DE102008010461A1

DE102008010461A1 - Verfahren zur Einstellung und/oder Begrenzung der Anpresskraft eines Anbauverdichters

Info

Publication number: DE102008010461A1
Application number: DE102008010461A
Authority: DE
Inventors: Hermann Greschner; Frank Edmaier
Original assignee: Rammax Maschinenbau GmbH
Current assignee: Rammax Maschinenbau GmbH
Priority date: 2008-02-21
Filing date: 2008-02-21
Publication date: 2009-08-27

Abstract

Bei einem Verfahren zur Einstellung und/oder Begrenzung der Anpresskraft eines an einen Baggerarm (11) angebauten Anbauverdichters (12) wird die Anpresskraft oder eine mit der Anpresskraft in Beziehung stehende Größe erfasst und wird die Anpresskraft in Abhängigkeit von der erfassten Anpresskraft oder Größe eingestellt oder begrenzt. Dadurch können Beschädigungen an Rohren vermieden werden.

Description

Die Erfindung betrifft verfahrensmäßig ein Verfahren zur Einstellung und/oder Begrenzung der Anpresskraft eines an einen Baggerarm angebauten Anbauverdichters und vorrichtungsmäßig einen Anbauverdichter zum Anbau an einen Baggerarm, mit einem Anbauverdichtermotor.
Derartige Anbauverdichter werden verwendet, um beispielsweise Material in Gräben, in denen Rohrleitungen eingebaut wurden, zu verdichten. Eine zu hohe Anpresskraft (Flächenpressung) kann die einzubauenden Rohrleitungen in der ersten Verdichtungslage beschädigen. Durch die Verwendung eines Anbauverdichters an verschiedenen Baggern, die unterschiedliche Gewichtsklassen aufweisen, sind die Flächenpresskräfte, die von der Verdichterplatte in den Boden eingeleitet werden, stark unterschiedlich. Aufgrund unterschiedlicher Baggergewichte stützen sich Bagger mit unterschiedlichen Gewichten auf dem Anbauverdichter ab. Hieraus erklärt sich, dass die Flächenpressung der Verdichterplatte statisch sowie dynamisch sehr unterschiedlich ist. Aufgrund dieser Gegebenheit ist es für einen Baggerführer problematisch, die richtige Anpresskraft mit dem Anbauverdichter zu realisieren, ohne die eingebauten Rohrleitungen zu beschädigen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, diesbezüglich Abhilfe zu schaffen.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Verfahren zur Einstellung und/oder Begrenzung der Anpresskraft eines an einen Baggerarm angebauten Anbauverdichters gelöst, bei dem die Anpresskraft oder eine mit der Anpresskraft in Beziehung stehende Größe erfasst wird und die Anpresskraft in Abhängigkeit von der erfassten Anpresskraft oder Größe eingestellt oder begrenzt wird. Dadurch ist es möglich, die Anpresskraft des Verdichters zu begrenzen und auf ein einheitliches Niveau einzustellen, unabhängig davon, an welcher Baggergröße der Anbauverdichter arbeitet.
Bei einer Verfahrensvariante kann vorgesehen sein, dass der Anbauverdichter angehalten und/oder die von dem Bagger auf den Anbauverdichter ausgeübte Kraft reduziert wird, wenn die Anpresskraft oder die damit in Beziehung stehende Größe einen vorgegebenen Wert überschreitet.
Die von dem Bagger auf den Anbauverdichter ausgeübte Kraft kann automatisch reduziert werden, wenn ein Referenzwert überschritten wird, oder der Baggerführer kann die von dem Bagger ausgeübte Kraft reduzieren. Wenn der Anbauverdichter angehalten wird, wirkt keine dynamisch ausgeübte Anpresskraft mehr.
Alternativ oder zusätzlich ist es denkbar, dass die Leistung des Anbauverdichters und/oder die von dem Bagger auf den Anbauverdichter ausgeübte Kraft mit zunehmender Anpresskraft oder zunehmender damit in Beziehung stehender Größe zunehmend reduziert wird. Somit kann ohne ein Anhalten oder bis zum Anhalten des Anbauverdichters die Anpresskraft reduziert werden, wenn über den Bagger eine zu große Anpresskraft ausgeübt wird. Es ist auch denkbar, eine Soll-Anpresskraft vorzugeben und die durch den Anbauverdichter und/oder den Bagger bewirkte Anpresskraftkomponente zu regeln. Hierzu kann die Soll-Anpresskraft mit der erfassten Anpresskraft verglichen werden.
Ein Maß für die Anpresskraft kann besonders einfach dadurch ermittelt werden, dass ein mit der Anpresskraft in Beziehung stehender Druck am Anbauverdichter erfasst wird.
