DE10210049A1

DE10210049A1 - compaction roller

Info

Publication number: DE10210049A1
Application number: DE10210049A
Authority: DE
Inventors: Richard Stelbrink; Steffen Wachsmann
Original assignee: ABG Allgemeine Baumaschinen GmbH
Current assignee: ABG Allgemeine Baumaschinen GmbH
Priority date: 2002-03-07
Filing date: 2002-03-07
Publication date: 2003-10-09
Anticipated expiration: 2022-03-08
Also published as: CN1445415A; DE50310053D1; EP1342849B1; EP1342849A3; CN100529263C; US20030223817A1; JP4203725B2; DE10210049B4; EP1342849A2; JP2004003296A

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Verdichtungswalze mit wenigstens einem Walzkörper (2, 3) mit einem Vibrationsantrieb, der eine axial zum Walzkörper (2, 3) in diesem gelagerte, antreibbare Erregerwelle (14) mit einer Unwucht umfaßt, wobei die Unwucht einen mittig zur Achse des Walzkörpers (2, 3) angeordneten und von der Erregerwelle (14) gehaltenen Unwuchtzylinder (16) mit einem durch eine Verstelleinrichtung hydraulisch radial zur Achse des Walzkörpers (2, 3) verstellbaren Unwuchtkolben (17) aufweist.The invention relates to a compacting roller with at least one roller body (2, 3) with a vibration drive, which comprises an exciter shaft (14) which is drivable axially to the roller body (2, 3) and is unbalanced, the unbalance being centered on the axis of the Rolling body (2, 3) arranged and held by the excitation shaft (14) imbalance cylinder (16) with an unbalance piston hydraulically adjustable by an adjusting device radially to the axis of the rolling body (2, 3).

Description

Die Erfindung betrifft eine Verdichtungswalze nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. The invention relates to a compacting roller according to the preamble of Claim 1.

Es ist angestrebt, ungebundene sowie hydraulisch oder bituminös gebundene Materialien im Erd- bzw. Straßenbau möglichst zügig auf die vorgeschriebene Proctor- bzw. Marshalldichte zu verdichten, zugleich aber eine Überverdichtung zu verhindern und vor allem bei Verschleißschichten Kornzertrümmerungen der mineralischen Bestandteile zu minimieren. It is aimed at unbound as well as hydraulically or bituminously bound Materials in earthworks or road construction as quickly as possible to the prescribed To compress Proctor or Marshall density, but at the same time to over-compress prevent and especially in the case of wear layers crushed grain to minimize mineral components.

Bei bituminösen Straßenbelägen ist ein Glätten der Oberfläche beim Verdichten zu vermeiden, um entweder einen guten Schichtverbund bzw. bei Verschleißschichten eine hohe Griffigkeit zu gewährleisten. Das Einstellen optimaler Systemgrößen für kurze Verdichtungszeiten ist bei bituminösen Materialien zwingend erforderlich, da durch Abkühlen des Materials die Verdichtbarkeit schwindet und im ungünstigsten Fall die vorgeschriebene Enddichte nicht erreicht werden kann. Bei der Verdichtung von Drainasphalt (offenporiger Asphalt) dürfen die Poren im oberflächennahen Bereich nicht verschlossen werden, um die gewünschte Wasserableitung zu erzielen und den sogenannten "Air-Pumping" Effekt beim Abrollen von Autoreifen in der Kontaktzone zwischen Reifen und Fahrbahn zu verringern. In the case of bituminous road surfaces, the surface must be smoothed out Avoid compression to either a good layer composite or at Wear layers to ensure a high grip. Setting optimal System sizes for short compression times is for bituminous materials absolutely necessary, because the material cools down disappears and, in the worst case, does not reach the prescribed final density can be. When compacting drainage asphalt (open-pore asphalt), the Pores in the near-surface area cannot be closed to achieve the desired To achieve water drainage and the so-called "Air Pumping" effect in Rolling of car tires in the contact zone between the tires and the road reduce.

Bei zu hohen Schwingungsamplituden des Walzkörpers oder bei Vibrationsfrequenzen nahe der Eigenfrequenz von z. B. Brücken- oder anderen Bauwerken können diese geschädigt werden, so daß in diesen Fällen insbesondere bei Walzen mit konventionellen Kreisschwingern die Vibration zum Vermeiden von Schäden ausgeschaltet werden muß. Resultierend ist dann zum Erreichen der vorgeschriebenen Enddichte eine größere Zahl von statischen Walzübergängen erforderlich, sofern die Enddichte mittels statischem Walzen überhaupt erreicht werden kann. If the vibration amplitude of the roller body is too high or Vibration frequencies close to the natural frequency of z. B. bridge or other Buildings can be damaged, so that in these cases in particular in the case of rollers with conventional circular vibrators, the vibration to avoid Damage must be eliminated. The result is then to achieve the prescribed final density a larger number of static rolling transitions required if the final density is reached at all by means of static rolling can be.

