DE2362841A1

DE2362841A1 - Kombinierte bodenverdichtungsmaschine aus drei oder mehr miteinander verbundenen einheiten

Info

Publication number: DE2362841A1
Application number: DE2362841A
Authority: DE
Inventors: Domenico Dipl Ing Domenighetti
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1972-12-19
Filing date: 1973-12-18
Publication date: 1974-06-20
Also published as: FR2211026A5; AR202400A1; DE2362841B2; GB1447559A; AT334948B; BE808529A; AU6351473A; CH552101A; US3914065A; ES421088A1; ATA1047373A; ZA739028B; JPS4997409A; IT1000280B; DE2362841C3

Description

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Herr Dipl.-Ing. Domenico DOMENIGHETTI, 6500 Bellinzona (Schweiz)

Kombinierte Bodenverdichtungsmaschine aus drei oder mehr miteinander verbundenen Einheiten.

Die Erfindung betrifft eine kombinierte Maschine zum Verdichten von Erdreich oder anderem Material, die drei durch Steuergelenkverbindungen gekoppelte Stampf- oder Verdichtungseinheiten umfasst.

Solche Maschinen, die mit einer zentralen Geienksteuerung versehen sind, sind bekannt. Sie bieten im Vergleich zur herkömmlichen Steuerung von Maschinen mit Eigenantrieb wesentliche Vorteile, wie beispielsweise genaues Halten der von den Rädern der Maschine im Boden eingedrückten Spur, Handlichkeit und gutes Anpassungsvermögen an die verschiedenen Bodenarten.

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Es ist das Ziel der Erfindung, die oben genannten Vorteile bei einer Maschine zu nutzen, die nicht aus zwei, sondern aus drei oder mehr Einheiten besteht, welche durch Gelenke oder Gelenksteuersysteme -miteinander verbunden sind, wie beispielsweise solchen, die bei den modernsten, mit Zentralgelenksteuerung versehenen Maschinen verwendet werden.

Zu diesem Zwecke schlägt die Erfindung vor, dass mindestens eine der Steuergelenkverbindungen ein Drehen der zwei daran angekoppelten Einheiten um drei senkrechte Achsenkreuze gestattet.

Hierbei kann eine aus mehreren Einheiten bestehende Maschine wie eine"Eaupe" gebaut sein, die vorwärts und rückwärts arbeitet, die Spur hält, und von einer einzigen Bedienungsperson, deren Fahrposition nach Belieben auf einer der die Maschine umfassenden Einheiten gewählt werden kann, gefahren wird.

Ein besonders interessantes Anwendungsgebiet für diese Maschine besteht bei Stampfvorrichtungen mit Eigenantrieb.

Bei solchen Arbeiten ist es günstig, das Erdreich gleichzeitig der Wirkung verschiedener Stampfsysteme zu unterziehen, die durch gleichzeitiges Einwirken auf den gleichen Bodenbereich gemeinsam die Stampfwirkung erhöhen. Die vorteilhafte Wirkung, die beispielsweise durch Kombinieren

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der Einwirkung einer Vibrationswalze aus Metall und eines Satzes schwer belasteter, bereifter Räder erzielt wird, ist bereits bekannt.

Da nach der Erfindung drei oder mehr Stampfeinheiten miteinander verbunden werden können, ist es möglich, noch bessere Resultate zu erzielen, d.h. dass zur Wirkung der zwei oben erwähnten Mittel noch die von mehr oder weniger vibrierenden Schaffuss- oder "Gitter"-V.^ralzen und ähnlichen Vorrichtungen hinzukommt.

