EP0156954B1 - Supporting and depth adjusting device for attachments which are mounted to the boom of excavators, earth moving vehicles, front loaders or the like - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Anbaugerät für den Anbau am Ausleger bzw. Rahmen von Hydraulikbaggern, Baggerladern, Frontladern und ähnlichen Geräten, in dem in einem Gestell drehbar gelagert und über einen Eydraulikmotor angetrieben sich eine Antriebswelle befindet, an der Werkzeuge zum Schneiden oder Fräsen angebracht werden können wobei das Anbaugerät über eine Abstütz- und Tiefenverstelleinrichtung, für das Werkzeug auf der Straßenoberfläche od. dgl. abstützbar ist.The invention relates to an attachment for attachment to the boom or frame of hydraulic excavators, backhoe loaders, front loaders and similar devices, in which rotatably mounted in a frame and driven by an eydraulic motor, there is a drive shaft to which tools for cutting or milling can be attached wherein the attachment can be supported on the road surface or the like by a support and depth adjustment device for the tool.

Der Zweck solcher Anbaugeräte kann vielfältig sein, da an der Welle verschiedene Werkzeuge angebracht werden können, wie z.B. eine Fräswalze zum Straßenfräsen, eine Fugenfrässcheibe zum Fugenschneiden oder eine Grabenfräse zum Grabenfräsen. In den drei hier erwähnten Fällen ist der Anbau einer Abstütz-und Tiefenverstelleinrichtung notwendig bzw. vorteilhaft. Alle Straßenfräsen und Fugenschneider, ob selbstfahrend oder als Anbaugeräte, sind mit Abstütz- und Tiefenverstelleinrichtungen ausgerüstet. Diese Einrichtungen sind in den meisten Fällen so konstruiert, daß eine Rolle, die auf der Straßenoberfläche läuft, über eine einstellbare Spindel mit dem Rahmen des Gerätes verbunden ist und gleichzeitig an diesem Rahmen fest die Fräswalze angebaut ist. Durch Verstellung der Spindel wird der Rahmen mit der Fräswalze höher gehoben oder tiefer gesenkt. Beim Tiefersenken fräst die Walze die Straßenoherfläche. Beim Fräsen wird durch diese Abstütz- und Tiefenverstelleinrichtung folgendes erreicht: erstens wird durch die Stellung der Spindel die Frästiefe bestimmt, zweitens wird durch die Rolle das Gerät abgestützt, drittens verhindert die auf der Straße befindliche Rolle, daß die Fräswalze z.B. durch Erschütterungen tiefer eindringen kann als eingestellt wurde, viertens wird so das größtmögliche Gewicht auf die Fräswalze verlagert, was zu der größtmöglichen Übertragung der vorhandenen Leistung führt. Bei zu großer Geschwindigkeit würde die Fräswalze und damit die Rolle angehoben werden. Das Aufliegen der Rolle zeigt somit auch an, daß die richtige Frästiefe eingehalten wird. Fünftens wird durch diese Konstruktion der Abstütz- und Tiefenverstelleinrichtung verhindert, daß Erschütterungen, verursacht durch die Fräswalze, auf das Gerät übertragen werden. Als Beispiel für eine solche Abstützvorrichtung an einer Straßenfräse wird auf die US-A- 3975055 verwiesen. Als Beispiel einer Abstütz- und Tiefenverstelleinrichtung an einem Fugenschneider wird auf die Europäische Patentanmeldung, Anmelde-Nr. 83100153.2 verwiesen, und bezüglich einer anderen Abstütz-und Tiefenveretelleinrichtung wird die dänische Patentanmeldung von Kaj-Dam Rasmussen Nr. 2969-80 erwähnt. Bei dem Fugenschneider dieser dänischen Patentanmeldung handelt es sich um einen Fugenschneider, der mit Druckscheiben arbeitet, die durch den Ausleger eines Baggers oder Baggerladers in die Asphaltdecke gedrückt werden. In weichem Asphalt und bei geringer Schneidtiefe kann dieses durch einmaliges Bewegen des Auslegers vom maschinennächsten Punkt bis zur äußersten Reichweite erfolgen. In hartem Asphalt oder bei mittleren Schnittiefen - größere sind nicht ausführbar - ist ein mehrfaches Hin- und Herbewegen des Auslegers und damit ein mehrfaches Hin- und Herrollen und Eindrücken der Scheibe erforderlich. An dem Gestell dieses Fugenschneiders sind in ständig wachsendem Abstand vom Zentrum der Druckschneidscheibe kleine Rollen angebracht, die bei der