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Die Erfindung betrifft eine Planiervorrichtung zur Befestigung an einem Trägerfahrzeug, insbesondere einem Radlader, mit einem Planierschieber zur Herstellung eines Planums aus einer Grundfläche. Der Planierschieber ist an einem Hauptrahmen der Planiervorrichtung angelenkt und umfasst ein Gleitblech, dessen eine Seite um eine erste Achse schwenkbar mit dem Hauptrahmen verbunden ist. Die andere Seite des Gleitblechs ist um eine zweite Achse schwenkbar mit dem Planierschieber verbunden, wobei der Planierschieber mit dem Hauptrahmen durch wenigstens ein Stellglied verbunden ist, derart, dass eine an der Seite der zweiten Achse angeordnete Hobelkante des Gleitbleches in Bezug auf die Grundfläche höhenverstellbar ist.
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Aus der
EP 1 369 531 B1 ist ein Anbaugerät für Rad- und Kompaktlader als Antriebsmaschine zum profilgerechten Ein- und Ausbau von ungebundenen Deck- und Tragschichten sowie zum Einbau von gebundenen Schichten bekannt. Das Anbaugerät umfasst einen Abziehbalken, der frei verschwenkbar ist und der einen Winkel von 0 bis etwa 45 Grad zu einer Arbeitsfläche einnehmen kann. Der Abziehbalken ist mittels eines Auslegers an einer Antriebsmaschine befestigt. Der Abziehbalken weist höheneinstellbare Auflager auf, die ausfahrbar sind, um die Bewegung des Abziehbalkens um die horizontale Y-Achse zu ermöglichen. Die Y-Achse verläuft dabei in Richtung der Längsbewegung der Arbeitsmaschine. Durch die Bewegung des Abziehbalkens um die horizontale Achse kann der Abziehbalken von der Längsbewegung der Antriebsmaschine abgekoppelt werden.
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Aus der
US 5,039,249 A ist eine Planiervorrichtung zur Befestigung an einem Trägerfahrzeug mit einem Hauptrahmen und einem Schieber und einem Beton-Schwimmkörper bekannt.
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Die
US 6,322,287 B1 beschreibt ein komplexes Gerät einer Planiervorrichtung mit einem Rahmenteil, das über eine Träger klappbar an einem Scharnierblatt an einer Schnellwechseleinrichtungsplatte angeordnet ist und das Rahmenteil über motorbetriebene Linearaktuatoren mit einem verlängerten flächigen Schuh verbunden ist, wobei am vorderen Ende der Vorrichtung eine Schaufel angeordnet ist.
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Die
WO 2010/119186 A1 beschreibt in allgemeiner Hinsicht eine multifunktionale Vorrichtung für die Erdbewegung, Bodennivellierung und -verdichtung.
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Aus dem Stand der Technik bekannte Planiervorrichtungen erweisen sich insbesondere bei der Planierung eines Unterbaus als anfällig in Bezug auf die Genauigkeit und Ebenheit der Fläche. Bisher bekannte Planiervorrichtungen sind für die Planierung eines Feinplanums nur bedingt verwendbar, da regelmäßig quer zur Arbeitsrichtung verlaufende Stufen im Planum verbleiben, wodurch insbesondere die Verlegung von Pflastersteinen erheblich erschwert wird. Derartige Stufen im geebneten Planum erfordern zusätzliche Kontrollmaßnahmen und Nacharbeit zur Glättung der Stufen. Stufen im Planum sowie Unebenheiten in der zu planierenden Fläche können durch Nick- und Schwankbewegungen des die Planiervorrichtung tragenden Fahrzeugs erfolgen. Nickbewegungen um eine quer zur Fahrtrichtung verlaufende Achse und Schwankbewegungen um die Fahrzeuglängsachse führen zu deutlich sichtbaren Kontaktlinien bzw. Stufen in der Ebene des Planums.
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Weiter können sehr schnelle, starke Steuerbewegungen eines mit einer Höhensteuerung in Verbindung stehendem Stellgliedes zu solchen Stufen im Planum führen.
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Solche Kontaktlinien können in der Regel auch durch unmittelbare vertikale, durch das Stellglied verursachte Korrekturbewegungen der Planiervorrichtung kaum ausgeglichen werden.
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Die Nacharbeit zur abschließenden Glättung des Planums sowie zur Beseitigung von Unebenheiten in der zu planierenden Fläche führt zu erhöhtem Kostenaufwand, da die zu planierenden Flächen mehrfach überfahren werden müssen, wodurch sich die Belegzeit des Planierfahrzeugs deutlich erhöht und zusätzlich insbesondere im Bereich der Fahrspuren ungleiche Vorverdichtungen im Material des Planums entstehen. Soll das Planum in der Folge z. B. mit Pflastersteinen belegt werden, kann die ungleiche Vorverdichtung dazu führen, dass der Pflasterbelag sich nach dem Abrütteln ungleichmäßig setzt und es zu Unebenheiten kommt. Anschließend muss daher ein darunter liegendes Planum erneut geebnet werden und die Steine müssen abermals verlegt werden.
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Um auch mit engen Baustellenbedingungen zurechtkommen zu können, werden moderne Planierfahrzeuge (nachfolgend insbesondere: Trägerfahrzeuge) immer kleiner und kompakter gebaut. Je kürzer der Radstand solcher Fahrzeuge daher ist und je schmaler die Fahrzeuge in der Spurbreite sind, desto größer ist die Gefahr, dass es während der Planierarbeit zu nachteiligen Nick- und Schwankbewegungen der Trägerfahrzeuge kommt.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, eine Planiervorrichtung für ein zugehöriges Trägerfahrzeug bereitzustellen, die sowohl die Planierung eines Grobplanums sowie auch die Planierung eines Feinplanums in vergleichbarer Qualität und Geschwindigkeit bewerkstelligen kann. Unabhängig von der Strukturierung des zu planierenden Materials soll die Planiervorrichtung grobe und feine Unterbauten abziehen können.