Bei einer erfindungsgemässen Ausführungsart wird vorgeschlagen, an eine mit Zentralgelenk ausgestattete, kombinierte Bodenwalze, die einen Satz Vibrationswalzen aus Metall und einen Satz parallel angeordneter, bereifter Räder umfasst, eine Einheit anzuhängen, die der mit der Vibrationswalze sehr ähnlich und mit der bereiften Einheit durch eine Universalgelenksteuerung verbunden ist, wodurch sich die letztgenannte Einheit bezüglich der Vorwärtsbewegungsrichtung der Maschine auch um eine horizontale Querachse drehen kann.

Um ein Abbiegen der Maschine zu ermöglichen, verwendet man bei Maschinen, die mit einer Zentralgelenksteuerung ausgestattet sind, normalerweise ein Betätigungsorgan (hydraulischer Kolben), das durch Stoss oder Rückzug veranlasst, dass sich die zwei Einheiten, die die Maschine

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umfasst, um die vertikale Achse des Steuergelenlces oder der Steuerverbindung drehen.

Bei Maschinen, die aus mehreren Einheiten bestehen, ist ein derartiges Betätigungsorgan für jedes Verbindungssteuergelenk vorgesehen; zum Zwecke des genauen Vorwärts- und Rückwärtsfahrens werden die Betätigungsorgane jedoch jeweils nur einzeln von der Steuerzone betätigt, während die anderen kurzgeschlossen werden und somit in Ruhestellung bleiben.

Insbesondere dann, wenn die ganze Maschine in eine vorgegebene Richtung bewegt werden soll, ist das einzige Betätigungsorgan, das betrieben wird, das an der ersten Steuergelenkverbindung in der Bewegungsrichtung. Die anderen Betätigungsorgane sind kurzgeschlossen und in Ruhestellung. Deshalb verhalten sich die dritte Einheit und die folgenden Einheiten lediglich als reine Anhänger (sogar dann, wenn ihre das Erdreich belastenden Walzenelemente, die auf dem Boden aufliegen, darauf eine Tangentialschubkraft übertragen) .

Wenn die Vorwärtsbewegung der Maschine in eine Rückwärtsbewegung umgekehrt werden soll (was bei Maschinen dieser Art sehr häufig erforderlich ist), werden alle Betätigungsorgane kurzgeschlossen, mit Ausnahme des auf die Steuer-

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gelenkverbindung bezogenen, das vorher am Ende und jetzt wegen der umgekehrten Bewegungsrichtung am Anfang der Gruppe liegt.

Um eine Verbindung und Trennung der verschiedenen Betätigungsorgane vorzusehen, ist im Öldrucksystem ein Verteilungsventil eingesetzt, das durch den Haupthebel, den die Bedienungsperson zum Umkehren der Bewegungsrichtung benutzt, gesteuert wird.

Wenn dieser Hebel auf Vorwärtsbewegung eingestellt ist, wird vorne das erste Betätigungsorgan in Betrieb gesetzt und das Öl für alle anderen Betätigungsorgane wird kurzgeschlossen oder abgesperrt. 1/enn im umgekehrten Fall der Hebel zum Umkehren der Fahrtrichtung auf Rückwärtsbewegung gestellt ist, verbindet das an ihn angeschlossene Verteilungsventil den Steuerantrieb mit dem vorher am Ende liegenden Betätigungsorgan und bringt gleichzeitig alle anderen Betätigungsorgane in Ruhestellung.

V/eitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus nachfolgender Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispieles anhand der Zeichnung.

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Es zeigen:

Figur 1 eine Seitenansicht einer Dreifachantriebs-

Verdichtungswalze mit Eigenantrieb, die drei durch Gelenke verbundene, nachfolgend beschriebene Einheiten umfasst;

Figur 2 einen Grundriss der gleichen Maschine;

Figur 3 eine schematische Seitenansicht, die die

Steuergelenkverbindung darstellt, welche auch eine Drehung um eine waagerechte Längsachse und um eine waagerechte Querachse ermöglicht;

Figur 4 einen Grundriss der in Figur 3 dargestellten Gelenkverbindung; und

Figur 5 ein Schemabild des Öldrucksystems zum jei^eils wechselweisen Betrieb der zwei Betätigungs— organe.

