DE102010029111B4

DE102010029111B4 - Rüttelplatte

Info

Publication number: DE102010029111B4
Application number: DE201010029111
Authority: DE
Inventors: Gert Persson
Original assignee: Dynapac Compaction Equipment AB
Current assignee: Husqvarna AB
Priority date: 2009-05-20
Filing date: 2010-05-19
Publication date: 2014-04-30
Anticipated expiration: 2030-05-20
Also published as: DE102010029111A1; SE0900681A1; SE533785C2

Abstract

Rüttelplatte (1), in einer durch einen Bediener gesteuerten Fahrtrichtung vorwärts (F) oder rückwärts (B) selbst fahrend, umfassend einen oberen Aufbau (2) mit einem Antriebsmotor (3), eine Grundplatte (4), eine Exzentereinheit (5) mit einer Drehverbindung (7) zur Grundplatte (4) und einen Riemenantrieb (6) für den Antrieb der Exzentereinheit (5) durch den Antriebsmotor (3), so eingerichtet, dass die Fahrtrichtung der Rüttelplatte (1) durch einen Bediener gesteuert werden kann, indem die Exzentereinheit (5) vom Bediener so betätigt werden kann, dass sie eine vordere (EF) und eine hintere (EB) Drehlage an der Drehverbindung (7) annimmt, wobei die Rüttelplatte (1) so eingerichtet ist, dass sie eine Vorwärtsbewegung (F) aufnimmt, wenn die Exzentereinheit (5) sich in der vorderen Drehlage (EF) befindet, und eine Rückwärtsbewegung aufnimmt, wenn die Exzentereinheit (5) sich in der hinteren Drehlage (EB) befindet, dadurch gekennzeichnet, dass – der obere Aufbau (2) so eingerichtet ist, dass er vom Bediener zu einer Verschiebung in die Fahrtrichtungen (F, B) der Rüttelplatte (1) und relativ zur Grundplatte (4) veranlasst werden kann, – dass die Exzentereinheit (5) so eingerichtet ist, dass sie der Verschiebung des oberen Aufbaus (2) durch den Bediener folgt, indem sie um die Drehverbindung (7) schwenkt, und dass – die Exzentereinheit (5) so eingerichtet ist, dass der Bediener durch Verschiebung des oberen Aufbaus (2) veranlassen kann, dass die Exzentereinheit (5) ihre vordere (EF) und hintere (EB) Drehlage einnimmt.

Description

Die Erfindung betrifft eine selbst fahrende Rüttelplatte (auch Vibrationsplatte genannt) nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Solche Rüttelplatten dienen zur Verdichtung von Erde, Kies, Makadam oder Asphalt. Die Rüttelplatte kann vorwärts und rückwärts fahren und gehört zur bekannten Gattung, bei der die Exzentereinheit drehbar mit der Grundplatte verbunden ist. Die Drehlage der Exzentereinheit bezüglich der Drehverbindung kann vom Bediener beeinflusst werden, und die Rüttelplatte ist so eingerichtet, dass der Bediener die Fahrtrichtung der Rüttelplatte durch Beeinflussung der Drehlage der Exzentereinheit steuern kann. Die vorliegende Erfindung betrifft eine Rüttelplatte mit einer neuen Anordnung für die Steuerung der Drehlage der Exzentereinheit durch den Bediener. Die neue Anordnung bedeutet, dass die Steuerung der Fahrtrichtung der Rüttelplatte durch den Bediener durch logische Manöver, mit verbesserter Ergonomie und mit schneller Ansprache erfolgt.
