DE102006045348A1 - Soil tamping device comprises a noise protection cover which covers a surface of an oscillation exciting unit which emits noise - Google Patents
Soil tamping device comprises a noise protection cover which covers a surface of an oscillation exciting unit which emits noise Download PDFInfo
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Abstract
Description
Einleitungintroduction
Die Erfindung betrifft ein Bodenverdichtungsgerät, insbesondere eine Vibrations- oder Rüttelplatte, mit einem Bodenkontaktelement, insbesondere einer Bodenplatte, und einem damit verbundenen oder darin integrierten Schwingungserreger sowie einem über Feder-/Dämpferelemente mit dem Bodenkontaktelement verbundenen Oberwagen, der mit einem Antriebsmotor für den Schwingungserreger versehen ist, wobei der Antriebsmotor über eine Kraftübertragungseinrichtung mit dem Schwingungserreger verbunden ist.The The invention relates to a soil compaction device, in particular a vibration or vibrating plate, with a ground contact element, in particular a bottom plate, and an associated or integrated therein vibration exciter as well as one over Spring / damper elements connected to the ground contact element upper carriage, with a Drive motor for the vibration exciter is provided, wherein the drive motor via a Power transmission device is connected to the vibration exciter.
Stand der TechnikState of the art
Derartige Vibrationsplatten oder Rüttelplatten sind seit geraumer Zeit allgemein bekannt und werden insbesondere dazu verwendet, auf kleineren bzw. mittelgroßen Flächen den Boden durch Einbringung von Schwingungsenergie zu verdichten. Als Antriebsmotor finden insbesondere Verbrennungsmotoren Verwendung, die über eine mechanisch wirkende (Fliehkraft-)Kupplung und einen Riementrieb mit dem Schwingungserreger gekoppelt sein können. Alternativ hierzu ist es insbesondere bei größeren Geräten auch üblich, dass der Verbrennungsmotor eine Hydraulikpumpe antreibt, deren Druckleitung sodann zu einem auf der Bodenplatte angeordneten und dort mit dem Schwingungserreger verbundenen Hydraulikmotor führt. Bei dem Schwingungserreger handelt es sich um eine Mehrzahl insbesondere über Zahnräder miteinander gekoppelter, gegenläufig synchron zueinander rotierender Unwuchtwellen (verbreitet sind so genannte Zweiwellenerreger und so genannte Dreiwellenerreger). Durch geeignete Verschwenkung der Unwuchtmassen relativ zu der zugeordneten Welle lässt sich der resultierende Unwuchtsummenvektor derart beeinflussen, dass sich wahlweise Vorwärtsfahrt, Rückwärtsfahrt oder eine Verdichtung im Stillstand ergibt. Bei geteilter Anordnung der Unwuchtmassen pro Unwuchtwelle und getrennter Verstellbarkeit derselben zueinander lassen sich auch Lenkbewegungen des Verdichtungsgeräts erzeugen, was insbesondere bei großen Geräten die Handhabung erleichtert bzw. erst die Fernsteuerung von Geräten ermöglicht.such Vibratory plates or vibrating plates have been well known for quite some time and are becoming particular used on smaller or medium sized areas the soil by incorporation of vibrational energy to compact. In particular, find as a drive motor Combustion engines use that have a mechanically acting (Centrifugal) clutch and a belt drive with the vibration exciter can be coupled. alternative For this purpose, it is also common, especially for larger devices, that the internal combustion engine a Hydraulic pump drives, the pressure line then to a arranged the bottom plate and there with the vibration exciter connected hydraulic motor leads. In the vibration exciter is a plurality, in particular via gears with each other coupled, in opposite directions Synchronous rotating unbalanced shafts (common are so named two-wave exciter and so-called three-wave exciter). By suitable pivoting of the imbalance masses relative to the associated Wave leaves the resulting imbalance sum vector influence so that optionally forward drive, reversing or compaction at standstill results. In a split arrangement the imbalance masses per imbalance shaft and separate adjustability the same to each other can also generate steering movements of the compactor, especially for big ones devices facilitates the handling or only the remote control of devices allows.
Trotz
der insgesamt sehr bewährten
Konstruktion der bekannten Bodenverdichter entwickelt sich das von
den Geräten
im Verdichtungsbetrieb emittierte Geräusch zunehmend als Problem.