Vie aus der Zeichnung ersichtlich, umfasst die in den Figuren 1 und 2 dargestellte Verdichtungsmaschine eine Haupteinheit 10, die mit einem Motor 11, einem Führerhaus und mit einer Mehrzahl von bereiften Rädern 13 zur Berührung mit dem Erdreich versehen ist. Anstelle der parallel angeordneten, bereiften Räder können auch Metallwalzen oder andere Rollsysteme verwendet \verden. Die Einheit 10 ist

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durch eine herkömmliche Steuergelenkverbindung 14 mit der Einheit 15 verbunden, welche mit einer Vibrationswalze 16 aus Metall oder anderen Stampfmitteln versehen ist, deren Drehbewegung durch ein Kraftübertragungssystem, welches die Kardanwelle 17 umfasst, vorgesehen wird. Wenn, wie dargestellt, die hier beschriebenen Einheiten 10 und 15 aneinander gekoppelt werden, sehen sie aus wie eine kombinierte Stampfwalze, die im Handel als "Compact-O-Go" bekannt ist, und erfüllen auch deren Funktion. Abweichend von den kombiniertem Stampfwalzen nach dem Stand der Technik enthält jedoch die Haupteinheit 10 am freien, gegenüberliegenden Ende auch noch eine zweite Steuergelenkverbindung 18, durch die eine dritte Stampfeinheit 19 angeschlossen werden kann. Die dritte Einheit 19 wiederum ist mit einem vorzugsweise ebenfalls vibrierendem Stampfwalzmittel 20 versehen und wird durch ein Bewegungsübertragungssystem, welches die Kardanwelle 21 umfasst, ebenfalls drehbar gefahren. Die beiden Steuergelenkverbindungen 14 und 18 sind unter anderem mit horizontalen Betäti^üngsorganen 22, 23 versehen, die zur Steuerung und Einstellung des gemeinsamen Winkels für die drei Stampfeinheiten 10, 15, 19 auf horizontaler Ebene dienen.

Während die Steuergelenkverbindung 14 von herkömmlicher Bauart und folgedessen hier nicht beschrieben ist, ist die

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Gelenkverbindung 18 so hergestellt, dass sich die zwei durch sie verbundenen Einheiten nicht nur um die vertikale Achse 24 (Figur 3) drehen können, sondern auch um die horizontale Längsachse 25 und um die horizontale Querachse 26. Ausserdem müssen alle drei Drehfreiheiten von der Bedienungsperson laufend gesteuert iirerden, um die Drehfähigkeiten einzustellen und, wenn nötig, zu unterbinden. Zu diesem Zweck kann die Verbindung wie in den Figuren 3 und 4 dargestellt, ausgeführt werden, d.h. auf der freien Oberfläche der Einheit 10 ist eine Platte 27 angebracht, die auf ihren gegenüberliegenden Enden zwei gleiche, starre Lager 28, 29 trägt und ein Element 30 stützt, das drehbar um die vertikale Achse 24 gelagert ist. Auf dem Körper oder Element 30 sind zwei horizontale Arme 31, 32 befestigt, die sich um die horizontale Querachse 26 erstrecken und an deren Enden in das Element eingreifen, das einen zylindrischen Teil 34 umfasst. Somit ist der Körper oder das Element 33 in der Lage, sich um die horizontale Querachse 26 hin- und herzubewegen, seine Hin- und Herbewegung wird aber vom Betätigungsorgan 35, dessen Zylinder drehbar auf dem Element 33 befestigt ist, gesteuert, irährend der zugeordnete Kolben drehbar am Element 30 befestigt ist.

