DE102011119938A1 - Method and device for the stroke adjustment of a tamping strip of a road paver - Google Patents
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Abstract
Es werden ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Hubverstellung einer Stampfleiste eines Straßenfertigers beschrieben, bei welchen die Stampfleiste durch eine Nockenwelle mit einem exzentrischen Nocken und einer Nockendrehachse in oszillierende Schwingungen mit einem oberen und einem unteren Totpunkt versetzt wird. Dazu wird eine Exzentrizitätsänderung des Nockens durchgeführt und es wird ein der Exzentrizitätsänderung entsprechender zwangsweiser Versatz der Nockendrehachse zur Beibehaltung des unteren Totpunkts vorgenommen.A method and a device for the stroke adjustment of a tamping strip of a road paver are described, in which the tamping strip is set in oscillating oscillations with an upper and a lower dead center by a camshaft with an eccentric cam and a cam rotation axis. For this purpose, a change in the eccentricity of the cam is carried out and it is made a change in the eccentricity corresponding compulsory offset of the cam rotation axis to maintain the bottom dead center.
Description
Die Erfindung betrifft Verfahren und eine Vorrichtung zur Hubverstellung einer Stampfleiste eines Straßenfertigers mit einem rotierenden Antrieb für die Stampfleiste, wobei die Stampfleiste in eine oszillierende vertikale Bewegung mit einem oberen und einem unteren Totpunkt versetzt wird.The invention relates to a method and a device for the stroke adjustment of a ram of a paver with a rotating drive for the tamping bar, wherein the tamping bar is placed in an oscillating vertical movement with an upper and a lower dead center.
Straßenfertiger dienen bekanntlich zur Herstellung von Verkehrsflächen auf einem Planum. Das Einbaumaterial, zum Beispiel Asphalt, wird dabei über die gewünschte Einbaubreite vor einer Einbaubohle verteilt, welche das Einbaumaterial in der gewünschten Einbaudicke auszieht und die Oberfläche glättet. Vor der Einbaubohle kann eine Stampfleiste, die auch Tamper genannt wird, angeordnet sein, welche das Einbaumaterial durch eine stampfende vertikale Bewegung verdichtet und den Fluss des einzubauenden Materials unter die Einbaubohle unterstützt. Dazu ist die Stampfleiste über Schubstangen mit einem rotierenden Antrieb in der Weise verbunden, dass bei jeder Umdrehung des Antriebs eine oszillierende vertikale Bewegung erzeugt wird, die als Amplitude oder Hub der Stampfleiste bezeichnet wird. Der Antrieb besteht bei bekannten Stampfleisten zum Beispiel aus einer Kurbelwelle.Road pavers are known to be used for the production of traffic areas on a planum. The paving material, for example, asphalt, is distributed over the desired paving width in front of a screed, which extends the paving material in the desired installation thickness and smooths the surface. In front of the screed, a tamping strip, also called tamper, can be arranged, which compresses the paving material by a pounding vertical movement and supports the flow of the material to be incorporated under the screed. For this purpose, the tamping bar is connected via push rods with a rotating drive in such a way that with each revolution of the drive an oscillating vertical movement is generated, which is referred to as the amplitude or stroke of the tamping bar. The drive consists in known ramming strips, for example, a crankshaft.
Die Verdichtung durch eine Stampfleiste eines Straßenfertigers ersetzt in der Regel nicht eine anschließende Verdichtung durch eine Walze, weshalb bei der Verdichtung durch eine Stampfleiste auch von einer Vorverdichtung gesprochen wird. Eine hohe Vorverdichtung durch eine Stampfleiste ist jedoch vorteilhaft, weil eine bessere Ebenheit der eingebauten Oberfläche erreicht wird. Sie ist auch besonders effizient, da sie bei einer höchstmöglichen Temperatur des Einbaumaterials erfolgt und das Risiko von Materialschieben beim nachfolgenden Walzenverdichten minimiert wird. Außerdem kann die Verdichtungsleistung der Walzen reduziert werden.The compaction by a tamping bar of a paver usually does not replace a subsequent compaction by a roller, which is why in the compression by a tamping strip is also spoken of a pre-compaction. However, a high pre-compaction by a tamping bar is advantageous because a better flatness of the built-in surface is achieved. It is also particularly efficient as it is done at the highest possible temperature of the paving material and minimizes the risk of material shedding during subsequent roll compaction. In addition, the compaction performance of the rolls can be reduced.
