De eerste graafmachines met scheprad (Schaufelradbagger) van eind 19e begin 20e eeuw

Ing. Anne-Marie Oudejans
Nadat de Romeinen met hun tympanum (Blog  https://bruinkool.blogspot.nl/2016/04/de-romeinse-tympanum-als-verre.html     en Leonardo Da Vinci (Blog  https://bruinkool.blogspot.nl/2016/03/voorlopers-van-de-huidige-graafreuzen.html    de eerste voorlopers van de graafmachines met een graafwiel of ‘scheprad’ (Schaufelradbagger)  hadden ontworpen, volgden met vallen en opstaan nog vele verdere ontwerppogingen . De eerste machines hadden hun graafwiel of ‘scheprad’  in het hart van de machine, waarbij  het ontgraven materiaal direct op de kant werd gestort. Hierdoor kon er met zo’n machine  alleen maar sleuven worden gegraven.  Uiteindelijk kwamen pas na de uitvinding van de stoommachine de ontwikkelingen van het scheprad (Schaufelrad) pas echt op gang.

Graafarm (Radausleger)

In Amerika verkreeg Christian Smith in 1881 patent (US 242 484) op een schepradgraafmachine met een graafarm.   De graafarm had  twee graafwielen met elk 4 graafemmers. Onder de graafarm, tussen de twee graafwielen,  liep  een lopende (afvoer)band. Via stortkokers viel het materiaal uit de graafemmers zijwaarts op de lopende band.          

Smith’s  stelsel van graafarm en lopende band kon niet alleen omhoog worden gehesen of omlaag worden gelaten maar was daarnaast ook (horizontaal)  draaibaar. Het geheel werd door stoom aangedreven en was op rails worden verplaatsbaar.  Op deze manier kon men met deze machine veel grotere oppervlakten en veel dikkere lagen grond afgraven en was de toepassing niet langer beperkt tot alleen  gleuven.

Problematiek bij het legen van de scheppen
Bij de (zijdelingse) afvoer via stortkokers van afgegraven materiaal vanuit het scheprad naar de lopende band bleek er teveel grond naast de lopende band te vallen. Verschillende uitvinders trachtten  ( US 287 563, Morton,  FR 387 439 Glockner) )  dit verlies te verminderen  door de afvoer uit het scheprad naar de lopende band niet zijdelings maar via een helling direct achter en onder het rad te laten gebeuren. Morton wilde daarbij de verliezen extra verder verkleinen door de scheppen te voorzien van automatisch intrekbare randen, hetgeen door de complexiteit en de slijtagegevoeligheid eveneens onvoldoende soulaas bracht.

   

Via verschillende uitvoeringen zelfs één met een scheprad  voor een emmerketting (S.J.  Loyd en A.R. Grossmidt)en één met het rad haaks op de transportband (US 533 376 Albert Roll) , kwam in 1913 George Eugene Schwandner (DE 271 118)  met een graafmachine met scheprad, waarbij het afgegraven materiaal weer zijdelings  uit de schep direct op de transportband kwam. De as van zijn graafwiel viel samen met de  as aan de ene kant van de lopende band. Verder had het wiel zelf voor elk van de vier scheppen  inwendig een schuine kant  van de schep naar de lopende band toe. , Deze machine luidde de uiteindelijk de vormgeving van de huidige graafwielmachines  met scheprad in.