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Es ist weiter die Aufgabe der Erfindung, eine Planiervorrichtung zu schaffen, bei der die Anzahl der erforderlichen Planier-Überfahrten deutlich reduziert werden kann.
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Die Planiervorrichtung soll an Trägerfahrzeugen unterschiedlicher Größe und Breite befestigt und eingesetzt werden können.
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Angestrebt ist ferner, dass die Planiervorrichtung selbst über die erforderliche Schwimmstellung verfügt oder aber zusammen mit einer am Trägerfahrzeug angeordneten Schwimmstellung wirkt.
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Aufgabengemäß soll auch ein mit einer Planiervorrichtung ausgerüstetes Trägerfahrzeug hierdurch verbessert werden.
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Die Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale der Ansprüche 1 bzw. 14.
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Planieren ist das Herstellen einer ebenen Fläche ohne oder mit gleichmäßigem Gefälle, die für eine spätere Bebauung oder für die Herstellung einer Verkehrsfläche vorgesehen ist. Unebenheiten im zu planierenden Gelände (im Folgenden: Grundfläche) werden durch Abtragen entfernt oder aufgefüllt.
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Ein Planum ist eine eben hergestellte Oberfläche, auf der weitere Baumaßnahmen stattfinden. Der Begriff Planum existiert sowohl im Hochbau als auch im Tiefbau. Es wird darüber hinaus zwischen Grobplanum und Feinplanum unterschieden. Das Grobplanum ist das Ergebnis von Abtrag und Verfüllung, wogegen das Feinplanum das Ergebnis einer Bearbeitung und Aufschüttung ist. Unter einer eben hergestellten Oberfläche wird im Sinne der Erfindung auch eine solche Oberfläche angesehen, die unterschiedliche Konturen aufweisen kann z. B. bogenförmige Kontur oder eine wellenförmige Kontur.
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Die Grundfläche ist eine Fläche eines unter dem (jeweiligen) Planum angeordneten Untergrundes, auf der das Planum in einem vorgegebenen bzw. herzustellenden Sollniveau aufgebracht wird.
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Das Planieren des Erdreichs erfolgt in der Regel unter Einsatz von Planierraupen und Gradern. Zur Durchführung des Planiervorgangs oder als Trägerfahrzeug für die Planiervorrichtung kommen Baumaschinen oder auch Baugeräte zum Einsatz. Dies sind semimobile oder mobile Maschinen, die mit Verbrennungsmotoren oder Elektromotoren angetrieben werden. Baumaschinen im Sinne der Anmeldung können u. a. Erdbaugeräte wie z. B. Traktoren, Standbagger, Fahrbagger, Flachbagger oder Radlader sein.
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Im Folgenden wird die Erfindung am Beispiel eines Radladers näher erläutert. Radlader sind Baumaschinen zum Laden und Transportieren von Gütern über kurze Strecken. In der Regel weisen sie eine Schaufel zur Durchführung von Erdbewegungen auf. Im Gegensatz zu herkömmlichen Laufkettenfahrzeugen weisen Radlader in der Regel zwei angetriebene Achsen auf, so dass der Radlader in der Regel ein vierradangetriebenes Fahrzeug ist. Zur Planierung wird der Radlader in der Regel rückwärts bewegt, um das hergestellte Planum nicht durch Überfahren zu beschädigen.
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Erfindungsgemäß ist die Planiervorrichtung z. B. am Radlader befestigbar. Die Befestigung kann trennbar oder untrennbar vom Trägerfahrzeug ausgestaltet sein. Im letztgenannten Fall ist die Planiervorrichtung integrierter Bestandteil des Trägerfahrzeugs. Trägerfahrzeug und Planiervorrichtung stellen insoweit ein erfindungsgemäßes Komplettgerät dar.
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Die Planiervorrichtung weist einen Planierschieber auf, mit dem ein Planum aus einer Grundfläche hergestellt werden soll. Dabei ist der Planierschieber an einem Hauptrahmen der Planiervorrichtung angelenkt und er umfasst ein Gleitblech.
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Die eine Seite des Gleitblechs ist um eine erste Achse schwenkbar mit dem Hauptrahmen verbunden. Die andere Seite des Gleitblechs ist um eine zweite Achse schwenkbar mit dem Planierschieber verbunden, wobei der Planierschieber mit dem Hauptrahmen durch wenigstens ein Stellglied verbunden ist. An der Seite der zweiten Achse des Gleitbleches ist am Gleitblech vozugsweise eine Hobelkante angeordnet oder ausgebildet, die durch Verbindung mit dem durch das Stellglied betätigbarem Planierschieber in Bezug auf die Grundfläche bzw. das Planum höhenverstellbar ist.
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Bei einer anderen Ausführungsform wird auf die Hobelkante verzichtet. Stattdessen ist das Gleitblech selbst an der Seite der zweiten Achse höhenverstellbar. Als „zweite Achse” im Sinne der Erfindung wird deshalb auch eine Konfiguration verstanden, bei der die Funktion der Achse durch die Elastizität des Gleitbleches erfüllt wird. Die Höhenverstellbarkeit des Gleitbleches im Bereich der „zweiten Achse wird in diesem Fall durch die Elastitzität des Gleitbleches bewirkt.
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Spiegelbildlich gilt dies auch für die erste Achse.
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Bei dieser Ausführungsform werden die Funktionen der ersten und der zweiten Achse durch die Elastizität des Materials des Gleitbleches bewerkstelligt. Dies ist erfindungsgemäß auch eine Form der im vorausgegangenen Zusammenhang erörterten Verschwenkbarkeit.
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In Bezug auf die Elastizität des Materials kann der Fachmann aus einer Vielzahl von Materialien auswählen z. B. Feinkornbaustahl etc. Diese Materialien sind dem Fachmann geläufig.
