DE20019823U1

DE20019823U1 - Vorrichtung zur stufenlosen Unwuchtverstellung bei lenkbaren Vibrationsplatten

Info

Publication number: DE20019823U1
Application number: DE20019823U
Authority: DE
Original assignee: Wacker Werke GmbH and Co KG
Current assignee: Wacker Construction Equipment AG
Priority date: 2000-11-22
Filing date: 2000-11-22
Publication date: 2001-02-08
Anticipated expiration: 2010-11-23
Also published as: DE50106474D1; WO2002042010A1; JP3851270B2; EP1335800B1; EP1335800A1; US7017679B2; JP2004514078A; US20040035104A1

Description

MÜLLER & HOFFMANN - PATENTANWÄLTE European Patent Attorneys - European Trademark Attorneys

Innere Wiener Strasse 17 D-81667 München

Anwaltsakte: 52.939 Ho/as

Anmelderzeichen: WW_AZ_0000102 22.11.2000

Wacker-Werke GmbH & Co. KG

PreuJ3enstraJ3e 41 80809 München

Vorrichtung zur stufenlosen Unwuchtverstellung bei lenkbaren Vibrationsplatten

UL.

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Wacker-Werke GmbH & Co. KG 52.939 22.11.2000

Beschreibung

Die Erfindung betrifft nach dem Oberbegriff des Anspruch 1 eine Vorrichtung zur stufenlosen Unwuchtverstellung bei lenkbaren Vibrationsplatten mit einem als Kolben eines Hydraulikzylinders ausgebildeten, mit der zugeordneten Unwucht in Wirkverbindung stehenden Stellglied, einem Speicher für Hydraulikflüssigkeit und einer eine Förderpumpe für die Hydraulikflüssigkeit umfassenden Druckquelle.

Als Bodenverdichtungsgeräte geeignete Vibrationsplatten werden durch rotierende Unwuchten in Schwingung versetzt. Es ist bekannt, durch Verdrehen der Unwuchten zueinander die auftretenden resultierenden Kräfte und deren Wirkungsgrichtung zu verändern und dadurch die Fortbewegungsgeschwindigkeit der Vibrationsplatte und deren Bewegungsrichtung zu beeinflussen. Die Einstellung der beiden Unwuchten erfolgt bisher durch jeweils einen einfachwirkenden Hydraulikzylinder, dem zur Erzeugung der Rückstellkraft eine Rückstellfeder zugeordnet ist. Damit kann theoretisch die jedem Hydraulikzylinder zugeordnete Stellgröße beliebig eingestellt werden, indem der Druck in jedem der beiden Zylinder soweit erhöht wird, bis die Feder gemäß ihrer Federkennlinie eine definierte Verkürzung erfahren hat und sich in dieser Position an dem im Zylinder beweglichen Kolben ein Gleichgewicht zwischen hydraulischer Kraft und Federkraft einstellt.

Im praktischen Betrieb wird dieses Kräftegleichgewicht aber gestört und von Rückstellmomenten überlagert, die weder konstant noch linear und somit auch nicht zu kompensieren sind. Ursachen können beispielsweise Rückstellmomente des Antriebsmotors und/oder Reaktionskräfte des Bodens sein, es kann ein Schwingen der Feder auftreten oder es können Auswirkungen der Massenträgheit des Kolbens wirksam werden, wenn die Maschine extremen Schlägen ausgesetzt ist.

Um eine exakte Steuerung einer Vibrationsplatte zu ermöglichen, ist es die Aufgabe der Erfindung, eine stufenlose Verstellung der vorzugsweise auf einer gemeinsamen Welle angeordneten Unwuchten unabhängig von äußeren Kräften und Momenten zu ermöglichen. Hierzu ist es erforderlich, den Stellkolben im Stellzylinder weit steifer einzuspannen, als dies mit der herkömmlicherweise benutzten Schraubenfeder möglich ist.

