[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Kopplung eines Maschinenrahmens
einer Bodenbearbeitungsmaschine, wie etwa Straßenfräse, Stabilisierer oder Recycler,
mit einer Arbeitseinrichtung zwischen einem die Arbeitseinrichtung aufnehmenden Aufnahmeabschnitt
des Maschinenrahmens und einem Untergrund, auf dem die Bodenbearbeitungsmaschine aufsteht,
wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst:
- Anordnen des Maschinenrahmens und der Arbeitseinrichtung relativ zueinander derart,
dass sich die Arbeitseinrichtung zwischen dem Maschinenrahmen und dem Untergrund befindet,
- Ausrichten von Aufnahmeabschnitt und Arbeitseinrichtung relativ zueinander derart,
dass Festlegeformationen der Arbeitseinrichtung mit den Festlegeformationen zugeordneten
und zur betriebsbereiten Festlegung der Arbeitseinrichtung am Aufnahmeabschnitt zusammenwirkenden
Gegenfestlegeformationen des Aufnahmeabschnitts längs einer Abstandsrichtung mit einer
zum Untergrund orthogonalen Richtungskomponente fluchten,
- Annähern von Festlegeformationen und Gegenfestlegeformationen aneinander und
- Betriebsbereites Festlegen der Arbeitseinrichtung am Aufnahmeabschnitt.
[0003] Das gattungsgemäße Verfahren beschreibt ganz allgemein einen Ablauf beim Austausch
einer Arbeitseinrichtung einer Bodenbearbeitungsmaschine, um eine Arbeitseinrichtung
mit dem Maschinenrahmen der Bodenbearbeitungsmaschine betriebsbereit zu koppeln.
[0004] In den genannten Druckschriften sind unterschiedliche Abläufe vorgeschlagen, wie
der Maschinenrahmen und die Arbeitseinrichtung, repräsentiert durch einen Fräskasten
mit einer darin drehbar aufgenommenen Fräswalze, relativ zueinander derart bewegt
werden können, dass sich die Arbeitseinrichtung zwischen dem Maschinenrahmen und dem
Untergrund befindet. Die Druckschriften
US 2016/0040372 A1 und
DE 10 2013 005 594 A1 schlagen hierzu vor, Laufwerke einer Bodenbearbeitungsmaschine mit ihrer Laufrichtung
in Maschinenrahmenquerrichtung zu verstellen und dann den Maschinenrahmen mit den
Laufwerken seitwärts in Maschinenrahmenquerrichtung über eine bereitgestellte Arbeitseinrichtung
zu verfahren. Die Druckschriften
DE 10 2014 011 856 A1 und
DE 10 2011 018 222 B4 schlagen dagegen eine kinematische Umkehr des zuvor genannten Ablaufs dar, also eine
Bewegung der Arbeitseinrichtung in Maschinenrahmenquerrichtung unter einen bereitgestellten
Maschinenrahmen. Hierfür ist eine zusätzliche Rangiervorrichtung notwendig, da die
Arbeitseinrichtung für sich alleine genommen üblicherweise nicht relativ zum Untergrund
beweglich ausgerüstet ist.
[0005] Allen vorgeschlagenen Verfahren ist gemeinsam, dass der Aufnahmeabschnitt des Maschinenrahmens
und die Arbeitseinrichtung relativ zueinander so genau ausgerichtet werden müssen,
dass die Festlegeformationen und die Gegenfestlegeformationen nach Annäherung aneinander
miteinander in Festlegeeingriff bringbar sind.
[0006] Nachteilig an den bekannten Verfahren ist der hohe Aufwand, welcher mit dem Ausrichten
von Arbeitseinrichtung und Aufnahmeabschnitt des Maschinenrahmens verbunden ist, da
sowohl der Maschinenrahmen als auch die Arbeitseinrichtung jeweils eine Masse von
über einer Tonne aufweisen und somit einer Ausrichtebewegung einen entsprechend großen
Widerstand entgegenstellen.
[0007] Zur Erleichterung der Ausrichtung von Arbeitseinrichtung und Maschinenrahmen ist
im Stand der Technik mitunter an die Verwendung von Zentrierformationen an Arbeitseinrichtung
und Maschinenrahmen gedacht, sodass bei der Annäherung der Festlegeformationen und
der Gegenfestlegeformationen aneinander eine selbsttätige Zentrierung durch eine körperliche
Zwangsführung mittels eines bei der Annäherung auch hergestellten Zentriereingriffs
der Zentrierformationen erfolgen kann. Jedoch bedeutet diese körperliche Zwangsführung
bei der Ausrichtung eine erhebliche mechanische Belastung der beteiligten Zentrierformationen,
da die in der Regel leichtere, jedoch immer noch eine Masse von bis zu mehreren Tonnen
aufweisende Arbeitseinrichtung über die Zentrierformationen in eine Ausrichtbewegung
versetzt werden muss.
[0008] Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine technische Lehre bereitzustellen,
die ein gegenüber dem Stand der Technik vereinfachtes Ausrichten von Aufnahmeabschnitt
und Arbeitseinrichtung ermöglicht.
[0009] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren der eingangs genannten
Art, bei welchem der Schritt des Ausrichtens folgende Unterschritte umfasst:
- Verbinden des Maschinenrahmens und der Arbeitseinrichtung miteinander mittels einer
Verbindungsvorrichtung, welche einen zur Kopplung mit dem Maschinenrahmen ausgebildeten
Rahmen-Kopplungsabschnitt und einen mit Distanz vom Rahmen-Kopplungsabschnitt angeordneten
und zur Kopplung mit der Arbeitseinrichtung ausgebildeten Einrichtungs-Kopplungsabschnitt
aufweist, derart, dass die Arbeitseinrichtung unter Einwirkung ihrer Gewichtskraft
relativ zum Maschinenrahmen parallel zur Schwerkraftwirkungsrichtung und orthogonal
zu dieser bewegbar ist, danach
- Hängenlassen der mit dem Maschinenrahmen mittels der Verbindungsvorrichtung beweglich
verbundenen Arbeitseinrichtung, und danach
- Abstützen der Arbeitseinrichtung.
[0010] Durch die Schaffung der Verbindung des Maschinenrahmens mit der Arbeitseinrichtung
mittels der beschriebenen Verbindungsvorrichtung kann die Arbeitseinrichtung pendelnd
mit dem Maschinenrahmen verbunden werden, sodass dann, wenn man die mit dem Maschinenrahmen
verbundene Arbeitseinrichtung an diesem hängen lässt, diese sich selbsttätig schwerkraftgetrieben
in eine vorbestimmte Relativposition relativ zum Maschinenrahmen bewegen kann.
[0011] Ist die Verbindungsvorrichtung entsprechend dimensioniert oder/und ist die Verbindungsvorrichtung
zwischen Maschinenrahmen und Arbeitseinrichtung dann, wenn ihre Kopplungsabschnitte
mit dem Maschinenrahmen und der Arbeitseinrichtung gekoppelt sind, entsprechend orientiert,
kann die Arbeitseinrichtung allein unter der Wirkung ihrer Gewichtskraft eine vorbestimmte
Relativposition einnehmen, in der die Festlegeformationen und Gegenfestlegeformationen
ausreichend in einer durch Parallelen zur Maschinenrahmenlängsrichtung und zur Maschinenrahmenquerrichtung
aufgespannten Ausrichtebene ausgerichtet sind und in einfacher Weise aneinander angenähert
werden können. Auf die Höhenlage der Ausrichtebene relativ zur Bodenbearbeitungsmaschine
kommt es dabei nicht an. Die Ausrichtebene dient lediglich dazu, eine Relativlage
von Arbeitseinrichtung und Maschinenrahmen unabhängig von der Höhenlage der Arbeitseinrichtung
nur in den Koordinaten "Maschinenrahmenlängsrichtung" und "Maschinenrahmenquerrichtung"
anzugeben.
[0012] Bevorzugt wird zur erleichterten Ausrichtung der Arbeitseinrichtung relativ zum Maschinenrahmen
der Maschinenrahmen vor oder während des Ausrichtens so angeordnet, dass die Ausrichtebene
orthogonal zur Schwerkraftwirkungsrichtung orientiert ist.
