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Vorrichtung zum Verdichten von Erde, Kies und sonstigem Untergrund
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Verdichten von Erde, Kies und sonstigem Untergrund, insbesondere solchem lehmiger Natur, mittels einer etwa durch eine Zugmaschine auf dem zu verdichtenden Untergrund bewegten, hohlen und schweren Zylinderwalze, die an ihrer gesamten Mantelfläche zum Eindringen in den Untergrund bestimmte, radiale Vorragungen trägt und mit einem Vibrationserzeuger ausgestattet ist.
Es sind bisher vibrierende sowie auch nicht vibrierende Walzen, beispielsweise im Strassenbau usw., verwendet worden. Vibrierende Walzen erwiesen sich äusserst wirksam für das Verdichten von Erden oder Böden nichtlehmiger Natur, wogegen solche Walzen nur geringe Verdichtung bei Erden mit hohem Lehmgehalt und dies wegen grosser Elastizität solcher Erden erzielen lassen.
Um lehmige Erden, also solche, die hohen Lehm- oder Tongehalt aufweisen, zu verdichten, hat man bisher den auf diese Erden ausgeübten Oberflächendruck erhöht, in erster Linie durch Vergrösserung des Walzengewichtes. Ein Beispiel einer solchen Walze ist die vielfach als Kautschukradwalze bezeichnete Ausführung, die trotz ausserordentlich hohen Gewichtes doch nicht imstande ist, ein besonders hohes Mass der Verdichtung zu erzielen und die nur schwerfällig und unbequem zu manövrieren ist.
Auch schon früher wurde der Oberflächendruck dadurch erhöht, dass die Mantelfläche der Walze mit radial vorspringenden Höckern oder Stiften, sogenannten Hammelfüssen, versehen wurde, die ein Kneten und Zusammenballen selbst von lehmigen Erden hervorbringen. Diese Art von Vorrichtungen ist in manchen Fällen dem durch eine Kautschukradwalze erzielbaren Effekt überlegen.
Auch bei den bisher bekannten Verdichtungsvorrichtungen mit Vorragungen bestehen immer noch Nachteile ; beispielsweise konnte eine solche Vorrichtung bisher nur eine verhältnismässig dünne Erdschicht verdichten, und die während einer Bewegung über eine bestimmte Fläche erzielte Verdichtung ist direkt von der radialen Länge und der Oberflächengrösse jeder Vorragung abhängig. Es erwies sich aber, dass die Länge jeder Vorragung nicht erheblich vergrössert werden konnte, weil, abgesehen von ihrer dabei vor sich gehenden mechanischen Verschwächung bei übermässiger radialer Abmessung, die bereits verdichtete Erde wieder aufgebrochen wurde, sobald eine derartige Vorragung von ihrer tiefsten Stellung ihre Aufwärtsbewegung ausführte.
Die den Gegenstand der Erfindung bildende, den bisherigen Ausführungen überlegene, weil deren Nachteile beseitigende Verdichtungsvorrichtung ist dadurch ausgezeichnet, dass zentrisch an der Walze ein oder mehrere Vibrationserzeuger angeordnet sind, die der Walze und damit auch den Vorragungen während des Verdichtungsvorganges eine im Verhältnis zur Walze radial gerichtete Vibrationsbewegung erteilen.
Unter den Vorzügen der erfindungsgemässen Vorrichtung ist gegenüber den bekannten Vorrichtungen eine sowohl erheblich tiefer als auch seitlich weiter reichende Verdichtungswirkung hervorzuheben ; weiters wird dieser Vorteil ohne Nötigung zur Vergrösserung der radialen Länge der Vorragungen oder des Gewichtes der Walze erzielt.
Bei der erfindungsgemässen Ausführung rufen die von einem Vibrationserzeuger hervorgerufenen Schwingungen eine verdichtende Bewegung nicht nur der Walzenzylinderoberfläche, sondern auch der Vorragungen hervor, die in die Untergrundschichte eindringen. Dabei haften selbst stark lehmige Erden an der erfindungsgemässen Walze nicht an.
Die Zeichnung zeigt beispielsweise eine Ausführung des Erfindungsgegenstandes, u. zw. ist Fig. 1 eine Seitenansicht einer bevorzugten Ausführung der Erfindung und Fig. 2 eine Draufsicht hiezu, unter Weglassung einzelner Teile.
Nach der dargestellten besonderen Ausfübrungsform besteht die Verdichtungsvorrichtung aus einem Rahmen 1 und einer in diesem gelagerten zylindrischen Walze 2, auf deren Mantelfläche eine Anzahl von Vorragungen, Höckern, Stiften od. dgl. in radialer Richtung angeordnet sind.
Zweck der Vorragungen 3 ist das Eindringen in das zu verdichtende Material, sobald die Walze 2 über dieses hinweg geführt wird. Selbstverständlich können die Vorragungen 3 alle möglichen Formen annehmen ; es empfiehlt sich jedoch, diese als Pyramidenstümpfe auszubilden.
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Durch die Walze 2 ragt axial eine Antriebswelle 4 für zwei in Achsenrichtung voneinander abstehende Vibratoren. Jeder Vibrator besitzt eine ringförmige Wälzbahn 5, die als kreisförmige Bahn für eine Kugel 6 dient. Die Kugel ist an der Bewegung entlang der Bahn 5 in keiner Weise behindert und wird dabei durch einen Daumen 7 der Welle 4 bewegt.
Um die Vibration sowohl der Oberfläche der Zylinderwalze 2 als auch den Vorragungen 3 mitzuteilen, wird die Welle 4 durch einen Riementrieb mit V-förmigen Riemen 9 zum Umlauf gebracht. Diese Riemen 9 übertragen Kraft von einer Kraftquelle 8, die im rückwärtigen Rahmenteil untergebracht ist. Die tatsächliche Vibrationswirkung wird durch ein Gewicht 10 verstärkt, das exzentrisch zwischen den Vibratoren befestigt ist.
Um den Rahmen 1 vor der erzeugten Vibration zu schützen, ist er an der Zylinderwalze 2 durch elastische Organe 13 aufgehängt. Dies ist nicht nur zum Schutz des Antriebes 8 vor Schwingungen, sondern auch deshalb vorteilhaft, weil dadurch der Rahmen 1 und der Antrieb 8 keine Dämpfung der Schwingungen hervorzurufen vermögen.