Es ist bekannt, Vibrationswalzen zum Verdichten ungebundener Böden sowie hydraulischer oder bituminöser Schichten mit einem Kreisschwinger auszurüsten. Hierbei ist mindestens eine feste Unwucht vorgesehen. Zusätzlich kann, wie es meistens der Fall ist, ein zusätzliches Umschlaggewicht vorgesehen sein, um zwei unterschiedliche Nominalamplituden zu erzeugen. Eine Verstellung der Amplitude zwischen den beiden Nominalamplituden ist allerdings nicht möglich. It is known to use vibratory rollers to compact unbound soils as well to equip hydraulic or bituminous layers with a circular oscillator. At least one fixed unbalance is provided here. Additionally, how it can Most often, an additional envelope weight can be provided by two to generate different nominal amplitudes. Adjusting the amplitude however, it is not possible between the two nominal amplitudes.

Ferner ist es bekannt, eine Asphaltverdichtung mit einem Walzkörper ohne Kreis- bzw. gerichtete Schwingungen mittels der sogenannten Oszillation vorzunehmen, vgl. EP 0 053 598 B. Eine Tiefenverdichtung findet jedoch nicht statt, da hier das Material ausschließlich durch eine statische Linienlast und wechselnd durch Scherbeanspruchung verdichtet wird. Durch den erzwungenen Schlupf zwischen Walzkörper und Boden sind Traktionsprobleme unvermeidbar. Das oszillierende Moment wird durch zwei parallel zur Drehachse der Walze gelagerte Unwuchtwellen erzeugt, deren um 180° versetzte Unwuchten gleichsinnig synchron laufen. Der oszillierende Effekt kann bei bituminösen Materialien zu unerwünschten Wellen, zu Glättungen und zum Porenverschluss führen. Furthermore, it is known to use asphalt compaction with a roller body without Circular or directional vibrations using so-called oscillation to make, cf. EP 0 053 598 B. However, there is no deep compaction, since here the material is only changing due to a static line load is compacted by shear stress. Because of the forced hatching Traction problems between the roller body and the floor are inevitable. The oscillating moment is supported by two parallel to the axis of rotation of the roller Unbalanced shafts are generated, the unbalances offset by 180 ° in the same direction to run. The oscillating effect can be undesirable with bituminous materials Waves, smoothing and pore closure.

Ferner ist es bei Verdichtungswalzen bekannt, den Winkel zwischen einer um die Walzkörperachse verdrehbaren Unwucht gegenüber einer festen Unwucht zu verstellen, so daß die resultierende Unwucht stufenlos einstellbar ist. It is also known in the case of compacting rollers to change the angle between one .mu.m the rolling body axis rotatable unbalance compared to a fixed unbalance adjust so that the resulting unbalance is continuously adjustable.

Aus DE 694 25 111 T2 ist es bekannt, bei einer Verdichtunsgwalze eine Unwucht, die quer zur Walzkörperachse drehbar angeordnet ist, über einem Hydraulikzylinder und einer Verbindungsstange stufenlos zu verstellen. Dies ist jedoch sehr aufwendig. From DE 694 25 111 T2 it is known that an unbalance in a compacting roller, which is rotatably arranged transversely to the roll body axis, via a hydraulic cylinder and a connecting rod can be adjusted continuously. However, this is very consuming.

Bei den Verdichtungswalzen, die in DE 41 29 182 A1 und EP 0 954 187 A2 beschrieben sind, besteht ein Richtschwinger aus mindestens zwei gegensinnig laufenden Erregerwellen, dessen resultierende Kraft momentenfrei stufenlos aus einer Horizontalrichtung in einer Vertikalrichtung verdreht werden kann. Die Nominalamplitude bzw. Unwucht wird bei diesem System nicht verändert. Auch hier können insbesondere bei Horizontalschwingungen unerwünschte Wellen, Glättungen und Porenverschlüsse auftreten. With the compaction rollers, which are described in DE 41 29 182 A1 and EP 0 954 187 A2 are described, a directional oscillator consists of at least two in opposite directions running excitation shafts, the resulting force of which is continuously and torque-free a horizontal direction can be rotated in a vertical direction. The The nominal amplitude or unbalance is not changed in this system. Here too Unwanted waves, especially with horizontal vibrations, Smoothing and pore closures occur.