In der US 2,223,024 A ist ein älteres Beispiel einer Rüttelplatte gezeigt, bei der die Exzentereinheit drehbar mit der Grundplatte verbunden ist. Die Exzentereinheit umfasst zwei gegenläufige Exzenterwellen, welche eine gerichtete Kraft erzeugen. Die Drehlage der Exzentereinheit ist so eingerichtet, dass sie vom Bediener beeinflusst werden kann, und die Rüttelplatte ist so eingerichtet, dass der Bediener ihre Fahrtrichtung durch Beeinflussung der Drehlage der Exzentereinheit steuert. Der Bediener steuert die Drehlage der Exzentereinheit über einen Schneckentrieb. Das Drehmanöver am Schneckentrieb hängt mit der Fahrtrichtung nicht logisch zusammen, weil es nicht ersichtlich ist, dass eine gewünschte Fahrtrichtung mit einer bestimmten Drehrichtung während des Manövers zusammenhängt. Auch dauert es sehr lange, bis der Bediener die Reaktion empfängt, dass ein Manöver zur Bewegung in die gewünschte Richtung führt.
Bei der Handhabung einer gattungsbildenden Rüttelplatte, die gemäß der US 5,672,027 A gestaltet ist, erhält der Bediener eine wesentlich schnellere Reaktion auf ein Manöver, weil die drehbare Anordnung der Exzentereinheit vom Bediener über einen Hebel betätigt wird. Die Logik der Manöverrichtung ist nicht ideal, weil diese Richtung der gewünschten Fahrtrichtung der Rüttelplatte entgegengesetzt ist, wenn man diese umschaltet. Auch ist die Handhabung des Hebels vom Standpunkt der Ergonomie deshalb nicht befriedigend, weil der Bediener den Führungsgriff der Rüttelplatte loslassen muss, um den Hebel zu erreichen. Die Exzentereinheit in US 5,672,027 A umfasst nur eine rotierende Exzentereinheit und erzeugt daher eine kreisförmige Rüttelbewegung. Durch die feste drehbare Verbindung der Exzentereinheit zur Grundplatte kann die Vibrationsbewegung eine resultierende Kraft erzeugen, die ungefähr von der Mitte der Exzenterwelle zum Angelpunkt der drehbaren Verbindung gerichtet ist. Die resultierende Kraft verursacht eine Schwingung der Grundplatte in dieser Richtung und treibt daher die Rüttelplatte vorwärts oder rückwärts, je nach der Drehlage der Exzentereinheit. Die Antriebskraft nach vorn oder rückwärts hängt davon ab, wie viel die Exzentereinheit nach vorn oder nach hinten um ihre drehbare Verbindung mit der Grundplatte geschwenkt ist. Eine stark nach vorn oder nach hinten gedrehte Lage der Exzentereinheit führt zu hohen Fahrtgeschwindigkeiten der Rüttelplatte bei geringer Verdichtungswirkung, während Lagen mit geringerer Verdrehung niedrige Fahrtgeschwindigkeiten bei hoher Verdichtungswirkung zur Folge haben. Die Drehrichtung der Exzenterwelle beeinflusst ebenfalls in einem gewissen Maß die Fahrtgeschwindigkeit der Rüttelplatte.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die gattungsbildende Rüttelplatte in Bezug auf ihre Bedienung zu verbessern. Diese Aufgabe wird mit einer Rüttelplatte mit den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst. Bei der vorliegenden Erfindung wurde die Verbesserung erreicht durch Einführung einer Anordnung, welche dem Bediener die Möglichkeit zur Steuerung der Rüttelplatte in Vorwärts- und Rückwärtsbewegung gibt, ohne dass er mit einer der Hände die Grifffläche am Führungsgriff der Rüttelplatte loszulassen braucht. Daher ist die Ergonomie bei der Handhabung ideal, was auch für die Richtungslogik bei der Handhabung gilt. Letzteres, weil der Bediener beim Umschalten nur den Führungsgriff in die gewünschte Fahrtrichtung zu ziehen oder zu drücken braucht. Der Bediener erreicht auch ein sehr schnelles Ansprechen auf ein Manöver, indem die Antriebskraft der Rüttelplatte während der Durchführung des Manövers genutzt wird.
Die Erfindung wird mittels der beigefügten Zeichnungen eingehender beschrieben. 1 zeigt eine erfindungsgemäße Rüttelplatte von links gesehen. 2 zeigt Teile der Rüttelplatte aus 1 von vorn in vergrößerter und teilweise geschnittener Ansicht.
