DE102009050814B4 - Stampferfuß für einen Vibrationsstampfer - Google Patents
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Abstract
Description
- Die Erfindung bezieht sich auf einen Stampferfuß für einen Vibrationsstampfer gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Der Stampferfuß wird bei der Herstellung des Stampfers als Originalteil am Vibrationsstampfer angebracht oder wird als Ersatzteil oder Zubehör für Stampfer verwendet, die bereits benutzt werden. Der Stampferfuß umfasst ein Kunststoffmaterial, um Lärm und Rückschlag zu dämpfen. Durch die verbesserten Dämpfungseigenschaften eignet sich der Stampferfuß für die Verwendung an Vibrationsstampfern, wenn eine geringe Lärmemission angestrebt wird. Die verbesserten Dämpfungseigenschaften des Fußes tragen auch dazu bei, seine Befestigungsvorrichtungen vor Überlastung zu schützen.
- Es ist bekannt, dass die Dämpfungseigenschaften von Stampferfüßen für Lärm und Stöße verbessert werden, wenn sie ein Kunststoffmaterial umfassen. Aus diesem Grund werden solche Stampferfüße oft um einen Kunststoffkern herum aufgebaut. Auf der Oberseite des Kerns wird eine Aufnahme und auf der Unterseite eine Sohle angeordnet. Die Sohle umfasst häufig einen Verschleißschutz in Form einer formgebogenen Verschleißplatte, die mit dem Kern durch eine Anzahl Halter verbunden ist. Wenn der Fuß am Vibrationsstampfer montiert wird, liegt die Aufnahme des Fußes passgenau am Stampfer an.
- Beim Montieren wird der Fuß mit dem Stampfer mittels mehrerer Schraubverbindungen verbunden, die von der Unterseite des Fußes zu Befestigungspunkten im Stampfer verlaufen. Die Unterseite der Verschleißplatte ist mit Versenkungen versehen, um die Schraubenköpfe bei der Benutzung des Vibrationsstampfers vor Verschleiß zu schützen. Jedoch sind die Schraubenköpfe häufig einem solchen Ausmaß von Verschleiß ausgesetzt, dass beim Demontieren des Fußes Probleme auftreten.
- Im deutschen Gebrauchsmuster
DE 20011939 U1 wurde dieses Problem dadurch gelöst, dass in den Fuß Befestigungsvorrichtungen in Form von Stäben mit Innengewinde eingegliedert wurden. Die Stäbe sind an die Oberseite der Verschleißplatte angeschweißt und innerhalb des Kunststoffkerns angeordnet. Die Stäbe bilden Befestigungspunkte im Fuß für die zur Verbindung des Fußes mit dem Vibrationsstampfer angewandten Schraubverbindungen. Durch diese Anordnung sind die Schraubverbindungen vor Verschleiß geschützt, weil sie nicht an der Unterseite des Fußes freiliegen. Jedoch besteht ein erster Nachteil dieser Anordnung darin, dass sie das Dämpfungsvermögen des Kunststoffkerns vermindert. Die Stoßbelastungen, denen der Fuß ausgesetzt ist, wenn der Vibrationsstampfer auf harten Oberflächen kompaktiert, werden von der Verschleißplatte akkumuliert und im Wesentlichen ungedämpft zu den Befestigungsvorrichtungen und Schraubverbindungen des Fußes übertragen. Es besteht eine erhebliche Gefahr, dass die Stoßbelastungen Überlastungen und nachfolgende Brüche der Befestigungsvorrichtungen und Schraubverbindungen verursachen. Ein zweiter Nachteil ist, dass die Längsausdehnungsrichtung der Befestigungsvorrichtungen orthogonal in Bezug auf die Hauptausdehnungsebene der Sohle festlegt ist, weil die Stäbe an die Verschleißplatte angeschweißt sind. Insbesondere bei der Entwicklung neuer Vibrationsstampfer und der dazugehörigen Stampferfüße würde man es stattdessen bevorzugen, wahlweise die Längsausdehnungsrichtung der Stäbe orthogonal zur Hauptausdehnungsebene der Aufnahme auszurichten. - Im gattungsgemäßen deutschen Gebrauchsmuster
