DE4434343A1

DE4434343A1 - Planierschildanordnung

Info

Publication number: DE4434343A1
Application number: DE4434343A
Authority: DE
Inventors: Jerrold R Asal; David J Balzer; Darryl L Brincks; Robert L Isaia; Kent D Smith
Original assignee: Caterpillar Inc
Current assignee: Caterpillar Inc
Priority date: 1993-09-24
Filing date: 1994-09-26
Publication date: 1995-03-30
Anticipated expiration: 2014-09-27
Also published as: CA2130321A1; ZA946210B; US5447204A; DE4434343C2; JP3585539B2; JPH07150588A

Description

Technisches Gebiet

Diese Erfindung bezieht sich allgemein auf eine Planier schild- oder Bulldozeranordnung und insbesondere auf eine Planierschildanordnung, die leistungsunterstützt abgewin kelt und gekippt werden kann.

Stand der Technik

In der Technik bekannte Planierschildanordnungen sind da für vorgesehen, eine ebene Oberfläche zu planieren, wobei das Material vor der Planierschildanordnung hergeschoben wird. Die Planierschildanordnung kann so konstruiert sein, daß ein Planierschild der Planierschildanordnung in die eine oder die andere Richtung bezüglich der Fahrt richtung abgewinkelt werden kann, um somit die Materia lien zu einer oder der anderen Seite des Fahrwegs zu lei ten. Bei vielen Anordnungen kann das Planierschild der Planierschildanordnung auch gekippt werden. Bei Planier schildanordnungen, die ein sowohl abwinkelbares als auch kippbares Planierschild aufweisen, ist es vorteilhaft, eine Anordnung vorzusehen, die das Planierschild dicht an der Maschine hält, auf der es angebracht ist, während verhindert wird, daß die Abwinkelzylinder oder andere Bauteile mit einer Struktur auf einer Maschine in Konflikt geraten.

Bei den oben genannten Planierschildanordnungen ist die Planierschildanordnung in einer Position gesichert, so daß die Neigung des Planierschilds in einer festgelegten Position gehalten wird, wobei die Neigung des Planier schildes hier definiert ist als die Beziehung nach vor ne/hinten des oberen Endes des Planierschilds bezüglich des unteren Endes davon. Bei verschiedenen anderen Anord nungen wird die Neigung des Planierschilds entweder mechanisch oder durch verschiedene andere Mittel, wie beispielsweise hydraulische Betätigung, eingestellt. Bei diesen Anordnungen ist es gleichermaßen vorteilhaft, eine Struktur vorzusehen, die verhindert, daß die Struktur der Planierschildanordnung beim Ändern der Neigung des Pla nierschilds während eines Abwinkel- oder Kippvorgangs mit der Maschine in Konflikt gerät, an der es befestigt ist.

Das Wort Kippen, wie es hierin mit Bezug auf das Planier schild verwendet wird, bedeutet das Heben oder Senken ei nes Endes des Planierschilds bezüglich der Mitte des Pla nierschilds. Abwinkeln des Planierschilds bedeutet ein Schwenken des Endes des Planierschilds nach vorn oder nach hinten um den Mittelteil des Planierschilds. Neigen des Planierschilds bedeutet eine Bewegung des oberen Teils oder des unteren Teils des Planierschilds nach vorn oder nach hinten.

Die vorliegende Erfindung ist darauf gerichtet, eines oder mehrere der oben genannten Probleme zu überwinden.

Offenbarung der Erfindung

Die vorliegende Erfindung sieht eine Planierschild anordnung vor, die betriebsmäßig vorgesehen ist zum Abwinkeln des Planierschilds bezüglich eines U-förmigen Rahmens, zum Kippen des Planierschilds, und zum Beibehal ten einer konstanten Neigung des Planierschilds, wobei die Elemente der Planierschildanordnung nicht mit der Ma schine in Konflikt geraten, an der sie angebracht ist.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht eines Ausfüh rungsbeispiels der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2 ist eine Seitenansicht von Fig. 1, wobei ein Teil davon weggebrochen ist;

Fig. 3 ist eine Schnittansicht entlang der Linie 3-3 von Fig. 1; und

Fig. 4 ist eine Schnittansicht entlang der Linie 4-4 von Fig. 1.

