DE112022002976T5

DE112022002976T5 - Plattenverdichter

Info

Publication number: DE112022002976T5
Application number: DE112022002976.5T
Authority: DE
Inventors: Ian C. Richards
Original assignee: Milwaukee Electric Tool Corp
Current assignee: Milwaukee Electric Tool Corp
Priority date: 2021-07-30
Filing date: 2022-07-29
Publication date: 2024-03-21
Also published as: US20230034090A1; WO2023009800A1

Abstract

Ein Verdichter weist eine Platte, einen Vibrationsmechanismus, der dazu ausgestaltet ist, eine Vibrationsbewegung auf die Platte auszuüben, und ein Gehäuse auf, das zum Stützen einer Steuerungselektronik darin ausgestaltet ist und eine Batterieaufnahme definiert, an der ein Akkusatz anschließbar ist. Die Steuerungselektronik ist dazu ausgestaltet, den Vibrationsmechanismus unter Einsatz von elektrischem Strom von dem Akkusatz gezielt zu aktivieren. Zwischen der Platte und dem Gehäuse erstreckt sich ein Rahmen, und zwischen dem Gehäuse und dem Rahmen ist ein Schwingungsisolator angeordnet, der dazu ausgestaltet ist, das Gehäuse schwingungsmäßig von dem Rahmen zu isolieren.

Description

QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNGEN
Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität der am 30. Juli 2021 eingereichten vorläufigen US-Patentanmeldung Nr. 63/227,384 , deren gesamter Inhalt hier durch Bezugnahme aufgenommen ist.
GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf handgeführte Baumaschinen und insbesondere auf Vibrationsbaumaschinen.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Viele Arten von Baumaschinen wie Plattenverdichter und Stampfer erzeugen Schwingungen bei der Ausübung einer Kraft auf eine Arbeitsfläche . Diese Schwingungen können Komponenten der Baumaschinen (z. B. elektronische Anlagen) beschädigen.
KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Durch die vorliegende Erfindung wird bei einem Aspekt ein Verdichter bereitgestellt, der eine Platte, einen Vibrationsmechanismus, der dazu ausgestaltet ist, eine Vibrationsbewegung auf die Platte auszuüben, und ein Gehäuse aufweist, das zum Stützen einer Steuerungselektronik darin ausgestaltet ist und eine Batterieaufnahme definiert, an der ein Akkusatz anschließbar ist. Die Steuerungselektronik ist dazu ausgestaltet, den Vibrationsmechanismus unter Einsatz von elektrischem Strom von dem Akkusatz gezielt zu aktivieren. Zwischen der Platte und dem Gehäuse erstreckt sich ein Rahmen, und zwischen dem Gehäuse und dem Rahmen ist ein Schwingungsisolator angeordnet, der dazu ausgestaltet ist, das Gehäuse schwingungsmäßig von dem Rahmen zu isolieren.
Durch die vorliegende Erfindung wird bei einem anderen Aspekt ein Verdichter bereitgestellt, der eine Platte, einen Vibrationsmechanismus, der dazu ausgestaltet ist, eine Vibrationsbewegung auf die Platte auszuüben, und ein Gehäuse aufweist, das zum Stützen einer Steuerungselektronik darin ausgestaltet ist und eine Batterieaufnahme definiert, an der ein Akkusatz anschließbar ist. Die Steuerungselektronik ist dazu ausgestaltet, den Vibrationsmechanismus unter Einsatz von elektrischem Strom von dem Akkusatz gezielt zu aktivieren. Zwischen der Platte und dem Gehäuse erstreckt sich ein Rahmen. An dem Rahmen sind eine Vielzahl von starren Zugstangen befestigt, die sich durch das Gehäuse erstrecken, und eine Vielzahl von Schwingungsisolatoren sind dazu ausgestaltet, das Gehäuse schwingungsmäßig von dem Rahmen zu isolieren.
Durch die vorliegende Erfindung wird bei einem weiteren Aspekt ein Verdichter bereitgestellt, der eine Platte, einen Vibrationsmechanismus, der dazu ausgestaltet ist, eine Vibrationsbewegung auf die Platte auszuüben, und ein Gehäuse aufweist, das zum Stützen einer Steuerungselektronik darin ausgestaltet ist und eine Batterieaufnahme definiert, an der ein Akkusatz anschließbar ist. Die Steuerungselektronik ist dazu ausgestaltet, den Vibrationsmechanismus unter Einsatz von elektrischem Strom von dem Akkusatz gezielt zu aktivieren. Zwischen der Platte und dem Gehäuse erstreckt sich ein Rahmen. Durch das Gehäuse erstrecken sich eine Vielzahl von starren Zugstangen, und zwischen den Zugstangen und dem Rahmen sind eine Vielzahl von Schwingungsisolatoren angeordnet. Die Schwingungsisolatoren sind dazu ausgestaltet, das Gehäuse schwingungsmäßig von dem Rahmen zu isolieren.
Weitere Merkmale und Aspekte der Erfindung werden bei Betrachtung der folgenden detaillierten Beschreibung und beigefügten Zeichnungen ersichtlich.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