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Als Stellglied im Sinne der vorerwähnten Ausführungsformen sind alle Konstruktionen zu verstehen, die eine Verstellung der Höhe bewirken können, z. B. Stellglieder wie sie nachfolgend näher erläutert sind, aber auch Stellmotoren, Schraubenspindeln, Zahnstangenwinden.
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Vorzugsweise ist ein Sensor an einem mit dem Planierschieber verbundenen Halter bzw. Mast angeordnet und kommuniziert mit einem Sender, der in einem Abstand zu dem Trägerfahrzeug aufgestellt ist. Bei dem Sensor handelt es sich vorzugsweise um einen Lasersensor, der mit einem bevorzugten Lasersender kommuniziert. Andere Sensoren, wie z. B. Neigungssensoren sowie Ultraschallsensoren, und/oder Sender sind denkbar. Darüber hinaus ist auch eine Kombination von mehreren Sensorarten und/oder Senderarten möglich. Die Kommunikation zwischen Lasersender und Lasersensor erfolgt über vom Lasersender ausgestrahlte Lasersignale.
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Der in einem Abstand zum Trägerfahrzeug zum Beispiel auf einem Stativ angeordnete Lasersender gibt dem auf dem Halter bzw. Mast des Planierschiebers befestigen Lasersensor eine Sollhöhe vor, die den Abstand zwischen dem Lasersensor und dem oben genannten Sollniveau des gewünschten Planums entspricht.
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Bei einer Lasersteuerung ist auf dem Planierschieber, welcher sich bewegt, in an sich bekannter Weise der Lasersensor befestigt, während auf einem Stativ ein Lasersender steht, welcher eine Laserebene mit einem „Rotationslaserstrahl” aussendet.
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Soweit im Folgenden von einem Sensor bzw. von einem Sender gesprochen wird, ist darunter der bevorzugte Lasersensor bzw. der bevorzugte Lasersender zu verstehen.
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Bewegt das Trägerfahrzeug in Arbeitsrichtung die Planiervorrichtung so über die noch unebene Grundfläche, dass der Planierschieber der Kontur z. B. eines Sandhügels in einer vertikalen Bewegung folgt, so wird der auf der Halter- bzw. Mastspitze angeordnete Sensor die Sollhöhe nach oben übersteigen.
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Zieht das Trägerfahrzeug die Planiervorrichtung über die unebene Grundfläche und folgt das Gleitblech dabei in vertikaler Richtung in eine Mulde in der Grundfläche, so wandert der am oberen Ende des Halters bzw. Masts angeordnete Sensor nach unten aus der Sollhöhe heraus, die von dem auf dem Stativ angeordneten Sender vorgegeben wird.
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Es ist eine Steuerung vorgesehen, die in Abhängigkeit davon, ob der Sensor an der Spitze des Halters bzw. Mastes die Sollhöhe nach oben übersteigt oder nach unten unterschreitet, dem Stellglied (z. B. einem Hydraulikzylinder) ein Signal übermittelt, das in eine gegengerichtete Bewegung eines Kolbens des Hydraulikzylinders mündet. Die vertikale Bewegungsrichtung des Kolbens in Richtung auf die Grundfläche zu oder von der Grundfläche weg bewirkt eine gleichgerichtete Bewegung des Planierschiebers sowie eine gleichgerichtete Schwenkbewegung des am am Planierschieber angeordneten, vorzugsweise angelenkten Gleitbleches.
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Übersteigt der Sensor auf dem Halter bzw. Mast die Sollhöhe nach oben, so wird das am Hauptrahmen angelenkte Gleitblech um eine erste Achse in Richtung auf die Grundfläche hin verschwenkt. Sinkt der Sensor auf dem Halter bzw. Mast unter die Sollhöhe, so wird das am Hauptrahmen angelenkte Gleitblech um eine erste Achse in Richtung von der Grundfläche weg verschwenkt.
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In einer Null-Stellung ist das Gleitblech zwischen der Schaufel des Hauptrahmens und dem Planierschieber etwa horizontal ausgerichtet. In Planierrichtung, also in Fahrtrichtung des Trägerfahrzeugs rückwärts wird das Gleitblech etwa horizontal über die Grundfläche gezogen.
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Wird der Planierschieber über das Stellglied vertikal von der Grundfläche wegbewegt, so wird das Gleitblech über den Planierschieber um die erste Achse am Hauptrahmen nach oben verschwenkt. Zwischen der Schwenkstellung des Gleitblechs und seiner Null-Stellung entsteht ein positiver Anstellwinkel.
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Wird der Kolben aus dem Zylinder des Stellglieds in Richtung auf die Grundfläche ausgefahren und der Planierschieber in etwa vertikal auf die Grundfläche hin bewegt, so wird das Gleitblech über den Planierschieber um die erste Achse am Hauptrahmen nach unten verschwenkt. Zwischen der Schwenkstellung des Gleitblechs und seiner Null-Stellung entsteht ein negativer Anstellwinkel.
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Alternativ zur Anlenkung am Planierschieber kann das Stellglied auch am Gleitblech oder an einem Hebel angelenkt sein, über den der Planierschieber mit dem Hauptrahmen verbindbar ist. Die Anlenkung des Planierschiebers über den Hebel und über das Gleitblech bewirkt somit beispielsweise eine Vier-Punkt-Anlenkung des Gleitblechs am Hauptrahmen. Das Ausfahren bzw. das Einfahren des Kolbens aus bzw. in den Zylinder führt jeweils zu der vertikalen Bewegung des Planierschiebers gegenüber der Grundfläche. Der Zylinder kann mit seinem einen Ende am Hauptrahmen angelenkt sein. Der Planierschieber kann bei einer anderen Ausführungsform in einer anderen geeigneten Führung senkrecht nach oben oder unten verschoben werden.
