DE102020127264A1 - Verdichter mit innerer doppelhelix-keilwelle - Google Patents

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DE102020127264A1
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Nicholas A. Oetken
Todd A. Impola
Eric A. Hansen
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Caterpillar Paving Products Inc
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Abstract

Vibrationssystem (200) für eine Verdichtungsmaschine (100), wobei das Vibrationssystem optional eine Keilwelle (252), eine Antriebswelle (250), eine erste Abtriebswelle (254) und eine zweite Abtriebswelle (256) umfasst. Die Keilwelle (252) kann einen ersten inneren spiralförmig verzahnten Abschnitt (262) und einen zweiten inneren spiralförmig verzahnten Abschnitt (266) aufweisen. Der erste innere spiralförmig verzahnte Abschnitt kann in Bezug auf den zweiten inneren spiralförmig verzahnten Abschnitt entgegengesetzt verzahnt sein und kann axial zum zweiten inneren spiralförmig verzahnten Abschnitt angeordnet sein. Die Antriebswelle (250) kann mit einem äußeren spiralförmig verzahnten Abschnitt (260) konfiguriert sein, der so konfiguriert ist, dass er zu dem ersten inneren spiralförmig verzahnten Abschnitt der Keilwelle komplementär ist. Die erste Abtriebswelle (254) kann dafür konfiguriert sein, die Antriebswelle zur Drehung mit derselben zu koppeln. Die zweite Abtriebswelle (256) kann einen äußeren spiralförmig verzahnten Abschnitt (264) aufweisen, der so konfiguriert ist, dass er zu dem zweiten inneren spiralförmig verzahnten Abschnitt der Keilwelle komplementär ist.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Diese Offenbarung bezieht sich auf eine Vibrationsverdichtungsausrüstung und insbesondere auf ein(en) Vibrationssystem/-mechanismus mit einer inneren Doppelhelix-Keilwelle.
  • Hintergrund
  • Verdichter (auch Verdichtungs- oder Verdichtermaschinen genannt) sind Maschinen, mit denen anfänglich lose Materialien wie Asphalt, Erde, Kies und dergleichen zu einer verdichteten und steiferen Masse oder Oberfläche verdichtet werden. Beispielsweise wird beim Bau von Straßen, Autobahnen, Parkplätzen und dergleichen loser Asphalt abgelagert und auf der zu befestigenden Oberfläche verteilt. Verdichter werden auch verwendet, um Boden oder kürzlich verlegten Beton auf Baustellen und bei Landschaftsbauprojekten zu verdichten, um ein verdichtetes, starres Fundament zu schaffen, auf dem andere Strukturen gebaut werden können. Die meisten Verdichter umfassen eine drehbare Walze, die über die Oberfläche gerollt werden kann, um das darunter liegende Material zu komprimieren. Zusätzlich zur Verwendung des Gewichts der Walze zur Bereitstellung der Druckkräfte, die das Material verdichten, sind einige Verdichter so konfiguriert, dass sie auch eine Vibrationskraft auf die Oberfläche ausüben.
  • Die Keilverbindung von Wellen ist in Industrieanlagen bekannt, beispielsweise offenbart das US-Patent Nr. 9,103,077 eine Keilwellenverbindung.
  • Zusammenfassung
  • In einem Beispiel gemäß dieser Offenbarung ist ein Vibrationssystem für eine Verdichtungsmaschine offenbart. Das Vibrationssystem kann optional Folgendes umfassen: einen äußeren Exzenter, einen inneren Exzenter, einen Motor, eine Keilwelle, eine Antriebswelle, eine erste Abtriebswelle und eine zweite Abtriebswelle. Die Keilwelle kann optional einen ersten inneren spiralförmig verzahnten Abschnitt und einen zweiten inneren spiralförmig verzahnten Abschnitt aufweisen. Der erste innere spiralförmig verzahnte Abschnitt kann in Bezug auf den zweiten inneren spiralförmig verzahnten Abschnitt entgegengesetzt verzahnt sein und kann axial zum zweiten inneren spiralförmig verzahnten Abschnitt angeordnet sein. Die Antriebswelle kann so konfiguriert sein, dass sie mit dem Motor gekoppelt ist. Die Antriebswelle kann einen äußeren spiralförmig verzahnten Abschnitt aufweisen, der so konfiguriert ist, dass er zu dem ersten inneren spiralförmig verzahnten Abschnitt der Keilwelle komplementär ist und zumindest teilweise innerhalb desselben positioniert ist. Die erste Abtriebswelle kann so konfiguriert sein, dass sie innerhalb der Antriebswelle positioniert und so konfiguriert ist, dass sie zur Drehung mit der Antriebswelle gekoppelt ist. Die erste Abtriebswelle kann so konfiguriert sein, dass sie mit dem inneren oder dem äußeren Exzenter gekoppelt ist. Die zweite Abtriebswelle kann so konfiguriert sein, dass sie mit dem äußeren oder dem inneren Exzenter gekoppelt ist. Der zweite Abtriebswelle kann einen äußeren spiralförmig verzahnten Abschnitt (264) aufweisen, der so konfiguriert ist, dass er zu dem zweiten inneren spiralförmig verzahnten Abschnitt der Keilwelle komplementär ist und zumindest teilweise innerhalb desselben positioniert ist.
