DE19811345C2 - Bodenverdichtungsvorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Bodenverdichtungsvorrichtung gemäß dem Ober­ begriff von Patentanspruch 1.

Derartige Vibrationsplatten bestehen üblicherweise aus einer einen Antrieb aufweisenden Obermasse und einer Untermasse, die im wesentlichen aus einer Bodenkontaktplatte und einer von dem Antrieb angetriebenen Schwingungs­ erregereinrichtung 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 Ober­ masse ist an mehreren Stellen mit der Untermasse durch Feder- Dämpfereinheiten, z. B. Gummipuffer, gekoppelt. Durch das Drehen der Erre­ gerwellen 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 Vibrationsplatte 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 rech­ ten 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 Bodenkontaktplatte 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 Richtungssteuerung anzugeben, die konstruktiv einfach aber dennoch hoch­ wirksam ist.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch eine Bodenverdichtungsvorrichtung gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterentwicklungen der Erfin­ dung sind den abhängigen Ansprüchen zu entnehmen.

Es hat sich gezeigt, daß durch das bezüglich der Fahrtrichtung unsymmetri­ sche Verändern der Dämpfungseigenschaften bzw. -kennwerte von wenigstens einem Dämpfungselement, 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 Flüs­ sigkeit auf, das durch die Lenkeinrichtung mit einer variierbaren elektrischen Spannung beaufschlagbar ist. Elektroviskose Flüssigkeiten ändern ihre Visko­ sität in Abhängigkeit von einer auf sie wirkenden elektrischen Spannung. Bei Verwendung einer elektroviskosen Flüssigkeit in einem Dämpfer ist es möglich, die Dämpfungscharakteristik von vollständig dämpfungsfrei bis starr zu variie­ ren und somit, je nach Spannungsbeaufschlagung, den gewünschten Dämp­ fungswert 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 vorgesehen 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.

Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Figur anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Die einzige Figur zeigt schematisch eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Vibrationsplatte.

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 enthalten. Elektroviskose Flüssigkeiten zeichnen sich dadurch aus, daß ihre Viskosität in Abhängigkeit von einer angelegten Span­ nung veränderbar ist. So ist es z. B. möglich, die elektroviskose Flüssigkeit in dem Dämpfer weitgehend widerstandsfrei strömen zu lassen, wodurch die Dämp­ fungswirkung 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 beeinflnßbaren 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 zuschaltet.

Wiederum bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung wird auf die Führungsdeichsel vollständig verzichtet. Stattdessen 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 (5)

1. Bodenverdichtungsvorrichtung, insbesondere Vibrationsplatte, mit einer Obermasse (1), einer eine Bodenkontaktplatte (9) und eine Schwingungs­ erregereinrichtung (10) aufweisenden Untermasse (8), einer Lenkeinrichtung (6) zur Steuerung der Fahrtrichtung und mit die Obermasse (1) mit der Unter­ masse (8) an mehreren Stellen koppelnden Feder-Dämpfereinheiten (7), da­ durch gekennzeichnet, dass die Federkennwerte und/oder Dämpfungskenn­ werte von wenigstens einer der Feder-Dämpfereinheiten (7) durch die Lenkein­ richtung (6) derart veränderbar sind, dass die Feder-Dämpfereinheiten (7) be­ züglich der Fahrtrichtung zusammen genommen ein unsymmetrisches Verhal­ ten aufweisen, so dass ein Giermoment um eine Hochachse der Bodenverdich­ tungsvorrichtung erzeugbar ist.

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, wobei die elektrische Spannung durch die Len­ keinrichtung (6) veränderbar ist.

3. Bodenverdichtungsvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine der Feder-Dämpfereinheiten einen Gummipuffer (7) aufweist.

4. Bodenverdichtungsvorrichtung nach Anspruch 3, 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.

5. Bodenverdichtungsvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Feder-Dämpfereinheit (7), deren Feder- und/oder Dämpfungskennwerte veränderbar sind, mehrere Federn und/oder Dämpfer aufweist, die durch die Lenkeinrichtung (6) über einen Stellantrieb einzeln zu- oder abschaltbar sind.