Die Lärmemission
kann dabei zum einen zu einer gesundheitlichen Beeinträchtigung
der bedienenden Person, die sich häufig in allernächster Nähe zu dem Gerät befindet,
führen.
Zum Anderen wird der Betrieb von Verdichtungsgeräten, insbesondere bei einem Einsatz
in bewohntem Gebiet, wie beispielsweise engen Straßen im innerstädtischen
Bereich, zunehmend als Belästigung
für die
Anwohner bzw. Passanten empfunden. In der Vergangenheit ist daher
bereits auf unterschiedlichste Weise versucht worden, die Geräuschemission
von Bodenverdichtungsgeräten
zu reduzieren:
In Verbindung mit Stampfgeräten zur Bodenverdichtung, bei
denen eine sehr viel geringere Arbeitsfrequenz als bei Vibrationsplatten
vorliegt, ist gemäß der
In connection with rammers for soil compaction, where there is a much lower operating frequency than vibrating plates is, according to the
Eine ähnliche
Entwicklung wie die
Auch mit dem wie vorstehend beschriebenen Kunststoff-Stahl-Kombinationsbauteil als Bodenplatte konnten die Anforderungen an die Geräuschreduzierung nicht zur Zufriedenheit erfüllt werden.Also with the plastic-steel combination component as described above as a base plate could meet the requirements for noise reduction not satisfied become.
Aus
der
Aufgabetask
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Bodenverdichter, insbesondere eine Vibrationsplatte oder Rüttelplatte, der eingangs beschriebenen Art derart weiterzuentwickeln, dass die Geräuschemission merklich reduziert wird.Of the Invention is based on the object, a soil compactor, in particular a vibrating plate or vibrating plate, develop the type described above such that the noise is noticeably reduced.
Lösungsolution
Ausgehend von einem Bodenverdichtungsgerät der eingangs beschriebenen Art wird diese Aufgabe erfindungsgemäß gelöst durch eine Lärmschutzabdeckung, die mindestens eine körperschallemittierende Oberfläche des Schwingungserregers abdeckt.outgoing from a soil compactor of the type described above, this object is achieved by a noise protection cover, the at least one body-sound-emitting surface covering the vibration exciter.
Die
Lärmemission
bei einem im Betrieb befindlichen Bodenverdichtungsgerät rührt ungefähr zu gleichen
Anteilen aus den drei nachfolgend genannten Emissionsquellen:
Zum
einen trägt
das Arbeitsgeräusch,
d.h. das periodische Aufschlagen der Bodenplatte auf das zu verdichtende
Material und das Geräusch
beim Verdichten der Materialpartikel selbst, zur Gesamtemission bei.
Sofern hier von metallischem Material auf der Unterseite der Bodenplatte
Gebrauch gemacht werden soll, was aus Verschleißgründen sehr sinnvoll ist, ergeben
sich beim Arbeitsgeräusch
wenig Möglichkeiten
für eine
effektive Geräuschreduzierung.The noise emission from a soil compactor in operation is approximately equal to three of the following emission sources:
On the one hand, the working noise, ie the periodic impact of the base plate on the material to be compacted and the noise when compressing the material particles themselves contributes to the overall emission. If you want to make use of metallic material on the underside of the bottom plate use, which is very useful for reasons of wear, resulting in the working noise little opportunities for effective noise reduction.
Eine weitere, maßgeblich auf das Gesamtgeräusch Einfluss nehmende Emissionsquelle stellt der fast ausschließlich als Verbrennungsmotor ausgeführte Antriebsmotor dar. Insbesondere das Laufgeräusch von den aus Effizienzgründen überwiegend eingesetzten, direkt einspritzenden Dieselmotoren ist laut und wird subjektiv als "hart" bzw. "nagelnd" empfunden. Zur Reduzierung der Geräuschemission des Verbrennungsmotors sind in der Vergangenheit bei Bodenverdichtungsgeräten vielfältige Bemühungen unternommen worden, deren Auswirkungen unmittelbar jedoch nur durch den Motorhersteller und nur mittelbar durch den Hersteller des Verdichtungsgerätes beeinflussbar sind.A more, relevant on the total noise The influential source of emissions represents almost exclusively as Engine running In particular, the running noise of the mostly used for efficiency reasons, Direct injection diesel engines is loud and subjective felt as "hard" or "nailing". To reduce the noise emission The internal combustion engine has made many efforts in the past in soil compaction equipment their effects, however, only by the engine manufacturer and only indirectly influenced by the manufacturer of the compacting device are.
