DE69522275T2

DE69522275T2 - Vorrichtung zur Nivellierung von Böden, wie Strassen und Höfe und dergleichen, bestehend aus nicht asphaltiertem verdichtetem Material, für die Ankupplung an ein motorangetriebenes Zugfahrzeug

Info

Publication number: DE69522275T2
Application number: DE69522275T
Authority: DE
Inventors: Ives Sassi
Original assignee: TECNO 2000 Srl
Current assignee: TECNO 2000 Srl
Priority date: 1994-06-30
Filing date: 1995-06-12
Publication date: 2002-05-16
Anticipated expiration: 2015-06-13
Also published as: IT235142Y1; ES2160140T3; EP0690174A1; ATE204624T1; DE69522275D1; EP0690174B1; DK0690174T3; ITRE940036U1

Description

Die Erfindung betrifft das Problem der Nivellierung oder des Glättens von Bodenoberflächen, die mit nicht zusammenhängendem, verdichtetem Material bedeckt sind, das nicht mit Asphalt überzogen ist (oder mit einem anderen zusammenhängenden Abdeckmaterial), d. h. Böden, die aus gestampftem (und somit verdichtetem) Material, wie beispielsweise Staub, Sand, Schotter, Kies, Kieselsteinen und Mischungen aus diesen Materialien bestehen. Die Erfindung betrifft insbesondere Straßen mit unfertiger Oberfläche (d. h. Straßen, die nicht mit Asphalt oder ähnlichem Material überzogen wurden), sowie nicht überzogene Höfe und ähnliche Böden.
Maschinen zum Entfernen alter Asphaltschichten von asphaltierten Straßen sind seit geraumer Zeit bekannt, wobei eine sich drehende, mit Zähnen versehene Walze zum Aufbrechen der Asphaltschicht verwendet wird, die dann auf Lkws aufgeladen und abtransportiert wird. Diese Maschinen können nicht zur Nivellierung von Straßen mit unfertiger Oberfläche (oder Höfen oder ähnlichen Bereichen) verwendet werden. Statt dessen werden mechanische Schaufeln verwendet, die an ihrer Vorderseite mit einem Werkzeug in Form einer praktisch senkrechten Wand versehen sind, mit der die obere Schicht des Bodens abgeschabt wird. Alternativ wird einfach weiteres Material hinzugegeben, um Löcher im Boden auszufüllen.
In der US-A-3 504 598 ist eine Vorrichtung zur Nivellierung von Böden für die Ankupplung an ein motorangetriebenes Zugfahrzeug dargestellt, die eine angetriebene Roll-Schneidvorrichtung mit einer im wesentlichen horizontalen Achse aufweist, an deren zylindrischer Oberfläche eine Vielzahl von Werkzeugen zum Zerkleinern und Verschieben des zu behandelnden Bodens befestigt ist, wobei die Roll-Schneidvorrichtung mit ihrer Achse im wesentlichen senkrecht zu oder möglicherweise in Richtung der Vorwärtsbewegung geneigt angeordnet ist, eine an der Hinterseite der Roll-Schneidvorrichtung positionierte Rüttelplatte aufweist, die auf dem Boden aufliegt und dagegenschlägt, sowie Mittel zum Versetzen der Platte in Schwingungen, mit Hilfe eines vertikalen Bauteils, um das durch die Roll-Schneidvorrichtung zerkleinerte Material gegen den Boden zu verdichten.
Der Gegenstand der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung zu bieten, die insbesondere für die Ankupplung an ein Ackerzugfahrzeug oder gleichwertiges Fahrzeug geeignet ist, das eine relativ einfache und wirtschaftliche Konstruktion aufweist und in der Lage ist, ebenflächig verdichtete Böden aus nicht zusammenhängendem Material zu nivellieren. Dieser, sowie weitere Gegenstände werden durch die vorliegende Erfindung erreicht, wie sie in den Ansprüchen gekennzeichnet ist.