[0013] Zur Herstellung der pendelnden Verbindung der Arbeitseinrichtung mit dem Maschinenrahmen
kann der Verbindungsschritt ganz allgemein ein Verbinden des Einrichtungs-Kopplungsabschnitts
mit wenigstens einer Einrichtungs-Kopplungsformation der Arbeitseinrichtung und ein
Verbinden des Rahmen-Kopplungsabschnitts mit wenigstens einer Rahmen-Kopplungsformation
des Maschinenrahmens umfassen. Die wenigstens eine Einrichtungs-Kopplungsformation
bzw. die wenigstens eine Rahmen-Kopplungsformation können grundsätzlich an beliebigen
Orten an der Arbeitseinrichtung einerseits und an dem Maschinenrahmen andererseits
vorgesehen sein. Denn die zwischen der wenigstens einen Einrichtungs-Kopplungsformation
und der wenigstens einen Rahmen-Kopplungsformation angeordnete Verbindungsvorrichtung
kann dann, wenn die Arbeitseinrichtung frei am Maschinenrahmen hängt, dafür sorgen,
dass die Arbeitseinrichtung bezüglich des Maschinenrahmens eine Relativstellung einnimmt,
die zu einer längs der Abstandsrichtung fluchtenden Anordnung von Festlege- und Gegenfestlegeformationen
in der oben bezeichneten Ausrichtebene führt.
[0014] Die Anzahl an Einrichtungs-Kopplungsformationen kann größer oder kleiner sein als
die Anzahl an Rahmen-Kopplungsformationen, etwa wenn sich die Verbindungsvorrichtung
zwischen Rahmen-Kopplungsabschnitt und Einrichtungs-Kopplungsabschnitt verzweigt.
Da drei Punkte eine Ebene definieren, ist es vorteilhaft, wenn an wenigstens einem
Objekt aus Maschinenrahmen und Arbeitseinrichtung drei mit Abstand voneinander vorgesehene,
nicht-kollineare Kopplungsabschnitte vorgesehen sind. Es reicht grundsätzlich aus,
wenn am jeweils anderen Objekt aus Maschinenrahmen und Arbeitseinrichtung nur ein
Kopplungsabschnitt vorgesehen ist, wobei dann ein zusätzlicher Justierungseingriff
durch einen oder mehrere Mitarbeiter nötig sein kann, um eine bei nur genau einer
vorhandenen Kopplungsformation an einem Ende der Verbindungsvorrichtung grundsätzlich
mögliche Relativverdrehung zwischen Arbeitseinrichtung und Maschinenrahmen um eine
zur Schwerkraftwirkungsrichtung parallele Drehachse zu verhindern bzw. zu korrigieren.
Sind an einem Objekt aus Maschinenrahmen und Arbeitseinrichtung wenigstens drei nicht-kollineare
Kopplungsformationen und am jeweils anderen Objekt wenigstens zwei Kopplungsformationen
vorgesehen, kann die Relativverdrehung um eine zur Schwerkraftwirkungsrichtung parallele
Drehachse erschwert oder sogar verhindert werden. Mit jeweils wenigstens drei mit
Abstand voneinander vorgesehenen, nicht-kollinearen Kopplungsformationen an dem Maschinenrahmen
einerseits und der Arbeitseinrichtung andererseits kann die Relativposition, die die
Arbeitseinrichtung relativ zum Maschinenrahmen einnimmt, wenn sie frei an diesem hängt,
eindeutig bestimmt sein, und zwar unabhängig davon, wo der Schwerpunkt der Arbeitseinrichtung
liegt. Denn die Verbindungsvorrichtung kann über drei Einrichtungs-Kopplungsformationen,
die nicht-kollinear an der Arbeitseinrichtung angeordnet sind, schwerkraftbedingte
Kippmomente an den Kopplungsstellen aufnehmen, sodass aus solchen Kippmomenten keine
Kippbewegung der Arbeitseinrichtung relativ zum Maschinenrahmen resultiert.
[0015] Wenn oben ausgesagt ist, dass die Arbeitseinrichtung unter Einwirkung ihrer Gewichtskraft
parallel zur Schwerkraftwirkungsrichtung und orthogonal zu dieser bewegbar ist, soll
dies als Maß für die Steifheit der Verbindungsvorrichtung verstanden werden. Die Verbindungsvorrichtung
muss also nicht derart biegeschlaff sein, dass sie bereits im unverbundenen, nicht
mit Maschinenrahmen und Arbeitseinrichtung gekoppelten Zustand verformbar ist. Dann
jedoch, wenn die Arbeitseinrichtung über die Verbindungsvorrichtung am Maschinenrahmen
pendelnd aufgehängt ist, soll die Verbindungsvorrichtung durch die Gewichtskraft der
Arbeitseinrichtung getrieben die beschriebene Bewegung zulassen.
[0016] Die Beweglichkeit parallel zur Schwerkraftwirkungsrichtung und orthogonal hierzu
soll sicherstellen, dass die Arbeitseinrichtung dann, wenn sie am Maschinenrahmen
frei hängt, eine gewünschte Relativposition einnimmt, in welcher die Arbeitseinrichtung
die geringste potenzielle Energie aufweist. Befindet sich die Arbeitseinrichtung in
einer Stellung höherer potenzieller Energie, soll die Verbindungsvorrichtung eine
Bewegung der Arbeitseinrichtung in Schwerkraftwirkungsrichtung ermöglichen, bis der
Ort geringster potenzieller Energie erreicht ist. Bei dieser Bewegung führt die Verbindungsvorrichtung
die Arbeitseinrichtung orthogonal zur Schwerkraftwirkungsrichtung - eben wie bei einem
Pendel -, sodass die Arbeitseinrichtung dann, wenn sie den Ort geringster potenzieller
Energie erreicht und in diesem ruht, in der zuvor genannten Ausrichtebene eine gewünschte
Endposition einnimmt, von der ausgehend die Annäherung der Festlege- und Gegenfestlegeformationen
zur Erzielung eines Festlegeeingriffs zwischen diesen erfolgen kann.
[0017] Befindet sich die Arbeitseinrichtung zwar zwischen Untergrund und Maschinenrahmen,
ist jedoch bezüglich ihrer Relativlage zum Maschinenrahmen in der Ausrichtebene gegenüber
ihrer Festlegungslage, die eine betriebsbereite Festlegung der Arbeitseinrichtung
am Maschinenrahmen ermöglicht, in Maschinenrahmenlängsrichtung oder/und in Maschinenrahmenquerrichtung
versetzt, kann dieser Versatz durch die beschriebene Verwendung der Verbindungsvorrichtung
und der durch sie ermöglichten pendelnden Aufhängung der Arbeitseinrichtung am Maschinenrahmen
in der beschriebenen Weise beseitigt werden.
[0018] Der Rahmen-Kopplungsabschnitt der Verbindungsvorrichtung kann einen oder mehrere
Kopplungsgestalten aufweisen, von welchen jede mit einer Rahmen-Kopplungsformation
koppelbar ist, vorzugsweise formschlüssig koppelbar ist. Ebenso kann der Einrichtungs-Kopplungsabschnitt
der Verbindungsvorrichtung eine oder mehrere Einrichtungs-Kopplungsgestalten aufweisen,
von welchen jede mit einer Einrichtungs-Kopplungsformation koppelbar ist. Auch diese
Kopplung ist zur Sicherstellung der Übertragbarkeit möglichst großer Kräfte bevorzugt
formschlüssig.
[0019] Entsprechend dem oben Gesagten kann die Anzahl an Rahmen-Kopplungsgestalten größer
oder kleiner als die Anzahl an Einrichtungs-Kopplungsgestalten sein.
[0020] Bevorzugt weist die Verbindungsvorrichtung ebenso viele Rahmen-Kopplungsgestalten
wie Einrichtungs-Kopplungsgestalten auf, um die beim freien Hängen der Arbeitseinrichtung
am Maschinenrahmen auf die Kopplungsgestalten wirkenden Kräfte möglichst einheitlich
und gleichmäßig unter den vorhandenen Kopplungsgestalten verteilen zu können. Daher
ist auch bevorzugt die Anzahl an Rahmen-Kopplungsformationen gleich der Anzahl an
Einrichtungs-Kopplungsformationen.
[0021] Wenngleich die Einrichtungs- oder/und Rahmen-Kopplungsformationen an beliebigen Orten
der Arbeitseinrichtung oder/und des Maschinenrahmens vorgesehen sein können, ist die
wenigstens eine Einrichtungs-Kopplungsformation bevorzugt eine Festlegeformation oder/und
ist die wenigstens eine Rahmen-Kopplungsformation bevorzugt eine Gegenfestlegeformation.