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In dem Bereich, in dem das Gleitblech an der Kante des Planierschiebers angeordnet, vorzugsweise angelenkt ist, die der Grundfläche zugewandt ist, umfasst das Gleitblech vorzugsweise eine Hobelkante. Anstelle einer Hobelkante könnte auch ein flächigeres Bauteil z. B. ein balkenförmiges Bauteil verwendet werden. Die Hobelkante ist ungeachtet dessen für die erfindungsgemäße Wirkung der Erfindung nicht notwendig, aber vorteilhaft.
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Über den positiven- bzw. den negativen Anstellwinkel des Gleitblechs wird die Einheit aus Hauptrahmen, Planierschieber und Gleitblech relativ zur Grundfläche vertikal bewegt. Die Grundfläche wird durch die Hobelkante, das Gleitblech und den Planierschieber so eingeebnet, dass ein Planum entsteht, bei dessen Überfahren sich der Sensor auf der Halter- bzw. Mastspitze kontinuierlich in der Sollhöhe über dem Planum bzw. über der eingeebneten Grundfläche bewegt.
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Am Gleitblech können jeweils ein oder mehrere Seitenbleche vorgesehen sein, die senkrecht zur Grundfläche angeordnet sind und von dieser wegweisen. Die Gleitbleche verhindern, dass loses Material der Grundfläche, das sich beim Planiervorgang auf dem Schaufelbereich des Planierschiebers gesammelt hat links und rechts neben dem Planierschieber auf bereits planierte Flächen fällt. Die Seitenbleche verhindern ebenfalls, dass loses Material der Grundfläche von außen auf das eingeebnete Planum fällt.
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Der Hauptrahmen bildet das Widerlager zur Anlenkung des wenigstens einen Hebels, des wenigstens einen Stellglieds und des Gleitblechs. Der Hauptrahmen kann als Radladerschaufel ausgebildet sein, die in Fahrtrichtung nach vorne ausgerichtet ist und über die Planierarbeit hinaus weitere Erdarbeiten ermöglicht. Der Hauptrahmen kann weiter als Befestigungsplatte oder als sonstiges Arbeitsgerät ausgebildet sein. Am Hauptrahmen kann zur Anbindung der Planiervorrichtung an ein Trägerfahrzeug ein Flansch und/oder eine Kulissenführung vorgesehen sein. Eine Kulissenführung weist zumindest einen oberen Anschlag auf, sodass dann, wenn das in der Kulissenführung geführte Koppelteil angehoben wird, beim Auftreffen des Koppelteiles an dem Anschlag die komplette Planiervorrichtung vom Radlader angehoben und frei schwebend transportiert werden kann.
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Der Hauptrahmen ist über eine Verbindungseinrichtung mit dem Trägerfahrzeug verbunden. Die Verbindungseinrichtung ermöglicht, dass der Hauptrahmen in Bezug auf die Längsachse des Trägerfahrzeugs verdrehbar ist. Der Hauptrahmen ist zusätzlich von einer Bewegung entkoppelt, die das Trägerfahrzeugs senkrecht zur Grundfläche vollzieht. Die Verbindungseinrichtung umfasst ein Koppelteil, das in einer Kulissenführung des Hauptrahmens senkrecht zur Grundfläche bewegbar ist. Das Koppelteil ist an ein mit dem Trägerfahrzeug verbindbares Verbindungsteil angebunden. Der Hauptrahmen ist in Bezug auf das Koppelteil um die Längsachse verdrehbar. Dieser Aufbau ermöglicht eine schwimmende Lagerung des am Hauptrahmen angelenkten Planierschiebers gegenüber dem Trägerfahrzeug, sodass Nickbewegungen und Schwankbewegungen des Trägerfahrzeugs nicht auf den Planierschieber übertragen werden und somit nachteilige Stufenbildungen beim Planieren unterbleiben. Ebenso kann der Planierschieber auf Materialhügeln „aufschwimmen”, die sich beim Planieren in der Arbeitsrichtung des Planierschiebers befinden. Auf diese Weise kann dann die Steuerung die Abweichung des Sensors von der Sollhöhe feststellen.
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Der Planierschieber kann eine Klinge aus verschleißfestem Spezialstahl mit einfacher oder doppelter Schneide aufweisen, als Planierschaufel, Abziehbalken oder als Abziehbohle ausgebildet sein. Er kann aber auch die Form eines senkrechten Blechteiles besitzen. Bei der Ausgestaltung als Planierschaufel ist diese in Arbeitsrichtung geöffnet.
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Die vertikale Beabstandung des Planierschiebers ist in Bezug auf die Grundfläche veränderbar. Die Beabstandung der quer zur Längsrichtung des Trägerfahrzeugs einander gegenüberliegenden Enden des Planierschiebers gegenüber der Grundfläche kann jeweils in gleichem- oder in einem voneinander abweichenden Umfang verändert werden. Hierzu können am Planierschieber quer zu einer Längsachse des Trägerfahrzeugs voneinander beabstandet zwei Stellglieder angeordnet sein.
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In einer weiteren Ausführungsform kann die Planiervorrichtung mittig geteilt sein, wobei die gebildeten Hälften der Planiervorrichtung um eine horizontale Achse gegeneinander verschwenkbar angeordnet sind. Durch ein mittig angeordnetes weiteres Stellglied lassen sich bei einer entsprechenden Ansteuerung desselben mit den drei Stellgliedern gewünschte so gennannte Dachprofile oder Wannenprofile herstellen.
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Darüber hinaus lassen sich mit mehreren derartigen Sektionen der Planiervorrichtung mehrere horizontale Achsen gegen einander verschwenken. Hierdurch kann gewünschtenfalls ein bogenförmiges Profil des Planums bewirkt werden. Die Sektionen der Planiervorrichtung können insbesondere konvex und/oder konkav zu einander ausgebildet sein.