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Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe besteht darin, daß jeder einstellbaren Unwucht ein doppeltwirkender Hydraulikzylinder mit zwei Flüssigkeitskammern zugeordnet ist, von denen zur Verstellung eines Kolbens wahlweise die eine mit der Förderpumpe und zugleich die andere direkt mit dem Speicher verbindbar ist, während zur Fixierung des Kolbens in seiner Position beide Flüssigkeitskammern zugleich gegenüber Speicher und Pumpe abschließbar sind.

Da die Hydraulikflüssigkeit nur in einem sehr geringen Ausmaß kompressibel ist, wird durch das Schließen der Leitungen in den an die Flüssigkeitskammern angrenzenden Leitungsabschnitten die Flüssigkeit unter Aufrechterhaltung des beim Pumpenbetrieb herrschenden hohen Drucks von 35 bis 40 bar eingeschlossen, wodurch die Kolben beiderseits durch eine unter hohem Druck stehende, eingeschlossene Flüssigkeitsmenge fixiert werden. Durch äußere Einwirkungen, Massenkräfte oder Rückstellmomente können die Kolben nicht aus ihrer eingestellten Lage bewegt werden, da solche äußeren Kräfte nicht ausreichen, den vorhandenen Flüssigkeitsdruck zu überwinden. Dabei bietet sich zugleich die Möglichkeit, durch Verwendung einer geeigneten Wegmeßeinrichtung einen geschlossenen Regelkreis zu schaffen, der es erlaubt, beliebige, definierte Kurvenradien und sogar eine Standverdichtung zu realisieren.

Vorzugsweise ist jedem doppeltwirkenden Zylinder ein 4/3-Wegeventil zugeordnet, das mit einer Druckflüssigkeitsquelle, einem Flüssigkeitsspeicher, und jeder der beiden Flüssigkeitskammern des Zylinders verbunden ist.
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Nach einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung ist jede Flüssigkeitskammer mit dem 4/3-Wegeventil über ein Drosselrückschlagventil verbunden.

Anhand der in der Zeichnung dargestellten Hydraulikschaltung wird die Erfindung näher erläutert.

Das Beispiel zeigt zwei doppeltwirkende Hydraulikzylinder 10a und 10b, die jeweils als Stellmotor dienen, um über eine geeignete mechanische Verbindung die Position einer von einer Welle getragenen Unwucht einer Vibrationsplatte wahlweise und stufenlos zwischen zwei Endstellungen verstellen zu können. In den Hydraulikzylindern 10a und 10b ist jeweils ein Kolben 12a bzw. 12b linear beweglich, zu dessen beiden Seiten sich jeweils Flüssigkeitskammern 14a und

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16a bzw. 14b und 16b befinden. Jede der Flüssigkeitskammern 14a bis 16b besitzt einen Leitungsanschluß 18a, 20a bzw. 18b, 20b, der über ein Drosselrückschlagventil 22a, 24a bzw. 22b, 24b zu jeweils einem jedem der Zylinder 10a und 10b zugeordneten 4/3-Wegeventil 26a bzw. 26b führt.

Jedes dieser 4/3-Wegeventile 26a und 26b hat vier Anschlüsse und drei Stellungen. Dargestellt ist die Sperrstellung, in welcher die Leitungsanschlüsse 18a bis 20b unterbrochen sind.

Wenn die Ventilkörper 28a bzw. 28b nach rechts verschoben werden, werden die Leitungsanschlüsse 18a und 18b mit Druckflüssigkeit beaufschlagt, das aus einem Speicher 30 durch eine von einem Motor 32 antreibbare Pumpe 34 gefördert wird. Die Förderseite der Pumpe 34 ist über ein Druckbegrenzungsventil 36 mit einem zum Speicher 30 führenden Rücklauf 38 verbunden, sowie über ein Druckregelventil 40 und eine Förderleitung 42 mit den Ventilen 26a und 26b.

In dieser Stellung der 4/3-Wegeventile 26a und 26b stehen zugleich die Leitungsanschlüsse 20a und 20b mit dem Rücklauf 38 in Verbindung.

