DE2639827A1

DE2639827A1 - Kleine planiermaschine

Info

Publication number: DE2639827A1
Application number: DE19762639827
Authority: DE
Inventors: Charles P Miller; David J Miller
Original assignee: Miller Formless Co Inc
Current assignee: Miller Formless Co Inc
Priority date: 1975-11-05
Filing date: 1976-09-03
Publication date: 1977-05-18
Also published as: JPS5735329B2; JPS5271801A; NZ181836A; GB1537556A; US3999314A; CA1043099A; AU1696976A; AU503384B2

Description

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Rennerle 10 · Postfach 3160

2. September-1976

^Betreff: Miller Formless Co., Inc., 18o2 Dot Street, McHenry, Illinois 6oo5o/

USA

K 1 e in e P 1 a η i e r m a s c h i η e

Die Erfindung bezieht sich auf eine Erdbewegungsmaschine und betrifft insbesondere eine kleine Planiermaschine mit mechanischen Mitteln zur Steuerung des Arbeitswerkzeugs.

Vorbekanntes zeigt eine Anzahl Möglichkeiten der automatischen Ausrichtung des Hauptrahmens einer derartigen Baumaschine während der Fortbewegung entlang einer zu planierenden Strecke in einer vorbestimmbaren und genau einzuhaltenden Ebene und Höhe unabhängig von Veränderungen in der Beschaffenheit, der Steigung und Neigung, oder Höhe des zujbearbeitenden Bodens. Vorbekanntes lehrt auch eine Anzahl Möglichkeiten einer automatischen Ausrichtung des Arbeits-

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Werkzeugs an einer derartigen Baumaschine unter den vorgenannten Verhältnissen.

Die Mittel, durch welches dies erreicht wird, und die Genauigkeit des fertigbearbeiteten Planums ist so verschiedenartig, wie die Anzahl der aufgestellten Lehren. Die U.S.-Patente 3.249.o26, 3.28ο.846, 3.292.511, 2.761.666, 3.71Ο.695 und 3.6o6.827 sind dafür Beispiele und jede dieser Lösungsmöglichkeiten hat seine Vor- und Nachteile.

Eines der anstehenden Probleme bei einer derartigen Maschine war die genaue Steuerung der Neigung und Abstufung des Arbeitswerkzeugs, wenn die Mascüne über rauhes Gelände verfahren wird. Die verschiedensten Formen der Aufhängung des Arbeitswerkzeuges am Hauptrahmen der Maschine oder des ein fest zugeordnetes Arbeitswerkzeug tragenden Hauptrahmens an den die Maschine verfahrenden Bodenauflageelementen wurden verwendet. Maschinen dieser Art sind mit Arbeitswerkzeugen ausgestattet, die quer zum Hauptrahmen vor, in der Mitte oder a_m hinteren Ende angeordnet sind. Wenn die Ausrichtung des Rahmens in Bezug auf die Räder oder Gleisketten erfolgt und das Werkzeug fest am Rahmen angeordnet ist, wird die räumliche Anordnung und Anzahl der tragenden Räder und verstellbaren Rahmen-Abstützpunkte kritisch einer exakten Steuerung des Systems.

Es ist im allgemeinen einfacher, mit drei anstelle vier Aufhängepunkten in einer Ebene auszukommen. Es wurde versucht, gelenkige Rahmen größerer Abmessungen zu verwenden, die fest zugeordnete Arbeits-

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werkzeuge trugen, und die vier Ecken des Rahmens auf verstellbaren Aufhängeelementen über einem Rad oder einer Gleiskette an jeder Ecke abzustützen. Mit einer solchen Anordnung ist auf jeder Seite der Maschine eine Planum-Referenz erforderlich, und die Neigung wird durch das Co-Planar-Verhältnis der Planum-Referenζ bestimmt.

Um eine Planum-Referenz-Linie zu eliminieren- was einige bekannte Vorteile hat - , ist es notwendig, das eine Paar Aufhängeelemente an dieser Seite so zu steuern, daß die erforderliche Neigung oder Ebene des Arbeitswerkzeuges eingehalten werden kann. Dies wird durch simultane Betätigung dieses Paares der Aufhängeelemente von einem schwerkraftbetätigten Fühler zum Heben und Senken dieser Seite des Rahmens ermöglicht.