Aus DE 100 31 617 A1 ist ferner ein Vibrationserreger für eine Bodenverdichtungsmaschine bekannt, bei dem eine Erregerwelle mit einer Unwucht vorgesehen ist, wobei ein radial zur Erregerwelle angeordneter Zylinder mit federbeaufschlagtem Kolben dazu verwendet wird, eine automatische Verstellung der Unwucht aufgrund sich durch Änderung der Drehzahl verändernder Zentrifugalkraft zu bewirken. Abgesehen davon, daß die hohe Nichtlinearität von Zentrifugalkräften mit veränderlicher Exzentrizität und Drehzahl die Federkräfte von Metall- oder Ölfedern nicht vollständig ausgleichen kann, wird auch hier jeder Frequenz genau eine Amplitude zugeordnet. Außerdem kann die Unwuchtwelle aus dem Stand nur mit großer Unwucht beschleunigt werden. From DE 100 31 617 A1 is also a vibration exciter for a Soil compacting machine known in which an excitation shaft with an unbalance is provided, with a cylinder arranged radially to the excitation shaft spring-loaded piston is used for automatic adjustment the unbalance due to changing speed changes To cause centrifugal force. Apart from the fact that the high nonlinearity of Centrifugal forces with variable eccentricity and speed are the spring forces of Everyone will not be able to fully compensate metal or oil springs Frequency assigned exactly one amplitude. In addition, the unbalanced shaft can the stand can only be accelerated with great imbalance.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Verdichtungswalze nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zu schaffen, die eine optimale Anpassung der Vibration an die jeweiligen Straßenbaumaterialien bzw. an die örtlichen Begebenheiten wie Brücken sowie schwingungsempfindliche Bauwerke und Einrichtungen ermöglicht. The object of the invention is a compacting roller according to the preamble of claim 1 to create the optimal adaptation of the vibration to the respective road construction materials or to local conditions such as bridges as well as vibration-sensitive structures and facilities.

Diese Aufgabe wird entsprechend dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 gelöst. This task will be in accordance with the characterizing part of the claim 1 solved.

Hierdurch ist es konstruktiv einfach möglich, die Nominalamplitude der Vibration ihres Walzkörpers zu verstellen. Dies ermöglicht weiter, die Vibrationsfrequenz und die Fahrgeschwindigkeit der Vibrationswalze wiederum zur Erzielung optimaler Verdichtungsergebnisse automatisch an die Nominalamplitude anzupassen. So kann die Verdichtung großer Schichtdicken, z. B. Frostschutzschichten, dünner Schichtdicken, z. B. einer Deckschicht für Kompaktasphalt sowie empfindlicher Schichten wie offenporiger Asphalt gewährleistet werden. This makes it structurally simple to determine the nominal amplitude of the Vibration of your rolling body to adjust. This further enables the Vibration frequency and the driving speed of the vibration roller in turn Achieving optimal compaction results automatically at the nominal amplitude adapt. So the compression of large layer thicknesses, for. B. Antifreeze layers, thin layer thicknesses, e.g. B. a top layer for Compact asphalt and sensitive layers such as open-pore asphalt be guaranteed.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung und den Unteransprüchen zu entnehmen. Further embodiments of the invention are the following description and the subclaims.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von in den beigefügten Abbildungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. The invention is illustrated below in the accompanying figures illustrated embodiments explained in more detail.

Fig. 1 zeigt schematisiert in Seitenansicht eine Tandem-Verdichtungswalze. Fig. 1 shows schematically in side view a tandem compacting roller.

Fig. 2 zeigt einen Walzkörper der Tandem-Verdichtungswalze von Fig. 1 im Schnitt. Fig. 2 shows a rolling body of the tandem compacting roller of Fig. 1 in section.

Fig. 3 zeigt einen Ausschnitt von Fig. 2. FIG. 3 shows a section of FIG. 2.

Fig. 4a und 4b zeigen zwei Ausführungsformen einer Verstelleinrichtung für die Nominalamplitude der Tandem-Verdichtungswalze von Fig. 1. FIGS. 4a and 4b show two embodiments of an adjustment for the nominal amplitude of the tandem compaction roller of FIG. 1,.

Fig. 5a bis 5c zeigen drei verschiedene Betriebseinstellungen für die Tandem- Verdichtungswalze von Fig. 1. FIGS. 5a to 5c show three different operating settings for the tandem compaction roller of FIG. 1,.