Die Erfindung beruht nunmehr darauf, dass als weitere sehr maßgebliche Geräuschquelle der Schwingungserreger ausgemacht wurde, was aufgrund der gleichformigen rein rotorischen Drehbewegung der darin befindlichen Unwuchtwellen auf den ersten Blick sehr überraschend erscheint. Messungen haben jedoch ergeben, dass die Schwingungserreger herkömmlicher Bodenverdichtungsgeräte einem nicht unerheblichen Teil zur Gesamtgeräuschemission beitragen, sodass es sich hierbei um eine Quelle handelt, deren Reduzierung einen nicht unerheblichen Einfluss auf den gesamten Schallleistungspegel des Gerätes hat.The Invention is now based on that as a further very relevant noise source the vibration exciter was identified, due to the gleichformigen purely rotary rotary motion of the unbalanced shafts located therein very surprising at first glance appears. However, measurements have shown that the vibration exciters conventional Soil compaction equipment contribute a considerable part of the overall noise emission, so that this is a source whose reduction is one not insignificant influence on the total sound power level of the device Has.
Gemäß der Erfindung wird nunmehr mit Maßnahmen an freien Oberflächen des Schwingungserregers angesetzt, d.h. dessen äußere Form sowie dessen innerer Aufbau können somit unverändert beibehalten werden, wodurch größere Kosten bei der Umsetzung der erfindungsgemäß vorgesehenen Maßnahmen nicht entstehen. Unter "körperschallemittierenden Oberflächen" des Schwingungserregers sind dabei insbesondere die Flächen zu verstehen, an denen der Schwingungserreger nicht mit der Bodenplatte in Verbindung steht und wo direkt von den "freien" Oberflächen des Schwingungserregers Schall abgestrahlt wird. Dabei kann der Schwingungserreger als komplett eigenständige Baugruppe mit der Bodenplatte verbunden, insbesondere verschraubt werden. Es ist aber des Weiteren mög lich, dass die Unterseite des Schwingungserregers von der Bodenplatte gebildet wird. In diesem Fall wird der im Inneren des Schwingungserregers befindliche Hohlraum, in dem die Unwuchtwellen in einem Ölbad umlaufen, erst durch die dichte Verbindung zwischen Bodenplatte und dem übrigen Gehäuse des Schwingungserregers verschlossen.According to the invention is now with measures on free surfaces of the vibration exciter, i. its outer form as well as its inner Construction can thus unchanged be maintained, thereby increasing costs the implementation of the invention provided activities do not arise. Under "structure-borne noise Surfaces "of the vibrator are in particular the surfaces to understand where the vibration exciter does not match the bottom plate communicates and where directly from the "free" surfaces of the vibrator Sound is radiated. The vibration exciter can be complete independent Assembly connected to the bottom plate, in particular screwed become. But it is furthermore possible that the underside of the vibration generator is formed by the bottom plate. In this Case becomes the cavity located inside the vibration exciter, in which the imbalance waves circulate in an oil bath, only through the tight connection between bottom plate and the rest of the body of the vibration exciter locked.
Mit der erfindungsgemäßen Lärmschutzabdeckung des Schwingungserregers konnte – trotz der prinzipiellen Einfachheit dieser Lösung – eine beträchtliche Reduzierung der gesamten Geräuschemission, typischerweise um einige dB(A), erzielt werden, was aufgrund der logarhythmischen Skalierung eine sehr deutlich spürbare Geräuschabsenkung darstellt.With the noise protection cover according to the invention the vibrator could - despite the basic simplicity of this solution - a considerable reduction in the total Noise, typically by a few dB (A), which is due to the Logarhythmic scaling is a very noticeable noise reduction.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung deckt die Lärmschutzabdeckung dem Oberwagen zugewandte Oberflächen des Schwingungserregers ebenso ab, wie sie umlaufend seitliche Oberflächen des Schwingungserregers überdeckt, die durch einen Spalt zwischen dem Oberwagen und dem Bodenkontaktelement sichtbar sind. Die Projektion der Lärmschutzabdeckung in die Ebene des Bodenkontaktelements überdeckt dabei vorzugsweise die gesamte Projektion des Schwingungserregers in die Ebene des Bodenkontaktelements. In vertikale Richtung bildet die Lärmschutzabdeckung dabei sinnvollerweise ein vollständig um die (vertikalen) Seitenflächen des Schwingungserregers umlaufendes Band.According to one preferred embodiment of Invention covers the noise protection cover the superstructure facing surfaces of the vibration exciter as well as circumferential side surfaces of the Vibration generator covered, through a gap between the superstructure and the ground contact element are visible. The projection of the noise protection cover in the plane covered by the ground contact element preferably the entire projection of the vibration exciter in the plane of the ground contact element. Formed in vertical direction the noise protection cover meaningfully a complete one around the (vertical) side surfaces of the vibrator revolving band.