1 ist eine Perspektivansicht eines Plattenverdichters nach einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
2 ist eine Perspektivansicht eines Abschnitts eines Batterie- und Elektronikgehäuses des Plattenverdichters von 1.
3 ist eine Perspektivansicht eines Plattenverdichters nach einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
4 ist eine Ansicht des Plattenverdichters von 3 von oben.
5 ist eine Querschnittsansicht eines Details des Plattenverdichters von 3 entlang der Schnittlinie 5-5 in 4.
6 ist eine Perspektivansicht eines Vibrationsstampfers nach einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
7 ist eine Teilperspektivansicht eines Vibrationsstampfers von 6.

Bevor irgendwelche Ausführungsformen der Erfindung genauer erläutert werden, versteht sich, dass die Erfindung in ihrer Anwendung nicht auf die Einzelheiten in Bezug auf Konstruktion und Anordnung der Komponenten, die in der folgenden Beschreibung angeführt oder in den folgenden Zeichnungen dargestellt werden, beschränkt ist. Es sind andere Ausführungsformen der Erfindung denkbar, die verschiedenartig ausgeübt oder durchgeführt werden kann. Des Weiteren versteht sich, dass die hier verwendete Ausdrucksweise und Terminologie der Beschreibung dienen und nicht als Einschränkung betrachtet werden sollten.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Unter Bezug auf 1 der Zeichnungen übt eine Art von Baumaschine, die als ein Plattenverdichter 10 dargestellt ist, Vibration auf eine Platte 14 aus, die ihrerseits eine Arbeitsfläche (z. B. den Boden) beaufschlagt, um die Arbeitsfläche zu verdichten. Der Plattenverdichter 10 weist eine Basis 12, einen auf der Basis 12 montierten Vibrationsmechanismus 16 und einen an die Basis 12 gekoppelten Rahmen 26 auf. In der dargestellten Ausführungsform weist der Vibrationsmechanismus 16 einen Elektromotor 18 (z. B. einen bürstenlosen Gleichstrommotor) und eine Unwuchtbaugruppe 20 (z. B. eine Exzenterwelle) über einen Riemen- oder Kettenantrieb 21 auf. Als Alternative kann der Motor 18 die Unwuchtbaugruppe 20 direkt ohne dazwischenliegenden Riemen- oder Kettenantrieb antreiben. Durch Drehung der Unwuchtbaugruppe 20 wird die Platte 14 mit einer vertikalen Vibrationsbewegung beaufschlagt, wodurch die Platte 14 die Arbeitsfläche beaufschlagt. Der Akkusatz 23 wird auf dem Verdichter 10 gestützt und dient als Energiequelle für den Elektromotor 18 (1). Der Betrieb des Verdichters 10 wird durch einen Steuerungselektroniksatz 28 geregelt. Der Plattenverdichter 10 weist ein Gehäuse 22 auf, das sowohl den Akkusatz 23 als auch die Steuerungselektronik 28 stützt und das schwingungsmäßig von dem Rest des Plattenverdichters 10 isoliert ist. Insbesondere weist das Gehäuse 22 eine Batterieaufnahme 24 auf, die an einer oberen Fläche des Gehäuses 22 angeordnet ist, während die Steuerungselektronik 28 in dem Gehäuse 22 gestützt wird.
