DE3906956A1

DE3906956A1 - Apparatus for compacting roadways, soils and the like

Info

Publication number: DE3906956A1
Application number: DE19893906956
Authority: DE
Inventors: Horst Dipl Ing Staecker
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1989-03-04
Filing date: 1989-03-04
Publication date: 1990-09-13

Abstract

The invention relates to an apparatus for compacting roadways, soils and suchlike surfaces by means of a compacting implement in the form of a roller or a compacting plate. The essence of the invention lies in the fact that a carrier unit is provided in the configuration of a bulldozer, a wheeled loader, a crawler loader or the like and is connected to the compacting implement in such a way that the carrier unit, at the articulation point, apart from being able to exert horizontally directed tensile and compressive forces, is at the same time also able to exert tensile and/or compressive forces with a vertical component on the compacting implement. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verdichten von Fahrbahnen, Böden und dgl. Flächen mit Hilfe eines Verdichtungsgerätes in Gestalt einer Walze oder einer Verdichtungsplatte.The invention relates to a device for compaction of roadways, floors and the like Compactor in the form of a roller or Compaction plate.

Vorrichtungen der genannten Art sind seit langem be kannt und erfüllen die an sie gestellten Aufgaben in grundsätzlich zufriedenstellender Weise. Während früher vor allem sogenannte Straßenwalzen beim groß flächigen Verdichten von Böden zum Einsatz kamen, werden heute vor allem auch selbstfahrende Vibrationswalzen bei schwersten Einsatzverhältnissen verwendet. Dies sind vielseitige Maschinen für die Verdichtungsarbeit beim Bau von Straßen, Flugplätzen, Staudämmen, Hafen anlagen oder Industrieflächen, wenn variable Verdichtungs tiefe und hohe Kapazität verlangt werden. Diese Vibrationswalzen sind große, schwere Geräte, deren Leistungsfähigkeit von der Größe und dem Gewicht der Walze und von der Frequenz sowie der Amplitude des Vibrators abhängig sind.Devices of the type mentioned have long been knows and perform the tasks assigned to them in basically satisfactory. While in the past mainly so-called road rollers for large surface compaction of soils were used today especially self-propelled vibratory rollers used in the toughest conditions. This are versatile machines for compaction work when building roads, airfields, dams, ports plants or industrial areas if variable compaction deep and high capacity are required. These Vibratory rollers are large, heavy devices whose Efficiency from the size and weight of the Roller and on the frequency and amplitude of the Vibrators are dependent.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine ver gleichbare Verdichtungsleistung mit weniger Aufwand zu erreichen.The invention has for its object a ver comparable compaction performance with less effort to reach.

Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung vor, daß ein Trägergerät in Gestalt einer Planierraupe, eines Radladers, einer Laderaupe oder dgl. vorgesehen und derart mit dem Verdichtungsgerät in Gestalt einer Walze oder einer Verdichtungsplatte verbunden ist, daß das Trägergerät an der Anlenkstelle außer horizontal ge richteten Zug- und Druckkräften gleichzeitig auch zur Ausübung von Zug- und/oder Druckkräften mit vertikaler Komponente auf das Verdichtungsgerät in der Lage ist.To achieve this object, the invention provides that a carrier device in the form of a bulldozer, one Wheel loader, a crawler loader or the like. Provided and such with the compactor in the form of a roller or a compression plate is connected that the Carrier device at the articulation point except horizontally directed tensile and compressive forces at the same time Exercise of tensile and / or compressive forces with vertical Component on the compactor is able.

Die besondere Art der Anlenkung des Trägergerätes an dem Verdichtungsgerät führt im Ergebnis dazu, daß das Trägergerät nicht nur zum horizontalen Verschieben des Verdichtungsgerätes dient, sondern sich auch auf dem Verdichtungsgerät abstützen kann. Das Eigengewicht des Trägergerätes oder zumindest ein Teil davon kann daher für den Verdichtungsvorgang genutzt werden mit der Folge, daß es möglich ist, eine wesentlich kleinere Walze zu verwenden als es bisher der Fall war. Ferner bedeutet dies, daß bei Verwendung einer Walze mit Vibrationsantrieb sich nicht nur die Frequenz und die Amplitude verändern lassen, sondern auch der Andruck als relevante Größe. Dies war bisher nicht möglich. The special type of articulation of the carrier device the compactor results in the result that Carrier device not only for horizontal movement the compactor is used, but also on can support the compactor. The dead weight of the carrier device or at least part of it therefore be used for the compression process with the consequence that it is possible to have a much smaller one To use roller than was previously the case. Further this means that when using a roller with Vibration drive is not just the frequency and let the amplitude change, but also the pressure as a relevant size. So far this has not been possible.