Wenn die Lärmschutzabdeckung haubenförmig ist und eine innere Formgebung aufweist, die einem Negativ der Formgebung des Schwingungserregers in dessen freien Bereich entspricht, lässt sich mit einer einstückig und daher kostengünstig hergestellten Lärmschutzabdeckung nach Art einer "zweiten Haut" eine vollständige obere und seitliche Einhausung des Schwingungserregers erreichen, die zudem noch sehr einfach zu montieren ist, insbesondere bei einer elastischen Ausführungsform. Dabei ist die Lärmschutzabdeckung so ausgeformt, dass sie im Betrieb des Bodenverdichters nicht mit dem Oberwagen, insbesondere dessen Unterseite, in Berührung kommt, sodass dort ein Luftspalt verbleibt.If the noise protection cover hood-shaped is and has an internal shape, which is a negative of the shaping corresponds to the vibration generator in the free area, can be with one piece and therefore inexpensive manufactured noise protection cover in the manner of a "second Skin "a full upper and lateral enclosure of the vibrator reach, in addition still very easy to assemble, especially with an elastic Embodiment. Here is the noise protection cover shaped so that they are not in the operation of the soil compactor the superstructure comes into contact, in particular the underside thereof, so that there remains an air gap.
Besonders gute Ergebnisse bei der Geräuschreduzierung ließen sich feststellen, wenn die Lärmschutzabdeckung mit ihrer inneren Oberfläche vollflächig an der Oberfläche des Schwingungserregers anliegt. Grundsätzlich ist es aber auch möglich, dass sich zwischen der inneren Oberfläche der Lärmschutzabdeckung und der Oberfläche des Schwingungserregers – zumindest abschnittsweise – ein Luftzwischenraum befindet.Especially good results in noise reduction could determine if the noise control cover with its inner surface over the entire surface the surface of the vibration exciter is applied. In principle, it is also possible that between the inner surface the noise protection cover and the surface of the vibration exciter - at least in sections - an air gap located.
Um ohne weitere Hilfsmittel einen festen Halt der Lärmschutzabdeckung an dem Schwingungserreger zu erhalten und somit die Wirksamkeit der Geräuschreduzierung auch im rauen Betrieb der Bodenverdichter über lange Betriebszeiten zu garantieren, kann die Lärmschutzabdeckung elastisch vorgespannt an dem Schwingungserreger bzw. dessen Oberfläche anliegen. Neben dem vorstehend beschriebenen leichten "Untermaß" der Lärmschutzabdeckung gegenüber den Maßen des Schwingungserregers kann eine weitere Verbesserung der Verbindung zwischen Lärmschutzabdeckung und Schwingungserreger auch dadurch erzielt werden, dass sich die aus elastischem Material bestehende Lärmschutzabdeckung in Hinterschneidungsbereiche des Schwingungserregers hinein erstreckt. Auf diese Weise wird ein besonders vorteilhafter Formschluss zwischen dem Schwingungserreger und der montierten Lärmschutzabdeckung erzielt. Sofern die Lärmschutzabdeckung einer Haubenform mit senkrecht zur Ebene des Bodenkontaktelements verlaufenden Abschnitten besitzt, ist aufgrund der vergleichsweise eingeengten Position zwischen der Oberseite des Schwingungserregers und der Unterseite des Oberwagens ein Herausfallen der Lärmschutzabdeckung ohnehin nicht vorstellbar.Around without further aids a firm grip of the noise protection cover on the vibration exciter and thus the effectiveness of the noise reduction even in the rough Operation of soil compactors over To guarantee long operating times, the noise protection cover can be elastic biased against the vibration exciter or its surface. In addition to the above-described slight "undersize" the noise protection cover against the moderation The vibrator can further improve the connection between noise protection cover and vibration exciters are also achieved by the fact that made of elastic material noise protection cover in undercut areas of the vibration exciter extends into it. In this way one becomes Particularly advantageous positive connection between the vibration exciter and the mounted noise protection cover achieved. Unless the noise protection cover a hood shape with perpendicular to the plane of the ground contact element has extending sections is due to the relatively narrowed Position between the top of the vibrator and the Bottom of the upper carriage falling out of the noise protection cover anyway imaginable.
