus einem Doppelschiff, in welches der gefüllte Baggerprahm hineinfährt. Die Entleerung desselben erfolgt meist mit Hilfe einer Eimerkette, für unreine und zähe Bodenarten auch durch einen Greifer. Nach der Lage der Eimerkette zum Schiffsrumpf bezw. Bagger unterscheidet man Quer- und Längselevatoren. Der Antrieb der Eimerkette erfolgt wie beim Eimerkettenbagger am oberen Turas und läuft die Kette am unteren Ende der Eimerleiter meist über zwei Turaswellen (Fig. 8). Die Eimer sind leichter und breiter gebaut als beim Schwimmbagger und entleeren das Baggergut oben in einen Schüttrichter, von welchem dasselbe auf ein Förderband oder eine Spulrinne fällt, oder von einem Transportkübel – Bauart Dr. Thele (Fig. 8) – aufgenommen wird, welcher an einem 45 m langen Ausleger durch Seilzug verfahren, entleert und zurückgefahren wird, während ein zweiter Kübel im Gegenlauf arbeitet. Das Baggergut kann an jeder Stelle der Bahn entleert und der Boden daher gleichmäßig verteilt werden [5], [9].

Literatur: [1] Meiners, Der Seedampfbagger »Thor«, Zeitschr. d. Ver. deutsch. Ing. 1906, S. 1970. – [2] R. Richter, Die Entwicklung und Bedeutung der Dampfschaufeln, ebend. 1907,[53] S. 1685. – [3] Ders., Die Eimerkettenbagger, ebend. 1908, S. 1701, 1765. – [4] E. van der Werf, Saugebagger für die kanadische Regierung, ebend. 1908, S. 2003. – [5] Paulmann und Blaum, Neuere Baggerkonstruktionen, ebend. 1909, S. 969, 1909, 1910, S. 371, 657, 707, 1269, 1352, 1911, S. 1923, 1970, 2184. – [6] Stromeck, Schwimmbagger für die k. k. Seebehörde in Triest, ebend. 1909, S. 1733. – [7] Conschack, Der größte Trockenbagger der Welt, ebend. 1911, S. 1178. – [8] Ettrupp und Homberger, Goldgewinnung durch Bagger in Kalifornien, ebend. 1911, S. 1717. – [9] M. Paulmann und R. Blaum, Die Naßbagger und die Baggereihilfsgeräte, Berlin 1912. – [10] R. Richter, Neuerungen im Bau von Löffelbaggern, Zeitschr. d. Ver. deutsch. Ing. 1913, S. 488. – [11] Saugebagger für Flußregulierung in Brasilien, ebend. 1913, S. 798.

T. Schwarz.

Fig. 1.

Fig. 2.

Fig. 3.

Fig. 4.

Fig. 5.

Fig. 6.

Fig. 7.

Fig. 8.