Die vorbekannten Maschinen lassen sich in eine Anzahl Klassen: -

a - Maschinen mit großem gelenkigen Rahmen und Abstützungen an den vier Ecken zwischen Rahmen und Bodenauflageelementen,

b - Maschinen mit starrem Rahmen und entweder drei oder vier Abstützungen zwischen Rahmen und Bodenauflageelementen, und

c - Maschinen mit entweder gelenkigen oder starren Rahmen und verstellbarer Abstützung des Werkzeuges gegenüber dem Rahmen unter Verwendung einer verhältnismässig starren Abstützung zwischen Rahmen und Bodenauflageelementen.

Es ist offensichtlich, daß große und schwere Maschinen, wie

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z.B. Maschinen mit einer Arbeitsbreite über eine oder mehrere Fahrbahnen einer Straße, einfacher zu steuern sind und eher ein den gegebenen Forderungen bezüglich Planum und Neigung entsprechendes Endprodukt ermöglichen, als kleinere Maschinen, die aufgrund ihrer Abmessungen größeren Abweichungen in der Einhaltung und Korrektur für vorgegebene Änderungen des Planums, der Neigung oder der Ebene unterliegen. In den großen und auch den kleinen Maschinen kann das Arbeitswerkzeug quer zum Rahmen oder längs zum Rahmen an verschiedenen Stellen und das Werkzeug selbst an jeder Seite des Hauptrahmens oder in der sogenannten Spreizposition angeordnet sein. Einige Maschinen sind so vielseitig ausgelegt, daß jede Art der Werkzeuganordnung möglich ist.

Das Vorbekannte lässt erkennen, daß die mit der Verstellbarkeit des Rahmens und des Werkzeugs verbundenen Probleme zur Steuerung des Planums und der Neigung für diese Zwecke in keinem Verhältnis zueinander sind, und die Lehren aus einer vorbekannten Anordnung sind nicht notwendigerweise anwendbar zueinander. So sind z.B. die für ein quer angeordnetes Werkzeug verwendeten Aurängungen nicht sinnvoll auf ein seitlich angeordnetes Werkzeug zu übertragen. Daher erfordert das seitlich angeordnete Werkzeug , wie in dem Cheney Patent 3.292.511 gezeigt, eine Vertikaleinstellung für Höhe und Planum, eine auf die Schwerkraft ansprechende Seitenneigungskorrektur und eine Steigungs- oder Planumkorrektur. In der Cheney-Anordnung verursacht eine Änderung in der Steigung die Höhe des Werkzeuges und eine Änderung in der Seitenneigung.

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Derartige Baumaschinen besitzen als deren Hauptbaugruppen einen Hauptrahmen mit einem oder mehsren Arbeitswerkzeugen, Bodenauflageoder Transportelemente, wie Räder, Kufen oder Gleisketten, und verschiedene Arten verstellbarer Abstützelemente zwischen dem Hauptrahmen und den Bodenauflageelementen oder zwischen dem Hauptrahmen und dem Arbeitswerkzeug. Die Bodenauflageelemente sind in direkt abrollender oder gleitender Berührung mit den Erhöhungen und Neigungsflächen, und die anzutreffende Oberflächenbeschaffenheit ist sehr unterschiedlich. Das gemeinsame Ziel ist, regelbare Rahmenoder Werkzeugabstützeiemente so einzusetzen, daß der Rahmen und das Werkzeug in einer Lage gehalten wird, die so nah als möglich der der geförderten Höhe und Neigung des fertigzustellenden Planums entspricht, unabhängig von den Unregelmässigkeiten des Bodens, über welchem die Maschine verfahren wird.

Die Erfindung basiert auf der Verwendung mechanischer Mittel zur Trennung der Höhenkorrekturen von den Neigungskorrekturen eines Arbeitswerkzeugs. Eine Werkzeugabstützung ist vorn quer zur Maschine vorgesehen. Die Werkzeugabstützung besteht aus einem Paar sich nach hinten erstreckender Arme, die entlang der Seiten des Rahmens angeordnet und an diesen drehbar in einer quer zum Rahmen liegenden gemeinsamen Achse gelagert sind. Die vorderen Enden dieser Arme werden gegen eine Rahmenverlängerung durch ein Paar ein- und ausfahrbarer Elemente abgestüztt, die gleichmässig miteinander 'den Werkzeugträger in einem Kreisbogen mit verhältnismässig großem Radius um eine Querachse heben und senken. Das Arbeitswerkzeug ist

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am Werkzeugträger durch ein einzelnes ein- und ausfahrbares Element, zwischen dem Werkzeugträger und einem zentralen Punkt des Arbeitswerkzeuges abgestützt und auch durch eine längsangeordnete Drehachse, an einem Ende des Arbeitswerkzeugs. Diese längs- angeordnete Drehachse befindet sich in der Nähe der Planum-Referenz oder der sogenannten Innenseite der Maschine.

Dadurch wird die gleichmässige Betätigung des Paares ein- und ausfahrbarer Elemente zum Heben und Senken des Werkzeugträgers, des Arbeitswerkzeuges und der längsachsialen Abstützung als eine Einheit ohne Änderung des Winkelverhältnisses des Arbeitswerkzeugs (Neigung) im Verhältnis zur Rahmenabstützung ermöglicht. Die Betätigung des einzelnen ein- und ausfahrbaren Elements dreht das Arbeitswerkzeug im Verhältnis zum Werkzeugträger ohne eine wesentliche Änderung in der von dem Paar ein- und ausfahrberer Elemente vorgegebenen Hanierebene, da die längs-angeordnete Drehachse zur oder in gleicher Linie mit der Planums-Referenz ist.

Die Maschine wird durch die Gelenkanordnung des Rahmens zwischen dem vorderen und dem hinteren Paar der Bodenauflageelemente gelenkt, auf welchen sich die Maschine fortbewegt.

Die Ausführungsform nach der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt, es zeigt:

Fig. 1 eine isometrische Darstellung einer Maschine mit den Tragelementen nach der Erfindung,

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Fig. 2 eine vergrößerte Teilansicht der Rahmengelenkanordnung und der Lenkmittel der Maschine nach Fig. 1,

Fig. 3 eine Draufsicht auf die Maschine mit einer Lenkungskorrektur nach rechts,

Fig. 4 eine Draufsicht auf die Maschine mit einer Lenkungskorrektur nach links,

Fig. 5 eine Vorderansicht der Maschine, zeigend eine Neigungskorrektur in einer erweiterten Größenordnung zum Zwecke der Darstellung,

Fig. 6 eine Seitenansicht der Maschine zeigend eine Steigungskorrektur in einer erweitern Größenordnung zum Zwecke der Darstellung, und

Fig. 7 eine schematische Darstellung des Steuerungssystems für die Masctine und Darstellung der Geometrie der Aufhängung.

Bezugnehmend auf die Zeichnungen, insbesondere Fig. 1 und Fig. 2, besteht die Maschine Io, dargestellt durch eine Ausführung eines Vierradtraktors als Antriebsmaschine mit Allradantrieb, aus einem starren vorderen Rahmenteil 12 mit einer starren Hilfsrahmenanordnung 14, die ein Gehäuse zur Aufnahme der Hauptantriebsmaschine mit Auspufftopf 16 bildet. Hinter dem Rahmen 12 und integriert mit diesem ist der Fahrersitz 2o mit dem Verdeck 18 angeordnet.

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Das Gehäuse der Hauptantriebsmaschine ist niedrig gehalten, um dem Fahrer jederzeit die Kontrolle über die Arbeit der Maschine zu ermöglichen.

Der Rahmen 12 (s.Fig. 2) ist mit dem hinteren Rahmenteil 22 über eine Schwerlastkupplung 24 verbunden. Die Verbindung erfolgt drehbar in bekannter Art durch einen Kupplungszapfen 26 in einem Jochelement 27. Der untere Arm 28 des Joches 27 hat einen seitlichen Arm 3o, an welchem die Kolbenstange 32 des Zylinders 34 mittels Zapfen 36 angelenkt ist. Der hintere Rahmen ist ebenfalls drehbar um eine zweite um 9o° zur ersten Achse des Kupplungszapfens 26 versetzt angeordnete Achse mit Zapfen 37, wodurch das vordere und das hintere Rahmenteil um die durch den Zapfen 37 gekennzeichnete Achse frei drehbar ist und die Räder sich den Unebenheiten des Bodens anpassen können. Das andere Ende des Zylinders 34 ist mit dem Rahmen 12 über einen Drehzapfen 38 gelenkig verbunden. Die Hydraulikleitungen zum und vom Zylinder sind der Einfachheit halber nicht in den Zeichnungen dargestellt.

Jedes der Rahmenteile 12 und 22 besitzt ein Paar gummibereifte Antriebsräder, die vorderen Antriebsräder 4o und die hinteren Antriebsräder 42. Der Antrieb erfolgt von der Hauptantriebsmaschine über ein Getriebe und die einzelnen Antriebswellen (nicht dargestellt) auf die Achs-Differentialeinheiten, die fest angeordnet sind. Die Räderpaare 4o und 42 sind mit ihren Achsen ohne Verwendung von Federn oder Aufhängern an den entsprechenden Rahmenteilen 12 und befestigt.

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Es ist aus den Zeichnungen klar ersichtlich, daß das Ein- und Ausfahren des Zylinders 34 die getrennt voneinander auf ihren zugeordneten Räderpaaren aufliegenden Rahmenteile 12 und 22 in einer horizontalen Ebene um den Kupplungsbolzen: 26 gelenkig bewegt. = ■: '

Da auch jedes einzelne Rad eine Änderung des Planums aufnimmt, ist es frei, zu heben oder zu senken, wie auch immer es der Fall sein mag. Diese Type einer Universalkupplung ist eine Schwerlastausführung, die den Rahmenteilen eine Bewegung von nur zwei Grad erlaubt, und nur wenig oder kein Spiel für diese Teile um die Längsachse.

Das Rahmenteil 12 trägt das Gehäuse 44 für den Betriebsstofftank, den Behälter für das Hydrauliköl und die anderen Hilfseinrichtungen der Maschine, die nicht Gegenstand dieser Erfindung sind. Hingegen

die
liegen für den Betrieb der erfindungsgemässen Maschine erforderlichen Antriebselemente hinsichtlich der Antriebsteile und Hydraulikteile im Bereich der Erfindung.

An der Vorderseite der Maschine ist quer liegend eine Werkzeugträgereinheit 5o vSgesehen, die aus einem Kastenträger 52 mit beidseitig an den Enden in aufrechter Position starr befestigten Träger 54 und 56 besteht. Der Kastenträger 52 ist in einem Abstand vor dem Rahmenteil 14 positioniert und ist mit dem Rahmen 14 über zwei längs der Maschine verlaufende und seitlich in einem Abstand zu den Rahmenteilen 12 - 14 angeordnete Arme 58, 6o mittels quer zur Maschine ausgerichtete Drehzapfen 62 und 64 (s.Fig. 7) gelerikig verbunden. Die Arme 58 und 6o sind von gleicher Länge und co-planar

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Al

mit dem Kastenträger 52. Wie bereits beschrieben, ist das Rahmenteil 14 der Antriebs-Maschine für besonders rauhen Betrieb ausgelegt, und erlaubt die Verwendung von zwei Zylindern 66 und 68, die an den oberen Drehzapfen 7 ο und72 und den an den entsprechenden Seitenteilen 58 und 6o angeordneten Drehzapfen 74 und .76 angelenkt sind. In Fig. 1 sind auch hier die Hydraulikleitungen der Einfachheit halber weggelassen worden. Die gleichzeitige Betätigung der Zylinder 66 und 68 hebt und senkt die Werkzeugträgereinheit 5o in einem Kreisbogen mit verhältnismässig großem Radius um den Drehpunkt der Drehzapfen 62 und 64.

Das Arbeitswerkzeug 8o ist durch ein rundes Gehäuse 82 mit Bodenöffnung dargestellt, das innen eine Schälvorrichtung oder eine Fräsvorrichtung aufnimmt, deren tragende Antriebswelle in den Seitenwandungen 86 und 88 in geeigneten Schwerlastlagern drehbar gelagert ist. Ein unabhängiger Antriebsmotor für das Werkzeug ist in dem Gehäuse 9o an der Außenseite an einem Ende des Gehäuses 82 untergebracht. Bei dieser Ausführungsform ist eine Kettenantriebseinheit vorgesehen, so daß der Motor oberhalb des Planums und außerhalb des von dem Fräser aufgewirbelten Staubes und Schmutzes angeordnet werden kann. Der Motor ist ein hydraulisch angetriebener Motor, der vom Fahrer gestoppt, gestartet und inder Drehzahl geregelt werden kann.