Beste Art der Ausführung der Erfindung

In der Zeichnung ist eine Planierschildanordnung 10 ge zeigt, die mit einer (nicht gezeigten) Maschine verbunden werden kann. Die Planierschildanordnung 10 umfaßt einen U-förmigen Rahmen 12, ein Planierschild 14, ein Paar von Abwinkelzylindern 16, eine Universalverbindung 18, einen Kippzylinder 20 und einen Neigungssteuerungsmechanismus 22.

Der U-förmige Rahmen 12 besitzt einen Mittelteil 24, ein Paar von Schenkelteilen 26, ein Paar von Hubbefestigungs armen 27 und eine Säule 28, die sich von dem Mittelteil 24 nach oben erstreckt. Ein Paar von Maschinenbefesti gungsverbindungen 29 ist auf den Enden der Schenkelteile 26 angeordnet und geeignet zur Verbindung mit der Maschi ne. Eine Universalgelenkverbindung 30 und eine Kippge lenkverbindung 32 sind auf der Säule 28 angeordnet. Die Kippgelenkverbindung 32 ist höhenmäßig oberhalb der Uni versalgelenkverbindung 30 angeordnet. Wie in den Zeich nungen gezeigt ist, sind die Universalgelenkverbindung 30 und die Kippgelenkverbindung 32 im allgemeinen vertikal ausgerichtet. Man erkennt jedoch, daß die Kippgelenkver bindung 32 mit der Universalgelenkverbindung 30 nicht vertikal ausgerichtet sein muß.

Ein Paar von Abwinkelzylindergelenkverbindungen 34 ist auf dem U-förmigen Rahmen 12 auf dem Paar von Schenkel teilen 26 angeordnet. Ein Neigungsverbindungsgelenk 36 ist auf den U-förmigen Rahmen 12 auf dem Mittelteil 24 davon angeordnet, und zwar höhenmäßig unterhalb der Uni versalgelenkverbindung 30.

Ein Paar von beabstandeten Abwinkelzylinderbügeln 42 ist auf dem Planierschild 14 angebracht, und zwar quer beab standet und allgemein in der Mitte zwischen dem oberen Ende und dem unteren Ende des Planierschilds angeordnet. Ein Universalverbindungsbügel 44 ist auf dem Planier schild 14 allgemein in der Mitte zwischen dem Paar von Abwinkelzylinderbügeln 42 und damit ausgerichtet sowie allgemein in der Mitte zwischen dem oberen Ende und dem unteren Ende des Planierschilds 14 angeordnet. Ein Kippzylinderbügel 46 ist auf einem Endteil 48 des Planierschilds und höhenmäßig oberhalb des Universalver bindungsbügels 44 angeordnet. Ein Neigungsverbindungsbü gel 50 ist auf dem Planierschild 14 höhenmäßig unterhalb das Universalverbindungsbügels 44 angeordnet. Eine Schneidkante 52 ist vorn an dem Planierschild 14 entlang seiner Unterkante angeordnet und bildet einen Winkel von ungefähr 60° bezüglich einer Oberfläche "G" des Bodens.

Wie gezeigt, ist ein Paar von Abwinkelzylindern jeweils mit dem Paar von Abwinkelzylindergelenkverbindungen 34 auf dem U-förmigen Rahmen 12 und dem Paar von beabstande ten Abwinkelzylinderbügeln 42 auf dem Planierschild 14 verbunden. Die Universalverbindung 18 verbindet die Uni versalgelenkverbindung 30 des U-förmigen Rahmens 12 mit dem Universalverbindungsbügel 44 des Planierschilds 14. In ähnlicher Weise ist der Kippzylinder zwischen der Kippgelenkverbindung 32 des U-förmigen Rahmens 12 und dem Kippzylinderbügel 46 des Planierschilds 14 verbunden. Der Neigungssteuermechanismus 22 ist zwischen der Nei gungsgelenkverbindung 36 des U-förmigen Rahmens 12 und dem Neigungsverbindungsbügel 50 des Planierschilds 14 verbunden. Der Neigungssteuermechanismus 22 ist ein stellbar, um die Neigung des Planierschilds 14 aus seiner normalen voreingestellten Position in eine positive oder negative Neigung zu verändern. Wie gezeigt, ist der Nei gungssteuermechanismus 22 ein mechanisch eingestellter Mechanismus und umfaßt einen einstellbaren Befestigungs bügel 54 und ein festes Verbindungsglied 56. Der ein stellbare Befestigungsbügel 54 ist durch einen Befesti germechanismus 58 lösbar mit dem Rahmen verbunden. Der einstellbare Befestigungsbügel 54 umfaßt eine Verbin dungsstiftanordnung 60, eine erste, dicke Scheibe 62 mit einer vorbestimmten Dicke, die zwischen der Verbindungs stiftanordnung 60 und der Neigungsgelenkverbindung 36 an geordnet ist, und eine zweite, dünne Scheibe 64 mit einer vorbestimmten Dicke, die zwischen dem Befestigermechanis mus 58 und der Verbindungsstiftanordnung 60 angeordnet ist. Die Dicke der zweiten Scheibe 64 ist geringer als die Dicke der ersten Scheibe 62.