Das Gehäuse 22 ist über eine Vielzahl von starren Zugstangen 30 (2), Bolzen 34 und Schwingungsisolatoren 38 an den Rahmen 26 des Plattenverdichters 10 gekoppelt. Die dargestellten Ausführungsform weist eine vordere Zugstange 30a und eine hintere Zugstange 30b auf. Die Zugstangen 30 erstrecken sich seitlich zwischen zwei parallelen Stangen des Rahmens 26 (z. B. einem linken Rahmenglied und einem rechten Rahmenglied) und durch das Gehäuse 22. Jedes Ende jeder der Zugstangen 30 weist eine Gewindebohrung 32 zur Aufnahme eines Bolzens 34 auf. Der Rahmen 26 weist Bolzenlöcher auf, durch die sich die Bolzen 34 erstrecken, um die Zugstangen 30 in Eingriff zu nehmen. Mit anderen Worten erstreckt sich jeder Bolzen 34 durch den Rahmen 26 und ist über die Gewindebohrung 32 an eine Zugstange 30 gewindegekoppelt. Daher ist jede Zugstange 30 mit dem Rahmen 26 des Plattenverdichters 10 verschraubt, wodurch eine starre Verbindung zwischen den Zugstangen 30 und dem Rahmen 26 gebildet wird.
Wie in 1 gezeigt, umgeben die Schwingungsisolatoren 38 Abschnitte der Zugstangen 30 und sind zwischen dem Gehäuse 22 und den Zugstangen 30 angeordnet. Die Schwingungsisolatoren 38 wirken dahingehend, das Gehäuse 22 schwingungsmäßig von den Zugstangen 30 und dem Rahmen 26 zu isolieren. In einigen Ausführungsformen des Plattenverdichters 10 weist jeder der Schwingungsisolatoren 38 eine äußere Halterung 40, die (z. B. über Befestigungselemente usw.) an dem Gehäuse 22 befestigt ist, und ein inneres Dämpfungsglied (z. B. eine nicht gezeigte Gummimuffe) auf, die zwischen der äußeren Halterung 40 und der Zugstange 30 angeordnet ist. In einer solchen Ausführungsform sind die äußeren Halterungen 40 starr mit dem Gehäuse 22 verbunden, und die Dämpfungsglieder isolieren das Gehäuse 22 von den Zugstangen 30, die starr mit dem Rahmen 26 verbunden sind. Wenn der Rahmen 26 während des Betriebs des Plattenverdichters 10 vibriert, sind daher die Steuerungselektronik 28, die in dem Gehäuse 22 angeordnet ist, und der Akkusatz 23, der an dem Gehäuse 22 angeordnet ist, schwingungsmäßig isoliert, und die Wahrscheinlichkeit, dass sie aufgrund der Vibration des Vibrationsmechanismus 16 beschädigt werden, ist geringer.
3 - 5 zeigen eine weitere Ausführungsform eines Plattenverdichters 110 nach der vorliegenden Offenbarung, wobei gleiche Teile gleiche Bezugszahlen plus die daran angehängte Zahl „1“ sowie die weiter unten erläuterten Unterschiede haben. Im Gegensatz zu den Zugstangen 30 der Ausführungsform von 1 sind die Zugstangen 130 nicht direkt an dem Rahmen 26 verschraubt. Eher ist jedes Ende der Zugstange 130 fest an einen Schwingungsisolator 138 gekoppelt. In der dargestellten Ausführungsform sind die Schwingungsisolatoren 138 Gummimuffen mit einem allgemein zylindrischen Außenprofil, und jede Zugstange 130 ist an einer axialen Stirnfläche eines entsprechenden Schwingungsisolators 138 befestigt. Genauer weist jeder Schwingungsisolator 138 einen Gewindestift 152 auf, der an eine Platte 156 gekoppelt ist und sich von dem Schwingungsisolator 138 erstreckt. Der Gewindestift 152 ist dazu ausgestaltet, dass er an die Zugstange 130 gewindegekoppelt ist. Die Platte 156 kann mit dem Schwingungsisolator 138 überspritzt sein, um die Platte 156 und den Stift 152 an dem Schwingungsisolator 138 zu befestigen. Eine gegenüberliegende axiale Stirnfläche des Schwingungsisolators 138 weist eine Gewindebohrung 132 zur Aufnahme des Bolzens 134 auf. In der dargestellten Ausführungsform weist die Gewindebohrung 132 einen Einsatz 136 auf, der aus einem ähnlichen Material