DE2216656C2 - Erdbearbeitungsmaschine mit einem Erdbearbeitungswerkzeug - Google Patents

Erdbearbeitungsmaschine mit einem Erdbearbeitungswerkzeug

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DE2216656C2
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    • E02F5/30Auxiliary apparatus, e.g. for thawing, cracking, blowing-up, or other preparatory treatment of the soil
    • E02F5/32Rippers
    • E02F5/326Rippers oscillating or vibrating
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Description

Die Erfindung betrifft eine Erdbearbeitungsmaschine mit einem Erdbearbeitungswerkzeug gemäß Oberbegriff des Anspruches 1.
Eine der Hauptschwierigkeiten bei Erdbearbeitungsmaschinen, die zum Aufreißen von festem Gestein dienen, sind die großen Kräfte, die in dem Gestein und ähnlich hartem Material ausgelöst werden müssen, damit es bricht. Dies erfordert die Abgabe sehr hoher Kräfte und Energie auf die Fläche des Gesteins oder dergleichen z. B. mittels eines Aufreißzahnes.
Aus der DE-OS 16 34 732 ist eine Maschine dieser Art bekannt, bei der mittels zweier gegeneinander drehender Exzenter im wesentlichen lineare Schwingungen erzeugt werden, die aufeine Masse, etwa einen Balken, übertragen werden, wobei die Erzeugung der Schwingungen so abgestimmt ist, daß der Stahlbalken in Resonanzschwingungen versetzt wird. Der Balken beaufschlagt seinerseits das Werkzeug, so daß die Arbeitsfrequenz dieser Einrichtung von der Resonanzfrequenz des Übertragungsbalkens abhängt und dementsprechend das Werkzeug nur mil einer einzigen Arbeitsfrequenz betrieben werden kann. Eine brauchbare Einstellung auf unterschiedliches Bodenmaterial ist praktisch nicht möglich, allenfalls theoretisch dadurch, daß nach Umbau ein anderer Schwingbalken benutzt wird. Ein weiterer, erheblicher Nachteil ist bei dieser bekannten Maschine die unmittelbare Anordnung oder Kopplung des eigentlichen Antriebes mit den Teilen, die einer vom Werkzeug her wirkenden Reaktion ausgesetzt sind.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Erdbearbeitungsmaschine der eingangs erwähnten Art ίο so auszugestalten, daß bei veränderlichem Antrieb des Werkzeugs die momentane Abgabe großer Schlagleistung möglich wird, ohne daß die dabei auftretenden Reaktionskräfte zu störenden Rückwirkungen führen.
Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Gegenüber der bekannten Maschine die eine Feder als Energiespeicher benutzt, ergibt sich eine in der praktischen Ausführungsform um den Faktor 100 vergrößerte Speicherung von Energie und dementsprechend eine wesentlich stärken; Schlagleistung. Trotz dieser Steigerung der Leistung und der damit verbundenen, erheblich vergrößerten Reaktionskräfte bleiben die Rückwirkungen auf den Antrieb im wesentlichen begrenzt. Ein zusätzlicher, erheblicher Vorteil der Erfindung liegt e,irin, daß die Schlagfrequenz durch entsprechende Einstellung des Antriebes gewählt werden kann, ohne daß besondere Umbauten erforderlich sind. Nach der Erfindung wird ein dynamisches System zum Aufbrechen und Zerkleinern von Gestein oder dergleichen benutzt, bei dem große Schlagkräfte momentan mit einer kleinen durchschnittlichen Einsatzkraft erzeugt werden, und zwar in der Weise, daß große Energien pro Aufschlag und viele Aufschläge pro Zeiteinheit angewendet werden können.
Die Erfindung wird nachstehend beispielsweise anhand der Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigt
F i g. 1 eine Seitenansicht, teilweise im Schnitt, eines Gesteinsaufreißers,
F i g. 2 eine Draufsicht, teilweise im Schnitt, der Ausführungsform nach Fig. 1,
Fig. 2a einen Schnitt entlang der Linie Ila-IIo der F i g. 1,
F i g. 3 einen Schnitt entlang der Linie III-1II der Fig. 1,
F i g. 4 bis 9 Schnitte entlang der Linien IV-IV, V-V, VI-VI, VII-VII, VIII-VIII und IX-IX der F i g. 2,
Fig. 10 eine weitere Ausführungsiform eines erfindungsgemäßen Gesteinsaufreißers,
Fig. 11 eine Seitenansicht eines lirfindungsgemäß ausgestatteten Spezialfahrzeugs,
Fig. 12 eine Einzeldarstellung des Aufreißers der Ausführungsform nach Fig. 11,
Fig. 13 eine Draufsicht auf die Ausführungsform nach Fig. 12,
Fig. 14 bis 19 Seitenansichten zur Veranschaulichung der Ausführungsform nach F i g. 1 in verschiedenen Arbeitsstellungen,
F i g. 20 eine Seitenansicht, die die Anwendung der Erfindung auf ein Schieberschar zeigt, und
Fig. 21 eine Seitenansicht, die die Anwendung der Erfindung auf eine Laderschaufel zeij;t.