1 zeigt eine erfindungsgemäße selbst fahrende Rüttelplatte 1. Die Rüttelplatte 1 ist in Bewegung in Fahrtrichtung vorwärts F (durchgezogene Linien in der Zeichnung) gezeigt. Die Rüttelplatte 1 umfasst einen oberen Aufbau 2 mit einem Antriebsmotor 3, eine Grundplatte 4, eine Exzentereinheit 5 und einen Riemenantrieb 6 für den Antrieb der Exzentereinheit 5 mit dem Antriebsmotor 3. Die Exzentereinheit 5 ist über eine Drehverbindung 7 drehbar mit der Grundplatte 4 verbunden. Die Drehverbindung wird dadurch erreicht, dass die Exzentereinheit 5 mit Wellenzapfen versehen ist, die von in die Drehverbindung 7 eingegliederten Gleitlagern und Lagerböcken umgeben sind. Der Vorwärtsbewegung F der Rüttelplatte geht in einem früheren Schritt das Anlassen des Antriebsmotors 3 und die Betätigung der Exzentereinheit 5 durch den (in der Zeichnung nicht gezeigten) Bediener voraus, sodass diese die vordere Drehlage EF an der Drehverbindung 7 einnimmt. Um die Fahrtrichtung der Rüttelplatte 1 zu steuern, kann der Bediener auch die Exzentereinheit 5 betätigen, sodass diese eine Rückwärtsdrehlage EB (gestrichelte Linien in der Zeichnung) an der Drehverbindung 7 einnimmt, wodurch die Rüttelplatte 1 eine Fahrtrichtung B nach rückwärts aufnimmt. Mit bekannten Mitteln können die Vorwärtsdrehlage EF und die Rückwärtsdrehlage EB eingestellt werden, um der Rüttelplatte eine geeignete Fahrtgeschwindigkeit vorwärts und rückwärts bei Abgabe einer geeigneten Verdichtungswirkung zu verleihen. Die Exzentereinheit 5 umfasst eine Exzenterwelle, die so angeordnet ist, dass sie unabhängig von der Drehlage der Exzentereinheit 5 entgegen der Uhrzeigerrichtung rotiert, wodurch die Rüttelplatte eine etwas höhere Geschwindigkeit in Fahrtrichtung F vorwärts als in Richtung B rückwärts erhält. Der obere Aufbau 2 der Rüttelplatte 1 ist in Bezug zur Grundplatte 4 und in den Fahrtrichtungen F, B der Rüttelplatte verschiebbar eingerichtet Die Exzentereinheit 5 ist so eingerichtet, dass sie den Verschiebungen des oberen Aufbaus 2 folgt, indem sie um die Drehverbindung 7 herum schwenkt. Um die Fahrtrichtungen F, B der Rüttelplatte 1 zu steuern, betätigt daher der Bediener den oberen Aufbau 2 in Form einer Verschiebung, um indirekt zu veranlassen, dass die Exzentereinheit 5 ihre Drehlage EF für vorwärts beziehungsweise EB für rückwärts einnimmt Der Bediener veranlasst die Verschiebung des oberen Aufbaus 2 über einen Führungsgriff 8. Auf welche Weise die Exzentereinheit 5 der Verschiebung des oberen Aufbaus 2 folgt, kann dadurch erreicht werden, dass die Exzentereinheit 5 mit dem oberen Aufbau 2 durch Gelenke oder andere Arten flexibler Verbindungen gelenkig verbunden ist. Die beste Lösung ist jedoch, wie in 1 gezeigt, den Riemenantrieb 6 so anzuordnen, dass er außer dem Antrieb der Exzentereinheit 5 diese auch veranlasst, den Verschiebungen des oberen Aufbaus 2 zu folgen. Bei der vorliegenden Erfindung ist der Riemenantrieb 6 so ausgefürt, dass der Antriebsmotor 3 im Riemenantrieb 6 eine Zugkraft erzeugt, wenn der obere Aufbau 2 verschoben wird. Die Zugkraft veranlasst ihrerseits die Exzentereinheit 5, auf Verschiebungen des oberen Aufbaus 2 mit einer Schwenkbewegung um die Drehverbindung 7 zu reagieren. Der obere Aufbau 2 ist dadurch verschiebbar