Vorwärtsbewegung des Auslegers auf der Straßendecke rollen und damit eine Abstützungsfunktion übernehmen, während die Scheibe in die Decke gedrückt wird. Außerdem sind diese Rollen maßgeblich für die Schneidtiefe in Abhängigkeit zur Winkelstellung der Montierungsvorrichtung im Verhältnis zur Oberfläche. Da sich bei der Bewegung des Auslegers der Winkel der fest am Auslegerkopf und am Löffelzylinder befestigten Montierungsvorrichtung (Gestell) im Verhältnis zur Oberfläche ständig verändert, muß der Kolben des Löffelzylinders dauernd nachgestellt werden, um zu erreichen, daß die gewünschte Tiefe eingehalten wird. Geschähe das nicht, würde die Tiefe laufend verändert werden.The purpose of such attachments can be varied, since various tools can be attached to the shaft, such as a milling drum for road milling, a joint milling disc for joint cutting or a trench milling machine for trench milling. In the three cases mentioned here, the attachment of a support and depth adjustment device is necessary or advantageous. All road milling machines and joint cutters, whether self-propelled or as attachments, are equipped with support and depth adjustment devices. In most cases, these devices are designed so that a roller that runs on the road surface is connected to the frame of the device via an adjustable spindle and, at the same time, the milling drum is firmly attached to this frame. By adjusting the spindle, the frame with the milling drum is raised or lowered. When lowering, the roller mills the surface of the road. When milling, this support and depth adjustment device achieves the following: firstly, the milling depth is determined by the position of the spindle, secondly, the machine supports the device, thirdly, the roller on the road prevents the milling drum, e.g. by vibrations can penetrate deeper than was set, fourthly, the greatest possible weight is shifted onto the milling drum, which leads to the greatest possible transmission of the available power. If the speed was too high, the milling drum and thus the roller would be raised. The fact that the roll is in contact also indicates that the correct milling depth is being maintained. Fifth, this construction of the support and depth adjustment device prevents vibrations caused by the milling drum from being transmitted to the device. As an example of such a support device on a road milling machine, reference is made to US-A-3975055. As an example of a support and depth adjustment device on a joint cutter, reference is made to the European patent application, application no. 83100153.2, and with respect to another support and depth adjustment device, the Danish patent application by Kaj-Dam Rasmussen No. 2969-80 is mentioned. The joint cutter of this Danish patent application is a joint cutter that works with thrust washers that are pressed into the asphalt surface by the boom of an excavator or backhoe loader. In soft asphalt and with a low cutting depth, this can be done by moving the boom once from the point closest to the machine to the outermost reach. In hard asphalt or at medium depths of cut - larger ones cannot be carried out - it is necessary to move the boom several times and thus to roll and press the disc several times. On the frame of this joint cutter, small rollers are attached at a constantly growing distance from the center of the pressure cutting disc, which roll on the road surface during the forward movement of the boom and thus take on a supporting function while the disc is pressed into the ceiling. In addition, these rollers are decisive for the cutting depth depending on the angular position of the mounting device in relation to the surface. Since the angle of the mounting device (frame) fixed to the boom head and the bucket cylinder changes constantly in relation to the surface during the movement of the boom, the piston of the bucket cylinder must be continuously adjusted to ensure that the desired depth is maintained. If this did not happen, the depth would be continuously changed.