Ein Erdbearbeitungswerkzeug in Form eines Gesteinsaufreißers (Fig. 1) wird von einem Raupenfahrzeug 10 gehalten und gezogen. Der Aufreißer ist an einer Halterung 11 in Form eines Gehäuses befestigt.
die an der Rückseite des .Raupenfahrzeuges 10 durch ein Verbindungsglied 12 und mehrere Hydraulikzylinder 13,14 abgestützt und mit dem Fahrzeug 10 verbunden ist. Die Zylinder 13,14 können die Tiefe des Aufreißers und die Winkelstellung der Halterung 11 verändern. Eine Mehrzahl von Aufreißschäften 15 wird unter der Halterung 11 mittels Gelenkhebel 16,17 gehalten, die ein Viergelenksystem bilden. Der Hebel 17 ist mit einem Arm 17a verlängert, der gelenkig mit der Kolbenstange eines Hydraulikzylinders 18 verbunden ist Der Zylinder 18 dient als Dämpfer und Feder und wird eingesetzt, um den Schaft IS in der vorwärts gekehrten Stellung gegen die Fläche der Gesteinsformation 20 zu halten und die Rückstoßgeschwindigkeit des Schaftes 15 zu begrenzen. Die Hydraulikzylinder 13,14 wirken ebenfalls als Feder- und Dämpfvorrichtung, um das Fahrzeug 10 gegen Stöße und Schwingungen zu isolieren. Der Schaft 15 ist mit einer gehärteten Spitze 19 versehen, um damit in das Gestein oder eine ähnlich harte Erdformatioa 20 einzudringen und es aufzubrechen.
Eine Vorrichtung zur Speicherung und Abgabe großer Energiemengen an die Aufieißspitze 19 weist ein Gehäuse 21 auf, das bei 22 gelenkig mit der Halterung 11 verbunden und mittels eines Hydraulikzylinders 23 verstellbar ist, der mit der Halterung 11 gelenkig verbunden ist und dessen Kolbenstange an einem sich vom Gehäuse 21 fort erstreckenden Hebelarm 24 angreift. Eine Hohlwelle 25 (F i g. 3) mit einem Paar Federnuten 26 an ihren Enden ist drehbar in geeigneten Lagern 27 gehalten, die in Trägerblöcken 28 sitzen, welche im Gehäuse 21 gehalten werden. Ein Paar diametral zueinander versetzte Exzenterscheiben 29, 30 (F i g. 6, 8) sind auf der Hohlwelle 25 ausgebildet. Ein Paar Verfcindungsstangen 31,32 sind auf den Scheiben 29,30 mittels eines Paares geeigneter Lager 29a, 30agelagert. Die Verbindungsstangen31,32 sind mit einem Paar Hammer 33 verbunden, von denen jeder durch ein Paar Verbindungsglieder 34,35 an der Halterung 11 abgestützt ist. Die Hammer 33 dienen dazu, Energie mittels intermittierender Schläge zwischen Flächen 36,37 auf den Aufreißschtft 15 abzugeben. Die Flächen 36, 37 zwischen dem Schaft 15 und Hammer 33 sind gewölbt, um Fluchtungsprobleme auszuschalten.
Wie insbesondere F i g. 3 zeigt, weist die Energiespeichervorrichtung hauptsächlich ein massives Schwungrad 38, 39 auf, das aus zwei Teilen 38 und 39 gebildet wird/vSie mittels Schraubbolzee. 40 an einem Flansch 41 der Hohlwelle 25 befestigt sind. Das Schwungrad 38,39 hat eine ausreichende Masse zur Speicherung von genügend Trägheitsenergie, um den Spitzenanforderungen des Systems gerech'-zuwerden. Das Schwungrad 38, 39 ist vorzugsweise so groß, daß es den Anforderungen des Systc.ns entsprechend Energie mit nicht mehr als 10% Schwankung in der Winkelgeschwindigkeit liefern kann. Die Hohlwelle 25 wird mittels einer Antriebswelle 42 angetrieben, die sich konzentrisch zur Welle 25 erstreckt und mit dieser durch Keilnuten 43 verbunden ist. Geeignete Antriebsmittel, z. B. ein Strömungsmittelmotor 44, sind mittels eines Antriebszahnrades 45, eines Zwischenzahnrades 46 und eines Zahnrades 47 mit der Welle 42 verbunden. Die Verwendung der Welle 42 trägt dazu bei, den !Motor 44 und die Zahnräder 45, 46, 47 gegen vorübergehende schnelle Geschwindigkeitsänderungen zu isolieren, die an der Hohlwelle 25 aufgrund des Widerstandes auftreten, der von dem loszulösenden Material durch den Schaft 15, den Hammer 33 und die Verbindungsstangen 31, 32 zurückübertraeen wird.