Nachstehend wird die Erfindung mit Hilfe der zugehörigen Figuren beschrieben, die eine nicht ausschließliche Ausführung derselben veranschaulichen.
Fig. 1 ist eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung bei Ankupplung an ein Ackerzugfahrzeug.
Fig. 2 ist ein Schnitt durch die Vorrichtung auf der vertikalen Ebene II-II von Fig. 3.
Fig. 3 ist eine Vorderansicht der Vorrichtung der vorangegangenen Figuren.
Fig. 4 ist eine Hinteransicht der Vorrichtung der vorangegangenen Figuren.
Fig. 5 und 5A stellen zwei unterschiedliche Werkzeugverteilungen auf der Oberfläche der Roll-Schneidvorrichtung 10 dar, die in Form einer einzigen Ebene dargestellt ist.
Die in den Figuren veranschaulichte Erfindung ist eine tragbare Vorrichtung (insgesamt mit 1 bezeichnet), die von einem Zugfahrzeug 2, insbesondere einem Ackerzugfahrzeug, gezogen und angetrieben wird. Dieses sollte jedoch über einen zweckbestimmten Antriebsteil mit permanenter Verbindung zur Vorrichtung 1 verfügen. Die Vorrichtung 1 weist eine Roll-Schneidvorrichtung (10) mit einer im wesentlichen horizontalen Achse auf, an deren zylindrischer Oberfläche eine Vielzahl von Werkzeugen 11 zum Zerkleinern und Bewegen des zu behandelnden Bodens befestigt ist.
Die Vorrichtung weist einen starren Rahmen 20 auf, der eine Roll-Schneidvorrichtung 10 trägt, die mit ihrer Welle 14 im wesentlichen horizontal und im wesentlichen senkrecht (oder möglicherweise geneigt) zur Fortbewegungsrichtung angeordnet ist. Der Rahmen 20 ist mit Kupplungspunkten zur Verbindung mit der Kupplungseinrichtung des Zugfahrzeuges 2 (wobei diese Einrichtung bei dieser Art von Maschinen gewöhnlich vorhanden ist) oder eines ähnlichen Fahrzeuges versehen. Es ist insbesondere ein oberer Punkt 21' vorgesehen, der durch vertikale Ösen 25 getragen ist, die am Rahmen 20 befestigt und in der vertikalen Symmetrieebene der Vorrichtung 1 positioniert sind, sowie zwei untere, am vorderen Ende der Vorrichtung angeordnete, und von an dem Rahmen 20 befestigten vertikalen Ösen 26 getragene Punkte 21". Die zwei Punkte 21" sind vorgesehen, um gelenkig mit den zwei unteren Armen 3 der Kupplungseinrichtung des Zugfahrzeuges 2 verbunden zu werden. Eine Linearbetätigungsvorrichtung, insbesondere eine Zylinder-Kolbeneinheit 4, ist zwischen dem oberen Kupplungspunkt 21' und einem starr am Zugfahrzeug 2 angeordneten Punkt 5 positioniert.
Der Rahmen 20 trägt auch eine an der Rückseite der Roll-Schneidvorrichtung 10 positionierte Rüttelplatte 30, die eine im wesentlichen horizontale ebene Oberfläche 31 aufweist, mit der sie gegen den Boden schlägt, sowie Mittel zum Versetzen der Platte in Schwingungen, mit Hilfe eines vertikalen Bauteils, um das durch die Roll-Schneidvorrichtung zerkleinerte Material gegen den Boden zu verdichten. Die Rüttelplatte 30 dient auch als Bodenunterstützungselement für die Vorrichtung 1.
Durch Veränderung der Länge der Zylinder-Kolbeneinheit 4 wird die geometrische Stellung der Kombination aus Vorrichtung 1 und Zugfahrzeug 2 verändert, und weil die Vorrichtung 1 durch die Rüttelplatte 30 auf dem Boden aufliegt, wird die Vorrichtung 1 zur Drehung in der vertikalen Ebene veranlaßt, weshalb sich die Tiefe verändert, in der die untere Fläche der Roll-Schneidvorrichtung 10 in den Boden A eindringt.