Bei einer bevorzugten Verfahrensvariante kann vorgesehen sein, dass bei Überschreiten des vorgegebenen Werts ein Hydraulikventil in der den Anbauverdichtermotor mit Hydraulikflüssigkeit versorgenden Hydraulikleitung abgesperrt wird. Der Anbauverdichter arbeitet beim Verdichten mit eingeschaltetem Anbauverdichtermotor, der eine Erregerwelle antreibt, und verdichtet dynamisch mit einer höheren Anpresskraft (Flächenpressung), da die Erregerkraft zum Auflastgewicht des Baggers hinzugerechnet werden muss. Stützt sich der Bagger auf dem Anbauverdichter ab, nimmt der hydraulische Druck am Anbauverdichtermotor (Zahnradmotor), der die Erregerwelle antreibt, linear zu. Bei einem als vorgegebenem Wert eingestellten maximal hydraulisch zugelassenen Druck wird über ein Hydraulikventil der Anbauverdichtermotor und damit die Erregerwelle angehalten. Die Leistung bzw. Tiefenwirkung des Anbauverdichters wird dadurch verringert, und es treten keine Schäden an Rohrleitungen auf.
Alternativ ist es denkbar, dass ein Druck oder eine Kraft im Bereich zwischen Schnellwechseleinrichtung des Baggers und Verdichterbefestigung erfasst wird. Weiterhin ist es denkbar, dass ein Druck oder eine Kraft zwischen einem Verdichteroberteil und einem Verdichterunterteil erfasst wird. Zur Erfassung der Anpresskraft ist es weiterhin denkbar, einen Weg zwischen Verdichteroberteil und Verdichterunterteil über einen Wegaufnehmer zu messen. Wenn die Anpresskraft steigt, wird der Abstand zwischen Verdichteroberteil und Verdichterunterteil reduziert. Dies kann beispielsweise im Bereich von Puffern oder Federelementen zwischen dem Verdichteroberteil und dem Verdichterunterteil gemessen werden.
Weitere Vorteile ergeben sich, wenn eine Anpresskraft dem Baggerführer angezeigt wird. Somit kann der Baggerführer feststellen, wenn eine vorgegebene Anpresskraft überschritten wird, und kann entsprechend die Abstützung des Baggers auf dem Anbauverdichter reduzieren.
Grundsätzlich ist es denkbar, die Anpresskraft bzw. damit in Beziehung stehende Daten über eine Verbindungsleitung, insbesondere über die Schnellwechseleinrichtung, an eine Anzeige oder Signalisierungseinrichtung zu übertragen. Besondere Vorteile ergeben sich, wenn die Anpresskraft bzw. damit in Beziehung stehende Daten drahtlos an eine Anzeige- oder Signalisierungseinrichtung übertragen werden. Die drahtlose Übertragung kann beispielsweise über Funk, Infrarot oder Bluetooth stattfinden.
Vorrichtungsmäßig wird die Aufgabe durch einen Anbauverdichter zum Anbau an einen Baggerarm, mit einem Anbauverdichtermotor gelöst, wobei ein die Anpresskraft oder eine damit in Beziehung stehende Größe erfassender Sensor vorgesehen ist. Ein solcher Sensor kann sich grundsätzlich überall dort befinden, wo eine Möglichkeit besteht, Druckkräfte zu messen, die in Beziehung zur Anpresskraft stehen.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass der Sensor mit einer Anbauverdichtersteuerung und/oder einem Hydraulikventil in der den Anbauverdichtermotor mit Hydraulikflüssigkeit versorgenden Hydraulikleitung in Verbindung steht. Beispielsweise kann eine Drucksensortechnik vorgesehen sein, die einen Impuls über eine Anbauverdichtersteuerung auf ein entsprechendes Hydraulikventil gibt, wenn ein bestimmter Druck durch den Sensor erfasst wurde. Durch das Hydraulikventil in der den Anbauverdichtermotor mit Hydraulikflüssigkeit versorgenden Hydraulikleitung kann eine Abschaltung des Anbauverdichtermotors und damit der dynamischen Anpresskräfte besonders schnell und effektiv erfolgen.
Bei einer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der Sensor oder die Anbauverdichtersteuerung mit einer Sendeeinrichtung in Verbindung steht. Über die Sendeeinrichtung kann mittels drahtloser Verbindung ein Signal an eine Anzeigeeinrichtung am Bagger übertragen werden, sodass die momentane Anpresskraft dem Baggerführer angezeigt werden kann bzw. dieser gewarnt werden kann, wenn die Anpresskraft einen vorgegebenen Wert überschreitet.
Vorteilhafterweise kann der Sensor zur Erfassung des hydraulischen Drucks am Anbauverdichtermotor, im Bereich zwischen Schnellwechseleinrichtung des Baggers und Verdichterbefestigung oder zwischen einem Verdichteroberteil und einem Verdichterunterteil angeordnet sein. Dabei kann der Sensor als Drucksensor oder Wegaufnehmer ausgebildet sein.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung, anhand der Figuren der Zeichnung, die erfindungswesentliche Einzelheiten zeigt, sowie aus den Ansprüchen. Die dort gezeigten Merkmale sind nicht notwendig maßstäblich zu verstehen und derart dargestellt, dass die erfindungsgemäßen Besonderheiten deutlich sichtbar gemacht werden können. Die verschiedenen Merkmale können je einzeln für sich oder zu mehreren in beliebigen Kombinationen bei Varianten der Erfindung verwirklicht sein.
In der schematischen Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