Die in Fig. 1 dargestellte Tandem-Verdichtungswalze umfaßt einen Oberaufbau 1 mit Fahrerkabine, unter dem vorne und hinten jeweils ein Walzkörper 2 bzw. 3 über lenkbare Drehschemel 4 montiert ist. Zwischen den beiden Walzkörpern 2, 3 befindet sich ein Motorenraum 5, der einen Antriebsmotor, gewöhnlich ein Dieselmotor, aufnimmt. The tandem compacting roller shown in FIG. 1 comprises an upper structure 1 with a driver's cab, under which a roller body 2 or 3 is mounted in each case via a steerable turntable 4 at the front and rear. Between the two roller bodies 2 , 3 there is an engine compartment 5 which receives a drive engine, usually a diesel engine.

Wie in Fig. 2 dargestellt, umfaßt der vordere und/oder hintere Walzkörper 2, 3 zwei in Axialrichtung nebeneinander angeordnete Bandagenhälften 6a, 6b sowie jeweils einen sich radial erstreckenden Bandagenboden 7 mit einer mittleren Durchtrittsöffnung. An den Bandagenböden 7 ist jeweils ein Lagerflansch 8 befestigt. Die beiden Bandagenhälften 6a, 6b sind über die beiden Lagerflansche 8 und einem Distanzrohr 9 um die Walzkörperachse verdrehbar miteinander verbunden, indem zwischen einem Lagerflansch 8 und dem Distanzrohr 9 ein Lager 10, etwa ein Wälzlager, angeordnet ist. As shown in Fig. 2, the front and / or rear roll body 2 , 3 comprises two drum halves 6 a, 6 b arranged side by side in the axial direction and each have a radially extending drum base 7 with a central passage opening. A bearing flange 8 is attached to each of the drum bases 7 . The two bandage halves 6 a, 6 b are connected to one another via the two bearing flanges 8 and a spacer tube 9 so as to be rotatable about the roller body axis, in that a bearing 10 , for example a roller bearing, is arranged between a bearing flange 8 and the spacer tube 9 .

Der lenkbar mit dem Oberaufbau 1 verbundene Drehschemel 4 ist beidseitig elastisch über Dämpfungselemente 11, etwa Gummi-Metall-Elemente, und eine Flanschplatte 11a mit jeweils einem hohlen hydraulischen Fahrmotor 12 verbunden. Die Fahrmotoren 12 sind abtriebsseitig über einen Flansch 13 mit dem benachbarten Lagerflansch 8 verbunden und treiben somit jeweils die Bandagenhälften 6a, 6b an. The turntable 4, which is steerably connected to the superstructure 1 , is elastically connected on both sides via damping elements 11 , for example rubber-metal elements, and a flange plate 11 a, each with a hollow hydraulic drive motor 12 . The traction motors 12 are connected on the output side via a flange 13 to the adjacent bearing flange 8 and thus each drive the drum halves 6 a, 6 b.

In der Mitte des Walzkörpers befindet sich eine Erregerwelle 14, die durch einen hydraulischen Vibrationsmotor 15 angetrieben wird und über Lager gegenüber den Lagerflanschen 8 gelagert ist. Ein Unwuchtzylinder 16 ist mittig in einer Bohrung der Erregerwelle 14 montiert. Hierzu besitzt der Unwuchtzylinder 16 einen entsprechenden Bund und auf der gegenüberliegenden Seite einen Gewindeabschnitt zum Verspannen mittels eines Spannrings und eines Mutterpaares. Der Unwuchtzylinder 16 nimmt radial zur Walzkörperachse hydraulisch verstellbar einen Unwuchtkolben 17 auf. In the middle of the roller body there is an excitation shaft 14 which is driven by a hydraulic vibration motor 15 and is supported by bearings opposite the bearing flanges 8 . An unbalance cylinder 16 is mounted centrally in a bore in the excitation shaft 14 . For this purpose, the unbalance cylinder 16 has a corresponding collar and on the opposite side a threaded section for bracing by means of a clamping ring and a pair of nuts. The unbalance cylinder 16 accommodates an unbalance piston 17 in a hydraulically adjustable manner radially to the roll body axis.