Im speziellen Fall einer Vorrichtung zum Betrieb auf Straßen mit unfertiger Oberfläche sind die Werkzeuge 11 an der zylindrischen Oberfläche der Roll-Schneidvorrichtung 10 entlang einer oder mehrerer schraubenförmiger Linien um die zylindrische Oberfläche herum angeordnet. In Fig. 3 gibt das Bezugszeichen 12 die idealen schraubenförmigen Linien an, entlang denen die Werkzeuge 11 positioniert sind. Die Werkzeuge 11 sind jedoch aus Gründen der Vereinfachung nicht dargestellt. Entlang jeder Linie 12 sind die Werkzeuge relativ dicht aneinander positioniert, um im wesentlichen für die gröberen Stücke des zerkleinerten Materials eine sich schraubenförmig erstreckende Barriere zu definieren, die solche Stücke mit sich mitführen kann. In der veranschaulichten Ausführung sind die Werkzeuge 11 in Form eines dicken Stahlnagels ausgebildet, dessen Spitze sich von einem an der Roll-Schneidvorrichtung 10 befestigten Werkzeughalteelement 13 nach außen, und in der Bewegungsrichtung erstreckt. Die Achse eines jeden Werkzeuges 11 liegt in einer im wesentlichen radialen Ebene (d. h. senkrecht zur Achse der Roll-Schneidvorrichtung), und bildet einen Winkel von etwa 45 Grad mit der Tangente zur Bewegungsrichtung an diesem Punkt. Der Hauptrahmen 20 trägt eine starre Haube 15, die die Vorderseite, das Oberteil und die Rückseite der Roll-Schneidvorrichtung 10 abdeckt, wobei ihre Vorderwand 151, obere Wand 152 und Rückwand 153 leicht von der zylindrischen Oberfläche der Roll- Schneidvorrichtung 10 beabstandet ist. Zwischen der Innenfläche der Haube 15 und der Außenfläche der Roll- Schneidvorrichtung 10 ist eine Kammer 19 definiert, die es ermöglicht, daß das durch die Roll-Schneidvorrichtung 10 zerkleinerte Material angesammelt werden kann. Die zwei Endflächen der Roll-Schneidvorrichtung 10 sind jeweils durch vertikale Wände 16 abgedeckt, die mit der Haube 15 verbunden sind, und weisen zwei parallel zu den Wänden 16 angeordnete, auf dem Boden aufliegende Gleitkufen 17 auf. Diese sind mit Teleskopstangen 171 an den Wänden 16 befestigt, die den Gleitkufen 17 eine vertikale Bewegung ermöglichen. In der veranschaulichten Ausführung weist die Rüttelplatte 30 zwei identische Platten 32 auf, die gemeinsam die gesamte axiale Abmessung der Roll-Schneidvorrichtung 10 abdecken. Die Platten 32 weisen jeweils horizontale Bereiche auf, die gemeinsam die ebene Fläche der Rüttelplatte 30 bilden.
Jede Platte 32 ist am Rahmen 20 durch Verbindungsstellen aus Elastomermaterial 33 befestigt. Jede Platte 32 besitzt beispielsweise Rippen 34, die sich vertikal nach oben, und in einer Längsrichtung erstrecken. In den den Rippen 34 entsprechenden Positionen weist das Oberteil des Rahmens 20 eine entsprechende Anzahl vertikaler Versteifungswände 27 auf, die sich in Längsebenen erstrecken. Die obere Fläche der Rippen 34 ist mit der Unterkante der Wände 27 durch die dazwischen angeordneten Verbindungsstellen 33 verbunden, die mit den Flächen starr verbunden sind. Alternativ können direkt an der oberen Fläche der Platten 32 und an dem hinteren Ende des Rahmens 20 direkt befestigte Elastomerbögen vorgesehen sein.