Ein Paar Gegengewichte 48, 49 sind z. B. durch die Nuten 26 und Bolzen 50, 51 mit dem Ende der Hohlwelle 25 verbunden. Diese Gegengewichte 48,49 sind so angeordnet, daß sie den Momenten entgegenwirken, die durch die Exzenterscheiben 29, 30 hervorgerufen werden, wobei sie in Verbindung mit diesen im wesentlichen ein konzentrisches Schwungrad und somit eine zusätzliche Energiespeichervorrichtung bilden.
Die Energiespeichervorrichtung arbeitet so, daß sie
ίο an die Aufreißspitze 19 Energie mit hohem Niveau abgibt, wobei die abgegebene Energie auf einen Punkt der Gesteinsformation 20 konzentriert wird, um das Material der Formation 20 aufzubrechen oder abzumeißeln. Große Energiemengen, die durch den Motor 44 entwickelt werden, werden als Trägheitsenergie in dem Schwungrad 38, 39 und den Gegengewichten 48, 49 gespeichert. Von da aus wird die Energie dann bei Spitzenanforderungen durch die Übertragungsmittel zum Anwendungspunkt abgegeben. Die Drehung der Hohlwelle 25 treibt die Hämmer 33 durch die Verbindungsstangtn 31. 32 in einer oszillierenden Weise. Wenn daher die Hämmer 33 intermitt'viend in Berührung mit den Schäften 15 kommen, wird ür: Energie auf diese abgegeben. Die Frequenz der Energieabgabe an den Schaft 15 wird durch die Zahl der Umdrehungen pro Minute der Hohlwelle 25 gesteuert. Die Autreißspitze 19 wird in Berührung mit der Gesteinsformation 20 durch die Vorwärtsbewegung des Fahrzeugs 10 gehalten, dessen Geschwindigkeit auf die Aufreißfähigkeit der Maschine eingestellt ist.
Die Tiefe des Einschneidens und der mit α in F i g. 1 bezeichnete Angriffswinkel, d. h. der Winkel, unter welchem die Aufschlagkraft auf den Fels gerichtet wird, werden durch Betätigung der Hydraulikzylinder 13,14 eingestellt.
F i g. 10 zeigt eine abgewandelte Form des Erdbearbeitungswerkzeuges. In diesem Beispiel weist das Werkzeug eine Halterung 65 in Form eines Rahmens auf, die von einem Fahrzeug 10 mittels eines festen Verbindungsgliedes 66 und eines Hydrauiikzylinderpaares 67, 68 gehalten wird. Ein Hydraulikmotor 69 liefert Energie an eine Energiespeichervorrichtung 70, die derjenigen der ersten Ausführungsform gleicht. Die Energie wird von der Speichervorrichtung 70 durch eine
Übertragungsvorrichtung übertragen, d»e eine Verbindungsstange 71 aufweist, die bei 72 gelenkig mit einem Hammer 73 verbunden ist. Der Hammer 73 schlägt gegen den Aufreißschaft 74, der bei 75 gelenkig an der Halterung 65 gehalten wird. Der Hammer 73 wird bei 76
so schwenkfähig am Schaft 74 gehalten. Das Gelenk 75 liegt unmittelbar über der Spitze 78, so daß eine im wesentlichen horizontale Vorwärtsbewegung der Spitze 78 erreicht wird. Der Hammer 73 weist an seinem freien Ende eine AufschUgfläche 73aauf. Die Aufschlagfläche /4a am Schaft 74 liegt in einer Vertiefung 79, wodurch die Möglichkeit verringert wird, daß Gestein und anderes Material zwischen die Aufschlagüächen 73a, 74a gelangt. Die Aufschlagflächen 73a, 74awerden voizugsweise so geformt, daß der anfängliche Kontakt näher zum Drehurnjsmittelpunkt eintritt; wenn danacn der Schaft 74 und der Hammer 73 sich verformen, breitet die Kontaktfläehe sieh zur unteren Kante, wie dargestellt, aus. Diese Anordnung verringert die Aufschlagbeanspruchung, indem für einen federnden Aufschlag gesorgt und die anfängliche Aufschlaggeschwindigkeit verringert wir! Ein Hydraulikzylinder 80 stützt sich gegen die Rückseite des Schaftes 74 und dient als Dämpfer und Feder. Der Zylinder 80 hält den Schaft 74 in Vor-
wärtsstellung gegen den Boden der Formation und beschränkt die Rückstoßgeschwindigkeit des Schaftes 74.
