DE102008006889B4

DE102008006889B4 - Verdichtervorrichtung

Info

Publication number: DE102008006889B4
Application number: DE102008006889A
Authority: DE
Inventors: Rainer Schrode
Original assignee: MTS Gesellschaft fur Maschinentechnik und Sonderbauten mbH
Current assignee: MTS Schrode AG
Priority date: 2008-01-31
Filing date: 2008-01-31
Publication date: 2010-11-18
Anticipated expiration: 2028-02-01
Also published as: DE102008006889C5; DE102008006889A1

Abstract

Verdichtervorrichtung (10), die an einen Baggerarm (22) ankuppelbar ist, mit einem Unwuchterzeuger (30), dessen Antrieb (32) von der Hydraulik des Baggers gespeist wird, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen elektrischen Generator (40) umfasst, der mit dem Antrieb (32) des Unwuchterzeugers (30) wenigstens mittelbar gekoppelt ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Verdichtervorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Die DE 103 55 172 B3 beschreibt eine Verdichtervorrichtung, deren Oberteil an einen Bagger ankuppelbar ist. Ein mit dem Oberteil verbundenes Unterteil weist einen Unwuchterzeuger auf, der von einem hydraulischen Antrieb angetrieben wird. Der hydraulische Antrieb ist über entsprechende Schnellverbindungen mit einer baggerseitigen Hydraulikversorgung verbunden.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Verdichtervorrichtung zu schaffen, die flexibel bei allen gängigen Baggern eingesetzt werden kann und einen erweiterten Anwendungsbereich aufweist.
Diese Aufgabe wird durch eine Verdichtervorrichtung mit den Merkmalen des Gegenstand des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in Unteransprüchen angegeben. Darüber hinaus finden sich für die Erfindung wesentliche Merkmale in der nachfolgenden Beschreibung und in der Zeichnung, wobei die Merkmale sowohl in Alleinstellung als auch in unterschiedlichen Kombinationen für die Erfindung wesentlich sein können, ohne dass hierauf nochmals explizit hingewiesen wird.
Bei der erfindungsgemäßen Verdichtervorrichtung wird innerhalb der Verdichtervorrichtung elektrische Energie bereitgestellt, ohne dass eine entsprechende elektrische Verbindung zwischen Verdichtervorrichtung und Bagger erforderlich ist. Stattdessen wird die elektrische Energie in der Verdichtervorrichtung selbst erzeugt, indem der hydraulische Antrieb, der den Unwuchterzeuger in Drehung versetzt, auch den elektrischen Generator antreibt. Beim hydraulischen Antrieb des Unwuchterzeugers handelt es sich üblicherweise um einen Axialkolbenmotor, wobei aber auch jeder andere hydraulische Drehantrieb in Frage kommt. Die Bereitstellung von elektrischer Energie in bzw. an der Verdichtervorrichtung ermöglicht die Versorgung beliebiger elektrischer Komponenten, was den Einsatzbereich der erfindungsgemäßen Verdichtervorrichtung gegenüber einer herkömmlichen Verdichtervorrichtung erweitert.
So wird beispielsweise vorgeschlagen, dass die Verdichtervorrichtung einen Scheinwerfer umfasst, der mit dem Generator elektrisch wenigstens mittelbar verbunden ist. Mit einem solchen Scheinwerfer kann der unmittelbare Verdichtungsbereich beleuchtet werden, was ein gutes Verdichtungsergebnis auch bei schwierigen Sichtverhältnissen, beispielsweise bei Nacht, gestattet.
Die Verdichtervorrichtung kann ferner eine Signaleinrichtung umfassen, insbesondere eine Lichtsignaleinrichtung, die mit dem Generator elektrisch wenigstens mittelbar verbunden ist. Eine solche Signaleinrichtung kann beispielsweise eine Mehrzahl von Leuchtdioden umfassen, die der Bedienperson, die im Bagger sitzt, aktuelle Betriebsparameter der Verdichtervorrichtung signalisiert, beispielsweise eine Drehzahl, eine Drehrichtung, eine Verdichtungsstärke/Amplitude, etc.
Vorgeschlagen wird auch, dass die Verdichtervorrichtung eine Verdichtungsauswerteeinrichtung umfasst, die mit dem Generator elektrisch wenigstens mittelbar verbunden ist. Eine solche gestattet eine sofortige Bewertung der erreichten Bodenverdichtung, was ein besonders wirtschaftliches und gleichzeitig qualitativ hochwertiges Arbeiten ermöglicht.
Wenn die Verdichtervorrichtung ein Stromregelventil umfasst, welches die dem Antrieb zugeführte Menge an Hydraulikflüssigkeit steuert bzw. regelt, kann hierdurch auf einfache Art und Weise auch die Leistung des Generators eingestellt bzw. konstant gehalten werden.