Die durch die Verbindungsstellen 33 (oder die Elastomerbögen) gebotene Verbindung zwischen dem Rahmen 20 und den Platten 32 ist so beschaffen, daß sie im wesentlichen nur in einer vertikalen Richtung im Verhältnis zum Rahmen 20 in Schwingungen versetzbar ist. Es sind jeweils Exzentervorrichtungen 35 auf den zwei Platten 32 befestigt, die durch eine vom Antriebsglied 6 des Zugfahrzeuges 2 abgeleitete Kraftübertragung gedreht werden.
Die Kraftübertragung umfaßt ein Getriebe 41, das vom Antriebsglied 6 in Bewegung versetzt wird. Vom Getriebe 41 geht eine Längswelle 42 aus, die mittels Laufrollen 43 und 44 die Bewegung auf ein Getriebe 45 überträgt, von dem zwei quer angetriebene Wellen 46 ausgehen, von denen jede die Welle 35' der dazugehörigen Vorrichtung 35 über zwei Laufrollen 47 und 48 antreibt. Das Drehen der Exzenter der Vorrichtung 35 veranlaßt die Platten 32 zur Durchführung kurzer übersetzter Schwingbewegungen in einer im Verhältnis zum Rahmen 20 vertikalen Richtung.
Vom Getriebe 45 geht auch eine Querwelle 49 aus, die Bewegungen auf die Welle 14 der Roll-Schneidvorrichtung 10 mittels eines Paares von Übertragungsritzeln 50 und 51 sowie einer Kette 52 überträgt. Die Roll- Schneidvorrichtung 10 wird im Verhältnis zu den Rädern des Zugfahrzeuges 2 in der entgegengesetzten Richtung gedreht (angezeigt durch den Pfeil R in den Figuren).
Die Vorrichtung 1 weist an der Rückseite der Roll- Schneidvorrichtung 10 eine nach oben, und im Verhältnis zum Boden nach vorne geneigte Wand 24 auf, deren Unterkante 24' im wesentlichen so positioniert ist, daß sie die Bodenoberfläche A im wesentlichen abkratzt, um das durch die Roll-Schneidvorrichtung 10 zerkleinerte Material zu verschieben und zu schaben. In der veranschaulichten Ausführung ist die geneigte Wand 24 mit dem Vorderteil der ebenen Fläche 31 der Platte 30 verbunden.
Im Betrieb zieht das Zugfahrzeug 2 die Vorrichtung, wobei diese mittels ihrer ebenen Fläche 31 auf dem Boden A aufliegt. Durch passende Einstellung der Länge der Zylinder-Kolbeneinheit 4 kann die Vorrichtung 1 um den erforderlichen Betrag in einer vertikalen Längsebene im Verhältnis zum Zugfahrzeug 2 um einen solchen Betrag geneigt werden, daß sich der unterste Punkt auf den Umfängen B (Fig. 2), entlang dem sich die Spitzen der Werkzeuge 11 bewegen, unter der Bodenlinie A befindet. Diese Niveaudifferenz stellt die Dicke der Schicht aus verdichtetem Material (Staub, Sand, Schotter, Kies, Kieselsteine usw.) dar, das von der Roll- Schneidvorrichtung 10 zerkleinert wurde. Die Vorrichtung 1 wird dann gemeinsam mit dem Zugfahrzeug 2 über den zu behandelnden Boden, insbesondere über eine Straße mit unfertiger Oberfläche bewegt, wobei sichergestellt ist, daß eine der Seiten der Vorrichtung 1 im wesentlichen an einer Seitenkante der Straße ausgerichtet ist. Die Roll-Schneidvorrichtung 10 wird in Richtung von Pfeil R gedreht, und die Rüttelplatte 30 wird in Schwingungen versetzt. Während sich die Vorrichtung 1 nach vorne bewegt, gräbt sich die Roll- Schneidvorrichtung 10 in den Boden und zerkleinert diesen mit ihren Werkzeugen 11. Die Werkzeuge, die den Boden in Stücke verschiedener Größen zerkleinert haben (in Abhängigkeit von verschiedenen Faktoren, wie beispielsweise die physikalischen Charakteristika des Materials, aus dem sich der Boden zusammensetzt), lassen das Material teilweise fallen und ziehen