EP1369531B1 - Anbaugerät für Rad- und Kompaktlader - Google Patents

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EP1369531B1
EP1369531B1 EP03012649A EP03012649A EP1369531B1 EP 1369531 B1 EP1369531 B1 EP 1369531B1 EP 03012649 A EP03012649 A EP 03012649A EP 03012649 A EP03012649 A EP 03012649A EP 1369531 B1 EP1369531 B1 EP 1369531B1
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attachment
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screeding
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
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    • E01C19/00—Machines, tools or auxiliary devices for preparing or distributing paving materials, for working the placed materials, or for forming, consolidating, or finishing the paving
    • E01C19/12—Machines, tools or auxiliary devices for preparing or distributing paving materials, for working the placed materials, or for forming, consolidating, or finishing the paving for distributing granular or liquid materials
    • E01C19/18—Devices for distributing road-metals mixed with binders, e.g. cement, bitumen, without consolidating or ironing effect
    • E01C19/187—Devices for distributing road-metals mixed with binders, e.g. cement, bitumen, without consolidating or ironing effect solely for spreading-out or striking-off deposited mixtures, e.g. spread-out screws, strike-off boards
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
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    • E01C19/12—Machines, tools or auxiliary devices for preparing or distributing paving materials, for working the placed materials, or for forming, consolidating, or finishing the paving for distributing granular or liquid materials
    • E01C19/15—Machines, tools or auxiliary devices for preparing or distributing paving materials, for working the placed materials, or for forming, consolidating, or finishing the paving for distributing granular or liquid materials for laying-down uncoated stone or similar materials, or for striking-off or spreading same without compacting, e.g. for crushed rock base courses, sand cushions for paving

Definitions

  • the invention relates to an attachment for wheel and skid steer loader according to the preamble of claim 1.
  • Such an attachment should be used as a laser-controlled leveling in sports field, road and pavement.
  • Out DE 36 08 893 A1 is a hydraulic planning device with a boom attached to a working device and on this boom centrally acting Abziehbalken for producing a subgrade known. To pivot the Abziehbalkens engage eccentrically train / pressure cylinder on the drawbar.
  • An effective pivoting movement of the Abziehbalkens can be realized only at an angle to the longitudinal movement of the puller and in the up-down movement of the boom.
  • the dozer blade should be suitable for operations where high stresses occur at a lower corner of the blade, such as digging boulders, clearing tree trunks, digging trenches.
  • the shield is rotatably connected to a shield support frame about the vehicle longitudinal axis via a central pivot.
  • the universal adjustability of the shield is once ensured by rigid, lockable struts, which are articulated between the lateral limbs of the U-shaped push frame and the lower corner regions of the shield support frame.
  • adjusting cylinder at the upper corner regions of the shield support frame, wherein the central web of the U-shaped subframe is hingedly connected via an actuator and a hinge with the shield support frame.
  • this leveling vehicle has not been able to decouple the movement of the working machine about the horizontal Y-axis, which points in the direction of longitudinal movement of the machine from the position-regulated dozer blade.
  • the object of the invention is the development of a freely movable Abziehbalkens as an attachment for light and medium wheel and skid steer loaders whose position control is decoupled from the longitudinal and lateral movements of the wheel loader.
  • the Abziehbalken should have a variable working width of sidewalk width to about 5 m and can be used advantageously including the grader function for the processing of surfaces to directly on obstacles such as trees and curbs.
  • the new attachment consists of a pull-down bar which is freely pivotable in all three degrees of freedom about the axes x, y, z, the pull-down bar being pivotable about the horizontal y-axis pointing in the direction of the longitudinal movement of the drive machine.
  • height adjustable supports are provided on its two edge regions in order to enable the movement about the y-axis and the height adjustment of the Abziehbalkens and decouple the movement of the Abziehbalkens of the longitudinal movement of the drive machine about the horizontal y-axis ,
  • Due to the pivotability of the Abziehbalkens to said three axes can be done by means of a suitable laser control, the movement of the Abziehbalkens (with the driving machine in the working direction) for producing a subgrade independently or decoupled from the movement of the drive machine.
  • a bearing is provided on the boom, which allows pivoting of the Abziehbalkens about the vertical z-axis.
  • the drive for this Schrä Standing the Abziehbalkens done for example by a arranged between the boom and Abziehbalken hydraulic cylinder.
  • Each support consists of a mounted in the edge region of the Abziehbalkens and, for example, hydraulically operated telescopic arrangement, which is supported in a vertical arrangement with its lower end on the work surface by means of wheelsets or skids.
  • the supports can be adjusted so that the Abziehbalken takes by rotation about the y-axis, the desired angular position to the work surface.
  • This adjustment movement of the Abziehbalkens about the y-axis is controlled by laser height sensors, wherein each a laser height sensor for separate height control is positioned on the two telescopic assemblies.
  • the attachment consists of the Abziehbalken 1, which is supported on supports 2 on the work surface, and which is connected via a boom 3 with coupling device 4 to the drive machine 5.
  • Each support 2 comprises a vertically positioned telescopic arrangement 2.1, at the lower end of a wheel 2.2 is arranged.
  • a separate height control of the left and right sides of the Abziehbalkens 1 can be done.
  • the coupling device 4 consists in this embodiment of a connection plate with universal coupling device to the pallet fork of the wheel loader.
  • the telescopic assembly 2.1 is maintained in the set vertical position to the longitudinal axis y.
  • the peel bar 1 By loosening a bolt, the peel bar 1 can be rotated by 180 ° about the z-axis, so that the wheelsets 2.2 are located behind the peel bar 1 in the working direction. This creates an arrangement for the expansion of unbound base courses. This arrangement shows Fig. 2 in a side view.
  • a hydraulic cylinder 7 is the required drive for this inclination of the Abziehbalkens. 1
  • the hydraulic cylinder 8 is responsible for the employment of the wheel loader bucket about the x-axis and is used for the vertical position of the telescopic arrangement 2.1.
  • arrow 9 indicates the current working direction of the wheel loader, namely backwards in the y direction.