ausgestaltet, dass er mit der Grundplatte 4 mittels zweier H-förmiger Schwenkverbinder 9 drehbar verbunden ist Die Schwenkverbinder 9 haben gleiche Gestalt und sind an ihren oberen Enden drehbar mit dem oberen Aufbau 2 verbunden. An ihren unteren Enden sind die Schwenkverbinder 9 drehbar mit der Grundplatte 4 verbunden. Die unteren Verbindungen sind ebenfalls flexibel eingerichtet und detaillierter in 2 gezeigt. Die Verschiebungsweglänge der Schwenkverbinder 9 ist so angepasst, dass der obere Aufbau 2 bei der Verschiebung eine im Wesentlichen horizontale Bewegung ausführt. Man kann auch Schienen oder Rollenbahnen verwenden, um den oberen Aufbau 2 verschiebbar anzuordnen. Diese Lösung ist jedoch beträchtlich empfindlicher gegenüber Kies, Feuchtigkeit und Steinstaub, die im Einsatzbereich von Rüttelplatten reichlich anzutreffen sind. Die drehbaren Verbindungen der Schwenkverbinder 9 sind auf bekannte Weise mit abgedichteten Lagerbuchsen gestaltet und so vor Schmutz geschützt.
Der obere Aufbau 2 ist mit begrenzter Verschiebung zwischen einer vorderen Lage OF (durchgezogene Linien in der Zeichnung) und einer hinteren Lage OB (gestrichelte Linien in der Zeichnung) eingerichtet. Die Verschiebung ist dadurch beschränkt, dass die Schwenkverbinder 9 gegen einen im oberen Aufbau 2 angebrachten Anschlagbolzen anschlagen. Die Anschlagbolzen, die Exzentereinheit 5, die Schwenkverbinder 9 und der Riemenantrieb 6 sind so angeordnet, dass die Exzentereinheit 5 sich in ihrer vorderen Drehlage EF befindet, wenn der obere Aufbau 2 in der vorderen Lage OF ist, und so, dass die Exzentereinheit 5 in der hinteren Drehlage EB ist, wenn der obere Aufbau 2 sich in der hinteren Lage OB befindet. Wie bereits erwähnt führt der obere Aufbau 2 bei der Verschiebung eine im Wesentlichen horizontale Bewegung aus. Die geringe Vertikalbewegung, die während der horizontalen Verschiebung auftritt, bedeutet, dass der obere Aufbau in den Verschiebungsgrenzlagen OF, OB eine minimale potentielle Energie besitzt. Das ist vorteilhaft, weil dadurch die Verschiebungsgrenzlagen zu Ruhelagen werden, die von der Anordnung angestrebt werden. Die Anordnung ist so eingestellt, dass der obere Aufbau 2 in den Verschiebungsgrenzlagen OF, OB bleibt, wenn die Rüttelplatte 1 sich im Selbstfahrmodus befindet. Jedoch ist die Neigung der Anordnung, in den Ruhelagen OF, OB zu verharren, schwach genug, dass die Vortriebskraft der Rüttelplatte 1 ausreicht, um den oberen Aufbau 2 zu verschieben, wenn der Bediener den Führungsgriff 8 zieht oder drückt. Letzteres ist, wie bereits erwähnt, das vom Bediener angewendete Manöver zur Steuerung der Fahrtrichtung der Rüttelplatte 1. Wenn der Bediener die Fahrtrichtung von vorwärts F zu rückwärts B ändern möchte, veranlasst er den oberen Aufbau zur Verschiebung aus der vorderen Lage OF in die hintere Lage OB. Hierzu zieht der Bediener am Führungsgriff 8 und hält die Vorwärtsbewegung des oberen Aufbaus 2 an. Die Exzentereinheit 5, die sich zunächst in ihrer Drehlage EF befindet, erzeugt weiter eine Antriebskraft nach vom, wodurch die Grundplatte 4 ihre Vorwärtsbewegung über eine kurze Strecke fortsetzt. Der obere Aufbau 2 wird so in der Fahrtrichtung der Rüttelplatte 1 und in Bezug auf die Grundplatte 4 nach und nach