DE 85 25 744 U1 ist die Längsausdehnungsrichtung der Befestigungsvorrichtungen orthogonal zur Hauptausdehnungsebene der Aufnahme angeordnet. Die unteren Enden der Befestigungsvorrichtungen sind mit Plattensegmenten verbunden, die nicht vollständig vom Kern umschlossen sind. Diese Befestigungsvorrichtungen erzielen so zwar ein gewisses Maß an Dämpfung, aber durch ihre Einpunkt-Verbindungen sind sie weniger widerstandsfähig gegen Überlastungen. - Die Offenlegungsschrift
DE 1 634 331 betrifft einen Stampffuß, der unter Zwischenschaltung gummielastischer Zwischenglieder an einer dem Stampffuß zugeordneten Kolbenstange befestigt ist, wobei der Stampffuß unter Ausschluss mechanischer Befestigungsglieder ausschließlich über eine gummielastische Vergussmasse mit der Kolbenstange verbunden ist. Eine derartige Anordnung macht den Austausch des Stampferfußes aufwendig. - Die vorliegende Erfindung gemäß den Patentansprüchen verfolgt den Zweck, einen Stampferfuß zu erhalten, bei dem die oben erwähnten Nachteile überwunden werden. Bei der vorliegenden Erfindung werden die Nachteile überwunden durch einen Stampferfuß gemäß dem Anspruch 1. Die verbesserten Dämpfungseigenschaften des Stampferfußes erhält man aufgrund der Tatsache, dass seine Befestigungsvorrichtungen an zwei Punkten über Verbindungen sowohl mit dem Plattensegment als auch mit dem Flansch unmittelbar verbunden sind. Dadurch sind die Befestigungsvorrichtungen des Fußes widerstandsfähiger gegenüber Überlastung und Ermüdung. Diese Anordnung gewährt auch die Möglichkeit, die Befestigungsvorrichtungen in der gewünschten Längsausdehnungsrichtung auszurichten.
- Die Erfindung wird mittels der beigegebenen Zeichnungen eingehender beschrieben.
-
1 zeigt einen erfindungsgemäßen Stampferfuß, angebracht an einen Vibrationsstampfer. Stampferfuß und Vibrationsstampfer sind von der Seite gesehen. -
2 zeigt den Fuß aus1 , vom Vibrationsstampfer demontiert, in vergrößerte Ansicht von oben. -
3 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel des Fußes aus2 im Schnitt von der Seite. Der Schnitt ist gemäß der Markierung A-A in2 gezeigt. -
4 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel des Fußes aus2 . -
5 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel des Fußes aus2 . -
1 zeigt einen erfindungsgemäßen Stampferfuß1 , der an einem Vibrationsstampfer2 montiert ist. Der Fuß1 umfasst eine an der Unterseite des Fußes1 angeordnete Sohle3 und eine an der Oberseite angeordnete Aufnahme4 . Der Fuß1 ist mit dem Stampfer2 mittels einer Anzahl von Befestigungsvorrichtungen5 verbunden. Zur Montage des Fußes1 am Stampfer2 werden die Befestigungsvorrichtungen5 mit Muttern oder Bolzen (je nach dem Ausführungsbeispiel) ergänzt. Nach der Montage liegt die Aufnahme4 des Fußes1 passgenau am Stampfer2 an. Der Fuß1 ist in einem Ausführungsbeispiel gezeigt, bei dem die Längsausdehnungsrichtung der Befestigungsvorrichtungen5 orthogonal zur Hauptausdehnungsebene der Sohle3 angeordnet ist. Die äußeren Abmessungen und die äußere Geometrie des Fußes1 entsprechen im Wesentlichen jenen bekannter Füße. -
2 zeigt die Aufnahme4 und die Befestigungsvorrichtungen5 . Der Stampferfuß1 umfasst auch einen Kern6 aus einem Kunststoffmaterial und einem Plattensegment7 . Das Plattensegment7 ist so angeordnet, dass es von dem Kern6 völlig umschlossen ist, und weist eine Klebeverbindung zu dessen Kunststoffmaterial auf. Im Plattensegment7 sind Löcher angebracht, um seine Verbindung mit dem Kern6 zu verstärken. Die Aufnahme4 umfasst einen Flansch8 , dessen Unterseite in einer Klebeverbindung mit dem Kern6 ist. Die Oberseite des Flansches8 besteht aus der Kontaktfläche der Aufnahme4 für den Vibrationsstampfer. -