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Description

  • Die Erfindung betrifft ein Anbaugerät für Rad- und Kompaktlader nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Ein derartiges Anbaugerät soll als lasergesteuerte Planiervorrichtung im Sportplatz-, Wege- und Pflasterbau eingesetzt werden.
  • Aus DE 36 08 893 A1 ist eine Hydraulik-Planiereinrichtung mit einem an einem Arbeitsgerät befestigten Ausleger und an diesem Ausleger mittig angreifenden Abziehbalken zum Herstellen eines Planums bekannt. Zum Verschwenken des Abziehbalkens greifen außermittig Zug/Druck-Zylinder am Abziehbalken an.
  • Eine wirksame Verschwenkbewegung des Abziehbalkens lässt sich lediglich in einem Winkel zur Längsbewegung des Abziehgerätes und in der Auf-Ab-Bewegung des Auslegers realisieren.
  • Gräder mit einem Planierschild, wie sie u.a. in DE-U1 87 01 952 beschrieben sind, sind ausschließlich für Planieraufgaben konzipierte Kompaktgeräte, bei denen die Regelbewegung des Planierschildes bzw. Abziehbalkens nur unzureichend von der Fahrzeugbewegung entkoppelt ist.
  • Darüber hinaus benötigen derartige Kompaktgeräte reichliche Rangierflächen und hinterlassen einen unbearbeiteten Randbereich.
  • In DE 27 30 787 C3 wird ein Planierfahrzeug mit hydraulisch verstellbarem Planierschild beschrieben, bei dem eine universelle Verstellbarkeit des Schildes möglich ist.
  • Das Planierschild soll für Arbeitsvorgänge geeignet sein, bei denen hohe Beanspruchungen an einem unteren Eckbereich des Schilds auftreten, z.B. Ausgraben von Felsbrocken, Roden von Baumstöcken, Ausheben von Spitzgräben.
  • Das Schild ist über einen zentralen Drehzapfen um die Fahrzeuglängsachse verdrehbar an einem Schildtragrahmen angeschlossen. Die universelle Verstellbarkeit des Schildes wird einmal gewährleistet durch starre, verriegelbare Stützstreben, die zwischen den seitlichen Schenkeln des U-förmigen Schubrahmens und den unteren Eckbereichen des Schildtragrahmens angelenkt sind. Zum anderen durch Verstellzylinder an den oberen Eckbereichen des Schildtragrahmens, wobei der Mittelsteg des U-förmigen Hilfsrahmens über ein Stellglied und ein Gelenk mit dem Schildtragrahmen gelenkig verbunden ist.
  • Trotz kompakter, schwerer Ausführung und hohem technischem Aufwand ist es bei diesem Planierfahrzeug nicht gelungen, die Bewegung der Arbeitsmaschine um die horizontale Y-Achse, die in Richtung der Längsbewegung der Arbeitsmaschine weist, vom lagegeregelten Planierschild zu entkoppeln.
  • Aufgabe der Erfindung ist die Entwicklung eines frei beweglichen Abziehbalkens als Anbaugerät für leichte und mittlere Rad- und Kompaktlader, dessen Lageregelung von den Längs- und Querneigungsbewegungen des Radladers entkoppelt ist. Der Abziehbalken soll eine variable Arbeitsbreite von Gehwegbreite bis etwa 5 m haben und unter Einschluss der Graderfunktion für die Bearbeitung von Flächen bis unmittelbar an Hindernisse wie Bäume und Randsteine heran vorteilhaft einsetzbar sein.
  • Eine erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist im Patentanspruch 1 angegeben. Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