Man erkennt, daß verschiedene Formen der Planierschildan ordnung 10 verwendet werden könnten, ohne vom Wesen der Erfindung abzuweichen. Beispielsweise könnte der U-för mige Rahmen 12 andere Formen besitzen, d. h. C-förmig, Vierkantträger mit Eckverstärkungen, etc. Obwohl die vor liegende Erfindung nur zwei Scheiben offenbart und lehrt, wird erkannt, daß mehrere unterschiedliche Scheiben mit verschiedenen Dicken verwendet werden könnten, ohne vom Wesen der Erfindung abzuweichen.

Industrielle Anwendbarkeit

Beim Betrieb der Planierschildanordnung 10 ist der U-för mige Rahmen 12 davon durch ein Paar von Maschinenbefesti gungsverbindungen 29 mit der Maschine verbunden und die Planierschildanordnung wird angehoben und/oder abgesenkt auf bekannte Weise durch hydraulische Zylinder (nicht ge zeigt), die zwischen den Hubbefestigungsarmen 27 und der Maschine verbunden sind. Während des Abwinkelns des Planierschilds 14 wird bekanntermaßen ein Abwinkel zylinder des Paars von Abwinkelzylindern 16 ausgefahren, während der andere Abwinkelzylinder eingezogen wird. Das jeweilige Ausfahren und Einziehen des Paars von Abwinkel zylindern 16 ergibt, daß das Planierschild 14 um die Uni versalverbindung 18 schwenkt. In ähnlicher Weise ergibt ein Ausfahren des Kippzylinders 20, daß der Endteil 48 des Planierschilds 14 angehoben wird oder nach oben kippt infolge des Schwenkens des Planierschilds 14 um die Uni versalverbindung 18. Da die Universalverbindung 18 allge mein in der Mitte zwischen dem Paar von Abwinkelzylinder gelenkverbindungen 34 angeordnet ist und mit diesem ausgerichtet ist, bleibt das Paar von Abwinkelzylindern 16 nahe ihrer anfänglichen oder neutralen Achsenposition und gestattet somit nicht, daß das Paar von Abwinkelzy lindern 16 mit Bauteilen der Maschine in Konflikt gerät, wenn das Planierschild 14 abgewinkelt und/oder gekippt wird. Wenn das Planierschild 14 abgewinkelt und/oder ge kippt wird, hält der Neigungssteuermechanismus 22 das Planierschild 14 allgemein in seiner voreingestellten Po sition. Wie in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel gezeigt ist, ist die voreingestellte Position des Pla nierschilds 14 seine normale Position mit einer Neigung von Null mit der Schneidkante 52 davon in einem Winkel von ungefähr 60° bezüglich der Oberfläche "G" des Bodens. Jegliches Vergrößern dieses Winkels sieht eine positive Neigung "+" des Planierschilds 14 und jegliches Verrin gern des Winkels sieht eine negative Neigung "-" davon vor.

Wie in der Zeichnung gezeigt ist, ist die erste, dicke Scheibe 62 in einer normalen Betriebsposition auf der Vorderseite der Verbindungsstiftanordnung 60 benachbart zu der Neigungsgelenkverbindung 36 angeordnet. Die zwei te, dünne Scheibe 64 ist in einer Lagerposition auf der gegenüberliegenden Seite der Verbindungsstiftanordnung 60 weg von der Neigungsgelenkverbindung 36 angeordnet.

Um die Neigung des Planierschilds 14 zu verändern, wird der Befestigungsmechanismus 58 gelockert und die dicke Scheibe 62 wird aus der normalen Betriebsposition ent fernt und nach hinten in die Lagerposition benachbart zu der dünnen Scheibe 64 gebracht. Diese Lageänderung erzeugt eine negative Neigung des Planierschilds 14. Al ternativ dazu wird die dünne Scheibe 64 aus der Lagerpo sition entfernt und nach vorn in die Betriebsposition be nachbart zu der dicken Scheibe 62 gebracht. Nach der ge wünschten Lageänderung der dicken Scheibe 62 und/oder der dünnen Scheibe 64 wird der Befestigungsmechanismus 58 wieder angezogen.