In den Fig. 11 bis 13 ist ein Ausführungsbeispiel dargestellt, bei welchem die Aufreißspitzen 115 innerhalb den vier Ecken der Maschine liegen, die durch die Antriebsräder 81, 88 bestimmt sind. Diese Anordnung hat den Vorzug, daß die Schlagvorrichtung eine stabilere Plattform erhält, da sowohl vor als auch hinter den Aufreißschäften die Antriebsräder 81,88 liegen und die to Reaktionsmasse sich in Nähe der Aufreißspitze 115 befindet. Bei dieser Anordnung kann die Masse der Maschine wirksamer dafür eingesetzt werden, eine abwärts gerichtete Spitzenkraft zum besseren Eindringen und/oder zur Steuerung der Arbeitstiefe zu erreichen.
Das Erdbearbeitungswerkzeug 90 ist ähnlich der vorstehend beschriebenen Beispiele aufgebaut.
Es kann mittels eines Hydraulikzylinders 93 angehoben oder gesenkt werden, der bei 94 (F i g. 12) gelenkig mit einem Querträger 87« (F ig. 13) an der Maschine verbunden ist. Eine Halterung 95 in Form eines Rahmens zum Halten des Werkzeuges 90 ist bei 96 gelenkig mit Haltevorrichtungen 97 verbunden, die starr am Querträger 87a befestigt sind. Ein Paar Hydraulikzylinder 98 sind zwischen an der Halterung 95 sitzenden Haltevorrichtungen 99 und den Haltevorrichtungen 97 angeordnet und gestatten, die Schlagvorrichtung zur Steuerung des Angriffswinkels des Schaftes 108 einzustellen. Ein Paar Hydraulikzylinder 100 sind gelenkig mit Armen 101 an der Halterung 95 und einem Arm 102 am Gehäuse 103 verbunden und bilden eine Feder- und Dämpfungsvorrichtung für das Gehäuse 103. Das Gehäuse 103 wird bei 104 gelenkig an der Halterung 95 gehalten und nimmt die Energiespeichervorrichtung 105 auf. Die Energiespeichervorrichtung 105 ist im wesentlichen wie die in den vorhergehenden Beispielen ausgebildet und durch eine Verbindungsstange iö6 mit einem Hammer 107 verbunden, der intermittierend oder zyklisch Energie an den Aufreißschaft 108 abge- -to ben kann. Der Hammer 107 wird wie bei den vorhergehenden Beispielen von einem Paar Verbindungsgliedern 109,110 mit Bezug auf den Schaft 108 hin- und herbeweglich gehalten. Der Schaft 108 wird mittels zweier Gelenkhebel 111. 112 schwenkfähig gehalten. Der Hebel 112 hat einen Arm 113. der mit einem Paar Hydraulikzylindern 114 verbunden ist. die eine Feder- und Dämpfungsvorrichtung für den Aufreißschaft 108 bilden. Die auswechselbare Aufreißspitze 115 ist an dem Aufreißschaft 108 angeordnet.
Die Wirkungsweise der Schlagvorrichtung ist in den F i g. 14 bis 19 dargestellt. Diese Figuren veranschaulichen vereinfacht die Stellung der verschiedenen Teile _ der Schlagvorrichtung in verschiedenen Augenblicken des Arbeitsablaufs. Fig. 14 zeigt den Zustand der in Betrieb gesetzten Vorrichtung, bevor der Aufreißschaft 15 mit der Oberfläche der Formation 20 in Berührung gelangt. In dieser Stellung ist der Aufreißschaft 15 in seiner am weitesten nach vorn gestellten Lage, wobei das obere Ende des Hebels 17 an einem Anschiag 120 anliegt, während das untere Ende von einem Anschlag 123 entfernt ist. In dieser Stellung ist das Gehäuse 21 um das Gelenk 22 geschwenkt und in Berührung mit einem Anschlag 124. Selbst in dieser am weitesten nach vorn liegenden Stellung schwingt der Hammer 33, wie in punktierter Linie angedeutet ist, bei sich drehender Welle 25, ohne daß er mit dem Ende des Schaftes 15 in Berührung kommt. Die Vorrichtung ist daher in einer im wesentlichen neutralen oder Leerlaufstellung, wobei keine Energie auf die Aufreißspitze 19 übertragen wird.