  • Nach der Konzeption der Erfindung besteht das neue Anbaugerät aus einem Abziehbalken, der in allen drei Freiheitsgraden um die Achsen x, y, z frei verschwenkbar ist, wobei der Abziehbalken verschwenkbar um die horizontale y-Achse, die in Richtung der Längsbewegung der Antriebsmaschine weist, einen Winkel von 0 bis etwa 45° zur Arbeitsfläche einnehmen kann und koppelbar ist mit einer Antriebsmaschine, an die der Abziehbalken mittels einem angelenkten Ausleger über eine Koppeleinrichtung angeschlossen ist und der Abziehbalken mittig am Ausleger angelenkt ist.
  • Am Abziehbalken sind an seinen beiden Randbereichen in vertikaler Richtung ausfahrbare und damit höheneinstellbare Auflager vorgesehen, um die Bewegung um die y-Achse sowie die Höheneinstellung des Abziehbalkens zu ermöglichen und dabei die Bewegung des Abziehbalkens von der Längsbewegung der Antriebsmaschine um die horizontale y-Achse abzukoppeln.
  • Der auf diese Weise an die Antriebsmaschine, z.B. einen Radlader, angekoppelte Abziehbalken ist unabhängig von der Bewegung des Radladers in allen drei Freiheitsgraden frei verschwenkbar, nämlich
    • um die y-Achse, die in Richtung der Längsbewegung der Antriebsmaschine weist,
    • um die x-Achse, die senkrecht zur Längsbewegung der Arbeitsmaschine horizontal verläuft und
    • um die z-Achse, die senkrecht zur Längsbewegung der Arbeitsmaschine vertikal verläuft.
  • Durch die Verschwenkbarkeit des Abziehbalkens um die genannten drei Achsen kann mittels einer geeigneten Lasersteuerung die Bewegung des Abziehbalkens (mit der Antreibsmaschine in Arbeitsrichtung) zur Herstellung eines Planums unabhängig bzw. abgekoppelt von der Bewegung der Antriebsmaschine erfolgen.
  • Zur Gewährleistung der Graderfunktion ist am Ausleger ein Lager vorhanden, das ein Verschwenken des Abziehbalkens um die vertikale z-Achse gestattet. Der Antrieb für diese Schrägestellung des Abziehbalkens erfolgt beispielsweise durch einen zwischen Ausleger und Abziehbalken angeordneten Hydraulikzylinder.
  • Jedes Auflager besteht dabei aus einer im Randbereich des Abziehbalkens befestigten und beispielsweise hydraulisch betätigten Teleskopanordnung, die sich in vertikaler Anordnung mit ihrem unteren Ende auf der Arbeitsfläche mittels Radsätzen oder Kufen abstützt.
  • Durch das Ausfahren der linken und/oder rechten Teleskopanordnung in vertikaler Richtung (parallel zur z-Achse) können die Auflager so eingestellt werden, dass der Abziehbalken durch Verdrehen um die y-Achse die gewünschte Winkelposition zur Arbeitsfläche einnimmt.
  • Diese Verstellbewegung des Abziehbalkens um die y-Achse wird durch Laser-Höhensensoren gesteuert, wobei je ein Laser-Höhensensor zur separaten Höhenregelung auf den beiden Teleskopanordnungen positioniert ist.
  • Als Hauptvorteile der beschriebenen Erfindung gegenüber bisherigen Lösungen sind zu nennen:
    • hohe Arbeitsgeschwindigkeit durch Entkopplung von Längs- und Querneigungsbewegungen des Radladers,
    • problemloser, zerstörungsfreier Anbau an Mietmaschinen,
    • seitliches Abfließen des überschüssigen Material durch eingebaute Grader-Funktion,
    • kostengünstiger, modularer Aufbau,
    • Bearbeitung von Flächen bis unmittelbar an Hindernisse wie Zäune und
    • zusätzliche Einsatzmöglichkeit für den profilgerechten Ausbau von ungebundenen Tragschichten durch einen um 180° um die z-Achse drehbaren Abziehbalken,