Bei Verändern der Exzentrizität durch Verschieben des Unwuchtkolbens 17 kann die Unwucht in der Erregerwelle 14, die zum Erreichen der kleinsten Nominalamplitude des Walzkörpers genügt, stufenlos addiert werden. Der Unwuchtkolben 17 kann mit Blei gefüllt sein, um bei geringstem Bauraum einen möglichst großen Verstellbereich der Nominalamplitude zu erreichen. When the eccentricity is changed by moving the unbalance piston 17 , the unbalance in the excitation shaft 14 , which is sufficient to achieve the smallest nominal amplitude of the roller body, can be added continuously. The unbalance piston 17 can be filled with lead in order to achieve the largest possible adjustment range of the nominal amplitude in the smallest installation space.

Der Unwuchtkolben 17 ist mit Führungsbändern und einem Kolbendichtring ausgestattet. Verformungen der Erregerwelle 14 (Biegung aufgrund von Zentrifugalkräften) werden auf den Unwuchtzylinder 16 durch ein ausreichendes Spiel nicht übertragen. Die erforderliche Ölmenge zum Verschieben des Unwuchtkolbens 17 wird durch eine Bohrung 18 in der Erregerwelle 14 zur Verfügung gestellt. Der Öldruck wird über eine Verjüngung des Unwuchtkolbens 17 und Bohrungen 19 zum Kolbenboden übertragen. The unbalance piston 17 is equipped with guide bands and a piston sealing ring. Deformations of the excitation shaft 14 (bending due to centrifugal forces) are not transmitted to the unbalance cylinder 16 due to sufficient play. The amount of oil required to move the unbalance piston 17 is made available through a bore 18 in the excitation shaft 14 . The oil pressure is transmitted to the piston head via a taper of the unbalance piston 17 and bores 19 .

In einem der Lagerflansche 8 befindet sich ein Öleinlauf- und -ablaufnippel 20, um den Raum innerhalb des Distanzrohrs 9, die benachbarten Lager etc. zu schmieren. In one of the bearing flanges 8 there is an oil inlet and outlet nipple 20 in order to lubricate the space inside the spacer tube 9 , the adjacent bearings etc.

Wie aus Fig. 3 ersichtlich, erfolgt die Druckbeaufschlagung des Unwuchtkolbens 17 mittels einer genau dosierten Ölmenge zum Verschieben des Unwuchtkolbens 17 über eine Drehdurchführung 21, die aufgrund von Gummifedern 22 und einer zusätzlichen schwingenden Masse 23 schwingungsarm an einem der Fahrmotoren 12 aufgehängt ist. Die schwingende Masse 23 nimmt einen Adapter 24 auf, der verschiebbar einen Kolben 25 lagert, der über ein Rohr 26 mit einem weiteren, von der Erregerwelle 14 aufgenommenen Kolben 27 verbunden ist. Radiale und axiale Verschiebungen zwischen Drehdurchführung 21 und Erregerwelle 14 aufgrund von Wärmedehnungen werden durch Dichtungen 28 der Kolben 25, 27 ausgeglichen. Stifte 29 verhindern ein Drehschlupf zwischen den Dichtungen 28 und der Erregerwelle 14 bzw. dem Adapter 24 der Drehdurchführung 21. As can be seen from FIG. 3, the unbalance piston 17 is pressurized by means of a precisely metered amount of oil for displacing the unbalance piston 17 via a rotary leadthrough 21 which is suspended on one of the traction motors 12 with low vibrations due to rubber springs 22 and an additional oscillating mass 23 . The oscillating mass 23 receives an adapter 24 which slidably supports a piston 25 which is connected via a tube 26 to a further piston 27 received by the excitation shaft 14 . Radial and axial displacements between the rotary union 21 and the excitation shaft 14 due to thermal expansion are compensated for by seals 28 of the pistons 25 , 27 . Pins 29 prevent rotational slip between the seals 28 and the excitation shaft 14 or the adapter 24 of the rotary union 21 .

