DE19811345A1 - Richtungssteuerung für Vibrationsplatte - Google Patents
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Abstract
Eine Vibrationsplatte besteht üblicherweise aus einer einen Antrieb (2) aufweisenden Obermasse (1) und einer eine Bodenkontaktplatte (9) und eine Schwingungserregereinrichtung (10) aufweisenden Untermasse (8). Die Obermasse (1) und die Untermasse (8) sind an mehreren Stellen durch Feder-Dämpfereinheiten (7) miteinander gekoppelt. Erfindungsgemäß sind an wenigstens einer der Stellen die Federeigenschaften und/oder Dämpfungseigenschaften der jeweils zugehörigen Feder-Dämpfereinheit durch eine Lenkeinrichtung (6) veränderbar. Dadurch ist es möglich, die Vibrationsplatte ohne Kraftaufwand und ohne aufwendige Hydraulik zu lenken.
Description
Die Erfindung betrifft eine Bodenverdichtungsvorrichtung, insbesondere eine
Vibrationsplatte gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.
Derartige Vibrationsplatten bestehen üblicherweise aus einer einen Antrieb auf
weisenden Obermasse und einer Untermasse, die im wesentlichen aus einer
Bodenkontaktplatte und einer von dem Antrieb angetriebenen Schwingungserre
gereinrichtung besteht. Bei der Schwingungserregereinrichtung handelt es sich
üblicherweise um einen, zwei oder vier Unwuchterreger, die auf einer oder zwei
von dem Antrieb angetriebenen Erregerwellen angeordnet sind. Die Obermasse
ist an mehreren Stellen mit der Untermasse durch Feder-Dämpfereinheiten, z. B.
Gummipuffer, gekoppelt. Durch das Drehen der Erregerwellen werden Kräfte
erzeugt, die die Bodenkontaktplatte intervallweise anheben und - bei
entsprechender konstruktiver Gestaltung des Erregers - ein kleines Stück in die
vom Bediener gewünschte Richtung versetzen. Dadurch kann die Vibrations
platte nicht nur vorwärts bzw. rückwärts bewegt sondern auch gelenkt werden.
Kleine Vibrationsplatten werden von dem Bediener über eine Deichsel gelenkt,
was aufgrund des relativ niedrigen Gewichts der Vibrationsplatte mit vertret
barem Kraftaufwand möglich ist. Bei größeren Vibrationsplatten dagegen erfolgt
die Lenkung mit Hilfe des Schwingungserregers, bei dem die Unwuchten in
Axialrichtung der Erregerwelle geteilt, d. h., auf der Untermasse in der rechten
und linken Hälfte angeordnet sind. Durch Betätigen eines Schalthebels an der
Deichsel wird eine Hydraulik aktiviert, die die Stellung der Fliehgewichte relativ
zueinander derart beeinflußt, daß unsymmetrische Kraftvektoren auf die Boden
kontaktplatte wirken, wodurch ein Giermoment um die Hochachse der Maschine
erzeugt wird und die Maschine einlenkt.
Insbesondere bei größeren, aber auch bei kleinen Vibrationsplatten ist daher die
Lenkbarkeit entweder für den Bediener kraftaufwendig oder mechanisch nur
mittels der aufwendigen Hydraulik realisierbar.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vibrationsplatte mit einer Rich
tungssteuerung anzugeben, die konstruktiv einfach aber dennoch hochwirksam
ist.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch eine Bodenverdichtungsvorrichtung
gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterentwicklungen der Erfindung
sind den abhängigen Ansprüchen zu entnehmen.
Die erfindungsgemäße Bodenverdichtungsvorrichtung ist dadurch gekennzeich
net, daß an wenigstens einer der Stellen, an denen die Obermasse mit der
Untermasse durch eine Feder-Dämpfereinheit gekoppelt ist, die Federeigen
schaften und/oder Dämpfungseigenschaften der jeweils zugehörigen Feder-
Dämpfereinheit durch eine Lenkeinrichtung veränderbar sind.