Das Gehäuse "82 ist in geägneter Weise versteift durch Verstärkungsplatten 92, die in Abständen zueinander über das Gehäuse greifen

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und mit ihrer hinteren Kante an dem Kastenträger 94 befestigt sind.

Das gesamte Arbeitswerkzeug 80 mit Gehäuse und Antriebsmitteln ist drehbar an einem Ende durch den Drehzapfen 96 gelagert, der längs des Rahmens ausgerichtet an dem aufrechten Träger 56 des Werkzeugträgers 5o an einer Seite befestigt ist. Die drehbare Lagerung des Gehäuses 82 erfolgt über an der Seitenwandung 86 befestigte Lagerböcke 98 auf dem Drehzapfen 96. Das Arbeitswerkzeug 80 wird vertikal durch einen etwa mittig (Querachse der Maschine) angeordneten Einzelzylinder loo getragen, der an dem aufrecht auf dem Kastenträger 52 mittig befestigten Träger Io2 über einen Drehzapfen Io5 in einem bestimmten Abstand vor dem Rahmenteil 14 gelenkt ist, wie in der Zeichnung dargestellt. Die Kolbenstange I06 des Zylinders loo ist an dem Punkt des Gleichgewichtes des gesamten Arbeitswerkzeuges 80 über einen Drehzapfen I08 an dem Kastenträger 94 angelenkt.

Das Gehäuse 82 und der Querträger 94 sind an der dem Drehzapfen 96 gegenüberliegenden Seite (sogenannten Außenseite der Maschine) nicht befestigt, sondern schwingen in einem Bogen, wobei eine Führung gegenüber der vorderen Fläche des Querträgers 54 erfolgt. Wenn erforderlich, können Rollen als Abstandshalter dazwischengesetzt werden, die dem Zweck dienen, in Längsrichtung (vorn und hinten) das Arbeitswerkzeug an diesem Ende so abzustützen, daß die Drehzapfen 96 und Io8 durch die Vorwärtsbewegung des Werkzeugs und die Abtragung des Bodens Ho nicht belastet werden.

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Der durch das Arbeitswerkzeug abgetragene Boden wird nach der als Außenseite der Maschine bezeichneten Seite gelenkt und entlang dieser Seite deponiert, so daß die Räder 4o und 42 der Maschine auf dem fertiggestellten Planum 112 laufen können und die als Innenseite der Maschine bezeichnete Seite für die Planum-Referenzlinie frei ist, wobei diese Linie an in Abständen entlang der Trasse angeordneten Pfosten 116 befestigt ist. Die Pfosten tragen diese Referenzlinie an vertikal verstellbaren KLemmen 118, welche an sich bekannt sind. Wenn erforderlich, kann das hintere obere Teil des Gehäuses 82 offen sein und mit einem Transportband in Verbindung stehen, welches den abgetragenen Boden nach der "Innenseite" der Maschine abtransportiert.

Es ist aus der bisherigen Beschreibung ersichtlich, daß mit der Betätigung des Zylinders loo das Arbeitswerkzeug 8o über den Drehzapfen Io8 angehoben und abgesenkt wird, wobei das Arbeitswerkzeug 8o um den Drehzapfen 96 eine Schwenk- oder Querneigungsbewegung ausführt, und die simultane Betätigung der Zylinder 66 und 68 das Arbeitswerkzeug 8o in einer im wesentlichen vertikalen Richtung anhebt, um Höhenkorrekturen vornehmen zu können.

Der aufrecht stehende Träger 56 ist mit einer Verlängerung ausgestattet, die an einem seitlichen Ausleger 124 über eine mittels Spindel handverstellbare Halterung 122 den Planumsensor 12o trägt. Der seitliche Ausleger 124 ist ebenfalls im Verhältnis zur Halterung 122 verstellbar. Der Planumsensor 12o reicht mit seinem

Planum-Refernzlinie 114.