es teilweise bei der. Drehung mit, um die zwischen der Roll-Schneidvorrichtung 10 und der Innenfläche der Haube 15 definierte Kammer 19, insbesondere den Bereich in Richtung der Rückseite der Roll-Schneidvorrichtung 10 (gegen die Wand 153) mehr oder weniger zu füllen. Wenn die Roll-Schneidvorrichtung 10 daher einen vertieften Bereich des Bodens überfährt, fällt dieses angesammelte Material in diesen Bereich, um ihn auf das erforderliche Auffüllungsniveau zu bringen. Darüber hinaus wird ein Teil des durch die Roll-Schneidvorrichtung 10 zerkleinerten Materials aufgrund der schraubenförmigen Anordnung der Werkzeuge 11 (wodurch sich diese wie eine Förderschnecke verhalten) seitwärts, insbesondere in Richtung der Mittellinie der Straße geschoben, so daß sich das Material in größerem Maße in Richtung der Mitte ansammelt. Der Zweck besteht darin, auf gewöhnliche Art und Weise eine vorteilhafte Neigung der Straße auszubilden, die sich von der Mitte in Richtung der Seiten verringert, damit Regenwasser in Richtung der zwei Straßenkanten fließt. Zur Erhöhung der Wirkung der Roll-Schneidvorrichtung 10 kann ein Teil 18 einer tatsächlichen Schraubenform beispielsweise am Anfang der Roll-Schneidvorrichtung 10 vorgesehen sein, und sich nahe bei den Werkzeugen 11 erstrecken.
Bei der in Fig. 5 dargestellten Werkzeugverteilung sind die Werkzeuge 11 nicht nur entlang geneigter Reihen (die die schraubenförmigen Linien 12 bilden) verteilt, sondern auch entlang vertikaler Linien L ausgerichtet. Diese Verteilung ist die geeignetste zur Grobzerkleinerung des Bodens. Die in Fig. 5A dargestellte Verteilung unterscheidet sich von der vorangegangenen darin, daß die vertikalen Ausrichtungslinien 1' die vertikalen Ausrichtungslinien 1' die geneigten Reihen schneiden und alternativ durch ein Werkzeug und durch den Mittelpunkt zwischen zwei Werkzeugen hindurchgehen. Diese Verteilung ist mehr für die Feinzerkleinerung des Bodens geeignet.
Um die Bildung der Straßenneigung zu erleichtern, kann die Achse der Roll-Schneidvorrichtung 10 leicht in Richtung der Ebene der Fläche 31 geneigt sein, so daß die Roll-Schneidvorrichtung 10 entlang der Außenkante tiefer in den Boden eindringt als entlang der Mittellinie der Straße.
Während sich die Vorrichtung 1 nach vorne bewegt, schiebt und nivelliert die Unterkante 24' der Hinterwand 24 das zerkleinerte Material durch einen effektiven Schabvorgang, durch den der Boden sehr eben nivelliert wird.
Sofort nach dem Zerkleinern und Schaben wird das Material durch die Wirkung der auf die Roll-Schneidvorrichtung 10 folgenden Rüttelplatten 32 verdichtet, so daß eine beträchtliche Härte erzielt wird, wodurch der Boden wieder benutzbar ist (als eine Straße). Das Ergebnis besteht darin, daß der Längsstreifen des Bodens, der unter der Einwirkung von Vorrichtung 1 stand, in einem einzigen Durchgang vollkommen eben gemacht und so verdichtet wird, daß er sofort seinen Zweck ausführen kann.
Zahlreiche Abänderungen praktischer und anwendungsmäßiger Art können bei der Erfindung vorgenommen werden, ohne den Umfang des nachstehend beanspruchten Erfindungsgedankens zu verlassen. Beispielsweise könnte die spezielle Form der Werkzeuge unterschiedlich sein. Diese könnten die Form eines Meißels anstatt eines Nagels aufweisen.