    • große Arbeitsbreite von bis zu 5 m.
  • Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die zugehörige Zeichnung. Dabei zeigen
    • Fig. 1
    die Gesamtansicht des an einen Radlader montierten Anbaugerätes in perspektivischer Darstellung.
    Fig. 2
    die Darstellung des Radladers mit um 180° gedrehtem Abziehbalkens als Seitenansicht.
  • Das Anbaugerät besteht aus dem Abziehbalken 1, der sich über Auflager 2 auf der Arbeitsfläche abstützt, und der über einen Ausleger 3 mit Koppeleinrichtung 4 mit der Antriebsmaschine 5 verbunden ist.
  • Jedes Auflager 2 umfasst eine vertikal positionierte Teleskopanordnung 2.1, an deren unterem Ende ein Radsatz 2.2 angeordnet ist.
  • Über einen Laser-Höhensensor 6, der am oberen Ende der Teleskopanordnung 2.1 vorgesehen ist, kann eine separate Höhenregelung der linken und rechten Seite des Abziehbalkens 1 erfolgen.
  • Die Koppeleinrichtung 4 besteht bei diesem Ausführungsbeispiel aus einer Anschlussplatte mit Universalkoppelvorrichtung an die Palettengabel des Radladers.
  • Mit der möglichen Verschwenkbewegung des Abziehbalkens 1 um die y-Achse (Längsachse) des Radladers, zu deren Ausführung neben den Auflagern 2 ein entsprechendes Horizontallager im Ausleger 3 erforderlich ist, werden die Querneigungsbewegungen der Antriebsmaschine 5 vom Abziehbalken 1 entkoppelt.
  • Mit der möglichen Verschwenkbewegung des Radladerarms 10 um die x-Achse (Querachse) des Radladers, zu deren Ausführung eine hydraulische Schwimmerstellung des Radladers erforderlich ist, werden die Längsneigungsbewegungen der Antriebsmaschine 5 vom Abziehbalken 1 entkoppelt.
  • Wegen der parallelogrammartigen Anordnung des Radladerarms 10 zur Koppeleinrichtung 4 wird die Teleskopanordnung 2.1 in der eingestellten senkrechten Position zur Längsachse y gehalten.
  • Durch Lösen eines Bolzens kann der Abziehbalken 1 um 180° um die z-Achse gedreht werden, so dass sich die Radsätze 2.2 in Arbeitsrichtung hinter dem Abziehbalken 1 befinden. Auf diese Weise entsteht eine Anordnung für den Ausbau von ungebundenen Tragschichten. Diese Anordnung zeigt Fig. 2 in einer Seitenansicht.
  • Durch ein Verschwenken des Abziehbalkens 1 um die vertikale z-Achse mit Hilfe eines entsprechenden Vertikallagers im Ausleger 3 wird die für die Graderfunktion erforderliche Schrägstellung des Abziehbalkens 1 auf der Arbeitsfläche ermöglicht, wodurch eine Steuerung des Materialflusses in Richtung der x-Achse erfolgen kann.
  • Ein Hydraulik-Zylinder 7 ist der erforderliche Antrieb für diese Schrägstellung des Abziehbalkens 1.
  • Der Hydraulikzylinder 8 ist zuständig für die Anstellung der Radladerschaufel um die x-Achse und wird genutzt zur Senkrechtstellung der Teleskopanordnung 2.1.
  • Die in Fig. 1 eingezeichnete Pfeilrichtung 9 kennzeichnet die aktuelle Arbeitsrichtung des Radladers, nämlich rückwärts in y-Richtung.
    • LISTE DER BEZUGSZEICHEN
    • 1
    Abziehbalken
    2
    Auflager
    • 2.1 Teleskopanordnung
    • 2.2 Rollen, Radsätze, Kufen
    3
    Ausleger
    4
    Koppeleinrichtung
    5
    Antriebsmaschine, Radlader
    6
    Laser-Höhensensoren
    7
    Hydraulik-Zylinder
    8
    Hydraulik-Zylinder
    9
    Arbeitsrichtung
    10
    Radiaderarm