Fig. 15 zeigt die Schlagvorrichtung in einer Stellung, in dem der Hammer 33 in leichte Berührung mit dem Schaft 15 gekommen ist, dergerade bis zum Eingriff mit der Formation 20 abwärts bewegt worden ist. Durch das Raupenfahrzeug ist eine ausreichende Vorwärtszugkraft aut den Schaft 15 ausgeübt worden, um das obere Ende des Hebels 17 vom Anschlag 120 abzuziehen und es aber noch nicht in Berührung mit dem Anschlag 123 zu bringen. Gleichzeitig reicht ein leichter, vom Hammer 33 ausgeübter Schlag nicht aus, um das Gehäuse 21 vom Anschlag 124 wegzubewegen.
Die Berührung des Hammers 33 mit dem Schaft 15 treibt die Aufreißspitze 19 vorwärts in die Formation 20 (F i g 16) und verursacht ein Aufbrechen des Materials. Der Aufschlag gegen den unter Belastung stehenden Schaft 15 verursacht ein Schwenken des Gehäuses 21 um das Gelenk 22, so daß das Gehäuse 21 aus der Berührung mit dem Anschlag 124 herausbewegt wird. Eine fortdauernde Betätigung der Vorrichtung zusammen mit einer entsprechenden fortschreitenden Bewegung des Fahrzeuges zum Eingriff in die Formation 20 führt dazu, daß das Werkzeug in ein dynamisches Gleichgewicht kommt, so daß die von der Schlagvorrichtung benötigte Energie fortlaufend auf den Schaft 15 durch die Schläge abgegeben wird, die der Hammer 33 gegen den Schaf» 15 ausführt. Die Rückbewegung des Schaftes 15 und die Bewegung des Gehäuses 21 wird gleichzeitig mittels der Zylinder 18, 23 gedämpft.
Wenn die Vorrichtung tiefer in die Formation 20 eindringt, führt die fortdauernde Vorwärtsbewegung des Fahrzeuges dazu, daß der Aufreißschaft 15 weiter nach hinten geschwenkt wird. Das führt dazu, daß der Hammer 33 das hintere Ende des Aufreißschaftes 15 vor der Berührung des Hebels 17 mit dem Anschlag 123 berührt. Daher wird tatsächlich, je größer der auftretende Widerstand ist der Schaft 15 umso weiter nach hinten geschwenkt, wodurch sich eine stärkere Berührung mit dem Hammer 33 und dementsprechend eine größere Abgabe von Energie durch den Schaft 15 auf die Aufreißspitze 19 ergibt. Dies zeigt Fig. !7, in der der Schaft 115 zurückgedrückt ist, so daß der Hebel 17 unmittelbar vor einer Berührung mit dem Anschlag 123 ist. Gleichzeitig ist das Gehäuse 21 nahezu in seine vorderste Stellung am Anschlag 124 gelangt, und der Hammer 33 ist in Berührung mit dem Schaft 15 bei ungefähr einer viertel Drehung der Exzenterscheibe 30 gekommen. Dies führt dazu, daß der Schaft 15 in eine Vorwärtsstellung, siehe Fig. 18, getrieben und das Gehäuse 21 aufgrund des Rückstoßes nach hifen geschwenkt wird. Falls die Belastung am Schaft 15 zu groß gewesen ist, kann das Gehäuse 21 veranlaßt worden sein, sich ausreichend nach hinten zu bewegen, so daß der Hammer 33 beim nächsten Vorwärtsschub nicht in Berührung mit dem Schaft 15 kommt. Diese Bewegung kann weiter dadurch verstärkt werden, daß die benachbarten Aufreißschäfte 15 einen ähnlich konzentrierten Schlag erfahren haben, der das Gehäuse 21 rückwärts schwenkt. Wenn sich das Gehäuse 21 dann einem Gleichgewichtszustand nähert, bewegt es sich zurück auf den Schaft 15 zu, wobei der Hammer 33 wieder in Berührung mit dem Hinterende des Aufreißschaftes. 15 kommt und den vorstehenden Zyklus wiederholt. F i g. 19 zeigt die Einrichtung in einer Stellung, in der das Gehäuse 21 extrem nach hinten geschwenkt worden ist, so daß, selbst wenn die Vorwärtsbewegung des Fahrzeuges den Schaft 15 zurückdrückt, der
Hammer33 nicht in Berührung mit dem Schaft 15 treten kann.
Die Masse der im Gehäuse 21 enthaltenen Energiespeichervorrichtung dient, zusammen mit dem Gehäuse 21 als Reaktionsmasse für die Schläge, die der Hammer 33 gegen den Schaft 15 ausführt. Die Schlagkraft kann zusammen mit einer optimalen Frequenz des Arbeitsablaufes und der Vorwärtsbewegung des Fahrzev4es für ein gegebenes Material so eingestellt werden, dall der Hammer 33 bei jedem Zyklus mit günstigster Frequenz schlägt, so daß eine Höchstmenge an Energie auf die Aufreißspitze 19 zum Aufbrechen der Formation 2Θ übertragen wird.*)
Durch richtige Wahl und Steuerung der Parameter kann die Schlagvorrichtung automatisch während des Arbeitseinsatzes eine Gleichgewichtsstellung erreichen, indem das Gehäuse 21 um das Gelenk 22 schwenkt und der Schaft 15 an den Gelenkhebeln 16,17 pendelt, so daß der Angriff und die Abgabe der Energie zum Aufbrechen des Materials am günstigsten werden.
Das Werkzeug bildet daher ein Energieabgabesystem mit automatischer Selbstregulierung und liefert die benötigte Energiemenge über den Schaft 15 auf die Aufreißspitze 19 zum Aufbrechen der Gesteinsformation 20.
F i g. 20 zeigt eine Schiebeschar mit einem Planierblech 172, das mittels einem Paar Hebel 173,174 gelenkig an einem Träger 175 gehalten wird, der seinerseits an einem nicht dargestellten Fahrzeug angeordnet und von diesem gehalten ist. Der Schnittpunkt der Achsen
*.' Die Hydrauliksteuerung für die Zylinder 18,23 ist ebenfalls mil Mitteln versehen, die eine elastische Reaktion ermöglichen, z. B. durch Einschaltung von Sammlern, so daß auch die Verbindungsstangen 31, 32 gegen den Schaft 15 vorspannbar sind.
der Hebel 173, 174 bildet den Schwenkpunkt für das
Blech 172. Die Hebel 173, 174 sind dabei derart
angeordnet, daß dieser Schnittpunkt geringfügig vor der
Schneidkante 177 liegt, wodurch sich eine im wesent-
liehen waagerechte Bewegung der Schneidkante 177 ergibt. Durch einen Hydraulikzylinder können das
Blech 172 und der Träger 175 mit Bezug auf die Tiefe
verstellbar gehalten werden.
Die Energiespeichervorrichtung ist in einem
Gehäuse 187 eingeschlossen und enthält eine Welle 188, die mittels einer Exzenterscheibe 189 mit einer Verbindungsstange 190 gekoppelt ist. Die Stange 190 ist durch einen Zapfen 191 am Hammer 192 angelenkt. In dieser Anordnung wird die Drehenergie, die in den mas siven Schwungrädern im Gehäuse 187 gespeichert wird, in eine Schwingungsbewegung umgewandelt, die vom Hammer 192 durch intermittierende Schläge auf einen Amboß 193 und damit auf das Blech 172 übertragen wird.
Fig. 21 zeigt eine Anwendung der Erfindung auf einen Schaufellader. Eine Ladeschaufel 199, die bei einem solchen Gerät verwendet wird, ist durch Hebel 200,201 schwenkfähig an einem Träger 203 angeordnet, der durch Steuerhebel 204, 205 an einem nicht darge stellten Fahrzeug gehalten wird. Ein Gehäuse 206 ent hält eine Energiespeichervorrichtung der vorstehend erläuterten Art, die eine Drehwelle 207 aufweist, die durch eine Exzenterscheibe 208 mit einer Verbindungsstange 209 verbunden ist, die ihrerseits bei 210 gelenkig mit einem Hammer 211 gekoppelt ist. Der Hammer 211 ist bei 212 gelenkig an der Laderschaufel 199 oder an einer Trägervorrichtung der Laderschaufel 199 angeordnet und berührt intermittierend einen Amboß 213, der an der Laderschaufel 199 befestigt ist, so daß intermittierend Schwingungsenergie auf die Schaufel 199 übertragen wird.
Hierzu 13 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansp ruche
1. Erdbearbeitungsmaschine mit einem Erdbearbeitungswerkzeug, das an einem Rahmen in Vortriebsrichtung hin- und herbeweglich gehalten ist, und mit einem von einem Motor angetriebenen Schwingungserzeuger, der in einer an dem Rahmen schwenkfähig abgestützten Halterung angeordnet ist und mindestens eine exzentrisch gelagerte, an einen Drehantrieb angeschlossene Masse aufweist, die eine Schlagvorrichtung treibt, mit der das Erdbearbeitungswerkzeug intermittierend und im wesentlichen in Vortriebsrichtung beaufschlagbar ist, wobei die Schlagvorrichtung einen Aufreißschaft oder Amboß und einen darauf wirkenden Hammer aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Exzenterscheibe (29, 30,189V 208) und ein massives Schwungrad (38, 39) auf einer Hohlwelle XZ5,188, 207) angeordnet sind, durch die hindurch eiae Antriebswelle (42) reicht, die an ihrem einen Ende an den Motor (44, 69) und an ihrem anderen Ende an die Hohlwelle (25,188,207) angeschlossen ist, und daß eine auf der Exzenterscheibe (29, 30, 189, 208) gelagerte Verbindungsstange (31, 32, 71,106,190, 209) mit dem Hammer (33, 73, 107,192, 211) am von der Exzenterscheibe (29, 30, 189, 208) abgekehrten Ende verbunden ist.
2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder auf der Welle (25,188,207) befestigten Exzenterscheibe (29,30,189,208) ein Gegengewicht (48,49) zugeordnet ist, das mit der Scheibe (29,30,189,208) ein konzentrisches Schwungrad bildet.
3. Maschine nach Anspruch ' und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkstellung des schwenkfähig abgestützten Gehäuses (21, 103, 187, 206) hydraulisch einstellbar und die Verbindungsstange (31, 32, 71, 106, 190, 209) unter Benutzung eines Strömungsmittelkreises gegen den Aufreißschaft (15, 74,108) oder den Amboß (193, 213) vorspannbar ist.
DE2216656A 1971-04-12 1972-04-07 Erdbearbeitungsmaschine mit einem Erdbearbeitungswerkzeug Expired DE2216656C2 (de)

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SE (1) SE418207B (de)

Families Citing this family (48)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3857609A (en) * 1973-09-27 1974-12-31 H Felix Impact ripper shank
US4042036A (en) * 1973-10-04 1977-08-16 Smith James E Electric impact tool
US4003603A (en) * 1975-12-01 1977-01-18 Caterpillar Tractor Co. Impact means for ripper
US4070064A (en) * 1976-06-04 1978-01-24 Caterpillar Tractor Co. Cooling system for rock ripper tip
USRE31164E (en) * 1976-06-04 1983-03-01 Caterpillar Tractor Co. Cooling system for rock ripper tip
NL7610345A (nl) * 1976-09-17 1978-03-21 Texas Industries Inc Grondbewerkingsmachine.
DE2934904A1 (en) * 1978-01-30 1980-12-11 Gurries Co Pavement planing method and apparatus
US4164982A (en) * 1978-02-27 1979-08-21 J. I. Case Company Vibratory cable plow assembly
DE2966385D1 (en) * 1978-05-12 1983-12-15 Gurries Co Tool driving apparatus
US4258956A (en) * 1978-06-15 1981-03-31 The Gurries Company Method and apparatus for driving a single transversely elongated tool with a plurality of force transmitting beams
US4187744A (en) * 1978-06-19 1980-02-12 Caterpillar Tractor Co. Apparatus for rotating track chain bushing
US4318446A (en) * 1978-10-10 1982-03-09 Caterpillar Tractor Co. Linear motion impactor device
US4230369A (en) * 1978-12-26 1980-10-28 The Gurries Company Pavement planing method and apparatus
US4229045A (en) * 1978-12-26 1980-10-21 The Gurries Company Resonant tool driving apparatus with tool stop
US4229046A (en) * 1978-12-26 1980-10-21 The Gurries Company Tool driving apparatus and method
US4227744A (en) * 1979-01-29 1980-10-14 Caterpillar Tractor Co. Impact tip for impact rock breaker
US4229044A (en) * 1979-02-12 1980-10-21 Caterpillar Tractor Co. Clevis-mounted impact ripper
WO1980001637A1 (en) * 1979-02-12 1980-08-21 Caterpillar Tractor Co Impact ripper
US4252376A (en) * 1979-03-30 1981-02-24 The Gurries Company Ripping tool driving apparatus
US4251111A (en) * 1979-03-30 1981-02-17 The Gurries Company Resonant beam for tool driving apparatus
US4278368A (en) * 1979-07-11 1981-07-14 Caterpillar Tractor Co. Apparatus and method for compacting material