  • In einem anderen Beispiel ist eine Verdichtungsmaschine offenbart und kann Folgendes umfassen: einen Maschinenrahmen, mindestens eine zylindrische Walzentrommel und ein Vibrationssystem. Die Walzentrommel kann drehbar mit dem Maschinenrahmen gekoppelt und um eine Trommelachse drehbar sein, die im Allgemeinen quer zu einer Fahrtrichtung der Verdichtermaschine ausgerichtet ist. Das Vibrationssystem kann der Walzentrommel zugeordnet sein und das Vibrationssystem kann optional Folgendes umfassen: einen äußeren Exzenter, einen inneren Exzenter, der innerhalb des äußeren Exzenters angeordnet ist, einen Motor, eine Keilwelle, eine Antriebswelle, eine erste Abtriebswelle und eine zweite Abtriebswelle. Die Keilwelle kann einen ersten inneren spiralförmig verzahnten Abschnitt und einen zweiten inneren spiralförmig verzahnten Abschnitt aufweisen. Der erste innere spiralförmig verzahnte Abschnitt kann in Bezug auf den zweiten inneren spiralförmig verzahnten Abschnitt entgegengesetzt verzahnt sein und kann axial zum zweiten inneren spiralförmig verzahnten Abschnitt angeordnet sein. Die Antriebswelle kann mit dem Motor gekoppelt sein. Die Antriebswelle kann einen äußeren spiralförmig verzahnten Abschnitt aufweisen, der zu dem ersten inneren spiralförmig verzahnten Abschnitt der Keilwelle passt und mit diesem gekoppelt ist. Die erste Abtriebswelle kann innerhalb der Antriebswelle positioniert und zur Drehung damit gekoppelt sein. Die erste Abtriebswelle kann mit dem inneren oder dem äußeren Exzenter gekoppelt sein. Die zweite Abtriebswelle kann so konfiguriert sein, dass sie mit dem äußeren oder dem inneren Exzenter gekoppelt ist. Die zweite Abtriebswelle kann einen äußeren spiralförmig verzahnten Abschnitt aufweisen, der zu dem zweiten inneren spiralförmig verzahnten Abschnitt der Keilwelle passt und mit diesem gekoppelt ist.
  • In einem anderen Beispiel wird ein Verfahren zum Betreiben eines Vibrationssystems einer Verdichtungsmaschine offenbart. Das Verfahren kann optional eine oder eine beliebige Kombination von Folgendem umfassen: Bereitstellen eines äußeren Exzenters innerhalb einer Walzentrommel der Verdichtungsmaschine; Bereitstellen eines inneren Exzenters innerhalb des äußeren Exzenters; Drehen des äußeren Exzenters und des inneren Exzenters; und Betätigen eines Linearantriebs, um eine selektive lineare Bewegung für eine Keilwelle und eine selektive Drehbewegung für eine Abtriebswelle über eine Verbindung zwischen einem äußeren spiralförmig verzahnten Abschnitt der zweiten Abtriebswelle und einem inneren spiralförmig verzahnten Abschnitt der Keilwelle bereitzustellen. Die Abtriebswelle kann mit dem äußeren Exzenter gekoppelt sein, wobei eine selektive lineare Bewegung durch den Linearantrieb der Keilwelle und eine Drehbewegung der Abtriebswelle einen gewichteten Teil des äußeren Exzenters relativ zu einem gewichteten Abschnitt des inneren Exzenters drehbar versetzen.
  • Figurenliste
  • In den Zeichnungen, die nicht unbedingt maßstabsgetreu gezeichnet sind, können ähnliche Ziffern ähnliche Komponenten in unterschiedlichen Ansichten beschreiben. Gleiche Ziffern mit unterschiedlichen Buchstabensuffixen können unterschiedliche Instanzen ähnlicher Komponenten darstellen. Die Zeichnungen veranschaulichen allgemein beispielhaft, aber nicht einschränkend, verschiedene Ausführungsformen, die in diesem Dokument diskutiert werden.
    • 1 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Verdichtermaschine gemäß einer Ausführungsform.
    • 2A ist eine perspektivische Ansicht eines Vibrationssystems, das in einer Trommel der Verdichtungsmaschine von 1 gemäß einer Ausführungsform verwendet wird.
    • 2B ist eine Querschnittsansicht des Vibrationssystems von 2A gemäß einer Ausführungsform.
    • 3A ist eine vergrößerte Querschnittsansicht eines Abschnitts des Vibrationssystems von 2B gemäß einer Ausführungsform.
    • 3B ist eine vergrößerte Querschnittsansicht des Abschnitts des Vibrationssystems von 3A, wobei eine innere Welle gemäß einer Ausführungsform entfernt ist.
    • 4 zeigt eine Draufsicht und eine Querschnittsansicht von Abschnitten des Vibrationssystems von 2A-3B, die eine Antriebswelle, eine Keilwelle und eine Abtriebswelle gemäß einer Ausführungsform umfassen.
  • Detaillierte Beschreibung
  • 1 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Verdichtermaschine 100 gemäß einer Ausführungsform. Die Verdichtermaschine 100 kann vom selbstfahrenden Typ sein, der aus eigener Kraft über eine Oberfläche 190 fahren kann. Die Verdichtermaschine 100 umfasst im Allgemeinen einen Körper oder Maschinenrahmen 110, der die verschiedenen physikalischen und strukturellen Merkmale verbindet und zuordnet, die es der Verdichtermaschine 100 ermöglichen, zu funktionieren. Diese Merkmale können eine Fahrerkabine 150 umfassen, die auf dem Maschinenrahmen 110 montiert ist, von der aus ein Bediener den Betrieb der Verdichtermaschine 100 steuern und lenken kann. Dementsprechend können sich eine Lenkfunktion und ähnliche Steuerungen in der Fahrerkabine 150 befinden. Um die Verdichtermaschine 100 über die Oberfläche 190 zu fahren, kann auch ein Antriebssystem wie ein Verbrennungsmotor an dem Maschinenrahmen 110 und 110 montiert sein und kann Strom erzeugen, der umgewandelt wird, um die Maschine physisch zu bewegen.
  • Die Verdichtermaschine 100 kann mindestens eine zylindrische Walze 120 umfassen, die um eine Walzenachse drehbar ist, die im Allgemeinen quer zu einer Fahrtrichtung der Verdichtermaschine 100 ausgerichtet ist. Die zylindrische Walze 120 umfasst ein erstes Ende 122 und ein gegenüberliegendes zweites Ende 124, wobei sich die Walzenachse DA zwischen dem ersten und dem zweiten Ende 122, 124 erstreckt. In der offenbarten Ausführungsform umfasst die Verdichtermaschine 100 auch eine zweite zylindrische Walze 140, die mit dem Maschinenrahmen 110 gekoppelt ist. Die Walzen 120, 140 sind unter Verwendung der jeweiligen Walzenstützen 115, 117 an dem Maschinenrahmen 110 angebracht. Die Walzen 120, 140 stehen in Rollkontakt mit der Oberfläche 190.
  • Die Verdichtungsmaschine verwendet die Walzentrommeln 120, 140, um eine Doppeltrommel-Vibrationsverdichtung zum Verdichten und/oder Erhöhen der Dichte eines verdichtbaren Materials der Oberfläche 190, wie z. B. Erde, Kies und bituminöse Gemische, durchzuführen, um eine Matte zu bilden. Obwohl die Verdichtungsmaschine 100 als Doppeltrommelmaschine gezeigt ist, kann in mindestens einigen Ausführungsformen die Verdichtungsmaschine eine Einzeltrommelmaschine, eine geteilte Trommelmaschine sein oder andere im Stand der Technik bekannte Konfigurationen verwenden (z. B. kann sie mehr als zwei Trommeln aufweisen).
  • 2A und 2B zeigen ein Vibrationssystem 200 der Trommel 120. Das Vibrationssystem 200 kann einen Motor 202, einen Linearantrieb 204, eine Schaltgabel 206, mehrere Wellen 208, einen ersten Exzenter 210 und einen zweiten Exzenter 212 umfassen. Der erste Exzenter 210 kann einen äußeren Exzenterabschnitt 214A und einen inneren Exzenterabschnitt 214B umfassen. Der zweite Exzenter kann einen äußeren Exzenterabschnitt 216A und einen inneren Exzenterabschnitt 216B umfassen.
  • Das Vibrationssystem 200 kann im Allgemeinen entlang der Trommelachse DA axial innerhalb der Trommel 120 (1) angeordnet sein. Das Vibrationssystem 200 kann innerhalb der Trommel durch Stützen getragen werden, die nicht speziell in 2A und 2B gezeigt sind. Der Motor 202 kann durch Keilverzahnung oder eine andere mechanische Verbindung mit den mehreren Wellen 208 gekoppelt sein. Der Linearantrieb 204 kann neben dem Motor 202 positioniert und mit Hilfe der Schaltgabel 206 mit einer der mehreren Wellen 208 gekoppelt sein. Die mehreren Wellen 208 können mit dem ersten Exzenter 210 und dem zweiten Exzenter 212 gekoppelt sein. Der äußere Exzenterabschnitt 214A kann einen Innenraum aufweisen, in dem der innere Exzenterabschnitt 214B dafür konfiguriert ist, positioniert zu werden. In ähnlicher Weise kann der äußere Exzenterabschnitt 216A einen Innenraum aufweisen, in dem der innere Exzenterabschnitt 216B dafür konfiguriert ist, positioniert zu werden.
  • Der erste Exzenter 210 und der zweite Exzenter 212 sind mit exzentrisch gewichteten Formen konfiguriert, um Vibrationen auf der Trommel zum Verdichten von Material zu induzieren. Insbesondere haben sowohl der äußere Exzenterabschnitt 214A als auch der äußere Exzenterabschnitt 216A einen Abschnitt 218, der relativ zu einem Abschnitt 220 gewichtet ist, wie in 2A gezeigt. In ähnlicher Weise haben sowohl der innere Exzenterabschnitt 214B als auch der innere Exzenterabschnitt 216B eine ähnliche Konstruktion mit einem Abschnitt 222, der relativ zu einem Abschnitt 224 gewichtet ist. Wenn die Abschnitte 218, 220, 222 und 224 gedreht werden, induziert dieser Gewichtsversatz aufgrund der Konfiguration Vibrationen, die auf die Trommel übertragen werden.
  • In dem Beispiel von 2A und 2B umfasst der Motor 202 einen Hydraulikmotor, der dafür konfiguriert ist, die mehreren Wellen 208 drehbar anzutreiben und daher den ersten Exzenter 210 und den zweiten Exzenter 212 einschließlich der Abschnitte 218, 220, 222 und 224 drehbar anzutreiben. Kurz gesagt und wie in Bezug auf 3A und 3B ausführlicher erläutert wird, kann der Linearantrieb 204 einen hydraulischen Antrieb umfassen, der eine erste der mehreren Wellen 208 linear axial bewegt, wodurch eine zweite der mehreren Wellen 208 gedreht wird. Die Drehung dieser zweiten der mehreren Wellen 208 dreht den äußeren Exzenterabschnitt 214A bzw. den äußeren Exzenterabschnitt 216A relativ zu dem inneren Exzenterabschnitt 214B bzw. dem inneren Exzenterabschnitt 216B. Diese Drehung taktet die gewichteten Abschnitte 218 des äußeren Exzenterabschnitts 214A und des äußeren Exzenterabschnitts 216A, so dass sie relativ zu dem gewichteten Abschnitt 222 des inneren Exzenterabschnitts 214B und des inneren Exzenterabschnitts 216B versetzt sind oder getaktet werden. Durch Einstellen des Versatzes zwischen den gewichteten Abschnitten 218 und 222 kann der erzeugte Schwingungsgrad eingestellt werden. Wie in 2A und 2B gezeigt, sind die gewichteten Abschnitte 218 und 222 im Wesentlichen ausgerichtet (d. h. nicht getaktet oder nicht versetzt), so dass bei dieser Anordnung ein maximaler Schwingungsgrad erreicht wird.
  • 3A ist eine Vergrößerung des Querschnitts von 2B. 3B ist der Querschnitt von 3A, wobei jedoch eine innerste Welle (nachstehend erörtert) entfernt ist.
  • Wie in 3A gezeigt, kann das Vibrationssystem 200 den Motor 202, den Linearantrieb 204, die Schaltgabel 206, die mehreren Wellen 208 und den ersten Exzenter 210 umfassen, wie zuvor diskutiert. Wie ferner in 3A dargestellt, können die mehreren Wellen 208 eine Antriebswelle 250, eine Keilwelle 252, eine erste Abtriebswelle 254 und eine zweite Abtriebswelle 256 umfassen. Zusätzlich kann das Vibrationssystem 200 ein Axiallager 258 umfassen.
  • In dem Beispiel von 3A kann der Motor 202 durch einen linearen Keil oder ein anderes mechanisches Drehmoment, das die Verbindung erleichtert, mit der Antriebswelle 250 gekoppelt sein. Somit kann die Antriebswelle 250 mit dem Motor 202 gekoppelt sein. Die Antriebswelle 250 kann innerhalb der Keilwelle 252 positioniert und intern mit dieser gekoppelt sein. Der Linearantrieb 204 kann an einer Außenseite mit der Keilwelle 252 durch Verbindung über die Schaltgabel 206 und das Axiallager 258 verbunden sein. Die erste Abtriebswelle 254 kann zumindest teilweise in die Antriebswelle 250 und die zweite Abtriebswelle 256 positioniert (d. h. eingefügt) sein. Die erste Abtriebswelle 254 kann mit der Antriebswelle 250 über einen linearen Keil oder ein anderes mechanisches Drehmoment gekoppelt sein, das die Verbindung erleichtert, wie in 3B gezeigt. Die erste Abtriebswelle 254 kann mit dem inneren Exzenter 214B über einen linearen Keil oder ein anderes mechanisches Drehmoment gekoppelt sein, das die Verbindung erleichtert, wie in 3B gezeigt. Die zweite Abtriebswelle 256 kann mit der Keilwelle 252 verbunden sein und kann zumindest teilweise in der Keilwelle 252 positioniert (d. h. eingefügt) sein. Die zweite Abtriebswelle 256 kann mit dem äußeren Exzenter 214A über einen linearen Keil oder ein anderes mechanisches Drehmoment gekoppelt sein, das die Verbindung erleichtert, wie in 3B gezeigt. Die zweite Abtriebswelle 256 kann dafür konfiguriert sein, mindestens einen Abschnitt der ersten Abtriebswelle 254 aufzunehmen. Somit umfasst in der Anordnung des Beispiels von 3A die erste Abtriebswelle 254 eine innerste Welle des Vibrationssystems 200 und kann zumindest teilweise innerhalb der zweiten Abtriebswelle 256, der Antriebswelle 250 und der Keilwelle 252 angeordnet sein.
  • Insbesondere kann die Antriebswelle 250 einen äußeren spiralförmig verzahnten Abschnitt 260 (in 4 nummeriert) aufweisen, der so konfiguriert ist, dass er zu einem ersten inneren spiralförmig verzahnten Abschnitt 262 (in 4 nummeriert) der Keilwelle 252 komplementär ist und mit diesem gekoppelt wird. Die zweite Abtriebswelle 256 kann einen äußeren spiralförmig verzahnten Abschnitt 264 (in 4 nummeriert) aufweisen, der so konfiguriert ist, dass er zu einem zweiten inneren spiralförmig verzahnten Abschnitt 266 (in 4 nummeriert) der Keilwelle 252 komplementär ist und mit diesem gekoppelt wird.
  • In dem Beispiel von 3A kann mindestens ein Abschnitt des Motors 202 mit einer Drehachse der mehreren Wellen 208 und insbesondere der Antriebswelle 250 ausgerichtet sein. Der Linearantrieb 204 kann neben dem Motor 202 positioniert sein (z. B. auf derselben Seite der mehreren Wellen 208 vom ersten Exzenter 210 und vom zweiten Exzenter 212), ist jedoch von der Drehachse der mehreren Wellen 208 einschließlich der Antriebswelle 250 versetzt.
  • Wie zuvor erläutert, kann der Motor 202 so konfiguriert sein, dass er den inneren Exzenter (hier ist nur 214B gezeigt) über die Antriebswelle 250 und die erste Abtriebswelle 254 drehbar antreibt. Der Motor 202 kann dafür konfiguriert sein, den äußeren Exzenter (hier ist nur 214A gezeigt) über die Keilwelle 252 und die zweite Abtriebswelle 256 drehbar anzutreiben. Der Linearantrieb 204 kann über die Schaltgabel 206 und das Axiallager 258 mit der Keilwelle 252 gekoppelt sein und eine lineare Bewegung der Keilwelle 252 entlang der Drehachse der mehreren Wellen 208 vorsehen. Insbesondere kann der Linearantrieb 204 dafür konfiguriert sein, eine selektive lineare Bewegung für die Keilwelle 252 bereitzustellen, und kann eine selektive Drehbewegung der zweiten Abtriebswelle 256 über die Verbindung zwischen dem äußeren spiralförmig verzahnten Abschnitt 264 der zweiten Abtriebswelle 256 und dem zweiten inneren spiralförmig verzahnten Abschnitt 266 der Keilwelle 252 bereitstellen. Die zweite Abtriebswelle 256 kann wie zuvor beschrieben mit dem äußeren Exzenter 214A gekoppelt sein. Somit versetzt eine selektive lineare Bewegung durch den Linearantrieb 204 der Keilwelle 252 und eine Drehbewegung der zweiten Abtriebswelle 256 den gewichteten Abschnitt 218 des äußeren Exzenters 214A relativ zu dem gewichteten Abschnitt 222 des inneren Exzenters 214B drehbar. Diese Drehbewegung der zweiten Abtriebswelle 256 kann in eine Richtung erfolgen, die der Richtung oder Drehung entgegengesetzt ist, die vom Motor 202 bereitgestellt wird.
  • 4 zeigt eine Explosionsansicht der Antriebswelle 250, der Keilwelle 252 und der zweiten Abtriebswelle 256 mit der im Querschnitt gezeigten Keilwelle 252. Wie zuvor diskutiert, kann die Antriebswelle 250 den äußeren spiralförmig verzahnten Abschnitt 260 aufweisen, der so konfiguriert ist, dass er zu dem ersten inneren spiralförmig verzahnten Abschnitt 262 der Keilwelle 252 komplementär ist und zumindest teilweise in diesem aufgenommen wird. Die zweite Abtriebswelle 256 kann den äußeren spiralförmig verzahnten Abschnitt 264 aufweisen, der so konfiguriert ist, dass er zu dem zweiten inneren spiralförmig verzahnten Abschnitt 266 der Keilwelle 252 komplementär ist und mit diesem gekoppelt wird. Es ist anzumerken, dass der erste innere spiralförmig verzahnte Abschnitt 262 der Keilwelle 252 und mit einer Spirale in der entgegengesetzten Richtung von dem zweiten inneren spiralförmig verzahnten Abschnitt 266 verzahnt ist und axial von der Spirale beabstandet ist. Wie in 4 gezeigt, hat der erste innere spiralförmig verzahnte Abschnitt 262 im Wesentlichen die gleiche Teilung wie der zweite innere spiralförmig verzahnte Abschnitt 266. In anderen Beispielen wird jedoch in Betracht gezogen, dass die Teilungen des ersten inneren spiralförmig verzahnten Abschnitts 262 relativ zu dem zweiten inneren spiralförmig verzahnten Abschnitt 266 unterschiedlich sein können.
  • Gewerbliche Anwendbarkeit
  • Das vorliegende Vibrationssystem 200 ist auf viele Verdichtungsmaschinen anwendbar.
  • Beispielsweise kann das offenbarte Vibrationssystem 200 Phasenverschiebungen (hier auch als Offset oder Taktung bezeichnet) des äußeren Exzenters 214A, 216A gegenüber dem inneren Exzenter 214B, 216B bereitstellen, die mit einer Änderung einer Schwingungsmenge verbunden sind, die von dem System 200 erzeugt und auf die Rotationstrommel 120 der Verdichtungsmaschine 100 übertragen wird.
  • In einem weiteren Beispiel kann sich die Lichtlinie 202 über einen Abstand vor der Walze erstrecken, um einen Fahrweg der Walze 120 anzuzeigen.
  • Das offenbarte Vibrationssystem 200 kann dazu beitragen, Platzbeschränkungen innerhalb der Walzentrommel 120 zu verringern. Dies liegt daran, dass der Linearantrieb 204 nicht an einem dem Motor 202 gegenüberliegenden Ende der mehreren Wellen 208 angeordnet oder auf andere Weise mit der Drehachse der mehreren Wellen 208 ausgerichtet sein muss, wie dies zuvor angenommen worden war. Vielmehr kann der Linearantrieb 204 von der Drehachse der mehreren Wellen 208 versetzt sein und der Linearantrieb 204 kann beispielsweise neben dem Motor 202 angeordnet sein. Infolgedessen ist das hier offenbarte Beispiel möglicherweise besser für die Verwendung in kleineren Maschinen geeignet, da es besser für Platzbeschränkungen geeignet ist.
  • In den Figuren und der vorstehenden Beschreibung sind verschiedene Beispiele dargestellt. Ein oder mehrere Merkmale aus einem oder mehreren dieser Beispiele können kombiniert werden, um andere Beispiele zu bilden.
  • Die obige detaillierte Beschreibung soll veranschaulichend und nicht einschränkend sein. Der Umfang der Offenbarung sollte daher unter Bezugnahme auf die beigefügten Ansprüche zusammen mit dem vollen Umfang der Äquivalente bestimmt werden, zu denen solche Ansprüche berechtigt sind.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • US 9103077 [0003]

Claims (10)

  1. Vibrationssystem (200) für eine Verdichtungsmaschine (100), wobei das Vibrationssystem Folgendes umfasst: einen äußeren Exzenter (214A oder 216A); einen inneren Exzenter (214B oder 216B); einen Motor (202); eine Keilwelle (252) mit einem ersten inneren spiralförmig verzahnten Abschnitt (262) und einem zweiten inneren spiralförmig verzahnten Abschnitt (266); wobei der erste innere spiralförmig verzahnte Abschnitt in Bezug auf den zweiten inneren spiralförmig verzahnten Abschnitt entgegengesetzt verzahnt ist und axial zu dem zweiten inneren spiralförmig verzahnten Abschnitt angeordnet ist; eine Antriebswelle (250), die zum Koppeln mit dem Motor konfiguriert ist, wobei die Antriebswelle einen äußeren spiralförmig verzahnten Abschnitt (260) aufweist, der dafür konfiguriert ist, zu dem ersten inneren spiralförmig verzahnten Abschnitt der Keilwelle komplementär und zumindest teilweise darin positioniert zu sein; eine erste Abtriebswelle (254), die dafür konfiguriert ist, in der Antriebswelle positioniert und dafür konfiguriert zu sein, sie zur Drehung damit zu koppeln, wobei die erste Abtriebswelle dafür konfiguriert ist, mit dem inneren Exzenter oder dem äußeren Exzenter gekoppelt zu sein; eine zweite Abtriebswelle (256), die dafür konfiguriert ist, mit dem äußeren Exzenter oder dem inneren Exzenters gekoppelt zu sein, wobei die zweite Abtriebswelle einen äußeren spiralförmig verzahnten Abschnitt (264) aufweist, der so konfiguriert ist, dass er zu dem zweiten inneren spiralförmig verzahnten Abschnitt der Keilwelle komplementär ist und zumindest teilweise innerhalb dieses Abschnitts positioniert ist.
  2. System nach Anspruch 1, wobei der Motor dafür konfiguriert ist, den inneren Exzenter über die Antriebswelle und die erste Abtriebswelle drehbar anzutreiben, und wobei der Motor dafür konfiguriert ist, den äußeren Exzenter über die Keilwelle und die zweite Abtriebswelle anzutreiben.
  3. System nach einem der Ansprüche 1 bis 2, wobei die erste Abtriebswelle eine innerste Welle des Vibrationssystems umfasst und zumindest teilweise in der zweiten Abtriebswelle, der Antriebswelle und der Keilwelle angeordnet ist.