Die weiter oben aufgeführten Abstütz- und Tiefenverstelleinrichtungen lassen sich für Anbaugeräte, die mit dem Ausleger bewegt werden müssen, nicht einsetzen. Das liegt daran, daß sich durch die Auslegerbewegung die Winkelstellung des am Ausleger angebauten Fräsgerätes und der damit fest verbundenen Stützrolle ständig ändert. Dadurch ändert sich das fest eingestellte Höhenverhältnis zwischen Gestell, Stützrolle und Fräswalze bzw. Frässcheibe. Bei dem in der Patentschrift von Rasmussen beschriebenen Gerät ergeben sich beim Fräsen, nicht bei der Arbeit mit der Druckscheibe, die hier aber nicht wesentlich ist, folgende Nachteile: der Fahrer muß bei der durch das Vorschieben des Fräsgerätes bedingten dauernden Auslegerverstellung die Winkelstellung des Gestells durch Betätigung des Ventilhebels für den Löffelzylinder ständig verändern, damit die gewünschte Tiefe eingehalten wird. Gleichzeitig muß er mit den beiden anderen Hydraulikhebeln die Auslegerverstellung vornehmen und das Fräsgerät auf den Boden drücken. Eine nur gering-fügig nicht vorhandene Abstimmung der 3 Bedienungsvorgänge führt bei der Rasmussen-Konstruktion zu einer erheblichen Änderung der Frästiefe, die 2 - 3 cm ausmachen kann. Praktisch lassen sich Unebenheiten in der Fräsfläche bei diesem Gerät überhaupt nicht vermeiden. Von den Baubehörden wird aber oft bei einer Frästiefe von 3 - 4 cm eine Genauigkeit von plus/ minus 2 mm verlangt. Hinzu kommt noch, daß der Fahrer die kleinen Stützrollen an dem Gerät von Rasmussen dann, wenn sie auf der Straße liegen, nur unzureichend sehen kann. Dieses Sehen der verschiedenen Rollen, die bei der Bewegung des Auslegers abwechselnd auf dem Boden liegend die Stützfunktion ausüben, und die Beurteilung ihrer richtigen Stellung ist aber Voraussetzung dafür, daß überhaupt richtig eingestellt werden kann. Wenn gefräst wird und Fräsgut überall herumliegt, kann der Fahrer überhaupt nichts mehr sehen. Diese kleinen Rollen haben außerdem den Nachteil, daß sie im Sommer bei weichem Asphalt in diesen eingedrückt werden. Ein solches Eindrücken hinterläßt Spuren im Asphalt, die von den Baubehörden nicht geduldet werden. Das Gerät von Rasmussen ist konzipiert für die Arbeit mit Druckscheiben. Wenn das Gerät mit der dort angebrachten Abstützvorrichtung mit Frässcheiben oder Fräswalzen eingesetzt werden würde, so würde sich sofort herausstellen, daß eine Fräsarbeit kaum möglich ist mit dieser Abstützvorrichtung. Bei Arbeiten mit Fräsgeräten entsteht Fräsgut, das in alle Richtungen geschleudert wird. Die Rollen der Abstützvorrichtung dürfen nicht auf das Fräsgut auffahren. Damit würde sich automatisch die Tiefe verändern. Es müßte ein Schutz angebracht werden, z.B. in Form von Radkappen oder von vor den Rollen laufenden Pflügen. Das ist bei der Konstruktion von Rasmussen, bei der die Abstützung und Tiefenregulierung durch Versetzen von einer Rolle zu einer ganzen Anzahl von anderen Rollen nacheinander bei der Bewegung des Auslegers vom maschinennächsten Punkt bis zur äußersten Reichweite erfolgt, gar nicht möglich. Außerdem sind die Rollen zu klein in Relation zu dem Fräsmaterial. Sie würden gar nicht mehr rollen. Aus konstruktiven Gründen könnten die Rollen aber nicht größer gemacht werden, dann wäre eine kontinuierliche Tiefenverstellung durch Versetzen von einer Rolle zur anderen nicht mehr möglich.The support and depth adjustment devices listed above cannot be used for attachments that have to be moved with the boom. This is because the boom movement constantly changes the angular position of the milling device attached to the boom and the support roller connected to it. This changes the fixed height ratio between the frame, support roller and milling drum or milling disk. In the device described in the Rasmussen patent, the following disadvantages arise during milling, not when working with the thrust washer, which, however, is not essential here: the driver has to adjust the angular position of the frame during the continuous boom adjustment caused by the advancement of the milling device Constantly change the actuation of the valve lever for the bucket cylinder so that the desired depth is maintained. At the same time, he must use the other two hydraulic levers to adjust the boom and press the milling device onto the floor. A slightly non-existent coordination of the 3 operations leads to a significant change in the milling depth in the Rasmussen construction, which can amount to 2 - 3 cm. In practice, unevenness in the milling surface cannot be avoided with this device. The building authorities often require an accuracy of plus / minus 2 mm with a milling depth of 3 - 4 cm. In addition, the driver has the small support rollers on the device from Rasmussen can only see insufficiently when they are lying on the street. This seeing of the various roles that alternately perform the support function when the boom is lying on the ground, and the assessment of their correct position is a prerequisite for the correct adjustment at all. If there is milling and there is milled material everywhere, the driver can no longer see anything. These small rollers also have the disadvantage that they are pressed into them in the summer on soft asphalt. Such an impression leaves traces in the asphalt that are not tolerated by the building authorities. The Rasmussen device is designed for working with thrust washers. If the device with the supporting device with milling disks or milling drums attached there were to be used, it would immediately become apparent that milling work is hardly possible with this supporting device. When working with milling devices, milled material is created that is thrown in all directions. The rollers of the support device must not hit the milled material. This would automatically change the depth. Protection would have to be applied, for example in the form of hub caps or plows running in front of the rollers. This is not possible at all in the design of Rasmussen, in which the support and depth regulation are carried out by moving from one roller to a whole number of other rollers in succession as the boom moves from the point closest to the machine to the outermost reach. In addition, the rollers are too small in relation to the milling material. You wouldn't roll anymore. For constructional reasons, the roles could not be made larger, then a continuous depth adjustment by moving from one role to another would no longer be possible.

Der Nachteil von Fugenschneidern mit Druckscheiben liegt darin, daß sie nur in warmen Jahreszeiten eingesetzt werden können, wenn der Asphalt warm und weich ist. In der kalten Jahreszeit ist der Asphalt zu hart, als daß er mit Druckscheiben eingedrückt werden kann, außer es werden ganz schwere Trägergeräte genommen. Eine andere Begrenzung der Druckscheiben liegt darin, daß sie praktisch nur bis zu einer Tiefe von etwa 8 - -10 cm eingesetzt werden können. Größere Tiefen sind auch nur mit sehr schweren Trägergeräten zu erreichen. Fugenfrässcheiben können das ganze Jahr über eingesetzt werden, auch auf größere Tiefen. Mit ihnen kann auch viel schneller gearbeitet werden.The disadvantage of joint cutters with thrust washers is that they can only be used in warm seasons when the asphalt is warm and soft. In the cold season, the asphalt is too hard to be pressed in with thrust washers, unless very heavy carriers are used. Another limitation of the thrust washers is that they can practically only be used to a depth of about 8-10 cm. Greater depths can only be reached with very heavy carrier equipment. Joint milling discs can be used all year round, even at greater depths. They can also be used to work much faster.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Abstütz- und Tiefenverstelleinrichtung zu entwickeln, die automatisch die eingestellte Tiefe hält, wenn der Ausleger eines Baggers oder ähnlichen Gerätes vom maschinennächsten Punkt bis zur äußersten Reichweite oder umgekehrt geführt wird und dabei Straßenfräs- oder Fugenschneidarbeiten ausgeführt werden.The invention has for its object to develop a support and depth adjustment device that automatically maintains the set depth when the boom of an excavator or similar device is guided from the nearest machine point to the outermost range or vice versa and road milling or joint cutting work is carried out.

Diese Aufgabe wird erfindungsmäßig dadurch gelöst, daß die Abstütz- und Tiefenverstelleinrichtung freischwingend um die Achse der Antriebswelle aufgehängt ist. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.This object is achieved according to the invention in that the support and depth adjustment device is suspended freely swinging about the axis of the drive shaft. Advantageous refinements are specified in the subclaims.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß die Rollen der Abstütz- und Tiefenverstelleinrichtung ständig auf die Straßenoberfläche gepreßt und damit die Fräswalze bzw. Frässcheibe in der gewünschten Tiefe in die Straßenoberfläche hineingepreßt werden können, während der Ausleger von der äußersten Reichweite bis zum maschinennächsten Punkt bewegt wird.The advantages achieved by the invention are, in particular, that the rollers of the support and depth adjustment device are constantly pressed onto the road surface and thus the milling drum or milling disk can be pressed into the road surface at the desired depth, while the boom extends from the outermost range to machine next point is moved.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird wie folgt beschrieben: In einem Gestell (1) läuft eine Welle (11), angetrieben durch den Hydraulikmotor (4) über das Getriebe (3). Auf der Welle kann an Flanschen entweder eine Fugenfrässcheibe (8) oder eine Fräswalze (7) angebracht werden. Um die Antriebswette freischwingend ist die Abstütz-und Tiefenverstelleinrichtung für die Fräswalze und die Frässcheibe aufgehängt, so daß deren Stützräder bei jeder Position des Auslegers auf die Straßendecke aufgepreßt werden können. Die Abstütz- und Tiefenverstelleinrichtung besteht aus den Schwingen (5) und den am unteren Ende angebrachten Stützrollen (6) sowie einer Verstellspindel (10), mit der die Fräs- bzw. Schneidtiefe eingestellt wird. Am oberen Teil des Gestells ist eine Anbauplatte (9) befestigt, die durch 2 Bolzen mit dem Ausleger des Baggers bzw. Baggerladers bzw. Frontladers verbunden ist. Der Antrieb des Hydraulikmotors erfolgt über die Hydraulikanlage des Baggers, bzw. Baggerladers bzw. Frontladers. Am Gestell sind Anbaupunkte für die Grabenfräse (12), deren Antriebswelle über eine Vielkeilverzahnung mit der Antriebswelle des Gerätes (11) verbunden ist.An embodiment of the invention is shown in the drawing and is described as follows: A shaft (11) runs in a frame (1), driven by the hydraulic motor (4) via the transmission (3). Either a joint milling disc (8) or a milling drum (7) can be attached to the flanges on the flanges. The support and depth adjustment device for the milling drum and the milling disk is suspended so that the drive wheels swing freely, so that their support wheels can be pressed onto the road surface in any position of the boom. The support and depth adjustment device consists of the rockers (5) and the support rollers (6) attached to the lower end as well as an adjusting spindle (10) with which the milling or cutting depth is set. A mounting plate (9) is attached to the upper part of the frame and is connected to the boom of the excavator or backhoe loader or front loader by two bolts. The hydraulic motor is driven by the hydraulic system of the excavator, backhoe loader or front loader. There are mounting points on the frame for the trencher (12), the drive shaft of which is connected to the drive shaft of the device (11) by means of splines.

Claims (4)

1. An accessory for hydraulic excavators, backhoe loaders, wheel loaders and similiar equipment comprising a frame arranged for attachment equipments, a shaft rotably mounted in said frame, a motor mounted on said frame for rotating said shaft and further comprising tools for cutting or milling mounted on and driven by said shaft and further comprising a support- depth-controll mean swingeably suspended about the axis of said shaft for engaging and controlling the depth to which said rotary tools can be pressed.

2. An accessory according to claim 1 further comprising a milling disc for cutting joints, slots and small trenches.

3. An accessory according to claim 1 further comprising a planing drum.

4. An accessory according to claim 1 further comprising a trencher device.

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