wie die Zugstange 130 (z. B. einem Metall) ausgebildet ist. Mit anderen Worten ist der Einsatz 136 aus einem Material gebildet, das starrer als das des Schwingungsisolators 138 ist. Dank des Schwingungsisolators 138 kann sich die Zugstange 130 und somit das Gehäuse 122 bezüglich des Rahmens 126 bewegen, wodurch verhindert wird, dass während des Betriebs des Verdichters 110 erzeugte Vibration die Steuerungselektronik 128 und den Akkusatz 123, die von dem Gehäuse 122 gestützt werden, beeinträchtigt.
6 - 7 zeigen eine weitere Ausführungsform eines Gehäuses 222, das einen Akkusatz 223 und eine Steuerungselektronik 228 (7) unterstützt und schwingungsmäßig von einem Rahmen 226 isoliert ist, wobei gleiche Teile gleiche Bezugszahlen plus die daran angehängte Zahl „2“ sowie die weiter unten erläuterten Unterschiede haben. Das Gehäuse 222 wird hier nicht mit einem Plattenverdichter verwendet, sondern stützt den Akkusatz 223 und die Steuerungselektronik 228 für eine andere Art von Baumaschine wie einen Vibrationsstampfer. Ein innerer Rahmen 244 ist in dem Gehäuse 222 angeordnet und stützt das Gewicht der Steuerungselektronik 228. Ähnlich wie das Gehäuse 222 ist der innere Rahmen 244 an die Zugstangen 230 gekoppelt. Das Gehäuse 222 kann aus Kunststoff oder einem ähnlichen Material gebildet sein, und durch den Einschluss eines an die Zugstangen 230 gekoppelten inneren Rahmens 244 wird verhindert, dass die Last aufgrund des Gewichts der Steuerungselektronik 228 an das Gehäuse 222 übertragen wird. In der dargestellten Ausführungsform weist der Vibrationsstampfer ein Gestänge 240 auf, das zwischen dem Rahmen 226 und den Zugstangen 230 angeordnet ist. Das Gestänge 240 gestattet eine Relativbewegung zwischen dem Gehäuse 222 und dem Rahmen 226, und obere und untere Stoßfänger 248 sind dazu ausgestaltet, die Relativbewegung zwischen dem Gehäuse 222 und dem Rahmen 226 zu begrenzen. In der dargestellten Ausführungsform sind die Zugstangen 230 ohne einen dazwischenliegenden Schwingungsisolator an das Gestänge 240 gekoppelt, und der Schwingungsisolator 238 ist zwischen dem Gestänge 240 und dem Rahmen 226 angeordnet. In einigen Ausführungsformen können jedoch die Zugstangen 230 mit einem dazwischenliegenden Schwingungsisolator an das Gestänge 240 gekoppelt sein.
Die schwingungsmäßig isolierte Anordnung aus Gehäuse und Zugstange ist in Bezug auf einen Plattenverdichter und einen Vibrationsstampfer beschrieben worden. Ein Durchschnittsfachmann wird jedoch verstehen, dass die hierin beschriebene schwingungsmäßig isolierte Anordnung aus Gehäuse und Zugstange als Alternative mit anderen Vibrations- oder stoßerzeugenden Baumaschinen verwendet werden kann, bei denen die Schwingungsisolierung der Steuerungselektronik und des Akkusatzes von Nutzen sein kann.
Obgleich die Erfindung unter Bezugnahme auf bestimmte bevorzugte Ausführungsformen ausführlich beschrieben wurde, gibt es innerhalb des Schutzumfangs und Gedankens eines oder mehrerer unabhängiger Aspekte der Erfindung, wie beschrieben, Variationen und Modifikationen.
Es werden verschiedene Merkmale und Aspekte der vorliegenden Erfindung in den folgenden Ansprüchen angeführt.
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 63227384 [0001]