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Dabei können die Verbindungsstellen der zu einander benachbarten Sektionen der Planiervorrichtung jeweils mindestens ein Stellglied aufweisen. Erfindungsgemäß kann die Verstellbarkeit der Sektionen der Planiervorrichtung auch durch ein gemeinsames Stellglied erfolgen; z. B. durch ein Hebelwerk beliebiger Konstruktion.
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Der Planierschieber erstreckt sich quer zur Fahrtrichtung des Radladers und kann als ebene Fläche ausgebildet sein oder eine sich über die gesamte Länge des Planierschiebers erstreckende Wölbung aufweisen. Der Planierschieber kann von der Seite gesehen C-förmig ausgebildet sein, wobei sich der geschlossene Rücken der C-Form vom Trägerfahrzeug abwendet. Die offene Seite des C-förmigen Planierschiebers ist in Richtung des Trägerfahrzeugs ausgerichtet. Der Planierschieber kann über die Breite des Trägerfahrzeugs auch jede andere geometrische Form annehmen. Im Folgenden wird von der C-Form ausgegangen.
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In der konkaven Aushöhlung der C-Form des Planierschiebers quer zur Fahrtrichtung, sammelt sich loses Material der Grundfläche, das bei der Planierarbeit durch die Hobelkante von der Grundfläche abgelöst wird.
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Stößt die Hobelkante in Planierrichtung, also bei Rückwärtsfahrt des Trägerfahrzeugs auf eine Mulde in der Grundfläche, so kann das auf dem Planierschieber befindliche lose Material vom Planierschieber in die Mulde hineinrutschen und diese auffüllen. Bei Fortsetzung der Planierarbeit wird die so aufgefüllte Mulde durch das Gleitblech eingeebnet.
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Nach dem Vorstehenden ist ohne weiteres klar, dass die Erfindung nicht nur – wie dargestellt, bei einem Anbaugerät realisiert werden kann, sondern sie gleichermaßen bei einem Komplettgerät verwirklicht werden kann, wobei der beschriebene Planierschieber integraler Bestandteil des Trägerfahrzeugs ist und mit diesem an sich untrennbar verbunden ist. Die Untrennbarkeit in diesem Sinne schließt natürlich nicht aus, dass der Planierschieber bzw. seine damit verbundenen Bestandteile etwa zu Reparaturzwecken ausgebaut werden können. Die Verwendung des Begriffs „untrennbar” soll deshalb eine Umschreibung dazu sein, dass der Planierschieber und das Trägerfahrzeug insoweit ein Komplettgerät darstellen.
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Weitere bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind anhand der Zeichnung näher beschrieben. Hierbei zeigen:
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1 die Planiervorrichtung von der Seite gesehen mit einem negativen Anstellwinkel des Gleitblechs,
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2 die Planiervorrichtung entsprechend 1 mit dem Gleitblech in Null-Stellung,
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3 die Planiervorrichtung entsprechend 1 mit dem Gleitblech, das mit einem positiven Anstellwinkel dargestellt ist,
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4 die Planiervorrichtung mit dem Gleitblech in einem negativen Anstellwinkel und dem Hauptrahmen mit Abschlussplatte, jedoch ohne am Hauptrahmen angeordnete Schaufel,
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5 die Planiervorrichtung entsprechend 4 mit Gleitblech in Null-Stellung,
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6 die Planiervorrichtung entsprechend 4 mit dem Gleitblech, das mit einem positiven Anstellwinkel abgebildet ist,
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7 die Planiervorrichtung in perspektivischer Darstellung von schräg hinten gesehen,
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8 die Planiervorrichtung von vorne gesehen und
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9 die schematische Darstellung der Planiervorrichtung.
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1 zeigt eine Planiervorrichtung 12 mit einem Hauptrahmen 6, der eine Schaufel 15 und eine Verbindungseinrichtung 18 umfasst. Die Verbindungseinrichtung 18 weist ein Koppelteil 31 auf, das in einer Kulissenführung 32 des Hauptrahmens 6 senkrecht zur Grundfläche 4 bewegbar ist und mit einem mit dem Trägerfahrzeug 1 verbindbaren Verbindungsteil 33 verbunden ist. Der Hauptrahmen 6 ist in Bezug auf das Koppelteil 31 um die Längsachse 30 verdrehbar. Die Planiervorrichtung 12 ist über der Grundfläche 4 dargestellt.
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Ein Planierschieber 2 ist an seinem von der Grundfläche 4 abgewandten oberen Ende an einem Hebel 14 angelenkt und an seinem unteren Ende an einem Gleitblech 5 angelenkt. Der Hebel 14 sowie das Gleitblech 5 sind ihrerseits jeweils am Hauptrahmen 6 schwenkbar befestigt. Zur vertikalen Bewegung des Planierschiebers 2 gegenüber dem Hauptrahmen 6 ist ein Stellglied 7 vorgesehen. Das Stellglied 7 ist vorzugsweise ein Hohlzylinder, der einen Kolben zur Ausführung einer linearen Bewegung in sich aufnimmt. Vorzugsweise ist der Zylinder mit seinem oberen, geschlossenen Ende am Hauptrahmen 6 befestigt. Der nach unten aus dem Zylinder herausragende Kolben ist am Planierschieber 2 angelenkt.
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An der der Grundfläche 4 zugewandten Unterkante des Planierschiebers 2 ist der Planierschieber 2 am Gleitblech 5 angelenkt. Das Gleitblech 5 ist dabei um eine quer zur Fahrtrichtung verlaufende Achse schwenkbar am Planierschieber 2 angelenkt. In dem Verbindungsbereich zwischen Gleitblech 5 und Planierschieber 2 ist der Planierschieber 2 als Hobelkante 3 ausgebildet. An der Oberseite des Planierschiebers 2 ist ein Halter 13 vorzugsweise in Form Mastes dargestellt, der einen Sensor 9 trägt. Beabstandet vom Trägerfahrzeug 1 und losgelöst von diesem ist in einem Abstand zum Trägerfahrzeug 1 z. B. ein Stativ (nicht dargestellt) aufgestellt, das einen korrespondierenden Sender 10 aufweist. Der Sender 10 des Stativs kommuniziert über Signale 11 mit dem Sensor 9, der auf dem Halter 13 des Planierschiebers 2 sitzt.