Fühlerarm 126 über und ist in Berührung mit der Oberseite der

: 114.

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Die Verlängerung 119 trägt auch die mittels Spindel handverstellbare Halterung 128, die an deren Ende den Lenkungssensor 13o trägt. Der als Pendel ausgebildete Fühlerarm 132 des Lenkungssensors läuft entlang der Innenseite der Planum-Referenzlinie 114.

Die mittels Spindel verstellbaren Halterungen 122 und 128 erlauben in der Ausgangsposition der Maschine die Einstellung der Sensoren auf die Referenzlinie 114, wobei die Einstellung unter Ausrichtung der Zylinder 66,68 und loo in einer Position erfolgt, die der Mittelstellung desGesamthubes der Zylinder entspricht, so daß die maximale Hubbewegung in beiden Richtungen gegeben ist.

Wie bereits beschrieben, ist die Maschine in der Mitte gelenkig ausgebildet, und die Lenkung wird durch Betätigung des Zylinders 34 bewirkt. Dieser Vorgang erfolgt über das Steuerventil 132 (Fig. 7) und die Hydraulikleitungen 134, 136 in einer an sich bekannten Art. In Fig. 3 ist der Lenkungsvorgang der Maschine während der Ausführung einer Drehung nach rechts dargestellt, ausgelöst durch den Lenkungssensor Bo zur Drehung des vorderen Teils der Maschine in Pfeilrichtung C, in dem das hintere Teil der Maschine durch den Zylinder 34 in Pfeilrichtung B gedreht wird, wobei die Maschine selbst in Pfeilrichtung I4o fährt.

In Fig. 4 wird der entgegengesetzte Lenkungsvorgang dargestellt, wobei das vordere Teil der Maschine in Pfeilrichtung C und das hintere Teil der Maschine in Pfeilrichtung B, ausgelöst durch den Lenkungssensor 13o gedreht wird. Bei beiden Lenkungsvorgängen liegt

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die primäre Schwenkbewegung der Rahmenteile bei dem hinteren Teil 22, und das vordere Teil 12 verbleibt praktisch in einer Geraden.

In der Fig. 5 ist eine Neigungskorrektur in Pfeilrichtung S dargestellt, ausgeführt durch den ausfahrenden Zylinder loo zur Schwenkung des Werkzeugs 8o um die Längsachse des Drehzapfens 96. Dieser Vorgang wird von dem durch die Schwerkraft betätigten Neigungssensor 142 ausgelöst, der mittig des Rahmens 12 in einer geschützten Position (s.Fig. 7) am Rahmen 12 befestigt ist.

In Fig. 6 ist diese Maschine bei der Ausführung einer Höhenkorrektur dargestellt, die durch den Planumsensor I2o (nicht gezeigt) ausgelöst wurde, wobei die Zylinder 66 und 68, simultan arbeitend, die Arme 58 und 6o mit der Werkzeugträgereinheit 5o und dem Werkzeug 8o absenken. Die Höhenkorrektur erfolgt in Pfeilrichtung G. Es ist in Fig. 6 feststellbar, daß die untere Kante des Gehäuses 8o vorne eine Schräge 144 hat, die verhindert, daßbei normaler Korrektur das Werkzeug sich nicht in den Boden eingräbt.

Fig. 7 zeigt die allgemeine Geometrie der Aufhängung des Werkzeuges mit einer Anzahl Teile des hydraulischen Steuersystems. Die Maschine 146 treibt die Hydraulikpumpe 15o an und erzeugt dadurch einen hohen Öldruck in der Leitung 152, vom Hydrauliköltank 154 her in der Leitung 156 mit Filter und in der Rückleitung 158 über den Kühler 16o. Die Hochdruckleitung 152 führt zu der Zweigleitung 162 und dem Magnetventil 164, welches das Steuerventil 132 mit Hydrauliköl versorgt.

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Eine zweite Zweigleitung 166 führt zurück durch das Magnetventil 168 zum Hydrauliköltank 154.