Gemäß der in Fig. 4a dargestellten Ausführungsform wird das erforderliche Ölvolumen zum Ändern der Position des Unwuchtkolbens 17 durch Verschieben eines Verstellkolbens 34 eines Stellzylinders 34a dosiert. Hierbei ist die Kolbenstange 30 des Verstellkolbens 34 mit einem Trapez- oder Kugelgewindetrieb 31 verbunden, deren Spindel bei Zug- oder Druckbeanspruchung nicht verschiebbar (selbsthemmend) ist. Angetrieben wird der Gewindetrieb 31 mit einem Elektro- oder Hydraulikmotor 32. Eine inkrementale Wegmessung an der Kolbenstange oder gegebenenfalls Winkelmessung am Gewindetrieb 31 (vorzugsweise darin integriert und daher nicht dargestellt) wird zur Einstellung der Exzentrizität des Unwuchtkolbens 17 bzw. der Nominalamplitude genutzt. Zum Kalibrieren und zum Ausgleich von Lecköl ist kolbenseitig ein zweiter Ölanschluss vorgesehen, dessen 2/2-Wegeventil 33 abhängig vom Betriebszustand automatisch in Position Durchfluss geschaltet werden kann. According to the embodiment shown in Fig. 4a embodiment, the required volume of oil is metered for changing the position of the unbalance piston 17 by moving an adjusting piston 34 of an actuating cylinder 34 a. Here, the piston rod 30 of the adjusting piston 34 is connected to a trapezoidal or ball screw drive 31 , the spindle of which cannot be displaced (self-locking) when subjected to tensile or compressive stress. The screw drive 31 is driven by an electric or hydraulic motor 32 . An incremental displacement measurement on the piston rod or possibly an angle measurement on the screw drive 31 (preferably integrated therein and therefore not shown) is used to adjust the eccentricity of the unbalance piston 17 or the nominal amplitude. A second oil connection is provided on the piston side for calibrating and compensating for leakage oil, the 2/2-way valve 33 of which can be automatically switched to the flow position depending on the operating state.

Gemäß der in Fig. 4b dargestellten Ausführungsform wird das erforderliche Ölvolumen zum Ändern der Position des Unwuchtkolbens 17 unter Verwendung des Verstellkolbens 34 und seiner Kolbenstange 30 kolbenstangenseitig durch ein variables Ölvolumen verändert. Hierzu werden Elektromagnete eines 3/3- Wegeventils 35 taktweise so angesteuert, daß der Verstellkolben 34 in sehr kleinen Abständen verschoben werden kann. Der Verstellkolben 34 bewegt sich bei Druckschaltung des 3/3-Wegeventils 35 in Richtung Kolbenseite, bei Tankschaltung aufgrund der Zentrifugalkraft des Unwuchtkolbens 17 in Richtung Kolbenstangenseite. Die Sperr-Nullstellung des 3/3-Wegeventils 35 ersetzt hier die selbsthemmende Wirkung des Gewindetriebs 31 von Fig. 4a. Die Funktion des Verstellkolbens 34 mit Kolbenstange 30 ist hier ausschließlich die inkrementale Wegmessung für die Einstellung der Exzentrizität des Unwuchtkolbens 17 bzw. der Nominalamplitude. Die Kalibrierung und der Leckölausgleich entspricht denjenigen von Fig. 4a. According to the embodiment shown in FIG. 4b, the oil volume required to change the position of the unbalance piston 17 is changed by using a variable oil volume using the adjusting piston 34 and its piston rod 30 on the piston rod side. For this purpose, electromagnets of a 3/3-way valve 35 are actuated in cycles so that the adjusting piston 34 can be displaced at very small intervals. The adjusting piston 34 moves in the direction of the piston side when the 3/3-way valve 35 is switched under pressure, and in the direction of the piston rod side when the tank is switched due to the centrifugal force of the unbalance piston 17 . The blocking zero position of the 3/3-way valve 35 here replaces the self-locking effect of the screw drive 31 of FIG. 4a. The function of the adjusting piston 34 with piston rod 30 here is exclusively the incremental displacement measurement for setting the eccentricity of the unbalance piston 17 or the nominal amplitude. The calibration and the leak oil compensation correspond to those of Fig. 4a.

In den Fig. 5a bis 5c sind verschiedene Positionen des Unwuchtkolbens 17 im Zusammenhang mit einer Verstelleinrichtung gemäß Fig. 4a dargestellt (für die Verstelleinrichtung von Fig. 4b gilt entsprechendes). Der Unwuchtkolben 17 befindet sich in der in Fig. 5a dargestellten Position während folgender vier Betriebszustände:

1. Beim Stillstand der Vibrationseinrichtung und laufendem Dieselmotor entspricht der Öldruck am Unwuchtkolben 17 dem Eingangsdruck am 2/2-Wegeventil 33, welches in diesem Betriebszustand grundsätzlich auf Durchfluß geschaltet wird. Hierdurch wird die Leckölmenge ersetzt und gleichzeitig der Unwuchtkolben 17 in Richtung kleinster Exzentrizität gegen den Anschlag "minimale Unwucht" gedrückt (Kalibrierung).
2. Der Vibrationsantrieb soll mit der geringsten Massenträgheit möglichst schnell bis zur minimalen Arbeitsfrequenz beschleunigt werden. Dadurch werden Resonanzbereiche zügig mit der kleinsten Nominalamplitude durchfahren, so daß angrenzende Baugruppen wie Drehschemel 4 bzw. Oberaufbau 1 und deren Verbindungen nur gering beansprucht werden. Bei Erreichen der minimalen Arbeitsfrequenz sperrt das 2/2-Wegeventil 33 den Öldurchfluß. Leckölersatz und Kalibrierung werden gleichzeitig automatisch beendet.
3. Die kleinste Nominalamplitude wird bei maximaler Vibratorfrequenz eingestellt. Das 2/2-Wegeventil 33 ist geöffnet, so daß Lecköl ersetzt wird und eine Kalibrierung stattfindet.
4. Beim Ausschalten des Vibrationsantriebs bewegt sich der Unwuchtkolben 17 automatisch in Richtung kleinste Nominalamplitude, um mit kleiner Massenträgheit den Vibrationsantrieb abzubremsen. Sobald die Position des Verstellkolbens 34 der Fig. 5a entspricht, wird der Eingangsdruck am 2/2- Wegeventil 33 auf Durchfluß geschaltet. Ab diesem Zeitpunkt kann Lecköl ersetzt und das System kalibriert werden.

In FIGS. 5a to 5c show various positions of the unbalance piston 17 in connection with an adjustment device in accordance with Fig. 4a (for the adjusting device of Fig. 4b is considered equivalent). The unbalance piston 17 is in the position shown in FIG. 5a during the following four operating states:

1. When the vibration device is at a standstill and the diesel engine is running, the oil pressure at the unbalance piston 17 corresponds to the inlet pressure at the 2/2-way valve 33 , which in this operating state is basically switched to flow. As a result, the amount of leakage oil is replaced and at the same time the unbalance piston 17 is pressed in the direction of the smallest eccentricity against the stop "minimal unbalance" (calibration).
2. The vibration drive should be accelerated as quickly as possible to the minimum working frequency with the lowest mass inertia. As a result, resonance areas are passed quickly with the smallest nominal amplitude, so that adjacent assemblies such as turntable 4 or superstructure 1 and their connections are only stressed slightly. When the minimum working frequency is reached, the 2/2-way valve 33 blocks the oil flow. Leakage oil replacement and calibration are automatically ended at the same time.
3. The smallest nominal amplitude is set at the maximum vibrator frequency. The 2/2-way valve 33 is open so that leakage oil is replaced and calibration takes place.
4. When the vibration drive is switched off, the unbalance piston 17 automatically moves in the direction of the smallest nominal amplitude in order to brake the vibration drive with a small mass inertia. As soon as the position of the adjusting piston 34 corresponds to FIG. 5a, the inlet pressure at the 2/2-way valve 33 is switched to flow. From this point on, leak oil can be replaced and the system calibrated.

Der Unwuchtkolben 17 befindet sich in der in Fig. 5b dargestellten Position ausschließlich bei maximal manuell oder automatisch eingestellter Nominalamplitude und minimaler Arbeitsfrequenz. Das 2/2-Wegeventil 33 ist hier auf Durchfluß geschaltet und der Öldruck entspricht dem Eingangsdruck des Wegeventils. In diesem Betriebszustand kann Lecköl ersetzt und das System kalibriert werden. Sobald der Verstellkolben 34 die Position der Fig. 5b erreicht hat, wird das 2/2-Wegeventil 33 sofort automatisch gesperrt. Anschließend kann die Nominalamplitude aus diesem Betriebszustand stufenlos verkleinert werden. Die Arbeitsfrequenz wird in Richtung kleinere Nominalamplitude beispielsweise mittels Kennfeldregelung folgegeregelt, um ein Übersteigen der zulässigen Zentrifugalkraft des Unwuchtkolbens 17 zu vermeiden. The unbalance piston 17 is in the position shown in FIG. 5b only with the nominal amplitude set to maximum manually or automatically and the minimum operating frequency. The 2/2-way valve 33 is switched to flow and the oil pressure corresponds to the inlet pressure of the directional valve. In this operating state, leak oil can be replaced and the system calibrated. As soon as the adjusting piston 34 has reached the position of FIG. 5b, the 2/2-way valve 33 is automatically blocked immediately. The nominal amplitude can then be continuously reduced from this operating state. The working frequency is controlled in the direction of the smaller nominal amplitude, for example by means of a map control, in order to avoid exceeding the permissible centrifugal force of the unbalance piston 17 .