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Eine entsprechende Regelfunktion kann in analoger Weise auch über andere Sensorsysteme, wie zum Beispiel über Neigungssensoren oder über Ultraschallsensoren, welche die Referenznähe zum Beispiel von einer in einem Abstand über dem Boden gespannten Schnur abnehmen, gesteuert werden.
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In 1 ist der Kolben aus dem Zylinder des Stellglieds 7 nach unten ausgefahren und bewegt den Planierschieber 2 in Richtung auf die Grundfläche 4 hin. Da das Gleitblech 5 an seinem vom Trägerfahrzeug 1 abgewandten Ende, um eine Achse 16 drehbar an der Schaufel 15 des Hauptrahmens 6 angelenkt ist, bewirkt die vertikale Bewegung des Planierschiebers 2 nach unten, einen negativen Anstellwinkel 21 gegenüber der Null-Stellung 22 des Gleitblechs 5. Die Null-Stellung 22 des Gleitblechs 5 entspricht einer Horizontalstellung des Gleitblechs 5.
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Aus 1 wird deutlich, dass bei einer vertikalen Verschwenkung des Planierschiebers 2 der Verlauf des Hebels 14 in etwa parallel verläuft zur Ausrichtung des Gleitblechs 5. Das Gleitblech 5 ist an seiner einen Seite um eine erste Achse 16 schwenkbar mit dem Hauptrahmen 6 verbunden. An der anderen Seite ist das Gleitblech 5 um eine zweite Achse 17 schwenkbar am Planierschieber 2 angelenkt.
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2 zeigt die Planiervorrichtung 12 entsprechend der Darstellung aus 1, mit dem Unterschied, dass das Gleitblech 5 etwa horizontal ausgerichtet ist und sich in der sogenannten Null-Stellung 22 befindet. Gegenüber der 1 ist dazu der Kolben des Stellglieds 7 in den Zylindern hereingefahren worden. Eine höhere vertikale Anordnung des Planierschiebers 2 relativ zur Schaufel 15 bewirkt, dass der Sensor 9 ebenfalls ein geändertes Höhenniveau einnimmt. Der Hebel 14 und das Gleitblech 5 erstrecken sich in einer gedachten horizontalen Ebene und verlaufen dabei in etwa achsparallel. Mit der Bezugsziffer 23 ist eine Steuerung dargestellt, die aus dem Soll-Abgleich der Höhe des Sensors 9 des Trägerfahrzeugs 1 gegenüber der Höhe des Senders 10 des Stativs (nicht gezeigt) feststellt, ob der Sensor 9 mit dem Sender 10 (Stativ) auf einer Höhe liegt. Ist der Sensor 9, der auf dem Halter 13 angeordnet ist, auf einer Höhe oberhalb der Signalhöhe des Senders 10 des Stativs, so bestimmt die Steuerung 23 eine vertikale Bewegung des Planierschiebers 2 in Richtung auf die Grundfläche 4 hin (1).
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Stellt die Steuerung 23 fest, dass der Sensor 9 am Halter- bzw. Mast 13 des Planierschiebers 2 unterhalb der Sollhöhe liegt, die der Sender 10 des Stativs vorgibt, so veranlasst die Steuerung 23, dass der Kolben in den Zylinder des Stellglieds 7 einfährt und somit eine vertikale Bewegung des Planierschiebers 2 weg von der Grundfläche 4 ausführt (3).
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In der 3 ist der Planierschieber 2 über den Hebel 14 und das Gleitblech 5 am Hauptrahmen 6 schwenkbar angelenkt. Dabei verlaufen der Hebel 14 und das Gleitblech 5 entsprechend parallel zueinander. Durch die Erhöhung des Abstands der Unterkante des Planierschiebers 2 von der Grundfläche 4 entsteht ein positiver Anstellwinkel 19 des Gleitblechs 5 gegenüber der Null-Stellung 22 des Gleitblechs 5. Eine vertikale Verschiebung des Planierschiebers 2 relativ zum Hauptrahmen 6 bewirkt, dass der Sensor 9 am Halter bzw. Mast 13 oberhalb des Planierschiebers 2 einen größeren Abstand gegenüber dem Hauptrahmen 6 bzw. der Schaufel 15 einnimmt.
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Wenn dabei das Stellglied 7 nach unten ausfährt, bewegt sich der Hauptrahmen 6 bei ausfahrendem Stellglied 7 nach oben, wobei sich damit auch der Drehpunkt des Gleitbleches 5 um die erste Achse 16 anhebt und so den Anstellwinkel 19 verkleinert.
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4 zeigt vergleichbar mit 1 die Planiervorrichtung 12, mit dem Unterschied, dass am Hauptrahmen 6 keine Schaufel 15 dargestellt ist. Die dargestellte Form des Hauptrahmens 6 ist nur beispielhaft gemeint.
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Gleiches trifft auch zu auf die Darstellungen der 5 und 6.
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In 4 ist der Kolben des Zylinders des Stellglieds 7 aus dem Zylinder herausgefahren, so dass der Planierschieber 2 gegenüber dem Hauptrahmen 6 in Richtung auf die Grundfläche 4 hin verschoben ist. Das Gleitblech 5 nimmt gegenüber seiner Null-Stellung 22 einen negativen Anstellwinkel 21 ein.
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Demgegenüber ist das Gleitblech 5 in 5 in Null-Stellung 22 abgebildet. Aus zeichnerischen Gründen, nämlich um die verschiedenen Bauteile von dem Planum 20 besser unterscheiden zu können, befindet sich das Planum 20 unterhalb des Gleitbleches 5. In der Praxis liegt das Gleitblech 5 in der Null-Stellung auf der Höhe des Planums 20 auf.