Weitere Merkmale der Erfindung gehen aus der Be schreibung und den Ansprüchen im Zusammenhang mit der Zeichnung hervor.Further features of the invention emerge from the Be spelling and claims related to the drawing.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungs beispielen, die in der Zeichnung dargestellt sind, näher beschrieben. Dabei zeigtThe invention is based on execution examples that are shown in the drawing, described in more detail. It shows

Fig. 1 eine Seitenansicht einer Planier raupe mit einem Verdichtungsgerät in Gestalt einer Walze; Figure 1 is a side view of a bulldozer with a compactor in the form of a roller.

Fig. 2 eine Draufsicht auf die Planierraupe mit Walze gemäß Fig. 1; FIG. 2 shows a plan view of the bulldozer with roller according to FIG. 1;

Fig. 3 einen Radlader mit Walze; Fig. 3 shows a wheel loader with a roller;

Fig. 4 eine Laderaupe mit Walze; Fig. 4 is a roller with Loader;

Fig. 5 in Seitenansicht das Heck der Planier raupe mit der Walze; Fig. 5 in side view of the rear of the bulldozer with the roller;

Fig. 6 in Seitenansicht das Heck der Planier raupe mit einer Verdichtungsplatte; Fig. 6 in side view of the rear of the bulldozer with a compression plate;

Fig. 7 in Draufsicht sowie zum Teil im Schnitt das Heck einer Planierraupe und die zur Anlenkung des Verdichtungsgerätes er forderlichen Verbindungsmittel; Fig. 7 in plan view and partly in section the rear of a bulldozer and he connecting means necessary for the articulation of the compactor;

Fig. 8 einen Schnitt längs der Linie VIII-VIII in Fig. 7; Fig. 8 is a section along the line VIII-VIII in Fig. 7;

Fig. 9 einen Schnitt längs der Linie VIII-VIII in Fig. 7 von einer abge wandelten Ausführungsform und Fig. 9 is a section along the line VIII-VIII in Fig. 7 of a modified embodiment and

Fig. 10 einen Schnitt längs der Linie VIII-VIII in Fig. 7 von einer letzten Ausführungsform. Fig. 10 is a section along the line VIII-VIII in Fig. 7 of a last embodiment.

Eine Vorrichtung 1 zum Verdichten von Böden 2 bzw. Fahrbahnen und dgl. besteht aus einem Trägergerät 3 und einem Verdichtungsgerät 4, bei denen es sich gemäß dem in den Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungs beispiel um eine Planierraupe 5 und eine Walze 6 handelt. Anstelle der Walze 6 kann auch eine Verdichtungsplatte 7 mit einem integrierten Vibrator 8 vorgesehen sein. Ferner muß als Trägergerät 3 nicht unbedingt eine Planierraupe 5 eingesetzt werden, denn an ihre Stelle kann auch ein Radlader 9 gemäß Fig. 3 oder eine Laderaupe 10 gemäß Fig. 4 treten.A device 1 for compacting soils 2 or roadways and the like. Consists of a carrier device 3 and a compacting device 4 , which, according to the embodiment shown in FIGS. 1 and 2, is a bulldozer 5 and a roller 6 . Instead of the roller 6 , a compression plate 7 with an integrated vibrator 8 can also be provided. Furthermore, a bulldozer 5 does not necessarily have to be used as the carrier device 3 , because a wheel loader 9 according to FIG. 3 or a loader crawler 10 according to FIG. 4 can also take its place.