Die bekannten Stampfleisten haben eine ebene Grundfläche mit einer Breite Von ca. 2 bis 3 cm und eine Einlaufschräge an ihrer Vorderseite von ca. 60°. Diese Geometrie wurde gewählt, dass alle verwendeten Einbaumaterialien und üblichen Schichtdicken eingebaut werden können, ohne dass Schäden am Einbaumaterial oder am Einbaugerät auftreten. Es handelt sich um einen Kompromiss, der sich nicht bei allen Schichtdicken und Materialien gleich günstig auswirkt. So wird zum Beispiel bei hohen Schichtstärken und schmaler Grundfläche der Stampfleiste das Material nur geringfügig in vertikaler Richtung komprimiert (verdichtet), sondern überwiegend nach vorne geschoben. Dabei stützt es sich an dem Material, welches sich bereits unter der Einbaubohle befindet, ab, was den weiteren Materialfluss unter die Einbaubohle etwas unterstützt. Mit einer breiteren Grundfläche der Stampfleiste kann man zwar eine Erhöhung der vertikalen Kompression (Verdichtung) bei dicken Schichten erzielen, aber bei dünnen Schichten im Bereich von ca. 2 cm besteht die Gefahr von Kornzertrümmerung, da das Material nicht mehr nach vorne wegfließt. Die vertikalen Reaktionskräfte einer breiteren Stampfleiste heben die damit verbundene Einbaubohle bei jedem Hub so weit an, dass Wellen an der Oberfläche des eingebauten Materials entstehen.The known tamping strips have a flat base with a width of about 2 to 3 cm and an inlet slope at its front of about 60 °. This geometry was chosen so that all installed materials and standard layer thicknesses can be installed without causing any damage to the installation material or the built-in unit. It is a compromise that does not affect all thicknesses and materials equally well. Thus, for example, at high layer thicknesses and narrow base area of the tamping bar, the material is compressed only slightly in the vertical direction (compressed), but mainly pushed forward. It is based on the material that is already under the screed, which supports the further flow of material under the screed something. With a wider footprint of the ram, you can increase vertical compression (compression) in thick layers, but with thin layers in the range of about 2 cm there is a risk of grain fragmentation, as the material no longer flows away to the front. The vertical reaction forces of a wider tamping bar raise the associated screed at each stroke so far that waves on the surface of the installed material arise.
Es ist zwar bekannt, die Schwingamplitude einer Stampfleiste manuell zu verstellen. Allerdings erfordert dies einen hohen Montageaufwand, da zu diesem Zweck erst ein Zugang für den Bediener zur Verstelleinrichtung geschaffen werden muss. In der Regel muss auch zumindest ein Teil der Maschinenverkleidung entfernt werden. Das bedeutet, dass der Betrieb des Straßenfertigers unterbrochen werden muss, was sich ungünstig auf die Qualität der einzubauenden Materialschicht auswirkt.Although it is known to manually adjust the vibration amplitude of a tamping bar. However, this requires a high installation effort, since for this purpose only an access for the operator to the adjustment must be created. As a rule, at least part of the machine panel must be removed. This means that the operation of the paver must be interrupted, which adversely affects the quality of the material layer to be incorporated.
Antriebe für Stampfleisten mittels einer Nockenwelle sind aus
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs genannten Art anzugeben, mit welcher eine einfache Hubverstellung ohne Unterbrechung des Betriebs vorgenommen werden kann.The invention is therefore based on the object to provide a method and an apparatus of the type mentioned, with which a simple stroke adjustment without interrupting the operation can be made.
Diese Aufgabe wird verfahrensmäßig dadurch gelöst, dass eine Hubänderung des Nockens durchgeführt wird, und dass ein der Hubänderung entsprechender zwangsweiser Versatz der Nockendrehachse zur Beibehaltung des unteren Totpunkts vorgenommen wird. Vorrichtungsmäßig wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass sie eine Hubverstellvorrichtung und eine Positionsverstellvorrichtung für die Nockenwelle in der Schwingungsebene und eine zwangsweise Kopplung für die Exzenterverstellvorrichtung und die Wellenpositionsverstellvorrichtung aufweist, mit welcher eine Veränderung der Exzentrizität durch einen gleich großen Versatz der Nockenwelle in der Weise kompensiert wird, dass nur der obere Totpunkt verstellt und der untere Totpunkt unverändert gehalten wird. Bevorzugte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.This object is procedurally achieved in that a stroke change of the cam is performed, and that a stroke change corresponding compulsory offset of the cam axis of rotation is performed to maintain the bottom dead center. In terms of the device, the object is achieved in that it comprises a stroke adjustment device and a position adjustment device for the camshaft in the vibration plane and a forced coupling for the Exzenterverstellvorrichtung and the Wellenpositionsstellvorrichtung, with which a change in the eccentricity is compensated by an equal displacement of the camshaft in such a way in that only the top dead center is adjusted and the bottom dead center is kept unchanged. Preferred developments are described in the dependent claims.
Die Erfindung hat den Vorteil, dass die Grundfläche der Stampfleiste im unteren Totpunkt bei einer Änderung des Hubs unabhängig vom eingestellten Hub in einer Ebene mit der Grundfläche der Einbaubohle bleibt. Dadurch wird es möglich, dass die Breite der Grundfläche der Stampfleiste im Vergleich zu herkömmlichen Stampfleisten so weit vergrößert werden kann, dass auch hohe Schichtstärken gut vertikal verdichtet werden können. Wenn dünnere Schichten verdichtet werden sollen, kann ohne Weiteres ein geeigneter Hub eingestellt werden. Eine Nachjustierung nach einer Hubänderung ist daher nicht erforderlich. Eine Hubänderung kann daher schnell durchgeführt werden. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass der Hub grundsätzlich klein gehalten werden kann, was den Verschleiß und Arbeitsgeräusche verringert.The invention has the advantage that the bottom surface of the ram strip remains at bottom dead center with a change in the stroke regardless of the set stroke in a plane with the base surface of the screed. This makes it possible that the width of the base of the tamping bar can be increased so far in comparison to conventional tamping that even high layer thicknesses can be compacted well vertically. If thinner layers are to be compacted, a suitable stroke can readily be set. A readjustment after a stroke change is therefore not required. A stroke change can therefore be carried out quickly. Another advantage is that the stroke can be kept basically small, which reduces the wear and working noise.