Bei dem Generator handelt es sich vorteilhafterweise um eine handelsübliche Lichtmaschine. Hierdurch können die Kosten gesenkt werden.
Die Verdichtervorrichtung weist zur Kopplung einer Generatorwelle mit dem Antrieb vorteilhafterweise mindestens zwei außermittig angeordnete Mitnehmerstifte auf. Für diese Art der Kopplung sind lediglich zwei Bohrungen jeweils im stirnseitigen Ende der Generatorwelle und im stirnseitigen Ende einer Welle des Antriebs erforderlich, was ohne aufwendige Umkonstruktionen auch bei bereits bestehenden Vorrichtungen realisierbar ist.
Vorgeschlagen wird, dass zwischen den Mitnehmerstiften und der Generatorwelle und/oder dem Antrieb mindestens ein Klemm- und/oder Dämpfungsmittel angeordnet ist. Ein solches ist vorteilhafterweise als Gummihülse ausgebildet. Der Vorteil eines solchen Dämpfungsmittels liegt darin, dass Vibrationen des Antriebs auf den Generator nur vermindert übertragen werden, was dessen Lebensdauer erhöht. Ein Klemmmittel hat den Vorteil, dass vergleichsweise große Toleranzen zwischen Mitnehmerstiften und den entsprechenden Aufnahmebohrungen vorgesehen sein können, ohne dass hierdurch die Funktionsfähigkeit der Vorrichtung leidet.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Verdichtervorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass der Generator und der Antrieb zueinander koaxial sind. Dies erhöht die Robustheit der erfindungsgemäßen Vorrichtung und senkt die Kosten, da zusätzliche Getriebeelemente entfallen können.
Platzsparend kann der Generator untergebracht werden, wenn der Generator und der Antrieb auf gegenüberliegenden Seiten des Unwuchterzeugers angeordnet sind.
Weiterhin ist möglich, ein Gehäuse des Generators am Gehäuse des Unwuchterzeugers mit Abstand zu befestigen. Beispielsweise kann eine Verschraubung mit Distanzhülsen eingesetzt werden. Hierdurch wird die Schwingungsübertragung nochmals reduziert, und es können ganz unterschiedliche Generatoren befestigt werden, ohne dass komplexe Adapter erforderlich sind.
Nachfolgend wird eine beispielhafte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt:
1 eine schematische Seitenansicht einer Verdichtervorrichtung;
2 eine Ansicht von hinten der Verdichtervorrichtung von 1; und
3 einen teilweisen Schnitt längs der Linie III-III von 1.
Eine Verdichtervorrichtung trägt in den 1 und 2 insgesamt das Bezugszeichen 10. Sie umfasst ein Oberteil 12 und ein Unterteil 14 (vgl. 2). Das Oberteil 12 umfasst eine Dreheinrichtung 16, mit deren Hilfe ein unterer Teil des Oberteils 12 sowie das Unterteil 14 um eine Achse 18 gedreht werden können. Das Oberteil 12 umfasst ferner einen Kuppelabschnitt 20, mit dem die Verdichtervorrichtung 10 an einen Arm 22 eines im Übrigen nicht dargestellten Baggers angekuppelt werden kann.
Das Unterteil 14 ist mit dem Oberteil 12 über insgesamt vier Gummi-Metall-Puffer 24 verbunden, die seitens des Unterteils 14 jeweils an einer schrägstehenden Verbindungsplatte 26 befestigt sind. Die vier Verbindungsplatten 26 sind mit einer Basisplatte 28 des Unterteils 14 verschweißt, auf der mittig ein Unwuchterzeuger 30 befestigt ist. Ein solcher Unwuchterzeuger 30 kann beispielsweise eine Welle (in 1 und 2 nicht gezeigt) umfassen, auf der eine Unwuchtmasse exzentrisch angeordnet ist. An einer Stirnseite des Unwuchterzeugers 30 ist ein hydraulischer Antrieb 32 angeflanscht, beispielsweise ein Axialkolbenmotor. Dieser ist über Hydraulikleitungen 34 mit einem einstellbaren Stromregelventil 36 verbunden, welches wiederum über nicht dargestellte Leitungen und Schnellverbindungen mit der Hydraulikversorgung des Baggers verbunden ist.
Auf der gegenüberliegenden Seite des Unwuchterzeugers 30, koaxial zum Antrieb 32 und zum Unwuchterzeuger 30 (gemeinsame Längsachse 38), ist an den Unwuchterzeuger 30 ein Generator 40 angeflanscht, der von einem Schutzgehäuse 42 überdeckt wird. Bei dem Generator 40 handelt es sich um eine handelsübliche Lichtmaschine, die eine Spannung von 12 V erzeugt. Der Generator 40 wird auf noch näher darzustellende Art und Weise vom Antrieb 32 angetrieben, indem er mit diesem mittelbar, nämlich über die Welle des Unwuchterzeugers 30, gekoppelt ist.