Die positive Neigung des Planierschilds 14 wird erzeugt durch Anordnen der dicken Scheibe 62 und der dünnen Scheibe 64 auf der Seite der Verbindungsstiftanordnung 60 benachbart zu dem U-förmigen Rahmen 12, der wegen des fe sten Verbindungsglieds 56 wirksam den unteren Teil des Planierschilds 14 nach hinten bewegt bezüglich des oberen Teils des Planierschilds 14. Die positive Neigung des Planierschilds ist ungefähr 2°. Daher ist die Schneidkan te 52 um ungefähr 62° bezüglich der Oberfläche "G" des Bodens abgewinkelt.

Die negative Neigung des Planierschilds 14 wird erzeugt durch Anordnen von sowohl der dicken Scheibe 62 als auch der dünnen Scheibe 64 in der gelagerten Position, was we gen des festen Verbindungsglieds 56 wirksam den unteren Teil des Planierschilds 14 nach vorn bewegt bezüglich des oberen Teils des Planierschilds 14. Die negative Neigung des Planierschilds 14 beträgt ungefähr 6°. Daher ist die Schneidkante 52 um ungefähr 54° abgewinkelt bezüglich der Oberfläche "G" des Bodens.

Durch einfaches Austauschen der Position der dicken Scheibe 62 mit der der dünnen Scheibe 64 wird eine nega tive Neigung von ungefähr 2° für das Planierschild 14 er reicht. Wie oben bemerkt wurde, könnten unterschiedliche Zahlen von Scheiben und/oder Dicken von Scheiben verwen det werden, um verschiedene andere positive oder negative Neigungswinkel des Planierschilds 14 zu erreichen, ohne von dem Wesen der Erfindung abzuweichen.

Hinsichtlich des Vorgenannten ist es sogleich deutlich, daß die Struktur der vorliegenden Erfindung eine Planier schildanordnung vorsieht mit einem Planierschild, das na he der Maschine gehalten wird, und das abgewinkelt und/oder gekippt werden kann, während eine konstante Nei gung beibehalten wird. Ferner kann die Neigung des Planierschilds 14 je nach Bedarf mechanisch eingestellt werden. Während des Betriebs gerät die vorliegende Pla nierschildanordnung nicht mit der Maschine in Konflikt, an der sie angebracht ist.

Weitere Aspekte, Ziele und Vorteile dieser Erfindung kön nen durch Studium der Zeichnungen, der Offenbarung und der beigefügten Patentansprüche erhalten werden.

Zusammenfassend sieht die Erfindung folgendes vor:
Bei vielen Anwendungen ist es wünschenswert, eine Bulldozer- oder Planierschildanordnung zu besitzen, die abgewinkelt und/oder gekippt werden kann, ohne daß Elemente der Planierschildanordnung mit der Maschine in Konflikt geraten, auf der sie angebracht ist. Bei der vorliegenden Anordnung besitzt eine Planierschildan ordnung ein Planierschild, das mit einem U-förmigen Rahmen über eine Universalverbindung verbunden ist. Das Planierschild wird abgewinkelt durch ein Paar von Abwin kelzylindern, die zwischen dem U-förmigen Rahmen und ei nem Paar von beabstandeten, auf dem Planierschild ange ordneten Abwinkelzylinderbügeln verbunden sind. Die Universalverbindung ist mit dem Planierschild allgemein in der Mitte zwischen dem Paar von beabstandeten Abwin kelzylinderbügeln verbunden und im allgemeinen damit aus gerichtet. Die Neigung des Planierschilds wird auf einer vorgewählten Position gehalten durch einen Neigungssteu ermechanismus und wird mechanisch durch den Neigungssteu ermechanismus eingestellt. Da das Paar von beabstandeten Abwinkelzylinderbügeln und der Universalgelenkverbin dungsbügel in allgemein querverlaufender Ausrichtung sind und da der Universalverbindungsbügel allgemein in der Mitte dazwischen angeordnet ist, gestattet jegliches Kip pen des Planierschilds, daß die Verbindungspunkte des Paars von Abwinkelzylindern allgemein entlang ihrer neutralen Achse bleiben. Die vorliegende Anordnung gibt die Freiheit, das Planierschild abzuwinkeln und zu kippen, ohne daß Elemente der Planierschildanordnung und der Maschine in Konflikt geraten.