Claims (5)

  1. Anbaugerät für Rad- und Kompaktlader als Antriebsmaschine(s) zum profilgerechten Ein- und Ausbau von ungebundenen Deck- und Tragschichten sowie Einbau von gebundenen Schichten, bestehend aus einem Abziehbalken (1), der in allen drei Freiheitsgraden um die Achsen x, y, z frei verschwenkbar ist, wobei der Abziehbalken (1) verschwenkbar um die horizontale y-Achse, die in Richtung der Längsbewegung der Antriebsmaschine (5) weist, einen Winkel von 0 bis etwa 45° zur Arbeitsfläche einnehmen kann und koppelbar ist mit einer Antriebsmaschine (5), an die der Abziehbalken (1) mittels einem angelenkten Ausleger (3) über eine Koppeleinrichtung angeschlossen ist und der Abziehbalken (1) mittig am Ausleger (3) angelenkt ist,
    dadurch gekennzeichnet, dass am Abziehbalken (1) an seinen beiden Randbereichen in vertikaler Richtung ausfahrbare und damit höheneinstellbare Auflager (2) vorgesehen sind, um die Bewegung um die y-Achse, sowie die Höheneinstellung des Abziehbalkens zu ermöglichen und dabei von der Längsbewegung der Antriebsmaschine(s) um die horizontale y-Achse abzukoppeln.
  2. Anbaugerät nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass zur Ausführung der Verschwenkbewegung des Abziehbalkens (1) um die y-Achse und um die z-Achse des Radladers jeweils eine entsprechende Lagerung im Ausleger (3) vorhanden ist.
  3. Anbaugerät nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet, dass jedes Auflager (2) aus einer beispielsweise hydraulisch betätigten, vertikal positionierten Teleskopanordnung (2.1) besteht, die sich mit ihrem unteren Ende auf der Arbeitsfläche über Rollen, Radsätze, Kufen (2.2) abstützt.
  4. Anbaugerät nach Anspruch 3,
    dadurch gekennzeichnet, dass zur Steuerung des Verstellweges der Teleskopanordnungen (2.1) und damit der Verdrehbewegung des Abziehbalkens (1) um die y-Achse am z.B. oberen Ende der vertikal positionierten Teleskopanordnungen (2.1) Laser-Höhensensoren (6) angeordnet sind.
  5. Anbaugerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Abziehbalken (1) eine Länge von etwa 1,5 bis 5 m aufweist und mit Schneiden für die beiden Arbeitsrichtungen "vorwärts" und "rückwärts" ausgerüstet ist.
EP03012649A 2002-06-07 2003-06-04 Anbaugerät für Rad- und Kompaktlader Expired - Lifetime EP1369531B1 (de)

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DE10226298 2002-06-07

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EP1369531A2 EP1369531A2 (de) 2003-12-10
EP1369531A3 EP1369531A3 (de) 2004-11-17
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