verschoben. Während der Verschiebung des oberen Aufbaus 2 veranlasst wiederum der Riemenantrieb 6 die Exzentereinheit 5, nach und nach in die Rückwärtsdrehlage EB überzugehen. Wenn der obere Aufbau 2 die Rückwärtslage OB erreicht und die Exzentereinheit 5 in der entsprechenden rückwärtigen Drehlage EB angekommen ist, erzeugt die Exzentereinheit 5 eine Kraft, welche die andauernde Vorwärtsbewegung der Grundplatte 4 anhält und gleichzeitig die Rüttelplatte 1 zu einer Rückwärtsbewegung B veranlasst. Der Bediener kann auf umgekehrte Weise, d. h. durch Drücken am Führungsgriff 8, ermöglichen, dass die Rüttelplatte 1 zur Vorwärtsbewegung F zurückkehrt. Auf diese Weise steuert der Bediener die Fahrtrichtung der Rüttelplatte 1 durch Anwenden von mäßigen und logisch ausgerichteten Manöverkräften am Führungsgriff 8. Die Reaktion auf diese Manöver ist auch schnell, weil das Umschalten zwischen den Fahrtrichtungen nur einige Sekunden benötigt. Die erforderliche Manövrierkraft ist etwas größer, wenn die Rüttelplatte 1 auf stark geneigten oder sehr nassen Oberflächen eingesetzt wird. Unter solchen Umständen reicht die Vortriebskraft der Rüttelplatte 1 nicht aus, um die Fahrtrichtung umzuschalten. Diesen Nachteil kann der Bediener jedoch leicht ausgleichen und das Umschalten immer noch vollziehen, indem er eine stärkere Manövrierkraft anwendet. Der Bediener kann auch den oberen Aufbau in der Mitte zwischen der vorderen und der hinteren Verschiebungslage OF bzw. OB balancieren und so die Rüttelplatte 1 veranlassen, auf der Stelle zu stehen und eine hohe Verdichtungswirkung zu entfalten.
Die Länge des Riemenantriebs 6 ist so eingestellt, dass er mit der erforderlichen Riemenspannung gespannt ist, wenn sich der obere Aufbau 2 und die Exzentereinheit 5 in der Mitte zwischen den Verschiebungslagen OF, OB bzw. den Drehlagen EF, EB befinden. In anderen Positionen wird der Riemenantrieb 6 durch das Eigengewicht der Exzentereinheit 5 mit der erforderlichen Riemenspannung gespannt. Diese letztere Anordnung macht Spannrollen und andere Arten von Riemenspannern unnötig. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass für die Wartung die Riemen leicht ausgetauscht werden können.
2 zeigt Teile des oberen Aufbaus, den vorderen der beiden H-förmigen Schwenkverbinder 9 und die Grundplatte 4. Die oberen Enden der Schwenkverbinder 9 sind drehbar mit Seitenplatten im oberen Aufbau 2 verbunden. Ihre unteren Enden sind über elastische Glieder 10 drehbar mit der Grundplatte 4 verbunden. Die elastischen Glieder 10 isolieren den oberen Aufbau 2 und die Schwenkverbinder 9 von den Schwingungen, denen die Grundplatte 4 beim Betrieb der Rüttelplatte ausgesetzt ist. Die Drehverbindungen sind auf bekannte Weise mit Lagerbuchsen, Abstandshülsen und Durchgangswellen in Form von Schraubverbindungen ausgeführt. Die elastischen Glieder 10 umfassen Hülsen mit Innengewinde in ihren äußeren Enden. Die Hülsen bilden Befestigungen für die Schraubverbindungen der Drehverbindungen und sind mit Halteklemmen ausgebildet, um das Anziehen der Schrauben der Drehverbindungen zu ermöglichen. Die inneren Enden der elastischen Glieder 10 sind mit eingebaut Bolzen versehen, um die Verbindung zu den Befestigungseinrichtungen der Grundplatte 4 zu ermöglichen.