Claims

Verdichter, umfassend: eine Platte, einen Vibrationsmechanismus, der dazu ausgestaltet ist, die Platte mit einer Vibrationsbewegung zu beaufschlagen, ein Gehäuse, das dazu ausgestaltet ist, eine Steuerungselektronik darin zu stützen, und eine Batterieaufnahme definiert, an der ein Akkusatz anschließbar ist, wobei die Steuerungselektronik dazu ausgestaltet ist, den Vibrationsmechanismus unter Einsatz von elektrischem Strom von dem Akkusatz gezielt zu aktivieren, einen Rahmen, der sich zwischen der Platte und dem Gehäuse erstreckt, und einen zwischen dem Gehäuse und dem Rahmen angeordneten Schwingungsisolator, der dazu ausgestaltet ist, das Gehäuse schwingungsmäßig von dem Rahmen zu isolieren.
Verdichter nach Anspruch 1, ferner umfassend mindestens eine an den Rahmen gekoppelte Zugstange, wobei das Gehäuse über die mindestens eine Zugstange an den Rahmen gekoppelt ist.
Verdichter nach Anspruch 2, wobei der Schwingungsisolator zwischen dem Gehäuse und der Zugstange angeordnet ist.
Verdichter nach Anspruch 1, wobei der Schwingungsisolator eine Gummimuffe aufweist.
Verdichter nach Anspruch 4, wobei der Schwingungsisolator eine zur Koppelung an dem Gehäuse ausgestaltete äußere Halterung aufweist und wobei die Gummimuffe in der äußeren Halterung angeordnet ist.
Verdichter nach Anspruch 5, wobei die äußere Halterung starr an das Gehäuse gekoppelt ist.
Verdichter nach Anspruch 1, ferner umfassend einen inneren Rahmen, der in dem Gehäuse angeordnet und zum Stützen der Steuerungselektronik ausgestaltet ist, wobei der innere Rahmen an den Schwingungsisolator gekoppelt ist, so dass der innere Rahmen schwingungsmäßig von dem Rahmen isoliert ist.
Verdichter, umfassend: eine Platte, einen Vibrationsmechanismus, der dazu ausgestaltet ist, die Platte mit einer Vibrationsbewegung zu beaufschlagen, ein Gehäuse, das dazu ausgestaltet ist, eine Steuerungselektronik darin zu stützen, und eine Batterieaufnahme definiert, an der ein Akkusatz anschließbar ist, wobei die Steuerungselektronik dazu ausgestaltet ist, den Vibrationsmechanismus unter Einsatz von elektrischem Strom von dem Akkusatz gezielt zu aktivieren, einen Rahmen, der sich zwischen der Platte und dem Gehäuse erstreckt, eine Vielzahl von starren Zugstangen, die an dem Rahmen befestigt sind und sich durch das Gehäuse erstrecken, und eine Vielzahl von zwischen dem Gehäuse und den Zugstangen angeordneten Schwingungsisolatoren, wobei die Schwingungsisolatoren dazu ausgestaltet sind, das Gehäuse schwingungsmäßig von dem Rahmen zu isolieren.
Verdichter nach Anspruch 8, ferner umfassend eine Vielzahl von Bolzen, die sich durch den Rahmen erstrecken und gewindemäßig mit den Zugstangen verbunden sind, wobei die Bolzen dazu ausgestaltet sind, die Zugstangen starr an dem Rahmen zu befestigen.