Es zeigen:
1 einen Bagger mit Anbauverdichter beim Verdichten eines Grabens;
2 einen Anbauverdichter;
3 ein Diagramm zur Verdeutlichung, dass bei erhöhter Anpresskraft des Baggers die Amplitude des Anbauverdichters geringer wird.
In der 1 ist ein Bagger 10 gezeigt, an dessen Baggerarm 11 ein Anbauverdichter 12 befestigt ist. Der Anbauverdichter 12 wird dazu eingesetzt, Material 13 in einem Graben 14, in dem ein Rohr 15 verlegt wurde, zu verdichten. Die Anpresskraft des Anbauverdichters 12 darf nicht zu hoch sein, da anderenfalls das Rohr 15 beschädigt werden könnte. Die durch den Verdichter 12 auf das Material 13 bzw. das Rohr 15 ausgeübte Anpresskraft setzt sich zusammen aus einer statischen Anpresskraftkomponente und einer dynamischen Anpresskraftkomponente. Die statische Anpresskraftkomponente wird durch den Bagger 10 ausgeübt und ist die Kraft, mit der der Bagger 10 den Anbauverdichter 12 auf das zu verdichtende Material 13 presst. Die dynamische Anpresskraftkomponente ergibt sich durch die Wirkung des Anbauverdichters 12, der eine Erregerwelle aufweist, die die Verdichterplatte 16 in Vibrationen versetzt.
An dem Anbauverdichter 12 ist eine Sendeeinrichtung 17 vorgesehen, über die Signale an eine Empfangseinrichtung 18 des Baggers 10 übertragen werden können. Beispielsweise kann eine Anpresskraft oder eine damit in Beziehung stehende Größe an den Bagger 10 übertragen werden, sodass einem Baggerführer über eine Anzeigeeinrichtung 19 die Anpresskraft selbst oder das Überschreiten einer zulässigen Anpresskraft angezeigt bzw. signalisiert werden kann. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass bei Überschreiten einer vorgegebenen Anpresskraft dem Baggerführer ein visuelles und/oder akustisches Signal ausgegeben wird.
In der 2 ist ein Anbauverdichter 12 gezeigt. Der Anbauverdichter 12 weist eine Verdichterbefestigung 25 zur Befestigung an einer Schnellwechseleinrichtung des Baggers 10 auf. Im Bereich der Verdichterbefestigung 25, insbesondere zwischen der Verdichterbefestigung 25 und der Schnellwechseleinrichtung des Baggers, kann ein als Drucksensor ausgebildeter Sensor 26 vorgesehen sein, der ein Maß für die Anpresskraft liefern kann.
Der Anbauverdichter 12 weist weiterhin ein Verdichteroberteil 27 und ein Verdichterunterteil 28 auf. Alternativ oder zusätzlich zum Sensor 28 kann ein Sensor 29 im Bereich zwischen dem Verdichteroberteil und dem Verdichterunterteil 28 vorgesehen sein. Zudem ist es denkbar, dass alternativ oder zusätzlich zu den Sensoren 26, 29 ein als Wegaufnehmer ausgebildeter Sensor 30 im Bereich von Puffern 31 zwischen dem Verdichteroberteil und dem Verdichterunterteil vorgesehen ist. Die Sensoren 26, 29, 30 können mit einer Anbauverdichtersteuerung 32 verbunden sein, die ein Hydraulikventil 33 in einer Hydraulikleitung 34 ansteuert. Wenn die Anbauverdichtersteuerung 32 detektiert, dass der gemessene Druck oder der gemessene Weg für ein Überschreiten einer zulässigen Anpresskraft spricht, kann die Anbauverdichtersteuerung 32 das Hydraulikventil 33 sperren, sodass ein Anbauverdichtermotor 35 abgeschaltet wird. Alternativ oder zusätzlich kann die Anbauverdichtersteuerung 32 mit der Sendeeinrichtung 17 in Verbindung stehen.
Es kann jedoch auch ein Sensor 37 vorgesehen sein, der einen erhöhten Hydraulikdruck in der Hydraulikleitung 34 detektiert und bei Überschreiten eines vorgegebenen Drucks das Hydraulikventil 33 sperrt.
In der 3 ist ein Diagramm dargestellt, wobei die sinusförmige Kurve 70 die Amplitude des Anbauverdichters bzw. die durch den Anbauverdichter bewirkte Anpresskraftkomponente symbolisiert. Die Gerade 41 symbolisiert die von dem Bagger auf den Anbauverdichter ausgeübte Kraft. Im linken Bereich des Diagramms wird durch den Bagger praktisch keine Kraft auf den Anbauverdichter ausgeübt. Demnach ergibt sich die vollständige Anpresskraft durch den Verdichter. Der Verdichter weist eine maximale Amplitude auf. Mit zunehmender auf den Anbauverdichter ausgeübter Kraft des Baggers nimmt die Amplitude des Anbauverdichters ab. Bei der gestrichelten Linie 42 wird eine Anpresskraft ausschließlich durch den Bagger ausgeübt. Der Anbauverdichter stellt seine Funktion bei einer gewählten (am Hydraulikventil oder der Steuerung eingestellten) maximalen Kraft ein. Je größer die Kraft des Baggers wird, desto mehr wird die Anpresskraftkomponente (Leistung) des Anbauverdichters reduziert. Dadurch ergibt sich eine im Wesentlichen konstante (resultierende) Anpresskraft.

Claims

Verfahren zur Einstellung und/oder Begrenzung der Anpresskraft eines an einen Baggerarm (11) angebauten Anbauverdichters (12), bei dem die Anpresskraft oder eine mit der Anpresskraft in Beziehung stehende Größe erfasst wird und die Anpresskraft in Abhängigkeit von der erfassten Anpresskraft oder Größe eingestellt oder begrenzt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Anbauverdichter (12) angehalten und/oder die von dem Bagger (10) auf den Anbauverdichter (12) ausgeübte Kraft reduziert wird, wenn die Anpresskraft oder die damit in Beziehung stehende Größe einen vorgegebenen Wert überschreitet.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Leistung des Anbauverdichters (12) und/oder die von dem Bagger (10) auf den Anbauverdichter ausgeübte Kraft mit zunehmender Anpresskraft oder zunehmender damit in Beziehung stehender Größe zunehmend reduziert wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein mit der Anpresskraft in Beziehung stehender Druck am Anbauverdichter (12) erfasst wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei Überschreiten des vorgegebenen Werts ein Hydraulikventil (33) in der den Anbauverdichtermotor (35) mit Hydraulikflüssigkeit versorgenden Hydraulikleitung (34) abgesperrt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Druck oder eine Kraft im Bereich zwischen Schnellwechseleinrichtung des Baggers (10) und Verdichterbefestigung (25) erfasst wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Druck oder eine Kraft zwischen einem Verdichteroberteil (27) und einem Verdichterunterteil (28) erfasst wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass über einen Wegaufnehmer (30) ein Weg zwischen Verdichteroberteil (27) und Verdichterunterteil (28) gemessen wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Anpresskraft dem Baggerführer angezeigt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anpresskraft bzw. damit in Beziehung stehende Daten drahtlos an eine Anzeige- oder Signalisierungseinrichtung (19) übertragen werden.
Anbauverdichter (12) zum Anbau an einen Baggerarm (11), mit einem Anbauverdichtermotor (35), dadurch gekennzeichnet, dass ein die Anpresskraft oder eine damit in Beziehung stehende Größe erfassender Sensor (26, 29, 30, 37) vorgesehen ist.
Anbauverdichter nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (26, 29, 30, 37) mit einer Anbauverdichtersteuerung (32) und/oder einem Hydraulikventil (33) in der den Anbauverdichtermotor (35) mit Hydraulikflüssigkeit versorgenden Hydraulikleitung (34) in Verbindung steht.
Anbauverdichter nach einem der vorhergehenden Ansprüche 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (26, 29, 30, 37) oder die Anbauverdichtersteuerung (32) mit einer Sendeeinrichtung (17) in Verbindung steht.
Anbauverdichter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (26, 29, 30, 37) zur Erfassung des hydraulischen Drucks am Anbauverdichtermotor (35), im Bereich zwischen Schnellwechseleinrichtung des Baggers (10) und Verdichterbefestigung (25) oder zwischen einem Verdichteroberteil (27) und einem Verdichterunterteil (28) angeordnet ist.
Anbauverdichter nach einem der vorhergehenden Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (26, 29, 30, 37) als Drucksensor oder Wegaufnehmer ausgebildet ist.