DE2307660A1

DE2307660A1 - Verbundgeraet zum gleichzeitigen planieren und verdichten des bodens

Info

Publication number: DE2307660A1
Application number: DE19732307660
Authority: DE
Inventors: Domenico Dipl-Ing Domenighetti
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1972-02-25
Filing date: 1973-02-16
Publication date: 1973-08-30
Also published as: GB1400121A; FR2173077B1; CH533729A; IT973178B; FR2173077A1

Description

Dipl.-Ins· Domenico DOMENIGHETTI, Bellinzona (Schweiz)

Verbundgerät zum gleichzeitigen Planieren und Verdichten des Bodens.

Zum Herrichten von Schüttungen für Strassen, Flugplätze, Erddämme, Fundamente für Fabriken und anderen Bauwerken ist es üblich, zunächst auf die Unterlage eineSchicht Erde einzubringen und diese mit Verdichtungsgeräten zu stabilisieren. Auf diese erste, durch den vorgenannten Verdichtungsvorgang stabilisierte Schicht werden anschliessend eine oder mehrere weitere Schichten bis zur Herrichtung der gewünschten Schüttung eingebracht und verdichtet.

Bei der zur Schüttung benötigten Erde kann es sich um natürliche Erde oder um eine mit einem Bindemittel gebundene Erde handeln, die an Ort und Stelle oder auch von entfernt

309835/0938

,gelegenen Aushüben besorgt werden kann.

Im ersten Fall erfolgt das Ausheben und das Einbringen der Erde sowie das Herrichten der Schicht allgemein nur mit Hilfe einer als "Scraper" bekannten Kraftmaschine; im zweiten Fall erfolgt der Transport mit Hilfe von Lastwagen mit kippbarer Ladebrücke oder "Dumpers'J welche das Material in Abhängigkeit von der vorgegebenen Schichtstarke in vereinzelte, mehr oder weniger auseinanderliegende Haufen verteilen.

Im letztgenannten, vorherrschenden Fall müssen die von den Lastkraftwagen entleerten Haufen durch ein Planiergerät geebnet werden. Bei diesen Planiergeräten handelt es sich um sog. "Bulldozer" (Raupen- oder Pneufahrzeuge mit vorgebautem, stossendem Planierschild) oder um den sog. "Grader" (ein wendiges, pneubereiftes Gerät, bei welchem in dem Raum zwischen Vorder- und Hinterräder eine Schar zum Begradigen eingebaut ist). Auch dann, wenn das zum Herrichten der Schicht notwendige Material lediglich mit Hilfe eines Mchrzweck-Gerätes, einem Aushub-Transport- und Entladegerät von der Bauart des "Scraper" erbracht wird (d.h. dann,wenn das Erdreich an Ort und Stelle beschafft werden kann), ist der Einsatz eines Planiergerätes von der Bauart des "Graders" zur Herrichtung der genauen Schichtstärke und der ebenen Oberfläche unerlässlich.

309835/0938

Mach dem Herrichten der ebenen, weichen, aus Erde gebildeten Schicht wird diese mit Hilfe von geeigneten Verdichtungsgeräten, welche im allgemeinen den Strassenwalzen ähnlich sind, verdichtet, wobei deren Einsatz erst nach erfolgtem Erbringen der vorgeschriebenen Verdichtung beendet sein wird.

Das eben beschriebene, übliche Vorgehen verlangt den Einsatz von Maschinen verschiedener Bauart und bedingt einen grossen Zeitaufwand.

Die vorliegende Erfindung bezweckt, ein nur durch einen Fahrer gesteuertes und mit nur einem Antriebsmotor ausgerüstetes Verbindungsgerät zu schaffen, welches in einer gleichen Zeitspanne eine erhebliche Leistungssteigerung bei gleichzeitiger Verringerung der Kosten ermöglicht.

Diese neue Maschine besteht aus der Vereinigung eines zusammengesetzten Verdichtungsgerätes mit einem Planierschilde, welches eine Mehrzahl Pneuräder und eine Rüttelwalze umfasst.und welches gleichzeitig das Planieren und das Verdichten der Erdschicht erlaubt.