Durch die Verwendung bereits vorhandener Festlegeformationen oder/und Gegenfestlegeformationen
als Einrichtungs-Kopplungsformationen bzw. als Rahmen-Kopplungsformationen kann der
Herstellungsaufwand für die Bodenbearbeitungsmaschine verringert werden, da keine
Kopplungsformationen zusätzlich zu den Festlege- oder/und Gegenfestlegeformationen
ausgebildet und vorgesehen werden müssen.
[0022] Bevorzugt läuft die Abstandsrichtung, in welcher die Festlegeformationen und zugeordnete
Gegenfestlegeformationen miteinander fluchten, parallel zur Schwerkraftwirkungsrichtung,
sodass das Annähern von Festlegeformationen und Gegenfestlegeformationen aneinander
durch einfaches Anheben der Arbeitseinrichtung entgegen der Schwerkraftwirkungsrichtung
oder/und Absenken des Maschinenrahmens in Schwerkraftwirkungsrichtung erfolgen kann.
In diesem Falle kann überdies die Ausrichtung der Arbeitseinrichtung durch pendelnde
Aufhängung am Maschinenrahmen und Hängenlassen derselben am Maschinenrahmen mit großer
Genauigkeit erfolgen, da eine pendelnde Aufhängung der Arbeitseinrichtung am Maschinenrahmen
derart, dass nach einem Abklingen einer zu Beginn des Hängenlassens möglicherweise
auftretenden hin- und herschwingenden Pendelbewegung zugeordnete Festlege- und Gegenfestlegeformationen
in Schwerkraftwirkungsrichtung genau übereinander zu ruhen kommen, besonders einfach
zu realisieren ist.
[0023] Der Schritt des Anordnens des Maschinenrahmens und der Arbeitseinrichtung relativ
zueinander derart, dass sich die Arbeitseinrichtung zwischen dem Maschinenrahmen und
dem Untergrund befindet, kann eine Bewegung des Maschinenrahmens relativ zum Untergrund
über die Arbeitseinrichtung umfassen. Diese Bewegung erfolgt bevorzugt parallel zu
der Ausrichtebene. Zusätzlich oder alternativ kann der Schritt des Anordnens eine
Bewegung der auf einem Transportmobil aufgenommenen Arbeitseinrichtung unter den Maschinenrahmen
umfassen. Üblicherweise wird die Bewegung des Maschinenrahmens oder/und die Bewegung
der Arbeitseinrichtung eine Bewegungskomponente in Maschinenrahmenquerrichtung aufweisen
oder sogar überwiegend oder vollständig in Maschinenrahmenquerrichtung verlaufen.
[0024] Gemäß einer Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung kann der Schritt des Hängenlassens
der mit dem Maschinenrahmen beweglich verbundenen Arbeitseinrichtung ein Anheben des
Maschinenrahmens relativ zum Untergrund oder/und ein Absenken einer die Arbeitseinrichtung
tragenden Trageeinrichtung eines Transportmobils relativ zum Untergrund umfassen.
Vor allem das Anheben des Maschinenrahmens kann einfach realisiert werden, wenn der
Maschinenrahmen der Bodenbearbeitungsmaschine, wie es häufig der Fall ist, durch ein
Hubwerk höhenveränderlich über dem Untergrund abgestützt ist. Das Hubwerk kann eine
oder mehrere Hubsäulen umfassen, mit welchen Laufwerke der Maschine beispielsweise
über hydraulische Kolben-Zylinder-Anordnungen höhenverstellbar am Maschinenrahmen
angeordnet sind.
[0025] Ebenso kann der Schritt des Abstützens der Arbeitseinrichtung ein Absenken des Maschinenrahmens
relativ zum Untergrund, insbesondere bis zum Absetzen der Arbeitseinrichtung auf dem
Untergrund, oder/und ein Anheben einer die Arbeitseinrichtung tragenden Trageeinrichtung
eines Transportmobils relativ zum Untergrund umfassen. Wiederum ist dann, wenn das
oben genannte Hubwerk vorhanden ist, das Absenken des Maschinenrahmens mittels des
Hubwerks bevorzugt.
[0026] Wie bereits oben angedeutet wurde, kann zusätzlich zum bloßen Hängenlassen der Arbeitseinrichtung
am Maschinenrahmen ein Justieren der Arbeitseinrichtung relativ zum Maschinenrahmen
erforderlich sein, etwa dann, wenn die Verbindungsvorrichtung eine - wenn auch geringe
- Relativverdrehung zwischen Arbeitseinrichtung und Maschinenrahmen um die Gierachse
der Maschine zulässt.
[0027] Das schwerkraftgetriebene selbsttätige Ausrichten aufgrund der pendelnden Aufhängung
der Arbeitseinrichtung am Maschinenrahmen kann als abgeschlossen angesehen werden,
wenn die Festlegevorrichtungen und die Gegenfestlegevorrichtungen längs der Schwerkraftwirkungsrichtung
mit Abstand voneinander angeordnet sind und miteinander fluchten. Dann kann durch
eine Annäherung von Maschinenrahmen und Arbeitseinrichtung parallel zur Schwerkraftwirkungsrichtung
eine betriebsbereite Festlegung der Arbeitseinrichtung am Aufnahmeabschnitt erzielt
werden. Bevorzugt verläuft die Verbindungsvorrichtung selbst im ausgerichteten Zustand
der Arbeitseinrichtung parallel zur Schwerkraftwirkungsrichtung. Die Verbindungsvorrichtung
kann beispielsweise wenigstens abschnittsweise eine Kette oder ein Seil umfassen,
das sich dann in dem fertig ausgerichteten Zustand, in welchem ein Abstützen erfolgt,
bevorzugt in einer parallel zur Schwerkraftwirkungsrichtung gestreckten Stellung befindet.
[0028] Grundsätzlich kann daran gedacht sein, die Verbindungsvorrichtung dauerhaft mit dem
Maschinenrahmen oder/und mit der Arbeitseinrichtung gekoppelt zu belassen. So kann
beispielsweise eine Bearbeitungsmaschine mit dauerhaft mit dieser gekoppelter Verbindungsvorrichtung
ohne vorheriges Rüsten zur Ausrichtung einer Arbeitseinrichtung ausgebildet sein.
[0029] Es kann jedoch auch vorteilhaft sein, die Verbindungsvorrichtung von der Bodenbearbeitungsmaschine
zu entfernen, wenn diese nicht länger gebraucht wird. Dies ist beispielsweise dann
der Fall, wenn die Verbindungsvorrichtung maschinenrahmenseitig oder/und arbeitseinrichtungsseitig
mit den Festlegeformationen oder/und den Gegenfestlegeformationen gekoppelt ist, sodass
die Verbindungsvorrichtung die Herstellung eines Festlegeeingriffs zwischen den genannten
Formationen oder bereits das Annähern der Festlegeformationen und der Gegenfestlegeformationen
aneinander behindern könnte.
[0030] Da die Verbindungsvorrichtung nach dem Abstützen der Arbeitseinrichtung nicht mehr
benötigt wird, erfolgt das Entfernen der Verbindungsvorrichtung bevorzugt nach dem
Abstützen der Arbeitseinrichtung und vor dem Festlegen der Arbeitseinrichtung am Aufnahmeabschnitt.
Dann, wenn zur betriebsbereiten Festlegung der Arbeitseinrichtung am Aufnahmeabschnitt
ein gesondertes Festlegemittel benötigt wird, wie etwa ein Festlegebolzen, eine Festlegeschraube
oder eine Schrauben-Mutter-Kombination, kann die Verbindungsvorrichtung durch das
Festlegemittel ersetzt werden.
[0031] Grundsätzlich denkbar ist, dass die Verbindungsvorrichtung genau ein Stück umfasst,
etwa dann, wenn die Verbindungsvorrichtung sich zwischen Rahmen-Kopplungsabschnitt
und Einrichtungs-Kopplungsabschnitt verzweigt. Bevorzugt weist die Verbindungsvorrichtung
jedoch eine Mehrzahl von Teil-Verbindungsvorrichtungen auf, von welchen jede einen
zur Kopplung mit dem Maschinenrahmen ausgebildeten Rahmen-Kopplungsabschnitt und einen
mit Distanz vom Rahmen-Kopplungsabschnitt angeordneten und zur Kopplung mit der Arbeitseinrichtung
ausgebildeten Einrichtungs-Kopplungsabschnitt aufweist. Das oben zur Verbindungsvorrichtung
Gesagte gilt bevorzugt auch für wenigstens einen Teil der, besonders bevorzugt für
alle Teil-Verbindungsvorrichtungen.