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In 5 ist der Sensor 9 am Halter 13 auf der gleichen Höhe wie der Sender 10 des Stativs, die Sollhöhe 8 zwischen der Ebene des Signals 11 und dem erzeugten Planum 20 ist korrekt, die Steuerung 23 gibt keine Korrektursignale an das Stellglied 7.
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Die Darstellung der 6 zeigt das Gleitblech 5 durch die vertikale Verschiebung des Planierschiebers 2 gegenüber der Grundfläche 4 nach oben in einem positiven Anstellwinkel 19.
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In allen drei Fällen der 4 bis 6 ist der Planierschieber 2 über die Hebel 14 und die Gleitbleche 5 am Hauptrahmen 6 (hier Befestigungsplatte 26) schwenkbar angelenkt.
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In 4 ist eine Situation dargestellt, in der der Sensor 9 am Mast bzw. Halter 13 des Planierschiebers 2 zunächst oberhalb des Sollabstands 8 angeordnet ist (vgl. gestrichelte Darstellung), so dass die Steuerung 23 eine Vertikalbewegung des Planierschiebers 2 in Richtung auf die Grundfläche 4 nach unten hin auslöst.
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4 zeigt ferner, dass die Laserebene (Ebene des Signals 11) auf die Mitte des Sensors 9 trifft und der Sensor 9 in diesem Moment die Position ”auf Sollhöhe” meldet, wenn die eingezeichnete Sollhöhe 8 mit der Vorgabe übereinstimmt.
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In 4 ist mithin eine Situation dargestellt, in der der Sensor 9 am Halter bzw. Mast 13 des Planierschiebers 2 sich auf der Sollhöhe 8 befindet. Bei fortschreitender Bewegung des Trägerfahrzeugs 1 nach links schneidet sich die Spitze des Gleitbleches 5 bzw. die Hobelkante 3 in die Grundfläche 4 ein, die Sollhöhe 8 wird größer, der Sensor 9 meldet eine Vergrößerung der Sollhöhe 8, da sich die gesamte Planiervorrichtung 12 gegenüber der Laserebene 11 absenkt. Daraufhin löst die Steuerung 23 eine Vertikalbewegung des Planierschiebers nach oben hin aus. Diese Vertikalbewegung des Planierschiebers 2 nach oben wird von der Steuerung 23 so lange fortgesetzt bis der Zustand in 5 erreicht wird.
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Legt man bei 4 die Laserebene (Ebene des Signals 11) als Bezugsebene zu Grunde, so wird deutlich, dass die Laserebene auf die Mitte des Sensors 9 trifft und der Sensor 9 in diesem Moment die Information meldet, „auf Sollhöhe” zu sein, wenn die eingezeichnete Sollhöhe 8 mit der Vorgabe bzw. mit dem Sollniveau übereinstimmt.
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Der gepunktete Bereich in den 4 und 6 stellt loses Planumsmaterial 39 vor dem Planierschieber 2 und teilweise im Planierschieber 2 dar. Dies trifft in gleichem Maß auch 1 und 3 zu.
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Demgegenüber ist der Sensor 9 in 5 an der Mastspitze des Halters 13 auf der gleichen Höhe wie der Sender 10 des Stativs, so dass die Steuerung 23 über das Stellglied 7 eine vertikal Verschiebung des Planierschiebers 2 in die Null-Stellung 22 bewirkt.
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In 6 ist eine Situation dargestellt, in der der Sensor 9 am Mast bzw. Halter 13 des Planierschiebers 2 sich zunächst unterhalb des Sollabstandes 8 befindet (vgl. gestrichelte Darstellung). Daraufhin löst die Steuerung 23 eine Vertikalbewegung des Planierschiebers 2 nach oben aus. Bei fortschreitender Bewegung des Trägerfahrzeugs 1 nach links ”schwimmt” das Gleitblech 5 auf das darunter befindliche Planumsmaterial 39 auf. Der Abstand zwischen der aktuellen Höhe des Sensors 9 und der vorgegebenen Sollhöhe 8 wird kleiner. Der Sensor 9 meldet eine Verkleinerung dieses Abstands, da sich die gesamte Planiereinrichtung 12 gegenüber der Laserebene anhebt. Diese Vertikalbewegung des Planierschiebers 2 nach oben wird von der Steuerung 23 so lange fortgesetzt bis der Zustand in 5 erreicht ist.
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7 zeigt die Planiervorrichtung 12 in perspektivischer Darstellung von schräg oben aus Sicht des nicht dargestellten Trägerfahrzeugs 1 gesehen. Der Hauptrahmen 6 umfasst eine Schaufel 15, die über Hebel 14 und das Gleitblech 5 mit dem Planierschieber 2 schwenkbar verbunden ist. An der Außenseite des Planierschiebers 2 ist je ein Halter bzw. Mast 13 vorgesehen, der jeweils einen Sensor 9 aufweist, der über Signale 11 mit einem nicht dargestellten Sender 10 eines Stativs kommuniziert. An der Unterkante des Planierschiebers 2 ist die Hobelkante 3 abgebildet. Seitlich und in Abziehrichtung 24 vor dem Planierschieber 2 sind Seitenbleche 25 dargestellt, die ein seitliches Abrutschen von gelöstem Material der Grundfläche 4 aus der Spurweite des Planierschiebers 2 heraus verhindern.
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Darüber hinaus lässt sich die Arbeitsbreite beim Verschwenken der Seitenbleche 25 um die vertikalen Achsen 34, 35 nach außen verbreitern und damit die Effizienz der Planiervorrichtung 12 erhöhen. Dieses Verschwenken kann sowohl über manuell betätigte Stellglieder als auch, wie in 7 dargestellt, mittels hydraulischen Differentialzylindern 36, 37 gesteuert vom Fahrer des Radladers, durchgeführt werden.