Verdichter nach Anspruch 8, wobei die Schwingungsisolatoren Gummimuffen aufweisen.
Verdichter nach Anspruch 10, wobei jeder der Schwingungsisolatoren eine zur Koppelung an dem Gehäuse ausgestaltete äußere Halterung aufweist und wobei die Gummimuffe in der äußeren Halterung angeordnet ist.
Verdichter nach Anspruch 11, wobei die äußere Halterung starr mit dem Gehäuse verbunden ist.
Verdichter nach Anspruch 8, ferner umfassend einen inneren Rahmen, der in dem Gehäuse angeordnet und zum Stützen der Steuerungselektronik ausgestaltet ist, wobei der innere Rahmen an die Schwingungsisolatoren gekoppelt ist, so dass der innere Rahmen schwingungsmäßig von dem Rahmen isoliert ist.
Verdichter, umfassend: eine Platte, einen Vibrationsmechanismus, der dazu ausgestaltet ist, die Platte mit einer Vibrationsbewegung zu beaufschlagen, ein Gehäuse, das dazu ausgestaltet ist, eine Steuerungselektronik darin zu stützen, und eine Batterieaufnahme definiert, an der ein Akkusatz anschließbar ist, wobei die Steuerungselektronik dazu ausgestaltet ist, den Vibrationsmechanismus unter Einsatz von elektrischem Strom von dem Akkusatz gezielt zu aktivieren, einen Rahmen, der sich zwischen der Platte und dem Gehäuse erstreckt, eine Vielzahl von starren Zugstangen, die sich durch das Gehäuse erstrecken, und eine Vielzahl von zwischen den Zugstangen und dem Rahmen angeordneten Schwingungsisolatoren, wobei die Schwingungsisolatoren dazu ausgestaltet sind, das Gehäuse schwingungsmäßig von dem Rahmen zu isolieren.
Verdichter nach Anspruch 14, wobei die Schwingungsisolatoren Gummimuffen sind, die ein zylindrisches Außenprofil aufweisen.
Verdichter nach Anspruch 15, wobei eine erste axiale Stirnfläche jeder Muffe an ein Ende einer entsprechenden Zugstange gekoppelt ist und wobei eine zweite gegenüberliegende axiale Stirnfläche jeder Muffe an den Rahmen gekoppelt ist.
Verdichter nach Anspruch 16, ferner umfassend eine Vielzahl von Bolzen, die sich durch den Rahmen erstrecken und zur Gewindekoppelung an der zweiten axialen Stirnfläche jeder Muffe ausgestaltet sind.
Verdichter nach Anspruch 17, wobei die zweite axiale Stirnfläche jeder Muffe einen starren Einsatz aufweist und wobei der starre Einsatz ein Gewinde zur Aufnahme des Bolzens aufweist.
Verdichter nach Anspruch 14, ferner umfassend einen inneren Rahmen, der in dem Gehäuse angeordnet und zum Stützen der Steuerungselektronik ausgestaltet ist.
Verdichter nach Anspruch 19, wobei der innere Rahmen an die Zugstangen gekoppelt und dazu ausgestaltet ist, schwingungsmäßig von dem Rahmen isoliert zu sein.