[0032] Die Teil-Verbindungsvorrichtungen können untereinander über ein gemeinsames Verbindungsbauteil
miteinander zusammenhängend verbunden sein oder können unverbunden als gesonderte
Teil-Bauteile die Verbindungsvorrichtung bilden. Beispielsweise kann jede Teil-Verbindungsvorrichtung
wenigstens abschnittsweise eine Kette oder/und ein Seil aufweisen. Aufgrund der größeren
Tragfähigkeit von Seilen und aufgrund der von Seilen bereitgestellten höheren inneren
Reibung zwischen den Seillitzen, im Vergleich zu Ketten, ist die Verwendung von Seilmaterial
zur Bildung der Verbindungsvorrichtung oder der Teil-Verbindungsvorrichtungen bevorzugt.
[0033] Die Seil- oder Ketten-Abschnitte der Verbindungsvorrichtung oder die Teil-Verbindungsvorrichtungen
im Allgemeinen können im mit Arbeitseinrichtung und Maschinenrahmen gekoppelten Zustand
gegeneinander geneigt vorgesehen sein, sodass sich in der Ausrichtebene wirkende Kräfte
zu einer Gesamtkraft von Null addieren.
[0034] Die vorliegende Erfindung betrifft aufgrund der vorteilhaften Wirkung der zum Zwecke
der Ausrichtung von Arbeitseinrichtung und Maschinenrahmen pendelnd am Maschinenrahmen
aufgehängten Arbeitseinrichtung auch eine Bodenbearbeitungsmaschine mit einem Maschinenrahmen
und einer mit dem Maschinenrahmen verbundenen Arbeitseinrichtung, bei welcher die
Arbeitseinrichtung mit dem Maschinenrahmen mittels einer Verbindungsvorrichtung verbunden
ist, welche einen mit dem Maschinenrahmen gekoppelten Rahmen-Kopplungsabschnitt und
einen mit Distanz vom Rahmen-Kopplungsabschnitt angeordneten und mit der Arbeitseinrichtung
gekoppelten Einrichtungs-Kopplungsabschnitt aufweist, wobei der Rahmen-Kopplungsabschnitt
und der Einrichtungs-Kopplungsabschnitt im gekoppelten Zustand wenigstens parallel
zur Schwerkraftwirkungsrichtung und orthogonal zu dieser unter Einwirkung der Gewichtskraft
der Arbeitseinrichtung relativ zueinander bewegbar sind. Um eine möglichst umfangreiche
Ausrichtbeweglichkeit der Arbeitseinrichtung relativ zum Maschinenrahmen bereitstellen
zu können, ist vorgesehen, dass die Arbeitseinrichtung nur mittels der Verbindungsvorrichtung
mit dem Maschinenrahmen verbunden ist. Dies bedeutet, dass die Arbeitseinrichtung
wenigstens während eines Zeitabschnitts des Ausrichtevorgangs keine starre Verbindung
mit dem Maschinenrahmen aufweist.
[0035] Die oben beanspruchte Bodenbearbeitungsmaschine ist zwar an sich wegen der pendelnden
Aufhängung der Arbeitseinrichtung an dem Maschinenrahmen nicht betriebsbereit, ist
jedoch als Bodenbearbeitungsmaschine in der beschriebenen Konfiguration zur Erzielung
eines Ausrichteerfolgs für mehr als nur für einen kurzen Augenblick bereitgestellt.
[0036] Um die Ausrichtbewegung der Arbeitseinrichtung relativ zum Maschinenrahmen sicher
gewährleisten zu können, ist bevorzugt vorgesehen, dass die Arbeitseinrichtung mit
Abstand von einem Untergrund, auf dem die Bodenbearbeitungsmaschine aufsteht, frei
hängend mittels der Verbindungsvorrichtung an dem Maschinenrahmen aufgehängt ist.
Alternativ kann auch daran gedacht sein, dass die Arbeitseinrichtung auf einem beweglichen
Transportwagen mit einer zum Untergrund hin federnden Auflagefläche aufsteht. Auch
in diesem Falle wäre die Arbeitseinrichtung parallel zur Schwerkraftwirkungsrichtung
und orthogonal zu dieser relativ zum Maschinenrahmen beweglich.
[0037] In an sich bekannter Weise ist die erfindungsgemäße Bodenbearbeitungsmaschine bevorzugt
eine selbstfahrende Bodenbearbeitungsmaschine mit einem Fahrwerk und einem Fahrantrieb.
Das Fahrwerk umfasst wenigstens zwei Laufwerke, bevorzugt drei oder vier oder mehr
Laufwerke, welche auf dem Untergrund, auf dem die Maschine aufsteht, abrollen. Zur
Einstellung einer gewünschten Fahrtrichtung der Bodenbearbeitungsmaschine ist wenigstens
ein Teil der Laufwerke lenkbar. Bevorzugt sind alle Laufwerke lenkbar, vorzugsweise
nach Maßgabe der an sich bekannten Ackermann-Bedingung. Die Laufwerke können jeweils
ein oder mehrere Stützräder aufweisen oder können zur Erzielung einer hohen Aufstandsfläche
mit entsprechend geringer Flächenlast eine Laufkette aufweisen.
[0038] Bevorzugt ist der Maschinenrahmen mittels eines Hubwerks bezüglich des Untergrunds
höhenverstellbar, was oben bereits ausgeführt wurde. Bevorzugt weist das Hubwerk für
jedes Laufwerk eine höhenveränderliche Hubsäule auf, mit welcher das Laufwerk an den
Maschinenrahmen höhenverstellbar gekoppelt ist. Die oben im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen
Verfahren beschriebenen Weiterbildungen der Verbindungsvorrichtung gelten auch für
die als Bestandteil der Bodenbearbeitungsmaschine genannte Verbindungsvorrichtung.
Diese ist mit der Verbindungsvorrichtung des Verfahrens identisch.
[0039] Aufgrund der vorteilhaften Wirkung einer frei hängend am Maschinenrahmen aufgehängten
Arbeitseinrichtung für deren Ausrichtung relativ zum Maschinenrahmen betrifft die
vorliegende Erfindung weiter eine Verwendung einer Verbindungsvorrichtung zur pendelbar
hängenden Verbindung eines Maschinenrahmens einer Bodenbearbeitungsmaschine, wie etwa
Straßenfräse, Stabilisierer oder Recycler, mit einer betriebsmäßig zur starren Festlegung
an dem Maschinenrahmen ausgebildeten Arbeitseinrichtung, wobei die Verbindungsvorrichtung
einen zur Kopplung mit dem Maschinenrahmen ausgebildeten Rahmen-Kopplungsabschnitt
und einen mit Distanz vom Rahmen-Kopplungsabschnitt angeordneten und zur Kopplung
mit der Arbeitseinrichtung ausgebildeten Einrichtungs-Kopplungsabschnitt aufweist,
wobei der Rahmen-Kopplungsabschnitt und der Einrichtungs-Kopplungsabschnitt um eine
zur Distanzrichtung orthogonale Verlagerungsachse relativ zueinander abwinkelbar sind,
insbesondere durch Biegung der Verbindungsvorrichtung.
[0040] Die Verbindungsvorrichtung kann neben den oben bereits genannten Bestandteilen Seil
oder Kette auch ein Teleskopgestänge umfassen. Die Verbindungsvorrichtung kann sogar
nur aus einem Teleskopgestänge gebildet sein, wenn der Rahmen- und der Einrichtungs-Kopplungsabschnitt
der Verbindungsvorrichtung in einem mit dem Maschinenrahmen und der Arbeitseinrichtung
gekoppelten Zustand eine Relativverdrehung um wenigstens zwei zueinander orthogonale
Drehachsen gestattet. Die Abwinkelbarkeit entfällt dann.
[0041] Die Arbeitseinrichtung kann beispielsweise eine in einem Fräskasten drehbar gelagerte
Fräswalze oder ein in einem Einrichtungsgehäuse drehbar bereitgestellter Mischrotor
sein.