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Das durch die Hobelkante 3 gelöste Grundflächenmaterial 39 sammelt sich bei Bewegung der Planiervorrichtung 12 in Abziehrichtung in dem Bauch 27 des Planierschiebers 2. Durch die in 7 nicht dargestellten zwei Stellglieder 7 sind der Planierschieber 2 gegenüber dem Hauptrahmen 6 vertikal verschiebbar. Die vertikale Verschiebung ist durch die Anlenkung des Planierschiebers 2 über die Hebel 14 und über das Gleitblech 5 möglich. In 7 erstreckt sich das Gleitblech 5 etwa in einer gedachten horizontalen Ebene und somit in Null-Stellung 22. Oberhalb des Planierschiebers 2 und in Richtung auf das Trägerfahrzeug 1 (nicht gezeigt) gerichtet ist die Verbindungseinrichtung 18 angedeutet, die auch die Kulissenführung 32 sowie das Koppelteil 31 umfasst.
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8 zeigt den Planierschieber 2 der Planiervorrichtung 12 von hinten aus Sicht des Trägerfahrzeugs 1 (nicht gezeigt). Unterhalb der Schaufel 15 des Hauptrahmens 6 erstreckt sich quer zur Abziehrichtung 24 der Planierschieber 2. In 8 sind die Kolben der Stellglieder 7 ungleich zueinander ausgefahren bzw. in den Zylinder eingefahren, so dass das Gleitblech 5 in einem Winkel zu einer horizontal gedachten Ebene gekippt ist. Die Hobelkante 3 ist dabei auf der rechten Seite der 8 weiter von der Grundfläche 4 beabstandet, als auf der gegenüberliegenden linken Seite.
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9 zeigt in schematischer Darstellung die Planiervorrichtung 12 am Trägerfahrzeug 1. Das Trägerfahrzeug 1 ist mit einem Planierschieber 2 zur Herstellung eines Planums 20 aus der Grundfläche 4 verbunden. Der Planierschieber 2 ist an einem Hauptrahmen 6 angelenkt und umfasst ein Gleitblech 5. Das Gleitblech 5 ist an seiner einen Seite um eine erste Achse 16 schwenkbar am Hauptrahmen 6 angelenkt. Mit seiner anderen Seite ist das Gleitblech 5 um eine zweite Achse 17 schwenkbar mit dem Planierschieber 2 verbunden. Der Planierschieber 2 ist mit dem Hauptrahmen 6 durch ein Stellglied 7 verbunden. An der Seite der zweiten Achse 17 weist das Gleitblech 5 eine Hobelkante 3 auf. Die Hobelkante 3 ist über eine vier-Punkt-Anlenkung über das Gleitblech 5 und den Hebel 14 am Hauptrahmen 6 in Bezug auf die Grundfläche 4 höhenverstellbar angelenkt.
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Das Stellglied 7 ist oben am Hauptrahmen 6 und unten am Planierschieber 2 angelenkt. Durch einen Halter bzw. Mast 13 ist der Planierschieber 2 mit dem Sensor 9 verbunden. Der Sensor 9 kommuniziert über Signale 11 mit einem, auf einem nicht gezeigten Stativ angeordneten Sender 10.
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Der Hauptrahmen 6 ist über die Verbindungseinrichtung 18 in Bezug auf die Längsachse 30 des Trägerfahrzeugs 1 verdrehbar. Der Hauptrahmen 6 ist von einer Bewegung des Trägerfahrzeugs 1 senkrecht zur Grundfläche 4 entkoppelt.
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Die Verbindungseinrichtung 18 weist ein Koppelteil 31 auf, das in einer Kulissenführung 32 des Hauptrahmens 6 senkrecht zur Grundfläche 4 bewegbar ist. Das Koppelteil 31 ist an einem Verbindungsteil 33 befestigt, das mit dem Trägerfahrzeug 1 verbunden ist. Der Hauptrahmen 6 ist in Bezug auf das Koppelteil 31 um die Längsachse 30 verdrehbar.
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Der Planierschieber 2 ist über einen Hebel 14 am Hauptrahmen 6 angelenkt und in Arbeitsrichtung 24 gesehen schaufelförmig ausgebildet ist. Die Hubarme des Trägerfahrzeugs 1 sind über ein Hubschild 38 des Trägerfahrzeugs 1 mit dem Hauptrahmen 6 der Planiervorrichtung 12 verbunden.
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Am Hauptrahmen 6 ist eine entgegen der Arbeitsrichtung 24 ausgebildete Schaufel 15 angeordnet.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Trägerfahrzeug
- 2
- Planierschieber
- 3
- Hobelkante
- 4
- Grundfläche
- 5
- Gleitblech
- 6
- Hauptrahmen
- 7
- Stellglied
- 8
- Sollhöhe
- 9
- Sensor
- 10
- Sender
- 11
- Signal
- 12
- Planiervorrichtung
- 13
- Halter bzw. Mast
- 14
- Hebel
- 15
- Schaufel
- 16
- 1. Achse
- 17
- 2. Achse
- 18
- Verbindungseinrichtung
- 19
- positiver Anstellwinkel
- 20
- Planum
- 21
- negativer Anstellwinkel
- 22
- Null-Stellung
- 23
- Steuerung
- 24
- Arbeitsrichtung/Abziehrichtung
- 25
- Seitenblech
- 26
- Befestigungsplatte
- 27
- Bauch
- 28
-
- 29
-
- 30
- Längsachse
- 31
- Koppelteil
- 32
- Kulissenführung
- 33
- Verbindungsteil
- 34
- vertikale Achse
- 35
- vertikale Achse
- 36
- Differentialzylinder
- 37
- Differentialzylinder
- 38
- Hubschild
- 39
- Planummaterial