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Der zylindrische Körper oder Teil 34 hat innen einen koaxialzylindrischen Hohlraum, dessen Achse 25 in horizontaler Längsrichtung verläuft. Ein zylindrischer Körper 36, der an der Platte 37, welche von der Oberfläche der freien Wand der Stampfeinheit 19 getragen wird, befestigt ist, greift in den Hohlraum ein. Um die Drehbewegung der zwei Einheiten IO und 19 um die horizontale Längsachse 25 zu steuern, wird eine Schnappvorrichtung 38 benutzt, die in der Lage ist, die relative Bewegung zu unterbrechen.

Das Betätigungsorgan 23 wird zur Steuerung der Drehung der zwei Einheiten 10, 19 um die vertikale Achse 24 eingesetzt.

Was die Betätigungsorgane 22, 23 betrifft, die dem Zvreck dienen, die Drehbewegung der Stampfeinheiten 10, 15 und 19 um die vertikalen Achsen 24 und 39 der Steuergelenkverbindungen 18 und 14 zu treiben, so können sie Öldruckkolben umfassen, die durch Zufuhr von Ilochdrucköl aus einem herkömmlichen Servosteuerungssystem betätigt werden..

Die Erfindung sieht jedoch vor, dass diese Kolben jeweils wechselweise betätigt werden, um unzulässiges Rutschen auf dem Erdreich zu vermeiden, das durch gleichzeitigen Antrieb der zwei Kolben verursacht werden würde.

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Die Erfindung sieht 'weiter vor, dass jeweils nur der erste Kolben in der Fahrtrichtung der Maschine betätigt wird. Wenn zwei Steuerbetätigungsorgane verwendet werden, wie beispielstveise bei der in den Figuren 1 bis 4 dargestellten Ausführungsart, dann arbeitet das Betätigungsorgan 22 wenn die Verdichtungsmaschine sich so beA-zegt, dass die Einheit 15 vorne liegt, und gleichzeitig wird das Betätigungsorgan 23 abgestellt. Bei der gleichen Ausführungsart gilt umgekehrt, dass das Betätigungsorgan 23 arbeitet, wenn die Maschine in entgegengesetzter Richtung fährt (und folgedessen die Stampfeinheit 19 vorne liegt), und dass zur gleichen Zeit das Betätigungsorgan 22 abgestellt wird.

Die Figur 5 stellt in schematischer Form ein erxindungsgemässes Öldrucksystem dar. Darin ist der Hauptöltank mit der Zahl 40 bezeichnet. Dem HauptÖltank 40 wird Öl durch die Pumpe 41 über den Filter 42 entnommen und unter Druck zum Drehverteiler 43 geleitet, der durch das Steuerrad der Maschine betätigt wird. Das Drucköl gelangt durch die Rohrleitung 44, in der ein Begrenzungsventil 45 eingesetzt ist, zum Verteiler 43. Normalerweise zweigen vom Verteiler 43 zwei Leitungen 46 ab (von denen eine die Zuleitung und die andere die Rücklaufleitung ist), die direkt zum Steuerbetätigungsorgan 22, 23 führen.

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Erfindungsgemäss führen die Rohrleitungen 46 zu einem zweistelligen Elektroverteiler 47. An einer Stelle \*± das Öl aus den Leitungen 46 direkt den Leitungen 48 des Betätigungsorganes 22 zugeführt und die Leitungen 49 des Betätigunp,sorganes 23 werden abgesperrt, wobei sich die Kolbenstange 50 frei bewegen kann, ohne jedweden Widerstand vorzusehen. Nimmt der Verteiler 47 seine andere Stellung ein, sind die Rohrleitungen 46 direkt mit den Rohrleitungen 49 verbunden, während die Rohrleitungen innerhalb des Verteilers 47 abgesperrt sind, wobei sich die Kolbenstange 51 des Betätigungsorganes 22 frei bewegen kann, ohne jedweden Widerstand vorzusehen.