Es hat sich gezeigt, daß durch das bezüglich der Fahrtrichtung unsymmetrische
Verändern der Dämpfungseigenschaften von wenigstens einem Dämpfungsele
ment, das beispielsweise auf der rechten oder linken Seite der Vibrationsplatte
angeordnet sein kann, ein Giermoment um die Hochachse der Platte erzeugt
wird, so daß sich die Platte in der entsprechenden Richtung dreht. Durch das
Verändern der Feder- bzw. Dämpfungseigenschaften über die Lenkeinrichtung
kann daher die Vibrationsplatte während des Fahrens je nach Wunsch des
Bedieners in die entsprechende Richtung verdreht werden.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist wenigstens eine
Feder-Dämpfereinheit ein Dämpfungsmaterial aus einer elektroviskosen Flüssig
keit auf, das durch die Lenkeinrichtung mit einer variierbaren elektrischen
Spannung beaufschlagbar ist. Elektroviskose Flüssigkeiten ändern ihre Viskosi
tät in Abhängigkeit von einer auf sie wirkenden elektrischen Spannung. Bei Ver
wendung einer elektroviskosen Flüssigkeit in einem Dämpfer ist es möglich, die
Dämpfungscharakteristik von vollständig dämpfungsfrei bis starr zu variieren
und somit, je nach Spannungsbeaufschlagung, den gewünschten Dämpfungs
wert einzustellen.
Vorzugsweise werden ein oder mehrere derartige Dämpfer zusammen mit
Gummipuffern verwendet, die die Obermasse mit der Untermasse in bekannter
Weise koppeln. Dazu werden die elektroviskosen Dämpfer parallel zu den
Gummipuffern angeordnet.
Bei einer anderen vorteilhaften Ausführungsform wird die Dämpfungscharakte
ristik des ausgewählten Gummipuffers dadurch verändert, daß ein Stab vor
gesehen ist, der durch einen von der Lenkeinrichtung ansteuerbaren
Stellantrieb in den Gummipuffer ein- bzw. aus dem Gummipuffer ausfahrbar
ist.
Wiederum eine andere Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekenn
zeichnet, daß die Feder-Dämpfereinheit, deren Feder- und/oder Dämpfungs
eigenschaften veränderbar sind, mehrere Federn und/oder Dämpfer aufweist,
die durch die Lenkeinrichtung über einen Stellantrieb einzeln zu- oder abschalt
bar sind. Dadurch ist es möglich, z. B. die Ankopplungsstelle der Gummipuffer
an der Unter- bzw. Obermasse durch Zwischenschalten von Federn oder weite
ren Gummipuffern zu variieren. Ebenfalls möglich ist es, einzelne Gummipuffer
mittels eines magnetischen Riegels vollständig zu überbrücken oder einen weite
ren Gummipuffer zuzuschalten.
Diese und weitere Merkmale und Vorteile werden nachfolgend unter Bezug
nahme auf die Figur anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Die
einzige Figur zeigt schematisch eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Vi
brationsplatte.
Eine Obermasse 1 besteht im wesentlichen aus einem Antrieb 2, der auf einem
Rahmen 3 befestigt und durch einen Schutzrahmen 4 abgedeckt ist. An dem
Rahmen 3 ist weiterhin eine Führungsdeichsel 5 mit einem Lenkhebel 6 an
gebracht.
Die Obermasse 1 ist an ihrem Rahmen 3 mittels mehreren, üblicherweise vier
Gummipuffern 7 an einer Untermasse 8 befestigt die im wesentlichen aus einer
Bodenkontaktplatte 9 und einer Schwingungserregereinrichtung 10 besteht. Da
die Schwingungserregereinrichtung 10 sowie der sie antreibende Antrieb 2 be
kannt sind, wird auf ihre detaillierte Beschreibung verzichtet.
Die Gummipuffer 7 sind üblicherweise zwischen dem Rahmen 3 und der Boden
kontaktplatte 9 eingesetzt. In der Figur nicht erkennbar sind weiterhin ein oder
mehrere Dämpfungselemente vorhanden, die als Dämpfungsmaterial eine
elektroviskose Flüssigkeit (z. B. RHEOBAY®) enthalten. Elektroviskose Flüssig
keiten zeichnen sich dadurch aus, daß ihre Viskosität in Abhängigkeit von einer
angelegten Spannung veränderbar ist. So ist es z. B. möglich, die elektroviskose
Flüssigkeit in dem Dämpfer weitgehend widerstandsfrei strömen zu lassen,
wodurch die Dämpfungswirkung gering ist. Andererseits kann die Viskosität
durch Anlegen der Spannung auch deutlich erhöht werden, was zu einer
Verstärkung der Dämpfungswirkung führt.
Die Veränderung der an den elektroviskosen Dämpfer anzulegenden Spannung
wird durch Betätigen des Lenkhebels 6, der mit einer geeigneten, nicht dar
gestellten Steuereinheit verbunden ist, bewirkt. Die Steuereinheit erzeugt und
variiert die Spannung in der gewünschten Weise.