3 zeigt das Plattensegment7 , das so angeordnet ist, dass es vom Kern6 umschlossen und in Klebeverbindung mit dem Kunststoffmaterial des Kerns6 ist. Die beste Lösung besteht darin, den Kunststoff Polyurethan zu verwenden. Es ist aber auch möglich, andere schmelzbare Kunststoffe mit ähnlichen Eigenschaften anzuwenden. Das Plattensegment7 kann auch in mehrere Segmente aufgeteilt oder als gegossenes Bauteil gestaltet sein. Das Plattensegment7 ist gebogen, um im Vorderteil des Stampferfußes1 seine Steifigkeit zu steigern. Die Steifigkeit des Fußes1 kann weiter erhöht werden, indem das Plattensegment7 mit Prägungen oder mit Verstärkungen anderer Art versehen wird. Die Befestigungsvorrichtungen5 sind mit dem Plattensegment7 und dem Flansch8 verbunden. Die Befestigungsvorrichtungen5 umfassen bei diesem Ausführungsbeispiel außen mit Gewinde versehene Stäbe9 . Die Stäbe9 bestehen aus normalen Innensechskantschrauben, man kann aber auch andere Arten normaler Schrauben oder Gewindestäbe verwenden. Das Plattensegment7 , der Flansch8 und die Stäbe9 sind aus Stahl gefertigt und miteinander verschweißt. Die Gestaltung des Flansches8 und die Anzahl und Abmessungen der Stäbe9 können so angepasst werden, dass der Fuß1 an dem Vibrationsstampfer angebracht werden kann, für den er gedacht ist. Der Fuß1 und die Sohle3 umfassen einen Verschleißschutz10 in Klebeverbindung mit dem Kunststoffmaterial des Kerns. Der Verschleißschutz10 umfasst bei diesem Gestaltungsbeispiel eine formgebogene Stahlplatte, jedoch es ist durchaus möglich, dass er stattdessen ein verschleißfestes Material auf Basis Kunststoff, Elastomer, Keramik oder Karbid umfasst. Das Plattensegment7 ist in einem Abstand X von der Oberseite (Stahlplatte) des Verschleißschutzes10 (das heißt der Unterseite des Kerns6 ) angeordnet. Der Abstand X ist so angepasst, dass man eine ausreichende Dicke für das dämpfende Kunststoffmaterial erhält und so, dass es keinen metallischen Kontakt zwischen der Stahlplatte und den Befestigungsvorrichtungen5 gibt. Im Vergleich zu der Dämpfung bei ähnlichen bekannten Stampferfüßen werden daher Stoßbelastungen, welche Überlastungen der Befestigungsvorrichtungen5 hervorrufen würden, wirksamer gedämpft. Zwar führt die Dämpfung in gewissem Ausmaß zum Verlust der Stampferwirkung. Dieser Verlust ist jedoch in diesem Zusammenhang unbedeutend und tritt hauptsächlich am Ende der Kompaktierung auf, wenn die Oberfläche hart oder vollständig kompaktiert ist. - Die Herstellung des Stampferfußes
1 beginnt am besten mit dem Anschweißen des Flansches8 an die Stäbe9 . Die Schweißnaht ist so bemessen, dass man bei der nachfolgenden Montage des Stampferfußes1 an den Vibrationsstampfer die erforderliche Anpresskraft an die Befestigungsvorrichtungen5 anlegen kann. Das Plattensegment7 wird dann an die Stäbe9 angeschweißt. Dann werden die verschweißten Bauteile und der Verschleißschutz10 in einer Gießform befestigt, wonach das Kunststoffmaterial des Kerns5 in die Form gegossen wird. Vor dem Gießen sollten die Stahlteile gestrahlt und mit einer Grundierung beschichtet werden. Diese Vorbehandlung stellt sicher, dass die Stahlteile beim Aushärten des Kunststoffmaterials die erforderliche Adhäsion an den Kern6 erhalten. -