Das jeweilige Verdichtungsgerät 4 das eine Walze 6 oder eine Verdichtungsplatte 7 sein kann, ist am Heck 11 des Trägergerätes 3 befestigt, wobei dies in der Weise erfolgt, daß das Trägergerät 3 nicht nur zum Ziehen und/ oder Schieben des Verdichtungsgerätes 4 dient, sondern auch dieses vom Boden 2 abheben kann oder sich mit seinem Heck 11 auf dem Verdichtungsgerät 4 abstützen kann. Die zur Befestigung des Verdichtungsgerätes 4 am Trägerge rät 3 dienenden Verbindungselemente 12 sind daher in der Lage, horizontal gerichtete Zug- und Druckkräfte und gleichzeitig auch Zug- und/oder Druckkräfte mit vertikaler Komponente von dem Trägergerät 3 auf das Verdichtungsgerät 4 zu übertragen. The respective compacting device 4 may be the one roller 6 or a compression plate 7 is secured the support unit 3 at the stern 11, this being done in such a way that the carrier device 3 is not the compression device 4 is used only for drawing and / or pushing, but also this can lift off the ground 2 or can be supported with its rear 11 on the compacting device 4 . The fasteners for attaching the compactor 4 to the carrier 3 serve connecting elements 12 are therefore able to transmit horizontally directed tensile and compressive forces and at the same time tensile and / or compressive forces with a vertical component from the carrier device 3 to the compactor 4 .

Gemäß den Darstellungen in den Fig. 1, 3 und 4 zieht das Trägergerät 3 das Verdichtungsgerät 4 oder schiebt dieses. Dabei kann sich das Trägergerät 3 derart auf dem Verdichtungsgerät 4 abstützen, daß es im Bereich seines Heckes 11 vom Boden 2 abhebt. Im Falle der Verwendung einer Planierraupe 5 gemäß den Fig. 1 und 2 drückt dann deren Eigengewicht heck seitig zusätzlich auf die Walze 6, wenn die Raupen ketten 13 nur noch im vorderen Kettenbereich 14 auf dem Boden 2 aufliegen. Da hier durch die Anpreßkraft der Walze 6, die vorzugsweise auch mit einem Vibrator 8 versehen ist, stark erhöht wird, ist es möglich, bei gleicher Verdichtungsleistung eine kleinere Walze zu verwenden als bisher. Wenn die Walze bei Planier arbeiten nicht benötigt wird, so bietet es sich an, aufgrund der vorgesehenen Verbindungselemente 12 die Walze 6 anzuheben, so daß sie keinen Bodenkontakt mehr besitzt.According to the illustrations in FIGS. 1, 3 and 4, the carrier device 3 pulls the compression device 4 or pushes it. The carrier device 3 can be supported on the compacting device 4 in such a way that it lifts off the floor 2 in the region of its rear 11 . In the case of the use of a bulldozer 5 according to FIGS. 1 and 2, its own weight on the rear also presses on the roller 6 when the caterpillars 13 only rest on the ground 2 in the front chain area 14 . Since the contact pressure of the roller 6 , which is preferably also provided with a vibrator 8 , greatly increases here, it is possible to use a smaller roller than before with the same compression performance. If the roller is not required for leveling, it is advisable to raise the roller 6 due to the connecting elements 12 provided, so that it no longer has any contact with the ground.

Einzelheiten der Verbindungselemente 12 zwischen dem Trägergerät 3 und dem Verdichtungsgerät 4 gehen aus den Fig. 5 und 6 sowie 7 hervor, wobei diese lediglich beispielsweise anhand einer möglichen An koppelung einer Walze 6 bzw. einer Verdichtungsplatte 7 an dem Heck 11 einer Planierraupe 5 erläutert wird.Details of the connecting elements 12 between the carrier device 3 and the compacting device 4 can be seen from FIGS. 5 and 6 and 7, these being only explained, for example, with reference to a possible coupling of a roller 6 or a compacting plate 7 to the rear 11 of a bulldozer 5 .