Befindet sich der Unwuchtkolben 17 in der in Fig. 5c dargestellten Position, ist das 2/2-Wegeventil 33 gesperrt und Leckölersatz bzw. Kalibrierung sind nicht möglich. Die Nominalamplitude kann aus diesem Betriebszustand stufenlos erhöht bzw. verkleinert werden. In Richtung kleinere Nominalamplitude wird die Arbeitsfrequenz und in Richtung größere Nominalamplitude wird die Position des Unwuchtkolbens 17 folgegeregelt. If the unbalance piston 17 is in the position shown in FIG. 5c, the 2/2-way valve 33 is blocked and leakage oil replacement or calibration are not possible. The nominal amplitude can be continuously increased or decreased from this operating state. The working frequency is controlled in the direction of the smaller nominal amplitude and the position of the unbalance piston 17 is controlled in the direction of the larger nominal amplitude.

Beim Ausschalten des Vibrationsantriebs wird der Unwuchtkolben 17 aus den in den Fig. 5b und 5c dargestellten Positionen unabhängig von der sich verzögernden Arbeitsfrequenz sofort in Richtung kleinste Nominalamplitude verschoben. When the vibration drive is switched off, the unbalance piston 17 is immediately displaced from the positions shown in FIGS . 5b and 5c regardless of the decelerating operating frequency in the direction of the smallest nominal amplitude.

Zur optimalen Boden- oder Asphaltverdichtung wird die Vibrationsfrequenz wie oben beschrieben an die Nominalamplitude angepaßt. Zeitgleich kann automatisch die optimale Walzgeschwindigkeit in Abhängigkeit von der Vibrationsfrequenz eingestellt bzw. dem Walzenfahrer angezeigt werden. Die Position des Unwuchtkolbens 17 kann entweder manuell verstellt oder in Abhängigkeit von der Dichte (Steifigkeit) des Untergrundes automatisch geregelt werden. In Tandem-Vibrationswalzen kann entweder nur der vordere, nur der hintere oder es können beide Walzkörper 2, 3 mit einer in obiger Weise verstellbaren Unwucht ausgestattet werden. For optimal soil or asphalt compaction, the vibration frequency is adjusted to the nominal amplitude as described above. At the same time, the optimal rolling speed can be set automatically depending on the vibration frequency or displayed to the roller driver. The position of the unbalance piston 17 can either be adjusted manually or regulated automatically depending on the density (rigidity) of the substrate. In tandem vibratory rollers, either only the front, only the rear or both roller bodies 2 , 3 can be equipped with an unbalance adjustable in the above manner.

Claims

Compaction roller with at least one roller body ( 2 , 3 ) with a vibration drive, which comprises an exciter shaft ( 14 ) which is drivable axially to the roller body ( 2 , 3 ) and has an imbalance, the imbalance being centered on the axis of the roller body ( 2, 3) is arranged and by the exciter shaft (14) unbalance cylinder held (16) having a having hydraulically radially to the axis of the roller body (2, 3) adjustable unbalance piston (17), characterized in that the unbalance piston (17) via a bore ( 18 ) hydraulic fluid controlled from the outside by an external adjusting device in the exciter shaft ( 14 ) can be supplied in stepless adaptation of the nominal amplitude to installation conditions.

2. Compacting roller according to claim 1, characterized in that the bore ( 18 ) of the excitation shaft ( 14 ) is connected to a rotary union ( 21 ) connected to the adjusting device.

3. Compacting roller according to claim 2, characterized in that the rotary feedthrough ( 21 ) via a damping element ( 22 ) on the rolling body ( 2 , 3 ) is supported.

4. Compacting roller according to claim 2 or 3, characterized in that between the rotary feedthrough ( 21 ) and the excitation shaft ( 14 ) a tube ( 26 ) is arranged, the ends of each of a piston ( 25 , 27 ) rotatably connected and with axial play is.

5. Compacting roller according to one of claims 1 to 4, characterized in that the adjusting device has an actuating cylinder ( 34 a), the actuating piston ( 34 ) is mechanically or hydraulically adjustable.

6. compacting roller according to claim 5, characterized in that the communicating with the unbalance cylinder ( 16 ) space of the actuating cylinder ( 34 a) is provided with a controllable valve ( 33 ).

7. Compaction roller according to claim 5 or 6, characterized in that the position of the actuating piston ( 34 ) can be monitored by sensors.

8. Compaction roller according to one of claims 5 to 7, characterized in that the adjusting device is controllable as a function of a measurement of the compaction performance of the roller body ( 2 , 3 ).

9. Compacting roller according to one of claims 1 to 8, characterized in that the unbalance piston ( 17 ) is filled with a heavy metal.