4 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel des Stampferfußes1 , wobei die Befestigungsvorrichtungen5 Stäbe9 mit Innengewinde umfassen. Bei der Montage des Fußes1 an den Vibrationsstampfer werden in diesem Fall die Befestigungsvorrichtungen5 durch Schrauben ergänzt. Bei diesem zweiten Ausführungsbeispiel hat die Sohle3 keinen Verschleißschutz und daher wird der Fuß1 beim Kompaktieren viel schneller verschleißt werden als bei dem ersten Ausführungsbeispiel des Fußes. Die Kompaktierung mit einem Stampferfuß1 nach dem zweiten Ausführungsbeispiel erfolgt jedoch mit geringerer Lärmemission als mit dem Fuß nach dem ersten Ausführungsbeispiel, weil die kompaktierte Oberfläche den dämpfenden Kern6 direkt berührt. Die geringere Lärmemission wird insbesondere durch das Fehlen des Verschleißschutzes in Form einer Stahlplatte erreicht. Im übrigen ist die Gestaltung des Stampferfußes1 völlig gleich im ersten Ausführungsbeispiel des Fußes in3 natürlich ist es durchaus möglich, den Fuß1 nach dem zweiten Ausführungsbeispiel mit Verschleißschutz zu versehen. Auch ist es durchaus möglich, den Fuß1 nach dem zweiten Ausführungsbeispiel mit Befestigungsvorrichtungen5 zu versehen, die nach dem ersten Ausführungsbeispiel gestaltet sind. -
5 zeigt, wie die vorliegende Erfindung es ermöglicht, die Längsausdehnungsrichtung der Befestigungsvorrichtungen im Stampferfuß1 orthogonal zur Hauptausdehnungsebene der Aufnahme4 anzuordnen. Diese Anordnung gewährt die Option, das Plattensegment7 in die beste Lage für die Verbindung mit den Befestigungsvorrichtungen5 auszurichten. In diesem dritten Ausführungsbeispiel ist der Stampferfuß1 ohne Verschleißschutz gezeigt. Die Gestaltung ist im Übrigen völlig gleich dem ersten Ausführungsbeispiel nach3 .
Claims (6)
- Stampferfuß (
1 ) für einen Vibrationsstampfer (2 ), wobei der Fuß (1 ) einen Kern (6 ) aus einem Kunststoffmaterial, eine Sohle (3 ), eine oder mehrere Befestigungsvorrichtungen (5 ) für die Verbindung des Fußes (1 ) mit dem Vibrationsstampfer (2 ) und eine Aufnahme (4 ) umfasst, die so eingerichtet ist, dass sie sich beim Verbinden passgenau an den Vibrationsstampfer (2 ) anlegt, dadurch gekennzeichnet, dass der Fuß (1 ) auch eines oder mehrere Plattensegmente (7 ) umfasst, die so eingerichtet sind, dass sie vom Kern (6 ) umschlossen und in Klebeverbindung mit dem Kunststoffmaterial des Kerns (6 ) sind, dass die Aufnahme (4 ) einen Flansch (8 ) in Klebeverbindung mit dem Kunststoffmaterial des Kerns (6 ) umfasst und dass die Befestigungsvorrichtungen (5 ) mit einem oder mehreren der Plattensegmente (7 ) und dem Flansch (8 ) unmittelbar verbunden sind. - Stampferfuß (
1 ) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungsvorrichtungen (5 ) Stäbe (9 ) aus Stahl mit Außen- oder Innengewinde in ihrer Längsrichtung umfassen, dass eines oder mehrere der Plattensegmente (7 ) aus Stahl hergestellt sind und dass die Stäbe (9 ) mit einem oder mehreren Plattensegmenten (7 ) und dem Flansch (8 ) durch Schweißen verbunden sind. - Stampferfuß (
1 ) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Längsausdehnungsrichtung der Befestigungsvorrichtungen (5 ) orthogonal zur Hauptausdehnungsebene der Sohle (3 ) oder der Aufnahme (4 ) angeordnet ist. - Stampferfuß (
1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Sohle (3 ) einen Verschleißschutz (10 ) in Klebeverbindung mit dem Kunststoffmaterial des Kerns (6 ) umfasst. - Stampferfuß (
1 ) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Verschleißschutz (10 ) eine Stahlplatte umfasst. - Stampferfuß (
1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Kunststoffmaterial des Kerns (6 ) Polyurethan umfasst.
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