Eingehende Untersuchungen und Versuche haben ergeben, dass sich unter den zahlreiche^ als Kraftfahrzeug ausgebildeten, marktgängigen Verdichtungsgeräten (Rüttelwalzen, mit Pneuräcler ausgerüstete Walzen, statische Walzen mit glattem Me-

309835/0938

tallzylinder, statische Segmentwalzen, Schaffusswalzen usw) lediglich die schweren, statischen, mit Doppelantrieb versehenen Verdichter (d.h. Verdxchtungsgeräte ohne Rüttelbewegung) mit Schaffuss- oder Segmentwalzen zum Anbringen eines Planierschildes eignen, während bei den auf Pneuwalzen, einschliesslich auf Vollgummipneuwalzen vorgenommenen Versuchen, auch bei vollangetriebenen, d.h. mit Einzelradantrieb ausgerüsteten Rädern, der erhoffte Erfolg ausblieb.

Die statischen Walzen mit Doppelantrieb, mit metallischen, glatten Walzen oder mit Schaffuss- oder Segmentwalzen besitzen einen eher niedrigen Wirkungsgrad und können lediglich beim Vorliegen von ganz bestimmten (z.B. sehr plastischen) Materialien mit Erfolg eingesetzt werden. Anderseits erweisen sich Pneuwalzen als Verdichtungsgeräte als entschieden wirksamer, eignen sich jedoch nur schlecht zum Tragen eines Planierschildes,zumal ihre stark belasteten Hochdruck-Pneuräder bestrebt sind, unregelmässig in den weichen Boden einzudringen, sodass der Planierschild die ihm übertragene Aufgabe des Planierens nicht mehr ausführen kann.

Bisher hat man den Planierschild lediglich auf statische Verdichter, d.h. Verdichter, welche nur mit ihrem Eigengewicht wirken, mit mehroder weniger gutem Erfolg anzubringen versucht.

309835/0938

Nun hat man festgestellt, dass für die Mehrzahl der zum Einbringen von Schüttungen gebrauchten Brdsorten die wirtschaftlichste und schnellste Verdichtung durch das Rütteln erzielt wird, wobei diese Rüttelbewegung dem Boden durch die Abwälzbewegung einer einer starken Rüttelbewegung unterworfenen, metallischen Walze (mit glatter- oder Segmentoberflache) übertragen wird.

Um dem vorgenannten, technisch nicht befriedigenden Umstand abzuhelfen, hat sich die vorliegende Erfindung zur Aufgabe gestellt, eine Lösung in einem als Kraftfahrzeug ausgebildeten Vibrationsgerät aufzuzeigen, in welchem die Vorteile der Rüttelbewegung eines auf dem Boden sich abstützenden metallischen Zylinders, die Vorteile der knetenden Viirkung einer Mehrzahl, einen hohen Reifendruck aufweisender Pneuräder (z.B. 3 bis 10 atü), ferner die Vorteile eines am Rahmen der Rüttelwalze angebrachten Planierschildes, der mit Hilfe einer Vorrichtung praktisch eine vertikale Stellung einnimmt, zum Herrichten eines einwandfreien Pianierens vereinigt werden.

Das Verbund-Verdichtungsgerät, vrelches die beste Verdichtung des Erdbodens erbringt, besteht aus einer Pneu- und Rüttelwalze, entsprechend jenem Gerat,, welches aufgrund der Schweiz. Patente Nr. 408«090 und 464«091 und der Patentanmeldung Nr. 19·098/71 (deutsche Patentanmeldung P 22 13 398) des gleichen Erfinders verwirklicht wurde.

3098 3 57 0938 -6

Um das vorerwähnte Verdichtungsgerät vorteilhaft mit einem Planierschild versehen zu können^ muss die Gev/i cht sver tei lung derart gcvählt werden, dass der die Pneuräder aufweisende Teil stärker belastet wird als der die metallische Rüttelwalze aufweisende Teil, damit letzterer in einem gewissen Sinne in der Schwebe gehalten wird; man verhindert hiermit, dass die Rüttelwalze in den Boden einsinkt oder dass sie sich übermässig auf die eine oder auf die andere Seite neigt.

Bei den vorliegenden, kombinierten Verdichtungsgeräten werden gleichzeitig sowohl die Pneuräder als auch der metallische Zylinder durch ein und denselben Antriebsmotor angetrieben. Dieser Gesamtantrieb verleiht dem Gerät einen höchsten Reibungswiderstand und folglich eine grosse, dem Planierschild zu übertragende Stosskraft.

Anhand der beiliegenden Zeichnungen werden einige, nicht auf diese vorliegenden Beispiele sich beschränkende Ausführungsmöglichkeiten näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht des mit dem Planierschild kombinierten Verdichtungsgerätes;

Fig. 2 dessen Grundriss;

Fir. 3 das Verdichtungsgerät mit Planierschild und angebrachter konvexer Sohle, zum Verdichten und zum Aus-

309835/09 3 8

gleichen des Pianierens;
Fig. 4 den Grundriss zu Fig. 3j

Fig. 9 in grösserera Massstab eine Seitenansicht der Planiersohle.

Wie aus der Zeichnung hervorgeht, wird nunmehr das aufgrund der obigen Schutzrecbte verwirklichte, kombinierte Verdichtungsgerät durch das Anbringen eines Planierschildes vervollständigt. Dieses umfasst zwei unterschiedliche, eng'auf-

einanderfolgende und durch ein zentral angebrachtes Gelenk 3 verbundene Einheiten 1 und 2, wobei eine Einheit die verdichtenden Pneuräder 4, die andere Einheit die metallische Rüttelwalze 5 aufweist.

Erfindungsgemäss wird am unteren Teil des die Rüttelwalze 5

tragenden Rahmens 1 der Planierschild 7 um den Zapfen 6 drehbar gelagert. Mit Hilfe der Längsarme 8.die einerseits um den genannten Zapfen 6 am Rahmen 1 und anderseits mit dem Support 9 am Planierschild 7 gelenkig verbunden sind, kann der Planierschild 7 durch einen oder mehrere auf der die Rüttelwalze umfassenden Einheit 1 angebrachte, von dem auf der schleppenden Einheit 2 angeordneten Fahrerstand 11 ferngesteuerte, hydraulische Zylindei>gehoben oder gesenkt •werden·

Das Anbringen des Planierschildes 7 auf der Einheit 1 der

309835/0938

2 3Ό 7 R B Π

Rüttelwalze, welche gegenüber der die Pneuräder umfassenden Einheit 2 gewicht.smässig leichter gehalten ist, erweist sich deshalb besonders vorteilhaft, weil die erstgenannte, die Rüttelwalze umfassende Einheit 1 von den Erschütterungen, vom Eindringen in den Boden sowie von den schlagartigen Seitenverstellungen der andern, die verdichtenden Pneuräder umfassenden EinteLt 2, nicht beeinflusst wird; dies dank dem Vorliegen des zentral angeordneten Gelenks 3'_t welches praktisch die Aufgabe eines Kardangelenks erfüllt, sowie durch die zweckmässige Wahl der Gewichtsverteilung in den Einheiten 1 und 2.

Die die Rüttelwalze umfassende Einheit 1 rollt, dank der vorteilhaften Wahl von Länge und Durchmesser der Walze sowie dank des verhältnismässig geringen, auf der genanntenWalze lastenden Gewichts,, auch auf weichem Boden ohne ungleichförmig in diesen einzudringen; die Einheit 1 eignet sich daher vorzüglich als Tragrahmen für den Planierschild I₁ so dass derselbe eine einwandfreie Planierarbeit ausführen kann·

Das Anbringen des Planierschildes 7 auf der mit Pneurädern ausgerüsteten Einheit 2 oder, wie herkömmlich, auf einer Pneuradvralze d.h. auf einer lediglich Pneuräder aufweisendenWalze oder auf einermetallischea mit Schaffüssen versehenenWalze usw. hat in bezug auf die Planierarbeit ein erfahrungsge-

- 9 309835/0938

mass viel weniger befriedigendes Ergebnis gezeigt. /OQU

Eine weitere Massnahme zur Erzielung eines besonders einwandfreien Herrichtens des Pianierens besteht gemäss vorliegender Erfindung (s. Figuren 3, 4, 5) im Anbringen einer oder mehrerer nach unten konvexer^ in 13 gelagerter Sohlen 11 unmittelbar hinter dem Planierschild 7, unter Verwendung der beiden Längsarmc 8 als Supporte. Die genannten, nach unten konvexen Sohlen sind, in bezug auf den unteren Rand des Planierschildes, mit Hilfe der Vorrichtung 12 in der Höhe verstellbar. Die Aufgabe der nach unten konvexen Sohlen besteht im Aufliegen und im Stützen des Planierschildes 7 auf dem Boden, ferner darin, den oder die Zylinder 10 von der ihnen übertragenen Aufgabe, welche darin besteht_y den Planierschild gegenüber dem die Rüttelwalze umfassenden Rahmen 1 in vertikaler Stellung zu halten, zu entlasten, demzufolge die Aufhängung ausgeglichen wird bei gleichzeitigem Selbstausgleich des Bodens.