Es ist daraus ersichtlich, daß der Planumsensor 12o und der Lenkungssensor 13o in geeigneter Weise elektrisch mit der Batterie I7o über den Verstärker 172 zur Steuerung des Steuerventils 132 verbunden ist, wobei die Teile des Steuerventils 132 jeweils ansprechen, die der erforderlichen Korrekturart zugeordnet sind. Bei einer Höhenkorrektur werden die Zylinder 66 und 68 über die Hydraulikleitungen 174,176 und die Zweigleitungen zum oberen und unteren Teil der Zylinder beaufschlagt, und bei einer Neigungskorrektur der Zylinder loo über die Hydraulikleitungen 178,I8o.

Die Hydraiikpumpe I5o, führt auch Hydrauliköl unter hohem Druck über die Leitung 182 in dem Motor 184 zum Antrieb des Fräsers zu, und die Rückleitung 186 führt dieses Öl vom Motor zurück zum Hydrauliköltank 154. Das Ventil 188 steuert die Drehzahl des Motors 184, während das Ventil 19o. das Hauptsteuerventil des hydraulischen Systems ist. Der elektrische Hauptschalter für die Höhen-, Neigungs- und Lenkungssteuerung ist mit 192 bezeichnet. Die Verbindungen für die Neigungssteuerung 142 jBum Steuerventil 132 sind nicht gezeigt.

Fig. 7 zeigt das geometrische Verhältnis der Zylinder 66 und 68 und des Zylinders loo zueinander und zu dem Werkzeugträger 5o und den Drehzapfen 62 und 64, und es kann daraus ersehen werden, daß diese Anordnung der Elemente zueinander für die Genauigkeit und Empfindlichkeit zur Neigungs- und Höhenkorrektur' wichtig ist. Die Zylinder 66

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und 68 sind in einer Position angeordnet, die vor dem Mittelpunkt zwischen der Mittellinie der Drehzapfen 62 und 64 und hinter der Mittellinie des Werkzeugs liegt, so daß der Aufwärtsschub während des Arbeitsvorganges mit dem nach unten wirkenden Gewichts des Werkzeugs 8o ausreichend ausgeglichen wird und das Werkzeug 8o in der Vorwärtsbewegung im gewissen Sinne schwimmt. Damit wirken während des Arbeitsvorganges praktisch keine Kräfte auf diese Zylinder. Ähnlich verhält es sich mit dem Zylinder loo der mittig zu den und in Fahrtrichtung vor den Zylindern 66 und 68 in einer Position angeordnet ist, dieetwa dem Gleichgewichtspunkt des Werkzeuges 8o darstellt, wobei der seitliche Schub reduziert wird, der sonst auf dem Drehzapfen 96 oder mittleren Drehzapfen Io4 allein wirken würde. Auch hier schwimmt das Werkzeug 8o praktisch am Drehzapfen Io4.

Während des Arbeitsvorganges der Maschine neigt das Werkzeug 8o, das vordere Rahmenteil 12 in einer rechtwinklig zur Fahrtrichtung 14o liegenden Querachse zu halten. Sobald eine Lenkungskorrektur durch den Lenkungssensor 13o gefordert wird und der Zylinder 34 für zum Beispiel eine Lenkungskorrektur nach rechts ausfährt, so neigt das hintere Teil 22 des Rahmens, sich außerhalb der RefJferenzlinie zu bewegen, 'und zwar mehr als das vordere Teil 12 der Maschine nach innen oder mit anderen Worten nach rechts dreht. Die Ursache liegt in dem Widerstand des im Eingriff mit dem Boden befindlichen Werkzeugs 8o gegen eine Drehung in der horizontalen Ebene. Dies ist auch bei einer Lenkungskorrektur nach links der Fall.

Demzufolge ist ein verläLtnismässig größere Zylinderbewegung erforderlich, um eine vorgegebene Lenkungskorrektur mit dem Arbeitswerkzeug

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quer vor einer Maschine mit Gelenkrahmen auszuführen, als mit einer Gelenkrahmenanordnung ohne Werkzeug. Eine vorteilhafte Ausführungsform sieht vor, daß eine sehr kleine Bewegung des Zylinders 34 eine begrenzte Richtungskorrektur innerhalbder Empfindlichkeit des Lenkungssensors ermöglicht, die bis zur Endaufnahmefähigkeit ohne Verzögerung oder Nachlauf im System benutzt werden kann.