[0042] Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand der beiliegenden Zeichnungen näher
erläutert. Es stellt dar:
- Figur 1
- eine Seitenansicht in Maschinenrahmenquerrichtung einer Bodenbearbeitungsmaschine
in beispielhafter Gestalt einer Großfräse, an welcher das erfindungsgemäße Verfahren
zur Anwendung kommen kann,
- Figur 2
- den Bereich eines Aufnahmeabschnitts des Maschinenrahmens der Maschine von Figur 1
zu Beginn einer Anordnung einer Fräseinrichtung daran, wobei die Fräseinrichtung mit
einer Rangiereinrichtung im Bereich des Aufnahmeabschnitts unter den Aufnahmeabschnitt
bewegt wurde,
- Figur 3
- die Ansicht von Figur 2 mit geringfügig an die Fräseinrichtung angenähertem Maschinenrahmen,
wobei zwischen dem Maschinenrahmen und der Fräseinrichtung eine Verbindungsvorrichtung
angeordnet ist,
- Figur 4
- die Ansicht von Figur 3, wobei der Maschinenrahmen und die mit ihr mittels der Verbindungsvorrichtung
verbundene Fräseinrichtung derart angehoben sind, dass die Fräseinrichtung frei am
Maschinenrahmen hängt,
- Figur 5
- die Ansicht von Figur 4 mit relativ zum Maschinenrahmen ausgerichteter Fräseinrichtung,
die wieder auf dem Untergrund abgesetzt ist,
- Figur 6
- die Ansicht von Figur 5 mit an die Festlegeformationen der Arbeitseinrichtung angenäherten
Gegenfestlegeformationen des Maschinenrahmens bzw. des Aufnahmeabschnitts und
- Figur 7
- die Ansicht von Figur 6 mit betriebsbereit am Maschinenrahmen festgelegter Fräseinrichtung.
[0043] Die Bodenbearbeitungsmaschine ist allgemein mit 10 bezeichnet. Sie weist einen Maschinenrahmen
12 auf, welcher in an sich bekannter Weise über vordere höhenveränderliche Hubsäulen
14 und über hintere höhenveränderliche Hubsäulen 16 mit vorderen Laufwerken 18 bzw.
mit hinteren Laufwerken 20 verbunden ist. Die vorderen Laufwerke 18 und die hinteren
Laufwerke 20 stehen auf einer Aufstandsoberfläche A eines Untergrunds U auf und bilden
ein Fahrwerk 22.
[0044] Der Betrachter von Figur 1 blickt auf die Bodenbearbeitungsmaschine oder kurz "Maschine"
10 in Richtung der zur Zeichenebene von Figur 1 orthogonalen Maschinenrahmenquerrichtung
Q. Die Maschinenrahmenlängsrichtung ist mit L bezeichnet und verläuft parallel zur
Zeichenebene von Figur 1. Die Maschinenhöhenrichtung H verläuft ebenfalls parallel
zur Zeichenebene von Figur 1 und orthogonal zur Maschinenlängs- und Maschinenquerrichtung
L bzw. Q. Die Pfeilspitze der Maschinenrahmenlängsrichtung L in Figur 1 weist in Vorwärtsrichtung.
Im Zweifel ist die Maschinenrahmenhöhenrichtung H parallel zur Verlaufsrichtung der
Hubsäulen 14 bzw. 16. Die Maschinenhöhenrichtung H verläuft parallel zur Gierachse
der Maschine 10, die Maschinenlängsrichtung L verläuft parallel zur Rollachse und
die Maschinenquerrichtung Q verläuft parallel zur Nickachse Ni.
[0045] Die Bodenbearbeitungsmaschine 10 kann einen Fahrstand 24 aufweisen, von dem aus ein
Maschinenführer über ein Schaltpult 26 die Maschine 10 steuern kann.
[0046] Unter dem Maschinenrahmen 12 ist lediglich strichliniert und nur in Figur 1 eine
Arbeitseinrichtung 28 angedeutet, hier beispielhaft als Fräseinrichtung 28 mit einer
in einem Fräskasten 30 aufgenommenen Fräswalze 32, die um eine in Maschinenrahmenquerrichtung
Q verlaufende Fräsachse R rotierbar ist, um damit Untergrundmaterial ausgehend von
der Aufstandsoberfläche A des Untergrunds U mit einer durch die relative Höhenlage
des Maschinenrahmens 12 bestimmten Frästiefe abtragen zu können. Die Höhenverstellbarkeit
des Maschinenrahmens 12 durch die Hubsäulen 14 und 16 dient daher auch der Einstellung
der Fräs- oder allgemein Arbeitstiefe der Maschine 10 bei der Bodenbearbeitung. Es
handelt sich bei der beispielhaft dargestellten Bodenbearbeitungsmaschine 10 um eine
Großfräse, für die die Anordnung der Fräseinrichtung 28 in Maschinenrahmenlängsrichtung
L zwischen den vorderen und den hinteren Laufwerken 18 bzw. 20 typisch ist. Derartige
Großfräsen oder auch bodenabtragende Maschinen im Allgemeinen weisen üblicherweise
ein Transportband auf, um abgetragenes Bodenmaterial von der Maschine 10 weg zu transportieren.
Ein auch bei der Maschine 10 grundsätzlich vorhandenes Transportband ist aus Gründen
besserer Übersichtlichkeit in Figur 1 nicht dargestellt.
[0047] In der Seitenansicht von Figur 1 nicht zu erkennen ist, dass die Maschine 10 sowohl
in ihrem vorderen Endbereich als auch in ihrem hinteren Endbereich jeweils zwei Hubsäulen
14 bzw. 16 mit jeweils einem damit verbundenen Laufwerk 18 bzw. 20 aufweist. Die Hubsäule
14 ist in weiterhin an sich bekannter Weise mittels einer Kopplungsstruktur 34 mit
dem Laufwerk 18 gekoppelt. Die hinteren Hubsäulen 16 sind mit ihrem jeweiligen Laufwerk
20 über eine mit der Kopplungsstruktur 34 identisch aufgebaute Kopplungsstruktur 36
verbunden. Die Laufwerke 18 und 20 sind im Wesentlichen identisch aufgebaut und bilden
das Fahrwerk 22 der Maschine.
[0048] Das Laufwerk 18 mit einer durch den Doppelpfeil D angedeuteten Laufrichtung weist
im dargestellten Beispiel eine radial innere Aufnahmestruktur 38 auf, an der eine
umlaufbare Laufkette 40 angeordnet ist.
[0049] Die Hubsäule 14 und mit ihr das Laufwerk 18 ist durch eine nicht näher dargestellte
Lenkvorrichtung um eine Lenkachse S drehbar.
[0050] In Figur 2 ist lediglich der für die Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens
interessierende Ausschnitt der Bodenbearbeitungsmaschine 10 in Vergrößerung dargestellt.
In diesem Bereich wird das erfindungsgemäße Verfahren ausgeführt, an dessen Ende eine
betriebsbereit am Maschinenrahmen 12 festgelegte Fräseinrichtung 28 steht.
[0051] Der Maschinenrahmen 12 weist in an sich bekannter Weise einen Aufnahmeabschnitt 42
auf, welcher zur betriebsbereiten Festlegung der Fräseinrichtung 28 an diesem ausgebildet
ist. Hierzu weist der Aufnahmeabschnitt 42 des Maschinenrahmens 12 beispielsweise
eine vordere Rahmen-Montageplatte 44 und eine hintere Rahmen-Montageplatte 46 auf.
[0052] Die Fräseinrichtung 28 ist im dargestellten Beispiel auf eine Transport- oder Rangiervorrichtung
48 abgesetzt, welche über Panzerrollen 50 in Figur 2 auf dem Untergrund U aufsteht.
[0053] Mit der Rangiervorrichtung 48, die an sich bekannt ist, wurde die Fräseinrichtung
28 parallel zur Maschinenrahmenquerrichtung Q im Bereich des Aufnahmeabschnitts 42
unter den Maschinenrahmen 12 verbracht. Die Fräseinrichtung 12 befindet sich somit
grob orientiert in der Nähe jener Ausrichteposition, in der eine betriebsbereite Festlegung
der Fräseinrichtung 28 an dem Maschinenrahmen 12 erfolgen kann.