In der Regel weisen Planierraupen 5 am Heck 11 für Aufreißgeräte bestimmte Anlenkstellen 15 und 16 bzw. Augen 15, 16 auf. Sie dienen zweckmäßigerweise gemäß der Erfindung auch zur Anlenkung des jeweiligen Ver dichtungsgerätes 4. Meist sind diese Anlenkstellen 15, 16 paarweise übereinander gemäß Fig. 5 sowie paarweise beiderseits der Fahrzeugmittelachse 46 gemäß Fig. 7 vorgesehen. Somit können beispiels weise insgesamt vier Anlenkstellen 15, 16 vorge sehen sein und zur Befestigung der Verbindungs elemente 12 am Trägergerät 3 bzw. der Planierraupe 5 dienen.As a rule, bulldozers 5 at the rear 11 have specific articulation points 15 and 16 or eyes 15, 16 for ripping devices. They expediently serve according to the invention also for the articulation of the respective sealing device 4 . These articulation points 15, 16 are usually provided in pairs one above the other according to FIG. 5 and in pairs on both sides of the vehicle center axis 46 according to FIG. 7. Thus, for example, a total of four articulation points 15, 16 can be seen and serve to fasten the connecting elements 12 on the carrier device 3 or the bulldozer 5 .

An den beiden unteren Anlenkstellen 16 am Heck 11 der Planierraupe 5 ist mindestens ein Zug-Druck element 17 angelenkt und mit der Walze 6 oder der Verdichtungsplatte 7 bzw. deren Rahmen 18 verbunden. Hierzu weist das Zug-Druckelement 17 gemäß dem in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiel ein in der Fahrzeugmittelachse 46 befindliches Zug-Druck- Pendellager 19 für einen Lagerzapfen 20 auf, so daß nicht nur Zug- und Druckkräfte vom Trägergerät 3 auf das Verdichtungsgerät 4 übertragen werden können, sondern das Verdichtungsgerät 4 auch um die Fahrzeug mittelachse 46 des Trägergerätes 3 verschwenkbar ist.At the two lower articulation points 16 at the rear 11 of the bulldozer 5 at least one train-pressure element 17 is articulated and connected to the roller 6 or the compression plate 7 or its frame 18 . For this purpose, the tension-compression element 17 according to the embodiment shown in the figures has a tension-compression self-aligning bearing 19 located in the vehicle central axis 46 for a journal 20 , so that not only tension and compression forces can be transmitted from the carrier device 3 to the compression device 4 , but the compression device 4 is also pivotable about the vehicle central axis 46 of the carrier device 3 .

Bei dem in den Figuren konkret dargestellten Aus führungsbeispiel ist der Lagerzapfen 20 nicht un mittelbar an dem Rahmen 18 des Verdichtungsgerätes 4 befestigt, sondern er befindet sich an einem Schlitten 21, der relativ zum Rahmen 18 sowie quer zur Zugrichtung des Trägergerätes 3 verschiebbar im Rahmen 18 ge lagert ist. Der Schlitten 21 besitzt etwa die Gestalt einer Platte und ist im Rahmen 18 zwischen fest ange ordneten und lösbaren Führungsstücken 22 von einer Mittelstellung in der Fahrzeugmittelachse 46 nach beiden Seiten gleich weit verschiebbar (Fig. 7). Hierzu dient eine Hydraulik bzw. eine hydraulisch betätig bare Kolben-Zylinder-Einrichtung 23, deren Zylinder 24 gemäß Ausführungsbeispiel im vorderen, kastenförmigen Rahmenteil 25 liegt und sich mit seinem Ende 26 am Rahmen 18 abstützt, während das freie Ende 27 der Kolbenstange 28 am Schlitten 21 angelenkt ist. Mit Hilfe der Kolben-Zylinder-Einrichtung 23 kann daher der Rahmen 18 und somit das Verdichtungsgerät 4 relativ zum Schlitten 21 verstellt werden.In the exemplary embodiment shown in the figures, the bearing pin 20 is not attached directly to the frame 18 of the compacting device 4 , but is located on a carriage 21 which is displaceable in the frame 18 relative to the frame 18 and transversely to the direction of pull of the carrier device 3 is stored. The carriage 21 has approximately the shape of a plate and is in the frame 18 between firmly arranged and releasable guide pieces 22 from a central position in the vehicle center axis 46 to the same extent on both sides ( Fig. 7). For this purpose, a hydraulic or a hydraulically actuated piston-cylinder device 23 is used , the cylinder 24 of which according to the exemplary embodiment is located in the front, box-shaped frame part 25 and is supported with its end 26 on the frame 18 , while the free end 27 of the piston rod 28 is on the slide 21 is articulated. With the aid of the piston-cylinder device 23 , the frame 18 and thus the compression device 4 can therefore be adjusted relative to the slide 21 .

Ferner greifen am Schlitten hydraulische Hub- und Stützeinrichtungen 29 an bzw. sind dort und an den oberen Anlenkstellen 15 am Heck 11 des Trägergerätes 3 angelenkt. Bei diesen hydraulischen Hub- und Stütz einrichtungen 29 handelt es sich jeweils um Kolben- Zylinder-Einrichtungen, die zum Anheben des Verdichtungs gerätes 4 oder zum Abstützen des Trägergerätes 3 auf dem Verdichtungsgerät 4 dienen. Die Anlenkung der hydraulischen Hub- und Stützeinrichtungen 29 am Schlitten 21 erfolgt gemäß den in Fig. 7 dargestellten Ausführungsbeispiel zweckmäßigerweise weit außerhalb von dem Zug-Druck-Pendellager 19.Furthermore, hydraulic lifting and supporting devices 29 engage on the slide or are articulated there and at the upper articulation points 15 at the rear 11 of the carrier device 3 . These hydraulic lifting and supporting means 29 is there are each piston-cylinder devices, the lifting of the compression device 4, or for supporting the support unit 3 are used in the compression device. 4 The articulation of the hydraulic lifting and supporting devices 29 on the slide 21 is expediently carried out, according to the exemplary embodiment shown in FIG. 7, far outside of the tension-pressure self-aligning bearing 19 .

Die Anordnung der Verbindungselemente 12 am Schlitten 21 erfolgt gemäß dem in Fig. 8 dargestellten Ausführungs beispiel frontseitig vom Rahmen 18. Dazu ist die Kolbenstange 30 über einen Bolzen 31 an einem Ansatz 32 angelenkt, der unmittelbar vom Schlitten 21 in Zug richtung nach vorne weist. Der Lagerzapfen 20 mit seinem Ringflansch 33 erstreckt sich ebenfalls parallel zu dem Ansatz 32 vom Schlitten 21 in Zugrichtung nach vorne. The arrangement of the connecting elements 12 on the carriage 21 takes place, according to the embodiment shown in FIG. 8, for example on the front side of the frame 18 . For this purpose, the piston rod 30 is articulated via a bolt 31 to a shoulder 32 which points directly from the carriage 21 in the direction of the train to the front. The bearing pin 20 with its ring flange 33 also extends parallel to the shoulder 32 from the carriage 21 in the pulling direction to the front.

Bei dem in Fig. 9 dargestellten Ausführungsbei spiel erfolgt die Anlenkung der Verbindungselemente 12 am Schlitten 21 im Bereich der Oberseite 34 des Rahmens 18. Der Ansatz 32 mit dem Bolzen 31 ragt daher vom Schlitten 21 nach oben, und die Befestigung des Lagerzapfens 20 mit dem Ringflansch 33 am Schlitten 21 erfolgt über ein Winkelstück 35.In the exemplary embodiment shown in FIG. 9, the connection elements 12 are articulated on the carriage 21 in the region of the upper side 34 of the frame 18 . The projection 32 with the bolt 31 therefore projects upwards from the slide 21 , and the mounting pin 20 with the ring flange 33 is fastened to the slide 21 via an angle piece 35 .

Gemäß der in Fig. 10 dargestellten Ausführungsform erfolgt die Anlenkung der Verbindungselemente 12 am Schlitten 21 bodenseitig. Auch hier verbindet daher ein Winkelstück 35 den Lagerzapfen 20 mit dem Schlitten 21, und ein nach unten vom Schlitten 21 wegragender Ansatz 32 dient zusammen mit dem Bolzen 31 als Anlenkstelle für die Kolbenstange 30 der Kolben- Zylinder-Einrichtung 29.According to the embodiment shown in FIG. 10, the connection elements 12 are articulated on the carriage 21 on the bottom side. Here too, therefore, an angle piece 35 connects the bearing pin 20 to the slide 21 , and a projection 32 projecting downward from the slide 21 serves together with the bolt 31 as a pivot point for the piston rod 30 of the piston-cylinder device 29 .

Die Anlenkung des Schlittens 21 an dem freien Ende 27 der Kolbenstange 28 erfolgt zweckmäßigerweise mit Hilfe einer Schraube 36, wie dies in den Fig. 7-10 dargestellt ist.The articulation of the slide 21 at the free end 27 of the piston rod 28 is expediently carried out with the aid of a screw 36 , as is shown in FIGS. 7-10.

Für die Energieversorgung des Vibrators 8 der Walze 6 oder der Verdichtungsplatte 7 und zur Energieversorgung der Kolben-Zylinder-Einrichtungen 23 und 29 werden die entsprechenden Einrichtungen des Trägergerätes 3 benutzt. Zusätzlich ist nur noch ein Druckkissen speicher 37 vorgesehen und über Leitungen 38 an die Zylinder 39 der Kolben-Zylinder-Einrichtungen 29 ange schlossen (Fig. 5-7). Der Druckkissenspeicher 37 dient zur Sicherung gegen Bruch bei Überlastung. Er erlaubt ein Nachgeben der Kolben-Zylinder-Einrichtungen 29, wenn das Verdichtungsgerät 4 aufgrund von Bodenuneben heiten um die Achse des Lagerzapfens 20 relativ zum Trägergerät 3 verschwenkt.For the energy supply of the vibrator 8 of the roller 6 or the compression plate 7 and for the energy supply of the piston-cylinder devices 23 and 29 , the corresponding devices of the carrier device 3 are used. In addition, only a pressure pad memory 37 is provided and connected via lines 38 to the cylinder 39 of the piston-cylinder devices 29 ( Fig. 5-7). The pressure pad memory 37 serves to secure against breakage when overloaded. It permits yielding of the piston-cylinder devices 29, when a result of the compression device 4 Bodenuneben units pivoted about the axis of the bearing pin 20 relative to the carrier unit. 3

Claims

1. Device for compacting roads, floors and the like. With the help of a Verdichterge device in the form of a roller or compacting plate, characterized in that a carrier device ( 3 ) in the form of a bulldozer ( 5 ), a wheel loader ( 9 ), a crawler loader ( 10 ) or the like. Seen before and is connected to the compacting device ( 4 ) in such a way that the carrier device ( 3 ) at the articulation point ( 15, 16 ), apart from horizontally directed tensile and compressive forces, also simultaneously serves to exert tensile and / or compressive forces with a vertical component on the compression device ( 4 ).

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that as a connecting element ( 12 ) between Trägerge advises ( 3 ) and compression device ( 4 ) a train-pressure pendulum bearing ( 19 ) and hydraulic lifting and support devices ( 29 ) are provided.

3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the compression device ( 4 ) has a frame ( 18 ), that the frame ( 18 ) has a carriage ( 21 ), and that the train-pressure pendulum bearing ( 19 ) and the hydraulic lifting support devices ( 29 ) are articulated on the carriage ( 21 ).

4. The device according to claim 3, characterized in that the frame ( 18 ) and the carriage ( 21 ) are slidable ver relative to each other and transversely to the direction of pull.

5. The device according to claim 4, characterized in that a piston-cylinder device ( 23 ) for adjusting the frame ( 18 ) is provided relative to the carriage ( 21 ).

6. Device according to one of claims 1-5, characterized by the arrangement of the connecting elements ( 12 ) on the carriage ( 21 ) on the front side of the frame ( 18 ).

7. Device according to one of claims 1-5, characterized by the articulation of the connecting elements ( 12 ) on the carriage ( 21 ) in the region of the top ( 34 ) of the frame ( 18 ).

8. Device according to one of claims 1-5, characterized in that the articulation of the connecting elements ( 12 ) on the carriage ( 21 ) takes place on the bottom side.

9. Device according to one of claims 1-8, characterized in that the compression device ( 4 ) has a vibrator ( 8 ) and that its energy supply from the carrier device ( 3 ).

10. Device according to one of claims 1-9, characterized in that two hydraulic lifting support devices ( 29 ) are provided and connected to a pressure cushion accumulator ( 37 ).