Claims

1. Bulldozer- oder Planierschildanordnung, die folgendes aufweist:
einen U-förmigen Rahmen mit einem Paar von Schenkel teilen, einer Säule, die sich von einem Mittelteil davon nach oben erstreckt, einem Paar von Abwinkel zylindergelenkverbindungen, die auf dem jeweiligen Schenkelteil des U-förmigen Rahmens angeordnet sind,
einer Universalgelenkverbindung, die auf der sich nach oben erstreckenden Säule angeordnet ist, einer Neigungsgelenkverbindung, die auf dem Rahmen höhen mäßig unterhalb der Universalgelenkverbindung ange ordnet ist, und einer Kippgelenkverbindung, die auf der Säule höhenmäßig oberhalb der Universalgelenk verbindung angeordnet ist,
ein Planierschild mit einem Paar von beabstandeten Winkelzylinderbügeln, die quer darauf angeordnet sind, einem Universalverbindungsbügel, der allgemein in der Mitte zwischen dem Paar von Abwinkelzylinder bügeln angeordnet ist und damit ausgerichtet ist, einem Neigungsverbindungsbügel, der höhenmäßig un terhalb des Universalverbindungsbügels angeordnet ist, und einem Kippzylinderbügel, der auf einem Endteil davon höhenmäßig höher als der Universalver bindungsbügel angeordnet ist;
ein Paar von Abwinkelzylindern, die zwischen den je weiligen Abwinkelzylindergelenkverbindungen auf dem Rahmen und jeweiligen Abwinkelzylinderbügeln auf dem Planierschild verbunden sind;
eine Universalverbindung, die die Universalgelenk verbindung auf der Säule des Rahmens mit dem Uni versalverbindungsbügel auf dem Planierschild verbin det;
einen Kippzylinder, der zwischen der Kippgelenkver bindung auf der Säule des Rahmens und dem Kippzylin derbügel auf dem Planierschild verbunden ist; und einen Neigungssteuermechanismus, der zwischen der Neigungsgelenkverbindung auf dem Rahmen und dem Nei gungsverbindungsbügel auf dem Planierschild verbun den ist.

2. Planierschildanordnung gemäß Anspruch 1, wobei das Paar von Winkelzylinderbügeln und der Universalver bindungsbügel auf dem Planierschild allgemein in der Mitte zwischen dem oberen Teil bzw. der Oberkante und dem unteren Teil bzw. der Unterkante des Pla nierschilds angeordnet sind.

3. Planierschildanordnung gemäß Anspruch 2, wobei die Universalgelenkverbindung und die Kippgelenkverbin dung im wesentlichen vertikal ausgerichtet sind.

4. Planierschildanordnung gemäß Anspruch 2, wobei der Neigungssteuermechanismus einstellbar ist.

5. Planierschildanordnung gemäß Anspruch 4, wobei die Einstellung des Neigungssteuermechanismus mechanisch ist.

6. Planierschildanordnung gemäß Anspruch 5, wobei der mechanisch einstellbare Neigungssteuermechanismus einen einstellbaren Befestigungsbügel, der lösbar mit dem Rahmen verbunden ist, und ein festes Verbin dungsglied umfaßt, das zwischen dem einstellbaren Befestigungsbügel und dem Neigungsverbindungsbügel auf dem Planierschild verbunden ist.

7. Planierschildanordnung gemäß Anspruch 6, wobei der einstellbare Befestigungsbügel folgendes umfaßt:

eine Verbinderstiftanordnung, die betriebsmäßig vor gesehen ist zum Verbinden des festen Verbindungs glieds mit dem einstellbaren Befestigungsbügel, eine Scheibe mit einer vorbestimmten Dicke, die zwischen der Verbindungsstiftanordnung und dem Rahmen ange ordnet ist und einen Befestigermechanismus, der be triebsmäßig vorgesehen ist zum Befestigen des ein stellbaren Befestigungsbügel an dem U-förmigen Rah men.

8. Planierschildanordnung gemäß Anspruch 7, wobei der einstellbare Befestigungsbügel eine zweite Scheibe umfaßt mit einer vorbestimmten Dicke, die geringer ist als die vorbestimmte Dicke der ersten Scheibe, wobei die erste Scheibe und die zweite Scheibe wahl weise zwischen der Verbindungsstiftanordnung und dem Rahmen positionierbar sind und betriebsmäßig vorge sehen sind zum Ändern der Neigung des Planier schilds.