Die Erfindung weiter ausgestaltend ist vorgesehen, dass die Lärmschutzabdeckung aus einem Kunststoffmaterial, vorzugsweise einem Kunststoffschaum, weiter vorzugsweise einem Polyurethan-(PU-)Schaum besteht, wobei das Schaummaterial sowohl an der inneren als auch der äußeren Oberfläche mit einer Haut versehen ist. Aufgrund der Haut wird die Empfindlichkeit der Oberfläche z.B. gegenüber einem Eindringen von Ölen und Fetten vermindert und gleichermaßen die Festigkeit gesteigert. Das Schaummaterial bewirkt mit seinen im Inneren befindlichen Poren eine verbesserte Schallabsorption. Das Schaummaterial sollte insbesondere geschlossenporig sein.The Invention further ausgestaltend is provided that the noise protection cover from a plastic material, preferably a plastic foam, more preferably a polyurethane (PU) foam, wherein the foam material on both the inner and the outer surface with a skin is provided. Due to the skin becomes the sensitivity the surface e.g. across from penetration of oils and fats and increases strength equally. The Foam material causes with its pores inside an improved sound absorption. The foam material should in particular be closed-pored.
Wenn die Lärmschutzabdeckung an ihrer Oberseite und/oder an einer Seitenfläche mit einer Aussparung für den Durchtritt der Kraftübertragungseinrichtung und/oder einer Aussparung für eine Zugangsöffnung zum Inneren des Schwingungserregers versehen ist, kann die Abdeckung bzw. das Umschließen des Schwingungserregers durch die Lärmschutzab deckeng besonders vollständig sein, ohne Einschränkungen in der Funktionalität des Schwingungserregers hinnehmen zu müssen.If the noise protection cover on its upper side and / or on a side surface with a recess for the passage the power transmission device and / or a recess for an access opening is provided to the interior of the vibrator, the cover or enclosing of the vibration generator by the Geräuschschutzab deckeng particularly Completely be without restrictions in functionality of the vibration exciter to have to accept.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels eines Bodenverdichtungsgeräts in Form einer Vibrationsplatte, die in der Zeichnung dargestellt ist, näher erläutert.The Invention will be described below with reference to an embodiment of a soil compacting device in the form a vibrating plate, which is shown in the drawing, explained in more detail.
Es zeigt:It shows:
Ein
in
Die
Explosionsdarstellung gemäß den
Anhand
der
Der
mit dem Bodenkontaktelement
In
der Nähe
der vier in hochgewölbten
Randbereichen befindlichen, leicht abgerundeten Ecken
Aus
Aus
Die
Lärmschutzabdeckung
Die
Lärmschutzabdeckung
Alternativ
zu dem verwendeten PUR-Material kann die Lärmschutzabdeckung
- 11
- BodenverdichtungsgerätSoil Compactor
- 22
- BodenkontaktelementGround contact element
- 33
- Oberwagensuperstructure
- 44
- Deichselshaft
- 55
- Abdeckungcover
- 66
- Handgriffhandle
- 77
- Tanktank
- 88th
- Rohrrahmentubular frame
- 99
- Schürzeapron
- 1010
- LärmschutzabdeckungAcoustic cover
- 1111
- Schwingungserregervibration exciter
- 1212
- Schraubenscrew
- 1313
- Drehachseaxis of rotation
- 1414
- Drehachseaxis of rotation
- 1515
- Keilriemenschutzbelt guard
- 1616
- Verstellzylinderadjusting cylinder
- 1717
- Eckecorner
- 1818
- LanglochLong hole
- 1919
- Konsoleconsole
- 2020
- Oberflächesurface
- 2121
- Oberflächesurface
- 2222
- Oberflächesurface
- 2323
- Aussparungrecess
- 2424
- Stirnseitefront
- 2525
- Aussparungrecess
- 2626
- Oberflächesurface
- 2727
- Vertiefungdeepening
- 2828
- Oberflächesurface
- 2929
- Ausformungformation
- 3030
- Ausformungformation
- 3131
- BereichArea
- 3232
- Randbereichborder area
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