Grundsätzlich kann der Nocken und die Nockenwelle mit separaten Antrieben verstellt werden, die in Abhängigkeit voneinander angesteuert werden. Eine bevorzugte Weiterbildung der Erfindung besteht darin, dass der Versatz der Nockendrehachse durch Verändern der Nockenwellenposition durchgeführt wird. Vorrichtungsmäßig erfolgt der zwangsweise Versatz der Nockenwelle dadurch, dass eine Kopplung mit dem Nocken durch ein mechanisches oder hydrostatisches Getriebe erfolgt. Auf diese Weise lässt sich die für die Kopplung erforderliche Umwandlung einer translatorischen Bewegung in eine rotatorische Bewegung zweckmäßig durchführen.Basically, the cam and the camshaft can be adjusted with separate drives, which are controlled in dependence on each other. A preferred development of the invention is that the offset of the cam rotation axis is performed by changing the camshaft position. In terms of the device, the forced displacement of the camshaft takes place in that a coupling with the cam takes place through a mechanical or hydrostatic transmission. In this way, the required for the coupling conversion of a translational movement in a rotational movement can be carried out appropriate.
Es ist besonders vorteilhaft, dass der Nocken radial verschiebbar auf der Nockenwelle angeordnet ist, dass die Nockenwelle auf einem Nockenwellenträger angeordnet ist, welcher schwenkbar oder verschiebbar auf einem Grundrahmen einer Einbaubohle des Straßenfertigers angeordnet ist, und dass die Kopplung aus zwei in Reihe geschalteten Kurvengetrieben besteht, mit welchen eine lineare Relativbewegung zwischen dem Nockenwellenträger und dem Grundrahmen einerseits auf eine Relativbewegung zwischen dem Nocken und der Nockenwelle andererseits übertragen wird.It is particularly advantageous that the cam is arranged radially displaceable on the camshaft, that the camshaft is arranged on a camshaft carrier, which is arranged pivotably or displaceably on a base frame of a screed of the paver, and that the coupling consists of two series-connected cam gears with which a linear relative movement between the camshaft carrier and the base frame on the one hand to a relative movement between the cam and the camshaft on the other hand is transmitted.
Eine andere bevorzugte Weiterbildung der Erfindung besteht darin, dass zur Verstellung der Wellenposition zwei Nocken mit jeweils einer Exzenterverstellvorrichtung beabstandet zueinander auf der Nockenwelle angeordnet sind, und dass die Wellenpositionsverstellvorrichtung mit beiden Nocken wirkverbunden ist.Another preferred embodiment of the invention is that for adjusting the shaft position, two cams, each with a Exzenterverstellvorrichtung spaced from each other are arranged on the camshaft, and that the Wellenpositionsverstellvorrichtung is operatively connected to both cams.
Die Verbindung der beiden Kurvengetriebe ist besonders einfach dadurch, dass sie über eine koaxial in der Kurbelwelle gelagerte Verstellwelle verbunden sind.The connection of the two cam gears is particularly simple in that they are connected via a coaxially mounted in the crankshaft adjusting.
Zweckmäßigerweise ist die Verstellwelle als Spindel oder als axial verschiebbare, drehfest in der Kurbelwelle gelagerte Welle ausgebildet, und jeweils ein Kurvenglied ist mit dem Nocken bzw. dem Nockenwellenträger verbunden.Conveniently, the adjusting shaft is designed as a spindle or as axially displaceable, rotatably mounted in the crankshaft shaft, and in each case a cam member is connected to the cam or the camshaft carrier.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von zwei in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen weiter beschreiben. Es zeigen schematisch:The invention will be further described with reference to two embodiments shown in the drawing. They show schematically:
Gemäß
Die Einbaubohle weist eine Gleitplatte
Eine stufenweise Hubänderung der Stampfleiste
Die Wellenpositionsverstellvorrichtung
Wie die
Das erste Kurvengetriebe besteht aus einer ersten Spiralnut
Das erste Kurvengetriebe
Eine Verschiebung der Verstellwelle
Die Übersetzungsverhältnisse der drei Kurvengetriebe
Alternativ zu dem vorstehend beschriebenen Beispiel, bei welchem der Nockenwellenträger
Wenn die Höhenverstellung des Nockenwellenträgers
In dem zweiten Ausführungsbeispiel einer Wellenpositionsverstellvorrichtung
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |