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Die Erfindung betrifft eine Bodenverdichtungsvorrichtung zur Verdichtung eines Untergrundes mit einem Unterwagen mit einer Verdichtungsplatte, einem Oberwagen mit einer Grundmasse, und einem Schwingungserreger, mittels dessen zumindest die Verdichtungsplatte des Unterwagens in eine Schwingung versetzbar ist. Desweiteren beschreibt die Anmeldung ein flexibles Element zur Verbindung zweier gegeneinander schwingender Wellen einer Bodenverdichtungsvorrichtung.
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Stand der Technik
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Bodenverdichtungsvorrichtungen der hier beschriebenen Bauart, insbesondere Rüttelplatten, weisen üblicherweise eine Obermasse in Form eines Oberwagens mit einer gewissen Grundmasse, und einen Unterwagen mit einer Verdichtungsplatte auf, welche mit dem zu verdichtenden Untergrund in Verbindung steht. Dabei ist der Unterwagen schwingungsentkoppelt und in Kraft übertragender Weise mit dem Oberwagen verbunden und von einem oder mehreren Schwingungserregern gegenüber dem Oberwagen in eine Schwingung versetzbar.
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In der Regel umfasst der Schwingungserreger zumindest eine Antriebs- und zumindest eine Erregereinheit. Die Antriebseinheit ist im Stand der Technik sehr häufig als Verbrennungsmotor, mitunter aber auch zum Beispiel als Elektromotor ausgeführt. Es hat sich als praktisch erwiesen, die Antriebseinheit im Oberwagen einer Bodenverdichtungsvorrichtung anzuordnen, da sie hier zum einen vor starken Beschleunigungen geschützt ist und zum anderen zur Vergrößerung der Grundmasse des Oberwagens beiträgt. Alternativ beschreibt
EP 3 456 879 B1 eine Bodenverdichtungsvorrichtung, bei welchen ein Elektromotor zusammen mit einer Erregereinheit am Unterwagen einer Bodenverdichtungsvorrichtung angeordnet ist. Bei einer derartigen Anordnung vereinfacht sich die Problematik, die Antriebskraft eines Motors auf die Erregereinheit zu übertragen, da diese starr miteinander verbunden werden können.
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Üblicherweise aber wird die Antriebskraft eines im Oberwagen der Bodenverdichtungsvorrichtung angeordneten Motors über eine Hydraulik oder einen Riementrieb auf einen Schwingungserreger im Unterwagen der Bodenverdichtungsvorrichtung übertragen.
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Offenbarung der Erfindung
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine gegenüber dem Stand der Technik verbesserte Lösung, insbesondere im Hinblick auf eine kompakte Ausführbarkeit und einen niedrigen Verschleiß sowie auf eine hohe Lebensdauer anzugeben.
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Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Erfindungsgemäß vorgesehen ist eine Bodenverdichtungsvorrichtung zur Verdichtung eines Untergrundes, umfassend
- - einen Unterwagen mit einer Grundplatte,
- - einen Oberwagen, der schwingungsentkoppelt und in Kraft übertragender Weise mit dem Unterwagen verbunden ist und
- - einen Schwingungserreger, mittels dessen zumindest die Grundplatte des Unterwagens in eine Schwingung versetzbar ist, wobei der Schwingungserreger wenigstens eine Antriebseinheit und wenigstens eine Erregereinheit umfasst, wobei die wenigstens eine Erregereinheit an dem Unterwagen und die wenigstens eine Antriebseinheit an dem Oberwagen angeordnet ist, und die Antriebseinheit und der Oberwagen über eine Halterung derart miteinander verbunden sind, dass eine Gewichtskraft der Antriebseinheit in einem Ruhezustand der Bodenverdichtungsvorrichtung auf die Halterung eine Zugkraft oder ein Biegemoment in Verbindung mit einer Zugkraft ausübt.
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Dabei kann die Halterung, mittels der die Antriebseinheit an dem Oberwagen angeordnet ist, einstückig oder mehrteilig, beispielsweise in Form von mehreren Streben ausgeführt sein. Weist der Oberwagen eine Chassis bzw. einen Rahmen auf, so kann sie auch einstückig zusammen mit einem Teil des Rahmens ausgeführt sein.
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Ist die Halterung mehrteilig zu mehreren Elemente ausgeführt, gilt die Halterung auf Zug belastet, sofern die Elemente der Halterung in Summe auf Zug belastet sind.
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Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die Halterung als eine Aufhängung ausgeführt. Diese wird durch die Gewichtskraft der Antriebseinheit auf Zug belastet. Mit anderen Worten ist die Antriebseinheit bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel an dem Oberwagen hängend angeordnet.
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Vorteilhaft erfolgt die hängende Anordnung der zumindest einen Antriebseinheit auf der Unterseite des Oberwagens. Weist die Bodenverdichtungsvorrichtung mehrere Antriebseinheiten auf, so sind vorzugsweise sämtliche Antriebseinheiten auf der Unterseite des Oberwagens angeordnet.
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Weist der Oberwagen einen Unterboden, insbesondere zum Beispiel eine Bodenplatte auf, so können die zumindest eine oder die mehreren Antriebseinheiten vorteilhaft hängend an der Unterseite des Unterbodens, beziehungsweise hängend an der Unterseite der Bodenplatte des Oberwagens angeordnet sein.
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Üblicherweise sind der Oberwagen und der Unterwagen einer Bodenverdichtungsvorrichtung übereinander angeordnet. Sofern der Oberwagen zumindest überwiegend über dem Unterwagen angeordnet ist, ragt die zumindest eine Antriebseinheit in einen Zwischenraum zwischen dem Oberwagen und der Grundplatte des Unterwagens hinein. Mit anderen Worten könnte man formulieren, dass die Antriebseinheit zwar hängend am Oberwagen angeordnet ist, sich aber räumlich im Unterwagen befindet.
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Dort kann die Antriebseinheit raumsparend direkt neben einer an dem Unterwagen angeordnete Erregereinheit angeordnet sein. Weist die Bodenverdichtungsvorrichtung mehrere Schwingungserreger, d.h. mehrere Antriebseinheiten sowie mehrere Erregereinheiten auf, so können diese raumsparend in einer Ebene gegeneinander versetzt in einem Raumbereich zwischen Oberwagen und Grundplatte im Unterwagen angeordnet sein.
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Eine hängende Anordnung der zumindest einen Antriebseinheit beziehungsweise sämtlicher Antriebseinheiten bietet, insbesondere mit den vorbeschriebenen Ausgestaltungsmerkmalen, den Vorteil, die Antriebseinheit raumsparend direkt neben der Erregereinheit anordnen zu können. Somit wird eine kompakte Bauweise der Bodenverdichtungsvorrichtung ermöglicht. Durch die Aufhängung am Oberwagen befindet sich die Antriebseinheit zwar räumlich im Unterwagen, ist vorteilhaft aber dennoch von der vibrierenden Grundplatte entkoppelt.
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Zugleich bietet die vorbeschriebene Anordnung den Vorteil, dass ein im Oberwagen üblicherweise von der Antriebseinheit eingenommener Raum nunmehr für andere Nutzungsmöglichkeiten, insbesondere zur Unterbringung von elektrischen Energiespeichern oder einem Tank zur Verfügung steht.
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Vorteilhaft ist die zumindest eine Antriebseinheit derart hängend an dem Oberwagen angeordnet, dass eine Abtriebsachse der zumindest einen Antriebseinheit mit einer Antriebsachse der zumindest einen Erregereinheit fluchtet. Eine derartige Anordnung bietet den Vorteil, dass die Antriebseinheit sehr raumsparend mit der Erregereinheit verbindbar ist. Die Verbindung der Antriebseinheit mit der Erregereinheit erfolgt vorteilhaft mit einem elastischen und/oder flexiblen Element, welches ein Drehmoment übertragen, und zugleich einen Versatz von gegeneinander schwingenden Achsen kompensieren kann.
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In vorteilhaften Ausgestaltungsformen der Bodenverdichtungsvorrichtung ist das flexible und/oder elastische Element beispielsweise in Form eines Gummi-Elements, in Form einer Reifenkupplung, in Form einer Kardanverbindung, in Form einer Klauenkupplung, in Form einer doppelten Klauenkupplung, in Form einer Reifenkupplung, in Form einer Bogenzahnkupplung oder in Form einer einer Hardyscheibe, auch als Giubo-Kupplung bezeichnet, ausgeführt. Diese flexiblen Kupplungen bieten den Vorteil, sowohl radiale als auch axiale Achsversätze als auch leichte Achsneigungen verschleißarm kompensieren zu können.
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Weiterhin beschrieben wird eine weitere Bodenverdichtungsvorrichtung zur Verdichtung eines Untergrundes, umfassend
- - einen Unterwagen mit einer Grundplatte,
- - einen Oberwagen, der schwingungsentkoppelt und in Kraft übertragender Weise mit dem Unterwagen verbunden ist und
- - einen Schwingungserreger, mittels dessen zumindest die Grundplatte des Unterwagens in eine Schwingung versetzbar ist, wobei der Schwingungserreger wenigstens eine Antriebseinheit und wenigstens eine Erregereinheit umfasst, wobei die wenigstens eine Erregereinheit an dem Unterwagen und die wenigstens eine Antriebseinheit an dem Oberwagen angeordnet ist,
dadurch gekennzeichnet, dass eine von der Antriebseinheit angetriebene erste Welle mit einer mit der Erregereinheit verbundenen zweiten Welle fluchtet, und die erste Welle und die zweite Welle mit einem flexiblen und/oder elastischen Element miteinander gekoppelt sind.
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In einer vorteilhaften Ausführungsform der weiteren Bodenverdichtungsvorrichtung sind die erste Welle und die zweite Welle mit einer Klauenkupplung, einer doppelten Klauenkupplung, einer Reifenkupplung, einer Bogenzahnkupplung oder einer Hardyscheibe, auch als Giubo-Kupplung bezeichnet, miteinander verbunden. Diese elastischen Kupplungen bieten unabhängig von der Aufhängung der Antriebseinheit die zuvor für die erste Bodenverdichtungsvorrichtung beschriebenen Vorteile.
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Zeichnungen
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Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die anliegenden, schematischen Zeichnungen anhand bevorzugter Ausführungsformen näher erläutert.
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Es zeigen
- 1 einen Längsschnitt eines Ausführungsbeispiels der beschriebenen Bodenverdichtungsvorrichtung;
- 2 eine Prinzipskizze des Aufbaus der beschriebenen Bodenverdichtungsvorrichtung;
- 3a - 3f eine Detailansicht verschiedener Ausführungen einer Kopplung von einer Antriebseinheit und einer Erregereinheit.
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1 zeigt einen Längsschnitt eines Ausführungsbeispiels einer Bodenverdichtungsvorrichtung 1.
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Aus 1 ist eine Bodenverdichtungsvorrichtung 1 zur Verdichtung eines Untergrundes ersichtlich, wobei die Bodenverdichtungsvorrichtung 1 einen Unterwagen 2 mit einer Grundplatte 3, einen Oberwagen 4, der schwingungsentkoppelt und in Kraft übertragender Weise mit dem Unterwagen 2 verbunden ist, und mehrere Schwingungserreger 5 umfasst.
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Dabei sind im dargestellten Längsschnitt zwei von vier kreuzartig auf der Grundplatte 3 angeordneten Schwingungserregern 5 ersichtlich, mittels deren die Grundplatte 3 des Unterwagens 2 in eine Schwingung versetzbar ist. Jeder Schwingungserreger 5 umfasst eine Antriebseinheit 6 und eine Erregereinheit 7, wobei die Erregereinheit 7 jeweils an dem Unterwagen 2, konkret auf der Grundplatte 3, und die Antriebseinheit 6 jeweils an dem Oberwagen 4 angeordnet ist.
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Die Antriebseinheit 6 und der Oberwagen 4 sind jeweils über eine Halterung 8 miteinander verbunden, wobei eine Gewichtskraft der Antriebseinheit 6 in einem Ruhezustand auf die Halterung 8 eine Zugkraft ausübt. Die Halterung 8 ist in Form einer Aufhängung ausgeführt.
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Der Oberwagen 4 der Bodenverdichtungsvorrichtung 1 weist eine Unterseite 10 auf, die durch eine Unterseite 10 einer auch als Unterboden bezeichneten Bodenplatte 11 des Oberwagens 4 ausgebildet wird. Die Antriebseinheiten 6 sind allesamt auf der Unterseite 10 des Oberwagens 4 angeordnet.
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Der Oberwagen 4 der Bodenverdichtungsvorrichtung 1 ist über dem Unterwagen 2 angeordnet und die Antriebseinheiten 6 ragen in einen Zwischenraum zwischen der Unterseite 10 des Oberwagens 4 und der Grundplatte 3 des Unterwagens 2 hinein. Damit befinden sie sich sozusagen in einem Raumbereich des Unterwagens 2. Der Oberwagen 4 wird von Dämpfungselementen 12 getragen. In einem Raumbereich des Oberwagens 4 ist ein elektrischer Energiespeicher 15 in Form eines Akkumulators angeordnet.
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2 zeigt eine Prinzipskizze des Aufbaus der beschriebenen Bodenverdichtungsvorrichtung 1, anhand derer die an dem Ausführungsbeispiel beschriebenen Merkmale einfacher ersichtlich sind. Dabei wurden die Antriebseinheiten 6 sowie deren Halterungen 8 vereinfachend jeweils als ein einziger Block 6; 8 dargestellt. Zugleich wird damit zum Ausdruck gebracht, dass die Halterung 8 durch ein Merkmal der Antriebseinheit 6 ausgeführt werden kann, bzw. dass die Halterung 8 und Antriebseinheit 6 einstückig ausgeführt sein können, oder aber die Antriebseinheiten 6 mit Hilfe von Halterungen 8 wie Schrauben, Bolzen oder Nieten auf der Unterseite 10 des Oberwagens 4 befestigt sein können.
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Wie aus 2 im Prinzip, und aus 3 im Detail ersichtlich sind die Antriebseinheiten 6 und die Erregereinheiten 7 derart nebeneinander angeordnet, dass die jeweiligen Abtriebsachsen 13 der Antriebseinheiten 6 und die jeweiligen Antriebsachsen 14 der Erregereinheiten 7 miteinander fluchten.
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Weiterhin sind die jeweiligen Abtriebsachsen 13 und Antriebsachsen 14 mit einem flexiblen und/oder elastischen Element 9 miteinander verbunden.
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Dabei ermöglicht das flexible und/oder elastische Element 9 die Übertragung eines von der Antriebseinheit 6 erzeugten Drehmoments bei gleichzeitigem Ausgleich von radialen und/oder axialen, schwingungsbedingten Ausschlägen der im Ruhezustand fluchtenden Achsen.
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3a - 3f zeigen eine Detailansicht verschiedener Ausführungen einer Kopplung von einer Antriebseinheit und einer Erregereinheit. Verallgemeinert als das flexible und/oder elastische Element 9 bezeichnet, kann die Verbindung einer von der Antriebseinheit 6 angetriebenen ersten Welle 13 mit einer mit der Erregereinheit 7 verbundenen zweiten Welle 14 auf verschiedene Weise ausgeführt sein.
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3a zeigt eine erste Ausführungsform eines flexiblen und/oder elastischen Elements 9, wobei dieses in Form einer Klauenkupplung 16 ausgeführt ist.
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3b zeigt eine zweite Ausführungsform eines flexiblen und/oder elastischen Elements 9, wobei dieses in Form einer doppelten Klauenkupplung 17 ausgeführt ist.
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3c zeigt eine dritte Ausführungsform eines flexiblen und/oder elastischen Elements 9, wobei dieses in Form einer doppelten Klauenkupplung 17 mit einem zwischen den einzelnen Klauenkupplungen 16 angeordneten Achsstück 21 ausgeführt ist, welches geeignet ist, die zwischen den Wellen zulässigen Bewegungen zu vergrößern.
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3d zeigt eine vierte Ausführungsform eines flexiblen und/oder elastischen Elements 9, wobei dieses in Form einer Reifenkupplung 18 ausgeführt ist.
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3e zeigt eine fünfte Ausführungsform eines flexiblen und/oder elastischen Elements 9, wobei dieses in Form einer Bogenzahnkupplung 19 ausgeführt ist.
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3f zeigt eine sechste Ausführungsform eines flexiblen und/oder elastischen Elements 9, wobei dieses in Form einer auch als Giubo-Kupplung bezeichneten Hardyscheibe 20 ausgeführt ist.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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