Der Elektroverteiler 47 nimmt jeweils eine der zwei Stellungen ein. Sie sind davon abhängig, ob dem Elektromagneten 52 elektrischer Strom zugeführt wird oder nicht. Zu diesem Zweck fliesst von der Stromversorgungseinheit 55 elektrischer Strom durch die elektrischen Leitungen an den Schalter 55, der durch eine Scheibennocke 56 betätigt wird, die an den Hebel 57 im Führerhaus angeschlossen ist.

Der Hebel 57 dient zum Einstellen der Vorwärts- und Rückliärtsbewegung der Maschine und stellt folglich die Fahrtumkehrung fest.

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Vom Schalter 55 fliesst der elektrische Strom durch die elektrischen Leitungen 58 zum Elektromagneten 52.

Durch dieses System wird die jeweils wechselweise Stromzufuhr zu den zwei Betätigungsorganen 22, 23 je nach Bewegungsrichtung vorgesehen.

In dieser Beschreibung wurde eine Musterbetriebsart für die Betätigungsorgane 22, 23 erläutert, bei der zur Steuerung der Betätigungsorgan 22, 23 die Stellung des Fahrtrichtungsumkehrhebels 57 benutzt vrird, wodurch sich eine Art automatische Steuerung ergibt.

Man wird jedoch sehen, dass diese Art von Automatik auch auf andere Art und V/eise erreicht werden kann. Mit dem Stand der Technik Vertraute werden"leicht begreifen, dass dies auch möglich ist, wenn der Druckwechsel, der innerhalb des Öldruckantriebskreises nach dem Richtungswechsel auftritt, genutzt wird.

Schliesslich könnte eine weitere Lösung für eine automatische Steuerung der Betätigungsorgane 22, 23 dort zu finden sein, wo der Kraftwechsel, der bei der Umkehr der Fahrtrichtung in der mechanischen Bewesungsübertragung auftritt, genutzt wird.

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Claims

Patent- (Schutz-) Ansprüche

1. Kombinierte Maschine zum Verdichten von Erdreich oder anderem Material, die mindestens drei durch Steuergelenkver"bindungen gekoppelte Stampf- oder Verdichtungseinheiten umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine der Steuergelenkverbindungen (18) ein Drehen der zwei daran angekoppelten Einheiten (10, 19) um drei senkrechte Achsenkreuze gestattet.

2. Kombinierte Verdichtungsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Universalgelenk Mittel vorgesehen sind, die eine Drehung um die drei senkrechten Achsenkreuze zur Steuerung der Drehbewegung, bezogen auf mindestens zwei der drei senkrechten Achsenkreuze, gestattet.

3. Kombinierte Verdichtungsmaschine nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungsorgane (22_r 23), welche die Drehung um die vertikale Achse (24) steuern, von der Bedienungsperson von der Fahrposition aus jeweils wechselweise mit Energie beaufschlagt werden und zwar unter Verwendung des gleichen Mittels (57)» dasdie Fahrtrichtung der gesamten Maschine bestimmt.

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4. Kombinierte Verdichtungsmaschine nach Anspruch 3, dadurch' gekennzeichnet, dass die jeweils wechselv;eise Stromzufuhr zu den Betätigungsorganen (22, 23) durch Nutzung der jeweils verschiedenen Stellung, die der zur Umkehr der Fahrtrichtung bestimmte Steuerhebel (57) einnimmt, vorgesehen wird.

5. Kombinierte Verdichtungsmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweils wechselweise Stromzufuhr zu den Betätigungsorganen (22, 23) durch Nutzung des Druckwechsels, der innerhalb des Öldruckantriebskreises nach Umkehr der Fahrtrichtung auftritt, vorgesehen wird.

6. Kombinierte Verdichtungsraaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweils wechselweise Stromzufuhr zu den Betätigungsorganen (22, 23) durch Nutzung des Kraftwechsels, der in der mechanischen Bewegungsübertragung nach Umkehr der Fahrtrichtung auftritt, vorgesehen wird.

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