Der vorerwähnte Ausgleich erfolgt über die geometrischen Punkte 6, 13', 13"· Im Längsschnitt sind der Angriffspunkt 6 des Längsarmes 8 am Rahmen 1, der mittlere Auflagerpunkt 13» der Sohle 11 auf dem Boden sowie der dem unteren Rand des Planicrschildes 7 entsprechende Punkt 13" gut ersichtlich.

Die Reguliervorrichtung besteht aus einer mit dem Arm 8 verbundenen Schraube 15, welche mit der Sohle über eine Gewinde-

- 10 -

309835/0938

muffe 16 verbunden ist. Die selbsttätige Planierung wird denn auch durch das Vorhandensein dieser genannten Vorrichtung ermöglichet.

Die genannte selbsttätige Planierung wird dadurch begünstigt, dass der Angriffspunkt 6 des Längsarmes 8 am Rahmen der Einheit 1 im Laufe der Planierarbeit und demzufolge während der Vorschübbewegung der ganzen Maschine \ in vertikaler Richtung sehr geringen Schwingungen ausgesetzt ist; erfindungsgemäss stützt sich die genannte_a den vibrierenden Zylinder aufweisende Einheit auf dem Boden ab, während der bei geringem Gewicht einen grossen Durchmesser sowie eine grosse Breite aufweisende Rüttelzylinder schwebt und nicht ungleichmässig in den weichen, darunterliegenden Boden eindringt.

Die mit der vorliegenden Maschine erzielten Resultate waren in der Tat überraschend.

- 11 -

3098 35/09 J8

Claims

Patentansprüche

1. JVerbundgerät zum Planieren und Verdichten des Bodens, bestehend aus einer einen Rüttelzylinder umfassenden und einer Pneuräder aufweisenden Einheit, welche gegenseitig gelenkig verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass die die Pneuräder aufweisende Einheit (2) gegenüber der den Rüttelzylinder umfassenden Einheit (l) stärker belastet ist, dass am Rahmen der letztgenannten Einheit mit Hilfe der einerseits am Zapfen (6) des Rahmens (l) und anderseits am Support (9) des Schildes selbst, gelenkig verbundenen Arme (8) ein Planierschild (7) angebracht ist und dass die Stellung des genannten Schildes mit Hilfe wenigstens eines hydraulischen Druckzylinders (lo) welcher ebenfalls zwischen dem Rahmen (l) des Rüttelzylinders und dem Support (9) des Schildes gelenkig angeordnet ist, betätigt wird.

2. Verbundgerät nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass hinter dem Planierschild (7) wenigstens eine, gegenüber dem darunterliegenden Boden ein konkaves Profil aufweisende Drucksohle (ll) angebracht ist, dass das höher gelegenc Ende der Drucksohle unmittelbar hinter dem Schild (7) gelenkig mit den Armen (8^mit dem gleichen, den Schild (7) mit dem Arm (8) verbindenden Zapfen verbunden ist^und dass eine zwischen der Sohle (11) und dem Arm (8) ein-

• - 12.-309835/0938

7307660

/■''baute ₍dan Druck gegenüber dem Boden regulierende Vorrichtung (12) vorgesehen ist.

3) Verbundgerät nach Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet, 'X:in:i die Reguliervorrichtung (12) aus einer mit dem Arm (8) verbundenen Schraube (15) besteht, die mit der Sohle (11) über 1. j nc Gewindemuffe (l6) verbunden ist, dass eine ausgeglichene Abstützung mit selbsttätiger Planierung innerhalb der drei aus dem Angriffspunkt des Längsarmes (8) am Rahmen (9) des Schildes, dem Auflagepunkt (l3') tier Sohle (ll) auf dem Boden üowic dem Auflagepunkt (13") des unterenRandes des Schildes (7) bestehenden Punkten auf dem Boden verwirklicht wird.

A) Verbundgerät nach den Patentansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Pneuräder (11) vorgesehen sind.

3 0 9 Γ ' ι; / π !13 8

Leerseite