  4. System nach einem der Ansprüche 1 bis 3, das ferner einen Linearantrieb (204) umfasst, der dafür konfiguriert ist, mit der Keilwelle zu koppeln, um eine lineare Bewegung der Keilwelle bereitzustellen.
  5. System nach Anspruch 4, das ferner eine Schaltgabel (206) umfasst, die zum Koppeln mit dem Linearantrieb konfiguriert ist, und ein Axiallager, das zum Koppeln mit der Schaltgabel und der Keilwelle konfiguriert ist, wobei der Linearantrieb durch Verbindung über die Schaltgabel und das Axiallager mit der Keilwelle verbunden ist.
  6. System nach Anspruch 4, wobei der Linearantrieb dafür konfiguriert ist, eine selektive lineare Bewegung der Keilwelle und eine selektive Drehbewegung der zweiten Abtriebswelle über die Verbindung zwischen dem äußeren spiralförmig verzahnten Abschnitt der zweiten Abtriebswelle und dem zweiten inneren spiralförmig verzahnten Abschnitt der Keilwelle bereitzustellen, und wobei die zweite Abtriebswelle mit dem äußeren Exzenter gekoppelt ist, wobei eine selektive lineare Bewegung durch den Linearantrieb der Keilwelle und eine Drehbewegung der zweiten Abtriebswelle einen gewichteten Teil des äußeren Exzenters relativ zu einem gewichteten Abschnitt des inneren Exzenters drehbar versetzen.
  7. System nach Anspruch 4, wobei mindestens ein Abschnitt des Motors mit einer Drehachse der Antriebswelle ausgerichtet ist, und wobei der Linearantrieb neben dem Motor positioniert ist, jedoch von der Drehachse der Antriebswelle versetzt ist.
  8. Verfahren zum Betreiben eines Vibrationssystems (200) einer Verdichtungsmaschine (100), wobei das Verfahren Folgendes umfasst: Bereitstellen eines äußeren Exzenters (214A oder 216A) innerhalb einer Walzentrommel (120) der Verdichtungsmaschine; Bereitstellen eines inneren Exzenters (214B oder 216B) innerhalb des äußeren Exzenters; Drehen des äußeren Exzenters und des inneren Exzenters; und Betreiben eines Linearantriebs (204), um eine selektive lineare Bewegung für eine Keilwelle (252) und eine selektive Drehbewegung für eine Abtriebswelle (256) über eine Verbindung zwischen einem äußeren spiralförmig verzahnten Abschnitt (264) der Abtriebswelle und einem inneren spiralförmig verzahnten Abschnitt (266) der Keilwelle bereitzustellen, und wobei die Ausgangswelle mit dem äußeren Exzenter gekoppelt ist, wobei eine selektive lineare Bewegung durch den Linearantrieb der Keilwelle und eine Drehbewegung der Abtriebswelle einen gewichteten Teil des äußeren Exzenters relativ zu einem gewichteten Abschnitt des inneren Exzenters drehbar versetzen.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, wobei die Keilwelle mit dem inneren spiralförmig verzahnten Abschnitt und einem zweiten inneren spiralförmig verzahnten Abschnitt (262) versehen ist, wobei der innere spiralförmig verzahnte Abschnitt in Bezug auf den zweiten inneren spiralförmig verzahnten Abschnitt entgegengesetzt verzahnt ist und axial zu dem zweiten inneren spiralförmig verzahnten Abschnitt angeordnet ist.
  10. Verfahren nach Anspruch 9, wobei das Drehen des äußeren Exzenters und des inneren Exzenters Folgendes umfasst: Koppeln einer Antriebswelle (250), die einen äußeren spiralförmig verzahnten Abschnitt (260) aufweist, mit dem zweiten inneren spiralförmig verzahnten Abschnitt der Keilwelle, Koppeln einer zweiten Abtriebswelle (254) mit der Antriebswelle und mit dem inneren Exzenter; und Betreiben eines Motors (202), um die Antriebswelle, die Keilwelle, die Abtriebswelle und die zweite Abtriebswelle zu drehen; wobei der Linearantrieb neben einem Motor positioniert ist, der den äußeren Exzenter und den inneren Exzenter dreht, und wobei der Linearantrieb und der Motor neben benachbarten Endabschnitten der Keilwelle und der Abtriebswelle gegenüber einem zweiten Endabschnitt neben dem äußeren Exzenter und dem inneren Exzenter positioniert sind.
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