[0054] Die Fräseinrichtung 28 weist eine vordere Einrichtungs-Montageplatte 52 und eine
hintere Einrichtungs-Montageplatte 54 auf. Im fertig betriebsbereit montierten Zustand
werden die vordere Rahmen-Montageplatte 44 und die vordere Einrichtungs-Montageplatte
52 ebenso aneinander anliegen wie die hintere Rahmen-Montageplatte 46 und die hintere
Einrichtungs-Montageplatte 54. Dabei werden in einem nachfolgend noch zu erläuternden
Ausrichteschritt die Fräseinrichtung 28 und der Maschinenrahmen 12 bzw. sein Aufnahmeabschnitt
42 so zueinander ausgerichtet werden, dass eine vordere Festlegeformation 56 in der
vorderen Einrichtungs-Montageplatte 52 mit einer vorderen Gegenfestlegeformation 58
in der vorderen Rahmen-Montageplatte 54 fluchtet. Entsprechendes gilt für eine hintere
Festlegeformation 60 in der hinteren Einrichtungs-Montageplatte 54, die mit einer
hinteren Gegenfestlegeformation 62 in der hinteren Rahmen-Montageplatte 46 fluchtend
auszurichten ist.
[0055] Die Fräseinrichtung 28 und der Aufnahmeabschnitt 42 weisen zur möglichst exakten
Ausrichtung von Fräseinrichtung 28 und Aufnahmeabschnitt 42 relativ zueinander parallel
zur Maschinenrahmenquerrichtung Q verlagert hinter der Zeichenebene von Figur 2 wenigstens
ein weiteres Paar von Festlege- und Gegenfestlegeformationen, bevorzugt wenigstens
zwei weitere Paare von Festlege- und Gegenfestlegeformationen auf, die jedoch durch
die in Figur 2 dargestellten Vorrichtungsbauteile verdeckt und daher nicht sichtbar
sind.
[0056] Lediglich der Vollständigkeit halber sei erläutert, dass am Maschinenrahmen 12 das
fräswalzennahe Längsende einer Transporteinrichtung 64 zu erkennen ist, mit welchem
von der in Fig. 2 nicht sichtbaren Fräswalze 32 abgetragener Untergrund von der Bodenbearbeitungsmaschine
10 weg transportiert werden kann.
[0057] Die in Fig. 2 bis 6 nicht dargestellte Fräswalze 32 ist mit parallel zur Maschinenrahmenquerrichtung
Q verlaufender Rotationsachse R im Fräskasten 30 mittels der in den Fig. 2 bis 7 teilweise
erkennbaren Fräswalzenlagerung 66 aufgenommen. Zu erkennen ist in Figur 2 eine feststehende
Seitenwand 68 des Fräskastens 30 und ein an dem vom Maschinenrahmen fernliegenden
unteren Ende des Fräskastens 30 vorgesehenes bewegliches Seitenschild 70. Das Seitenschild
70 ist in Maschinenrahmenlängsrichtung L vor und hinter der Fräswalze 32 jeweils höhenverlagerbar
an der feststehenden Seitenwand 68 aufgenommen, wobei die höhenverlagerbaren Aufnahmen
in Maschinenrahmenlängsrichtung L derart bewegungstolerant sind, dass das bewegliche
Seitenschild 70 durch unterschiedliche Höhenverlagerungsbeträge an seinen Lagerstellen
vor und hinter der Fräswalze 32 auch geringfügig um eine parallel zur Maschinenrahmenquerrichtung
Q verlaufende Verkippungsachse V verkippen kann, die im vorliegenden Beispiel mit
der Rotationsachse R der Fräswalze 32 zusammenfällt. Das bewegliche Seitenschild 70
läuft auf einer Kufe 72 auf dem Untergrund U und kann durch die Anordnungen 74 an
seinen beiden Längsendbereichen vom Untergrund U abgehoben werden.
[0058] In Figur 3 ist der Maschinenrahmen 12 durch Verstellung der vorderen und hinteren
Hubsäulen 14 bzw. 16 soweit an die Fräseinrichtung 28 angenähert, dass eine Verbindungsvorrichtung
76 zwischen den Rahmen-Montageplatten 44 und 46 und den zugeordneten Einrichtungs-Montageplatten
52 und 54 angeordnet werden kann, um die Fräseinrichtung 28 relativ zum Maschinenrahmen
12 beweglich, genauer pendelnd beweglich, zu verbinden.
[0059] Die Verbindungsvorrichtung 76 weist im vorliegenden Beispiel mehrere Teil-Verbindungsvorrichtungen
76a und 76b sowie bevorzugt noch weitere nicht dargestellte, vorzugsweise gleichartige
Teil-Verbindungsvorrichtungen auf.
[0060] Beispielhaft für alle Teil-Verbindungsvorrichtungen sei nachfolgend die Teil-Verbindungsvorrichtung
76a beschrieben: Diese weist einen Rahmen-Kopplungsabschnitt 78 und einen Einrichtungs-Kopplungsabschnitt
80 auf. Die Kopplungsabschnitte 78 und 80 sind im Wesentlichen identisch aufgebaut
und umfassen einen massiven Schaft mit einem T-Kopf, also einem Kopf mit größerem
Durchmesser als jener des Schafts. Hierbei können Schaft und T-Kopf grundsätzlich
gesonderte Bauteile darstellen, die beispielsweise mittels einer Schraub- oder Steckverbindung
lösbar miteinander verbunden werden können. Alternativ kann ein Kopplungsabschnitt
relativ zu einander bewegliche, insbesondere schwenkbewegliche Bauteile umfassen,
die zwischen einer Montagestellung, in der sie in einer Durchführrichtung durch eine
Öffnung oder Bohrung in einer Montageplatte hindurchführbar sind, und einer Eingriffsstellung
verstellbar sind, in welcher sie entgegen der Durchführrichtung nicht durch die Öffnung
oder Bohrung durchführbar sind, etwa weil sich wenigstens eines der Bauteile in der
Eingriffsstellung auf dem die Öffnung oder Bohrung umgebenden Bereich der Montageplatte
abstützt. Weiter kann Kopplungsgestalten der Verbindungsvorrichtung und Festlege-
oder/und Gegenfestlegeformationen Haken und Ösen aufweisen. Ein Haken kann zur Sicherung
gegen Aufbiegen unter Last als Karabiner-Haken ausgebildet sein.
[0061] Die Schäfte der Kopplungsabschnitte 78 und 80 durchsetzen die Festlegeformation 56
bzw. die Gegenfestlegeformation 58 und die jeweiligen Köpfe liegen an den voneinander
abgewandten Flächen der Montageplatten 54 bzw. 52 an, sodass sie auf die Teil-Verbindungsvorrichtung
76a einwirkende Zugkräfte in die jeweiligen Montageplatten 54 bzw. 52 ableiten können.
Der Schaft mit durchmessergrößerem T-Kopf des Rahmen-Kopplungsabschnitts 78 bildet
eine oben genannte Rahmen-Kopplungsgestalt, welche zur Kopplung mit der Gegenfestlegeformation
ausgebildet ist. Der Schaft mit durchmessergrößerem T-Kopf des Einrichtungs-Kopplungsabschnitts
80 bildet eine oben genannte Einrichtungs-Kopplungsgestalt, welche zur Kopplung mit
der Festlegeformation 56 ausgebildet ist.
[0062] Zwischen den Kopplungsabschnitten 78 und 80 weist die Teil-Verbindungsvorrichtung
76a einen Bewegungsabschnitt 82 auf, welcher eine Relativbewegung der Kopplungsabschnitte
78 und 80 wenigstens unter Einwirkung der Gewichtskraft der Fräseinrichtung 28 um
eine bei fertig gekoppeltem Zustand zur Maschinenrahmenhöhenrichtung H bzw. zu der
dieser parallelen Gierachse G orthogonalen Abwinkelachse W ermöglicht. Die Abwinkelachse
W ist in Figur 3 orthogonal zur Zeichenebene dieser Figur eingezeichnet. Tatsächlich
liegt sie in einer Ausrichtebene, die durch Parallelen zur Maschinenrahmenlängsrichtung
L und zur Maschinenrahmenquerrichtung Q aufgespannt ist.
[0063] Anstelle der beispielhaft dargestellten Kette im Bewegungsabschnitt 82 kann die Teil-Verbindungsvorrichtung
76a ein Seilstück aufweisen. Ebenso können die im dargestellten Beispiel massiven
Schäfte der Kopplungsabschnitte 78 bzw. 80 durch eine Kette oder ein Seil gebildet
sein.
[0064] In Figur 4 ist die vorteilhafte Ausrichtung der Fräseinrichtung 28 relativ zum Maschinenrahmen
12 gezeigt. Verglichen mit dem Zustand von Figur 3 wurde der Maschinenrahmen 12 durch
die Hubsäulen 14 und 16 gegenüber dem Untergrund U angehoben und dadurch die allein
über die Verbindungsvorrichtung 76 mit dem Maschinenrahmen 12 verbundene Fräseinrichtung
28 vom Untergrund U abgehoben.
[0065] Die Fräseinrichtung 28 ist in Figur 4 pendelnd alleine über die Verbindungsvorrichtung
76 mit dem Maschinenrahmen 12 verbunden und hängt frei an diesem.
[0066] "Pendelnd" im Sinne der vorliegenden Anmeldung bedeutet dabei nicht, dass die Fräseinrichtung
28 oder allgemein eine Arbeitseinrichtung tatsächlich eine Pendelbewegung ausführen
muss. Es bedeutet lediglich, dass sie eine solche Bewegung ausführen kann. Die pendelnde
Bewegung bedeutet, dass die Fräseinrichtung 28 eine Bewegung orthogonal zur Schwerkraftwirkungsrichtung
g ausführen kann, wobei sie aufgrund der Aufhängung am Maschinenrahmen 12 mit jeder
Teil-Verbindungsvorrichtung 76a und 76b zwangsgeführt eine Teilkreisbahn durchläuft,
sodass sie mit zunehmender Auslenkung orthogonal zur Schwerkraftwirkungsrichtung von
dem in Figur 4 gezeigten gestreckten Zustand weg vom Untergrund U entfernt wird und
somit potenzielle Energie gewinnt. Die potenzielle Energie wirkt am oberen Totpunkt
einer pendelnden Bewegung als Energiequelle für eine anschließende Rückwärtsbewegung
zurück zur dargestellten gestreckten Stellung (unterer Totpunkt). Diese kann überschwungen
werden, wobei aufgrund der äußeren Reibung zwischen der Verbindungsvorrichtung 76
und dem Maschinenrahmen 12 einerseits sowie der Fräseinrichtung 28 andererseits sowie
aufgrund der inneren Reibung innerhalb der Verbindungsvorrichtung 76 diese pendelnde
Bewegung allmählich zum Stillstand gebracht wird, welcher dann an dem Punkt liegen
wird, an welchem die Fräseinrichtung unter den jeweils gegebenen Aufhängungsbedingungen
die geringste potenzielle Energie aufweist. Anschaulicherweise wird eine Pendelbewegung
mit umso größerer Amplitude stattfinden, je weiter die Fräseinrichtung 28 vor dem
freien Hängen in der Ausrichtebene von ihrer für eine betriebsbereite Festlegung am
Maschinenrahmen 12 benötigten Ausrichteposition entfernt ist. Dies stellt jedoch kein
Problem dar, denn die pendelnde Bewegung wird stets im Bereich der Ausrichteposition
enden. Mit größerer Anfangsamplitude kann lediglich das Abklingen der Pendelbewegung
länger dauern als bei kleinerer Anfangsamplitude der Bewegung. Sofern die zuvor genannten
Reibungseffekte zu einem Abklingen der Bewegung führen, bevor die Fräseinrichtung
28 ihre exakte Ausrichteposition erreicht, kann die Relativposition der frei hängenden
Fräseinrichtung 28 manuell justiert werden, bis eine ausreichende Ausrichtung erzielt
ist.
[0067] Die Teil-Verbindungsvorrichtungen 76a, 76b und weitere nicht dargestellte Teil-Verbindungsvorrichtungen
sind derart bemessen, dass sie in gekoppeltem Zustand ihre gestreckte Stellung, bei
welcher die potenzielle Energie der Fräseinrichtung 28 ein Minimum einnimmt, dann
erreichen, wenn die Festlegeformationen 56 und 60 und die zugeordneten Gegenfestlegeformationen
58 und 62 derart zueinander ausgerichtet sind, dass sie durch bloße Annäherung des
Maschinenrahmens 12 und der Fräseinrichtung 28 aneinander betriebsbereit aneinander
festlegbar sind.
[0068] Bevorzugt sind Festlegeformationen und zugeordnete Gegenfestlegeformationen dann
perfekt ausgerichtet, wenn sie in Schwerkraftwirkungsrichtung g miteinander fluchten.
[0069] Dies ist in Figur 4 der Fall.
[0070] In Figur 5 ist der Zustand dargestellt, in dem die Fräseinrichtung 28 nach dem Ausrichten
durch freies Hängenlassen am Maschinenrahmen 12 wieder auf den Untergrund U abgesetzt
ist. Der Maschinenrahmen 12 ist dabei soweit an die Fräseinrichtung 28 angenähert,
dass die Verbindungsvorrichtung 76 wieder von dem Maschinenrahmen 12 und der Fräseinrichtung
28 entfernt werden kann. Der Zustand von Maschinenrahmen 12 und Fräseinrichtung 28
entspricht somit jenem von Figur 3 mit dem Unterschied, dass nun die Fräseinrichtung
28 relativ zum Maschinenrahmen 12 für eine betriebsbereite Festlegung an diesem ausgerichtet
ist.
[0071] In Figur 6 ist nun der Maschinenrahmen 12 nach Entfernen der Verbindungsvorrichtung
76 vollständig an die Fräseinrichtung 28 angenähert, sodass sich die Montageplatten
52 und 44 einerseits und 54 und 46 andererseits berühren. Aufgrund der zuvor durchgeführten
Ausrichtung fluchten die Festlegeformationen 56 und 60 mit den ihnen zugeordneten
Gegenfestlegeformationen 58 bzw. 62, sodass die Fräseinrichtung 28 in dem in Figur
6 gezeigten Zustand betriebsbereit, also zur Durchführung eines bodenabtragenden Fräsbetriebs
einsatzbereit, am Maschinenrahmen 12 festgelegt werden kann.
[0072] In Figur 7 ist die Bodenbearbeitungsmaschine 10 mit betriebsbereit am Maschinenrahmen
12 festgelegter Fräseinrichtung 28 gezeigt. Die Festlegeformation 56 und Gegenfestlegeformation
58 sind ebenso wie die Festlegeformation 60 und Gegenfestlegeformation 62 durch Festlegemittel
84 bzw. 86 durchsetzt. Beispielhaft sind die Festlegemittel 84 und 86 eine Schrauben-Mutter-Kombination.
Anstelle der dargestellten Festlegemittel 84 und 86 können jedoch auch beliebige andere
bekannte Festlegemittel verwendet werden, wie Festlegebolzen oder hydraulisch betätigbare
Schnelleingriffe, die am Maschinenrahmen 12 oder/und an der Fräseinrichtung 28 dauerhaft
zum Herstellen und zum Lösen eines Festlegeeingriffs vorgesehen sein können.
[0073] Mit dem hier vorgestellten Verfahren können Arbeitseinrichtungen im Allgemeinen einfach
und schnell ohne nennenswerte Zusatzeinrichtungen relativ zum Maschinenrahmen 12 einer
Bodenbearbeitungsmaschine 10 ausgerichtet und an diesem festgelegt werden.
[0074] Die in den zuvor beschriebenen Figuren dargestellte Rangiervorrichtung 48 muss nicht
notwendigerweise verwendet werden. Der Maschinenrahmen 12 kann in an sich bekannter
Weise parallel zur Maschinenrahmenquerrichtung Q über eine auf dem Untergrund U ruhende
Arbeitseinrichtung 28 bewegt werden.
[0075] Zusätzlich oder alternativ zu den bordeigenen Hubsäulen 14 und 16 kann die Höhenlage
der Arbeitseinrichtung 28 relativ zum Maschinenrahmen 12 auch durch andere Hubeinrichtungen
bewirkt werden. Beispielsweise könnte die Rangiervorrichtung 48 eine heb- und senkbare
Plattform aufweisen, auf der die Arbeitseinrichtung auf der Rangiervorrichtung 48
ruht.