Die Bezeichnung ”oberer Aufbau” in dieser Beschreibung umfasst grundsätzlich alle Bauteile im oberen Teil der Rüttelplatte, die von den Schwingungen der Grundplatte und der Exzentereinheit isoliert sind. Die Erfindung kann für Rüttelplatten verwendet werden, bei denen das schwenkbare Exzentersystem eine oder mehrere Exzenterwellen umfasst. Bei der vorliegenden Erfindung ist der Antriebsmotor ein Verbrennungsmotor, aber es ist durchaus möglich, stattdessen einen elektrisch angetriebenen Motor zu verwenden.

Claims

Rüttelplatte (1), in einer durch einen Bediener gesteuerten Fahrtrichtung vorwärts (F) oder rückwärts (B) selbst fahrend, umfassend einen oberen Aufbau (2) mit einem Antriebsmotor (3), eine Grundplatte (4), eine Exzentereinheit (5) mit einer Drehverbindung (7) zur Grundplatte (4) und einen Riemenantrieb (6) für den Antrieb der Exzentereinheit (5) durch den Antriebsmotor (3), so eingerichtet, dass die Fahrtrichtung der Rüttelplatte (1) durch einen Bediener gesteuert werden kann, indem die Exzentereinheit (5) vom Bediener so betätigt werden kann, dass sie eine vordere (EF) und eine hintere (EB) Drehlage an der Drehverbindung (7) annimmt, wobei die Rüttelplatte (1) so eingerichtet ist, dass sie eine Vorwärtsbewegung (F) aufnimmt, wenn die Exzentereinheit (5) sich in der vorderen Drehlage (EF) befindet, und eine Rückwärtsbewegung aufnimmt, wenn die Exzentereinheit (5) sich in der hinteren Drehlage (EB) befindet, dadurch gekennzeichnet, dass – der obere Aufbau (2) so eingerichtet ist, dass er vom Bediener zu einer Verschiebung in die Fahrtrichtungen (F, B) der Rüttelplatte (1) und relativ zur Grundplatte (4) veranlasst werden kann, – dass die Exzentereinheit (5) so eingerichtet ist, dass sie der Verschiebung des oberen Aufbaus (2) durch den Bediener folgt, indem sie um die Drehverbindung (7) schwenkt, und dass – die Exzentereinheit (5) so eingerichtet ist, dass der Bediener durch Verschiebung des oberen Aufbaus (2) veranlassen kann, dass die Exzentereinheit (5) ihre vordere (EF) und hintere (EB) Drehlage einnimmt.
Rüttelplatte (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Riemenantrieb (6) so eingerichtet ist, dass er die Exzentereinheit (5) veranlasst, Verschiebungen des oberen Aufbaus (2) zu folgen.
Rüttelplatte (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der mittels der Rüttelplatte (1) verschiebbar eingerichtete obere Aufbau (2) eine Anzahl von Schwenkverbindern (9) umfasst, die am oberen Ende mit dem oberen Aufbau (2) drehbar verbunden sind und an den unteren Enden mit der Grundplatte (4) drehbar und flexibel verbunden sind.
Rüttelplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der obere Aufbau (2) für eine zwischen einer vorderen (OF) und einer hinteren (OB) Verschiebungslage begrenzte Verschiebbarkeit eingerichtet ist, wobei sich die Exzentereinheit (5) in ihrer vorderen Drehlage (EF) befindet, wenn der obere Aufbau (2) sich in seiner vorderen Verschiebungslagen (OF) befindet und dass sich die Exzentereinheit (5) in ihrer hinteren Drehlage (EB) befindet, wenn sich der obere Aufbau (2) in seiner hinteren Verschiebungslagen (OB) befindet.