Besonders vorzuziehen ist eine Ausführungsform, bei der auf beiden Seiten,
d. h., in Fahrtrichtung gesehen, links und rechts mindestens ein elektroviskoser
Dämpfer angeordnet ist. Die Flüssigkeiten in beiden Dämpfern ändern bei ent
sprechender Betätigung des Lenkhebels 6 ihre Viskosität, so daß auf den beiden
Seiten unterschiedliche Dämpfungswirkungen erzielt und das gewünschte Gier
moment um die Hochachse der Vibrationsplatte erzeugt werden kann.
Alternativ zu der Verwendung von elektroviskosen Dämpfern können auch
mechanische Einflüsse eine Veränderung der Dämpfungscharakteristik bewir
ken. So ist es z. B. möglich, bei einer nicht dargestellten Ausführungsform der
Erfindung mittels eines von der Lenkeinrichtung ansteuerbaren Stellmotors
einen Gewindestab in den Gummipuffer einzuschrauben, wodurch dieser starrer
wird. Entsprechend kann der Gewindestab auch aus dem Gummipuffer heraus
geschraubt werden, was zu einer weicheren Charakteristik des Puffers führt.
Alternativ dazu ist auch die Verwendung von an sich bekannten Öldruck-Stoß
dämpfern mit veränderlichen, von außen beeinflußbaren Durchtrittquer
schnitten möglich. Weiterhin kann bei einer anderen Ausführungsform der
Erfindung die Ankopplungsstelle der Gummipuffer an der Unter- bzw. Obermas
se variiert werden, beispielsweise durch Zwischenschalten von weiteren Gummi
puffern oder Federn. Das Umschalten erfolgt dann entweder mittels eines
Stellantriebs oder eines elektromagnetischen Aktors, der durch Betätigen eines
Riegels entweder den Gummipuffer vollständig überbrückt oder einen weiteren
Gummipuffer zu schaltet.
Wiederum bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung wird auf die
Führungsdeichsel vollständig verzichtet. Statt dessen wird eine Fernsteuerung
eingesetzt die den Bediener in die Lage versetzt, die Vibrationsplatte aus einiger
Entfernung und somit außerhalb des Gefahrenbereichs zu betreiben. Weiterhin
ist der Bediener keinen unangenehmen Schwingungen mehr ausgesetzt. Jedoch
hat dies nicht nur den Vorteil der Komfortsteigerung: Da auf die Führungsdeich
sel und die bisher verwendete, kostenintensive Hydraulik verzichtet werden
kann, sind erhebliche Herstellungskosten einzusparen.
Claims (6)
1. Bodenverdichtungsvorrichtung, insbesondere Vibrationsplatte, mit einer
Obermasse (1), einer eine Bodenkontaktplatte (9) und eine Schwingungs
erregereinrichtung (10) aufweisenden Untermasse (8), und mit die Obermasse
(1) mit der Untermasse (8) an mehreren Stellen koppelnden Feder-
Dämpfereinheiten (7), dadurch gekennzeichnet, daß an wenigstens einer der
Stellen die Federeigenschaften und/oder Dämpfungseigenschaften der jeweils
zugehörigen Feder-Dämpfereinheit (7) durch eine Lenkeinrichtung (6) veränder
bar sind.
2. Bodenverdichtungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß wenigstens eine Feder-Dämpfereinheit (7) ein Dämpfungsmaterial aus
einer elektroviskosen Flüssigkeit aufweist, das mit einer elektrischen Spannung
beaufschlagbar ist.
3. Bodenverdichtungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich
net, daß die elektrische Spannung durch die Lenkeinrichtung (6) veränderbar
ist.
4. Bodenverdichtungsvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine der Feder-Dämpfereinheiten
einen Gummipuffer (7) aufweist.
5. Bodenverdichtungsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich
net, daß ein Stab vorgesehen ist, der durch einen von der Lenkeinrichtung 6
ansteuerbaren Stellantrieb in den Gummipuffer (7) ein- bzw. aus dem Gummi
puffer (7) ausfahrbar ist.
6. Bodenverdichtungsvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Feder-Dämpfereinheit (7), deren Feder- und/
oder Dämpfungseigenschaften veränderbar sind, mehrere Federn und/oder
Dämpfer aufweist, die durch die Lenkeinrichtung (6) über einen Stellantrieb ein
zeln zu- oder abschaltbar sind.
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