1. Verfahren zur Kopplung eines Maschinenrahmens (12) einer Bodenbearbeitungsmaschine
(10), wie etwa Straßenfräse, Stabilisierer oder Recycler, mit einer Arbeitseinrichtung
(28) zwischen einem die Arbeitseinrichtung (28) aufnehmenden Aufnahmeabschnitt (42)
des Maschinenrahmens (12) und einem Untergrund (U), auf dem die Bodenbearbeitungsmaschine
(10) aufsteht, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst:
- Anordnen des Maschinenrahmens (12) und der Arbeitseinrichtung (28) relativ zueinander
derart, dass sich die Arbeitseinrichtung (28) zwischen dem Maschinenrahmen (12) und
dem Untergrund (U) befindet,
- Ausrichten von Aufnahmeabschnitt (42) und Arbeitseinrichtung (28) relativ zueinander
derart, dass Festlegeformationen (56, 60) der Arbeitseinrichtung (28) mit den Festlegeformationen
(56, 60) zugeordneten und zur betriebsbereiten Festlegung der Arbeitseinrichtung (28)
am Aufnahmeabschnitt (42) zusammenwirkenden Gegenfestlegeformationen (58, 62) des
Aufnahmeabschnitts (42) längs einer Abstandsrichtung mit einer zum Untergrund (U)
orthogonalen Richtungskomponente fluchten,
- Annähern von Festlegeformationen (56, 60) und Gegenfestlegeformationen (58, 62)
aneinander und
- Betriebsbereites Festlegen der Arbeitseinrichtung (28) am Aufnahmeabschnitt (42),
dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt des Ausrichtens folgende Unterschritte umfasst:
- Verbinden des Maschinenrahmens (12) und der Arbeitseinrichtung (28) miteinander
mittels einer Verbindungsvorrichtung (76), welche einen zur Kopplung mit dem Maschinenrahmen
(12) ausgebildeten Rahmen-Kopplungsabschnitt (78) und einen mit Distanz vom Rahmen-Kopplungsabschnitt
(78) angeordneten und zur Kopplung mit der Arbeitseinrichtung (28) ausgebildeten Einrichtungs-Kopplungsabschnitt
(80) aufweist, derart, dass die Arbeitseinrichtung (28) unter Einwirkung ihrer Gewichtskraft
relativ zum Maschinenrahmen (12) parallel zur Schwerkraftwirkungsrichtung (g) und
orthogonal zu dieser bewegbar ist, danach
- Hängenlassen der mit dem Maschinenrahmen (12) mittels der Verbindungsvorrichtung
beweglich verbundenen Arbeitseinrichtung (28), und danach
- Abstützen der Arbeitseinrichtung (28).
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass der Verbindungsschritt ein Verbinden des Einrichtungs-Kopplungsabschnitts (80) mit
wenigstens einer Einrichtungs-Kopplungsformation der Arbeitseinrichtung (28) und ein
Verbinden des Rahmen-Kopplungsabschnitts (78) mit wenigstens einer Rahmen-Kopplungsformation
des Maschinenrahmens (12) umfasst.
3. Verfahren nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Einrichtungs-Kopplungsformation eine Festlegeformation (56, 60)
ist oder/und dass die wenigstens eine Rahmen-Kopplungsformation eine Gegenfestlegeformation
(58, 62) ist.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Abstandsrichtung parallel zur Schwerkraftwirkungsrichtung (g) verläuft.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt des Ausrichtens ein Justieren von Arbeitseinrichtung (28) und Maschinenrahmen
(12) relativ zueinander umfasst.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt des Abstützens ausgeführt wird, wenn die Festlegevorrichtungen (56, 60)
und die Gegenfestlegevorrichtungen (58, 62) längs der Schwerkraftwirkungsrichtung
(g) mit Abstand voneinander angeordnet sind und miteinander fluchten.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass es nach dem Abstützen der Arbeitseinrichtung (28) und vor dem Festlegen der Arbeitseinrichtung
(28) am Aufnahmeabschnitt (42) ein Entfernen der Verbindungsvorrichtung (76), insbesondere
ein Ersetzen der Verbindungsvorrichtung (76) durch wenigstens ein starres Festlegemittel
(84), wie etwa einen Festlegebolzen, umfasst.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsvorrichtung (76) eine Mehrzahl von Teil-Verbindungsvorrichtungen (76a,
76b) umfasst, von welchen jede einen zur Kopplung mit dem Maschinenrahmen (12) ausgebildeten
Rahmen-Kopplungsabschnitt (78) und einen mit Distanz vom Rahmen-Kopplungsabschnitt
(78) angeordneten und zur Kopplung mit der Arbeitseinrichtung (28) ausgebildeten Einrichtungs-Kopplungsabschnitt
(80) aufweist.
9. Bodenbearbeitungsmaschine (10), wie etwa Straßenfräse, Stabilisierer oder Recycler,
mit einem Maschinenrahmen (12) und einer mit dem Maschinenrahmen (12) verbundenen
Arbeitseinrichtung (28),
dadurch gekennzeichnet, dass die Arbeitseinrichtung (28) mit dem Maschinenrahmen (12) mittels einer Verbindungsvorrichtung
(76) verbunden ist, welche einen mit dem Maschinenrahmen (12) gekoppelten Rahmen-Kopplungsabschnitt
(78) und einen mit Distanz vom Rahmen-Kopplungsabschnitt (78) angeordneten und mit
der Arbeitseinrichtung (28) gekoppelten Einrichtungs-Kopplungsabschnitt (80) aufweist,
wobei der Rahmen-Kopplungsabschnitt (78) und der Einrichtungs-Kopplungsabschnitt (80)
im gekoppelten Zustand wenigstens parallel zur Schwerkraftwirkungsrichtung (g) und
orthogonal zu dieser unter Einwirkung der Gewichtskraft der Arbeitseinrichtung (28)
relativ zueinander bewegbar sind.
10. Bodenbearbeitungsmaschine (10) nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet, dass die Arbeitseinrichtung (28) nur mittels der Verbindungsvorrichtung (76) mit dem Maschinenrahmen
(12) verbunden ist.
11. Bodenbearbeitungsmaschine (10) nach Anspruch 9 oder 10,
dadurch gekennzeichnet, dass die Arbeitseinrichtung (28) mit Abstand von einem Untergrund (U), auf dem die Bodenbearbeitungsmaschine
(10) aufsteht, frei hängend mittels der Verbindungsvorrichtung (76) an dem Maschinenrahmen
(12) aufgehängt ist.
12. Bodenbearbeitungsmaschine (10) nach einem der Ansprüche 9 bis 11,
dadurch gekennzeichnet, dass die Bodenbearbeitungsmaschine (10) eine selbstfahrende Bodenbearbeitungsmaschine
mit einem Fahrwerk und einem Fahrantrieb ist, wobei der Maschinenrahmen (12) bevorzugt
mittels eines Hubwerks (14, 16) bezüglich des Untergrunds (U), auf dem die Bodenbearbeitungsmaschine
(10) aufsteht, höhenverstellbar ist.
13. Bodenbearbeitungsmaschine (10) nach einem der Ansprüche 9 bis 12,
dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsvorrichtung (76) eine Mehrzahl von Teil-Verbindungsvorrichtungen (76a,
76b) umfasst, von welchen jede einen Rahmen-Kopplungsabschnitt (78) und einen mit
Distanz vom Rahmen-Kopplungsabschnitt (78) angeordneten und mit der Arbeitseinrichtung
(28) gekoppelten Einrichtungs-Kopplungsabschnitt (80) aufweist, wobei der Rahmen-Kopplungsabschnitt
(78) und der Einrichtungs-Kopplungsabschnitt (80) einer jeden Teil-Verbindungsvorrichtung
(76a, 76b) im gekoppelten Zustand wenigstens parallel zur Schwerkraftwirkungsrichtung
(g) und orthogonal zu dieser unter Einwirkung der Gewichtskraft der Arbeitseinrichtung
(28) relativ zueinander bewegbar sind.
14. Verwendung einer Verbindungsvorrichtung (76) zur pendelbar hängenden Verbindung eines
Maschinenrahmens (12) einer Bodenbearbeitungsmaschine (10), wie etwa Straßenfräse,
Stabilisierer oder Recycler, mit einer betriebsmäßig zur starren Festlegung an dem
Maschinenrahmen (12) ausgebildeten Arbeitseinrichtung (28), wobei die Verbindungsvorrichtung
(76) einen zur Kopplung mit dem Maschinenrahmen (12) ausgebildeten Rahmen-Kopplungsabschnitt
(78) und einen mit Distanz vom Rahmen-Kopplungsabschnitt (78) angeordneten und zur
Kopplung mit der Arbeitseinrichtung (28) ausgebildeten Einrichtungs-Kopplungsabschnitt
(80) aufweist, wobei der Rahmen-Kopplungsabschnitt (78) und der Einrichtungs-Kopplungsabschnitt
(80) um eine zur Distanzrichtung orthogonale Verlagerungsachse relativ zueinander
abwinkelbar sind, insbesondere durch Biegung der Verbindungsvorrichtung (76).
15. Verwendung nach Anspruch 14,
dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsvorrichtung (76) wenigstens abschnittsweise ein Seil oder eine Kette
umfasst.