Die Verdichtervorrichtung 10 weist, wie aus 1 ersichtlich ist, einen Scheinwerfer 44 auf, der mit dem Generator 40 unter Zwischenschaltung eines Schaltgeräts 46 verbunden ist und von diesem mit elektrischer Energie versorgt wird. Das Schaltgerät 46 kann beispielsweise über Funk oder Infrarot vom Bagger aus angesteuert werden, so dass der Baggerführer den Scheinwerfer 44 ein- und ausschalten kann, ohne dass eine direkte Leitungsverbindung zwischen Scheinwerfer 44 und Bagger besteht.
Bei einer nicht dargestellten Ausführungsform kann die Verdichtervorrichtung alternativ oder zusätzlich auch eine Signaleinrichtung umfassen, insbesondere eine Lichtsignaleinrichtung, die mit dem Generator elektrisch wenigstens mittelbar verbunden ist. Durch eine solche Signaleinrichtung können dem Baggerführer bestimmte Betriebsparameter der Verdichtervorrichtung angezeigt werden, beispielsweise Drehzahl und Amplitude der Verdichtervorrichtung, etc. Bei einer weiteren nicht gezeigten Ausführungsform kann die Verdichtervorrichtung alternativ oder zusätzlich eine Verdichtungsauswerteeinrichtung umfassen, die mit dem Generator elektrisch wenigstens mittelbar verbunden ist. Bei einer solchen Verdichtungsauswerteeinrichtung werden Schwingungen erfasst und ausgewertet und hieraus auf die geleistete Verdichtungsarbeit geschlossen. Das Ergebnis der Verdichtungsauswertung kann beispielsweise mittels der oben beschriebenen Signaleinrichtung dem Baggerführer signalisiert werden.
Die eigentliche Verdichtung erfolgt dabei mittels einer Verdichterplatte 48, die bei der gezeigten Ausführungsform parallel zur Basisplatte 28 angeordnet und an dieser befestigt ist und hochgezogene vorder- bzw. rückseitige Endabschnitte (ohne Bezugszeichen) aufweist.
Die Ankopplung des Generators 40 an den Unwuchterzeuger 30 bzw. den Antrieb 32 wird nun unter Bezugnahme auf 3 erläutert: Die Welle des Unwuchterzeugers 30 ist in 3 mit 50 bezeichnet, ein Gehäuse des Unwuchterzeugers 30 mit 52. Die eigentliche elektrische Zentraleinheit des Generators 40 hat allgemein zylindrische Form und trägt in 3 das Bezugszeichen 54. Die elektrische Zentraleinheit 54 ist mit einer Adapterwelle 56 verbunden, die sich zum Unwuchterzeuger 30 hin erstreckt und stirnseitig stumpf an der Welle 50 des Unwuchterzeugers 30 anliegt.
In die Stirnseite (ohne Bezugszeichen) der Generatorwelle 56 sind zwei außermittige Bohrungen (ohne Bezugszeichen) eingebracht, in die jeweils ein Mitnehmerstift 58 eingesetzt ist, der sich in entsprechende gegenüberliegende Bohrungen (ohne Bezugszeichen) in der Stirnseite der Welle 50 des Unwuchterzeugers 30 hineinerstreckt. Der Durchmesser der beiden Bohrungen in der Welle 50 ist größer als der Durchmesser der Mitnehmerstifte 58. Auf die Mitnehmerstifte 58 ist jeweils eine Gummihülse 60 aufgeschoben, durch die der jeweilige Mitnehmerstift 58 in der entsprechenden Bohrung in der Welle 50 zentriert und gegenüber der Welle 50 schwingungsgedämpft gesichert ist.
Der Generator 40 umfasst ferner ein zylindrisches Befestigungsgehäuse 62, in dem die elektrische Zentraleinheit 54 fest verklemmt ist. Das Befestigungsgehäuse 62 weist zwei sich entgegengesetzt erstreckende und radial abragende Befestigungsflansche 64 auf. Mittels dieser Befestigungsflansche 64 und jeweils einer Schraube 66 ist das Befestigungsgehäuse 62 am Gehäuse 52 des Unwuchterzeugers 30 verschraubt. Zwischen dem jeweiligen Befestigungsflansch 64 und dem Gehäuse 52 ist eine Distanzhülse 68 angeordnet, welche dafür sorgt, dass das Befestigungsgehäuse 62 des Generators 40 am Gehäuse 52 des Unwuchterzeugers 30 mit Abstand (Bezugszeichen 70 in 3) befestigt ist.
Man erkennt, dass der Generator 40 eine autarke Stromversorgung innerhalb der Verdichtervorrichtung 10 bereitstellt, die vom Bagger vollkommen unabhängig ist. Die vor allem im Zusammenhang mit 3 beschriebene konstruktive Auslegung ermöglicht dabei den Einsatz einer preiswerten handelsüblichen Lichtmaschine als elektrische Zentraleinheit 54, die ohne großen Aufwand am Gehäuse 52 des Unwuchterzeugers 30 befestigt und mit der Welle 50 gekoppelt werden kann. Dies ist aufgrund der Mitnehmerstifte 58 sogar nachträglich, bei bereits bestehenden Verdichtervorrichtungen 10 möglich.