Das Werkzeug setzt der Bewegung der hydraulischen Zylinder 66 und 68 von Näiir aus einen größeren Widerstand bei einer das Werkzeug absenkenden Korreltur (ausfahrend) entgegen, als bei einer das Werkzeug anhebenden Korrektür (einfahrend). Bei Neigungskorrekturen durch den Zylinder loo erfolgt dies in beiden Richtungen praktisch unbehindert. Das Ausfahren der Zylinder 66 und 68 neigt entweder zum Absenken des Werkzeugs 8o oder zum Anheben der vorderen Räder 4o vom Boden. Da das Gewicht der Maschine weit größer ist als der notwendige nach- unten gerichtete Schub für das Werkzeug zum tieferen Eindringen in den Boden, spielt die Geometrie der Positionierung der Zylinder 66 und 68 vor den Achsen der Vorderräder eine wichtige Rolle, indem die Seitenträger 58 und 6o hebend eine geringere Hebelübersetzung erhalten als absenkend.

Patentansprüche

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Leerseite

Claims

Paten tan s prü ehe

1. j Erdbewegungsmaschine, gekennzeichnet durch

- ein Rahmenteil,

- einem quer vor der Maschine angeordneten.Werkzeugträger (5o) mit einem Querträger, einem Paar in einem Abstand zueinander nach hinten geführter und am Querträger (52) befestigter Arme (5.8,6o) , '

- Mitteln zur drehbaren Lagerung der Arme (58,6o) am Rahmenteil hinter dem Querträger,

- Mitteln zur verstellbaren Abstützung der Arme an einem Zwischenpunkt zum Heben und Senken des Werkzeugträgers (5p) um den Drehpunkt,

- ein am Werkzeugträger (5p) angeordnetes Arbeitswerkzeug (8o) mit längsachsig zur Maschine ausgerichteter Drehzapfenlagerung an einer Seite, und

- Mitteln zur Verstellung der Abstützung des Arbeitswerkzeugs (8o) am Werkzeugträger ( 5o) und zur Drehung des Werkzeugs (8o) um den längsachsig zur Maschine ausgerichteten Drehzapfen (96).

2. Erdbewegungsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der Rahmen, aus einem vorderen und einem hinteren Rahmenteil (1.2,22) besteht, das vordere und das hintere Rahmenteil (12,22KdUrCh eine Universalkupplung miteinander verbunden sind,

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ein Paar Bodenauflageelemente jedem Rahmenteil (12,22) zugeordnet

die Bodenauflageelemente gemeinsam angetrieben werden, und die Kupplung zwischen den beiden Rahmenteilen (1.2,22) eine Gelenkkupplung mit Mitteln zur Lenkung der Maschine ist.

3. Erdbewegungsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der Rahmen aus einem durch eine Universalkupplung miteinander verbundenen vorderen und hinteren Rahmenteil (12,22) besteht, jedes Rahmenteil (12,22) ein Paar Bodenauflageelemente besitzt,

die Bodenauflageelemente gemeinsam angetrieben werden, ein Planumsensor die Verstellelemente für die sich nach hinten erstreckenden Arme (5.8,6o) zur Einstellung der Höhe des Arbeitswerkzeugs (8o) steuert, ein Neigungssensor die tragenden Verstellelemente des Arbeitswerkzeugs (8.o) um einen längsachsig zur Maschine ausgerichteten Drehzapfen (9.6.) zur Einstellung der Nei- ^ gung des Arbeitswerkzeugs (8o) schwenkbar steuert und ^ ein Lenkungssensor die Gelenkbewegungen der Rahmenteile O (12,22) im Verhältnis zueinander zur Lenkung der Maschine ^m

.L. ^O

steuert. ^

4. Erdbewegungsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die die Arme verstellbar abstützenden Mittel ein Paar zur simultanen Betätigung miteinander verbundene Hydraulikzylinder (66,68) sind und die das Arbeitswerkzeug (8o) auf dem Rahmen verstellbar abstützenden Mittel ein einzelner im wesentlichen mittig zwischen dem Werkzeugträger (5o) und dem Arbeitswerkzeug (8o) angeordneter Hydraulikzylinder (loo) ist.