Claims

1. Vorrichtung zur Nivellierung von Böden, wie Straßen und Höfe und dergleichen, bestehend aus verdichtetem Material, das nicht mit zusammenhängendem Material abgedeckt ist, für die Ankupplung an ein motorangetriebenes Zugfahrzeug, die folgendes aufweist:

- eine Roll-Schneidvorrichtung (10) mit einer im wesentlichen horizontalen Achse, an deren zylindrischer Oberfläche eine Vielzahl von Werkzeugen (11) zum Zerkleinern und Verschieben des zu behandelnden Bodens (A) befestigt ist;

- Mittel zum Drehen der Roll-Schneidvorrichtung um ihre Achse;

- Mittel zum Lagern der Roll-Schneidvorrichtung (10), die mit ihrer Achse im wesentlichen senkrecht zu, oder möglicherweise in Richtung der Vorwärtsbewegung geneigt angeordnet ist, sowie zur Aufrechterhaltung der unteren Fläche der Roll-Schneidvorrichtung (10) in der erforderlichen Tiefe unter der Oberfläche des zu behandelnden Bodens;

- eine an der Rückseite der Roll-Schneidvorrichtung (10) positionierte Rüttelplatte (30), die eine im wesentlichen horizontale ebene Oberfläche (31) aufweist, die auf dem Boden (A) aufliegt und dagegenschlägt, sowie Mittel (35) zum Versetzen der Platte (30) in Schwingungen, mit Hilfe eines vertikalen Bauteils, um das durch die Roll-Schneidvorrichtung (10) zerkleinerte Material gegen den Boden zu verdichten;

dadurch gekennzeichnet, daß sie eine starre Haube (15) aufweist, die die Vorderseite, das Oberteil und die Rückseite der Roll- Schneidvorrichtung (10) abdeckt, wobei ihre Wände leicht von der Oberfläche der Roll-Schneidvorrichtung (10) und so beabstandet sind, daß das durch die Roll-Schneidvorrichtung (10) zerkleinerte Material zwischen der zylindrischen Oberfläche der Roll-Schneidvorrichtung (10) und der Haube (15) angesammelt werden kann, wobei die Werkzeuge (11) entlang einer oder mehrerer schraubenförmiger Linien (12) ausgerichtet angeordnet sind, die sich um die zylindrische Oberfläche der Roll-Schneidvorrichtung (10) herum erstrecken und entlang einer jeden Linie (12) relativ dicht aneinander positioniert sind, um im wesentlichen für die gröberen Stücke des zerkleinerten Materials eine sich schraubenförmig erstreckende Barriere zu bilden, die solche Stücke mit sich mitführen kann.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es sich um eine tragbare Vorrichtung mit Kupplungspunkten (21' und 21") für deren Verbindung mit der Kupplungseinrichtung eines Traktors (2) oder ähnlichen Zugfahrzeuges handelt, die weiterhin folgendes aufweist:

- einen starren Rahmen (20), der die Welle (14) der Roll-Schneidvorrichtung (10) und die Rüttelplatte (30) trägt, wobei die Rüttelplatte (30) als das Element agiert, durch das die Vorrichtung (1) auf dem Boden (A) aufliegt;

- eine Linearbetätigungsvorrichtung (4), die einen auf dem Hauptrahmen (20) positionierten Kupplungspunkt (21) mit einem starr mit dem Traktor (2) verbundenen Punkt (5) verbindet, wobei die Tiefe der unteren Oberfläche der Roll-Schneidvorrichtung (10) unter der Bodenoberfläche (A) durch die Veränderung der Länge des Betätigungsmittels (4) verändert wird.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückseite der Roll-Schneidvorrichtung (10) eine zum Boden geneigte Wand (24) aufweist, deren Unterkante (24') im wesentlichen so positioniert ist, daß sie die Bodenoberfläche (A) abkratzt, um das durch die Roll-Schneidvorrichtung (10) zerkleinerte Material zu Verschieben und zu schaben.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die geneigte Wand (24) mit der Vorderseite der ebenen Oberfläche (31) der Platte (30) verbunden ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkzeuge (11) die Form eines dicken Nagels aufweisen, dessen Spitze sich von einem an der Roll-Schneidvorrichtung (10) befestigten Werkzeughalteelement (13) nach außen erstreckt.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Achse der Werkzeuge (11) an diesem Punkt einen Winkel von etwa 45 Grad mit der Tangente zur Bewegungsrichtung bildet.