Claims

Verdichtervorrichtung (10), die an einen Baggerarm (22) ankuppelbar ist, mit einem Unwuchterzeuger (30), dessen Antrieb (32) von der Hydraulik des Baggers gespeist wird, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen elektrischen Generator (40) umfasst, der mit dem Antrieb (32) des Unwuchterzeugers (30) wenigstens mittelbar gekoppelt ist.
Verdichtervorrichtung (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen Scheinwerfer (44) umfasst, der mit dem Generator (40) elektrisch wenigstens mittelbar verbunden ist.
Verdichtervorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Signaleinrichtung, insbesondere eine Lichtsignaleinrichtung umfasst, die mit dem Generator elektrisch wenigstens mittelbar verbunden ist.
Verdichtervorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Verdichtungsauswerteeinrichtung umfasst, die mit dem Generator elektrisch wenigstens mittelbar verbunden ist.
Verdichtervorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie ein Stromregelventil (36) umfasst, welches die dem Antrieb (32) zugeführte Menge an Hydraulikflüssigkeit steuert bzw. regelt.
Verdichtervorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Generator (40) eine handelsübliche Lichtmaschine (54) umfasst.
Verdichtervorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie zur Kopplung einer Generatorwelle (56) mit dem Antrieb (32) mindestens zwei außermittig angeordnete Mitnehmerstifte (58) aufweist.
Verdichtervorrichtung (10) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Mitnehmerstiften (58) und der Generatorwelle (56) und/oder dem Antrieb (32) mindestens ein Klemm- und/oder Dämpfungsmittel (60) angeordnet ist.
Verdichtervorrichtung (10) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Klemm- und/oder Dämpfungsmittel eine Gummihülse (60) umfasst.
Verdichtervorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Generator (40) und der Antrieb (32) zueinander koaxial sind.
Verdichtervorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Generator (40) und der Antrieb (32) auf gegenüber liegenden Seiten des Unwuchterzeugers (30) angeordnet sind.
Verdichtervorrichtung (10) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass ein Gehäuse (62) des Generators (40) am Gehäuse (52) des Unwuchterzeugers (30) mit Abstand (D) befestigt ist.