EP0023930B1 (de) * 1979-08-08 1984-02-15 The Gurries Co. Materialbearbeitungsmaschine, insbesondere ein Strassenhobel
SE436434B (sv) * 1979-11-19 1984-12-10 Lundstroem O W Forfarande och anordning for upptagande av dike
US4278295A (en) * 1979-12-13 1981-07-14 Caterpillar Tractor Co. Impacting rock breaker
WO1982000747A1 (en) * 1979-12-13 1982-03-18 D Cobb Impacting rock breaker
US4359102A (en) * 1980-03-20 1982-11-16 Resonant Technology Company Resonance aided earth-working equipment
US4703838A (en) * 1980-05-27 1987-11-03 Caterpillar Tractor Co. Recoil damper for a reciprocating member
US4382634A (en) * 1981-01-26 1983-05-10 Towmotor Corporation Material fracturing apparatus
WO1982002468A1 (en) * 1981-01-26 1982-08-05 Fox Lawrence E Material fracturing apparatus
US4379595A (en) * 1981-02-17 1983-04-12 Caterpillar Tractor Co. Ripper with offset impacting means and slotted shank
US4444434A (en) * 1981-10-20 1984-04-24 Resonant Technology Company Continuous miner
US4467539A (en) * 1981-10-20 1984-08-28 Resonant Technology Company Resonance aided front end loader
SE426609B (sv) * 1982-01-11 1983-01-31 Rolf Mannbro Aggregat for bergskrotning
US4453772A (en) * 1982-09-27 1984-06-12 Caterpillar Tractor Co. Modular impact ripper assembly
US4666213A (en) * 1985-09-27 1987-05-19 Howard Artis N Rock breaker tool
US4669784A (en) * 1986-02-24 1987-06-02 Palmer Grasse Oscillated head and connecting element, with bearing support, for floor stripping machine
US4821808A (en) * 1988-02-04 1989-04-18 Resonant Technology Company Resonantly driven earth moving blade
US4906049A (en) * 1988-11-28 1990-03-06 N. P. K. Construction Equipment, Inc. Ripper using a hydraulic hammer and a method for making the improvement
US5787786A (en) * 1996-05-09 1998-08-04 Sauer-Sundstrand - Control Concepts Dual hydraulic oscillator for the reciprocating cutter of an agricultural machine
US6443526B1 (en) 1999-10-01 2002-09-03 Lee A. Scarlett Lubrication of oscillating head elements for floor stripping machines and method of using the same
US6269561B1 (en) * 1999-11-09 2001-08-07 Rockland Inc. Tiltable implement for excavator machines and the like
EP1352131A4 (de) * 2000-11-28 2005-11-23 Melvin L Hubbard Verfahren und vorrichtung zur erzeugung von kinetischer vibrationsenergie und anwendung davon
US6609576B1 (en) * 2000-11-28 2003-08-26 Melvin Hubbard Method and apparatus for vibratory kinetic energy generation and applications thereof
US6681867B2 (en) * 2001-06-25 2004-01-27 Ronald L. Satzler Oscillating ground engaging tool
US20130092405A1 (en) * 2011-10-18 2013-04-18 Ronald Hall Vibratory ripper having pressure sensor for selectively controlling activation of vibration mechanism
US9062437B2 (en) 2012-04-20 2015-06-23 Ronald H. Hall Vibratory ripper having depth adjustable ripping member
MX2015003480A (es) * 2012-10-03 2015-06-22 Javier Aracama Martinez De Lahidalga Dispositivo percutor hidraulico para maquinas excavadoras.
US10349571B2 (en) * 2015-04-30 2019-07-16 Kuhn Krause, Inc. Constant pressure hydraulic circuit with relief protection independent of pressure circuit

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3238646A (en) * 1962-08-20 1966-03-08 Caterpillar Tractor Co Loader bucket with a vibrating blade
US3293778A (en) * 1964-03-05 1966-12-27 William H Mcauliff Maul impacting device for excavating buckets
US3443327A (en) * 1965-09-08 1969-05-13 William E Martin Vibratory cutting means to supplement earth penetration and movement by earth working equipment
US3367716A (en) * 1967-03-31 1968-02-06 Albert G. Bodine Sonic rectifier coupling for rock cutting apparatus
DK118598B (da) * 1967-09-28 1970-09-07 Svenska Hymas Ab Graveskovl.
US3633683A (en) * 1968-01-04 1972-01-11 Bodine Albert G Nonlinear resonant vibratory work system
US3437381A (en) * 1968-02-05 1969-04-08 Albert G Bodine Vehicle mounted sonic shearing device having propulsion aiding means
JPS4934789A (de) * 1972-07-31 1974-03-30

Also Published As

Publication number Publication date
IT952574B (it) 1973-07-30
DE2216656A1 (de) 1972-10-19
AR207541A1 (es) 1976-10-15
US3770322A (en) 1973-11-06
SE418207B (sv) 1981-05-11
CA962837A (en) 1975-02-18
JPS5759375B1 (de) 1982-12-14

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