Die linken Flüssigkeitskammern 14a und 14b werden mit unter Druck stehender Hydraulikflüssigkeit beaufschlagt, die dadurch die Kolben 12a und 12b nach rechts verschiebt, wodurch die in den Flüssigkeitskammern 16a und 16b befindliche Flüssigkeit verdrängt wird. Die gesamte verdrängte Flüssigkeit muß dabei die Drosselzweige der Ventile 24a bzw. 24b passieren, was einen Widerstand erzeugt, der die Kolbenbewegung in den Zylindern 10a und 10b abbremst. Durch die Dimensionierung der Drosselzweige und des am Ventil 40 eingestellten Förderdrucks läßt sich die Geschwindigkeit der Bewegung der Kolben 12a und 12 beeinflussen.

Sobald die Kolben 12a und 12b die gewünschte Stellung erreicht haben, wird das 4/3-Wegeventil 26a bzw. 26b in die gezeigte Sperrstellung überführt, wobei eine weitere Flüssigkeitsbewegung zwischen den 4/3-Wegeventilen 26a, 26b und den Zylindern 10a bzw. 10b verhindert wird. Demzufolge sind die Kolben 12a bzw. 12b in der Stellung blockiert, die sie beim Schließen der Ventile 26a bzw. 26b eingenommen haben.

Werden die Ventilkörper in den 4/3-Wegeventilen 26a und 26b aus der Sperr-

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stellung nach links bewegt, wird die Förderleitung 42 mit den rechten Flüssigkeitskammern 16a und 16b verbunden, während nun die linken Flüssigkeitskammern 14a und 14b mit dem Rücklauf verbunden werden. Die Kolben 12a und 12b wandern dann in der Zeichnung solang nach links, bis die 4/3-Wegeventile 26a bzw. 26b wieder in die Sperrstellung gebracht werden.

Die Ventilkörper der 4/3-Wegeventile 26a und 26b können völlig unabhängig voneinander verstellt werden, so daß auch die jeweilige Einstellung der Kolben 12a und 12b völlig unabhängig voneinander ist.
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Claims

1. Vorrichtung zur stufenlosen Unwuchtverstellung bei lenkbaren Vibrationsplatten mit einem als Kolben (12a; 12b) eines Hydraulikzylinders (10a; 10b) ausgebildeten, mit der zugeordneten Unwucht in Wirkverbindung stehenden Stellglied, einem Speicher (30) für Hydraulikflüssigkeit und einer eine Förderpumpe (34) für die Hydraulikflüssigkeit umfassenden Druckquelle, dadurch gekennzeichnet, daß jeder einstellbaren Unwucht ein doppeltwirkender Hydraulikzylinder (10a; 10b) mit zwei Flüssigkeitskammern (14a, 16a; 14b, 16b) zugeordnet ist, von denen zur Verstellung eines Kolbens (12a; 12b) wahlweise die eine mit der Förderpumpe und zugleich die andere direkt mit dem Speicher (30) verbindbar ist, während zur Fixierung des Kolbens (12a; 12b) in seiner Position beide Flüssigkeitskammern (14a, 16a; 14b, 16b) zugleich gegenüber Speicher (30) und Pumpe (34) abschließbar sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedem doppeltwirkenden Zylinder (10a; 10b) ein 4/3-Wegeventil zugeordnet ist, das mit der Förderpumpe (34), dem Flüssigkeitsspeicher (30) und jeder der beiden Flüssigkeitskammern (14a, 16a; 14b, 16b) des Zylinders verbunden ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jede Flüssigkeitskammer (14a, 16a; 14b, 16b) mit dem 4/3-Wegeventil (26a; 26b) über ein Drosselrückschlagventil (22a, 24a; 22b, 24b) verbunden ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Drosselrückschlagventil (22a, 24a; 22b, 24b) in einer ersten Passage eine Fluiddrossel und in einer zu der ersten Passage parallel geschalteten zweiten Passage ein Rückschlagventil aufweist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß sie unter Einbeziehung einer Wegmeßeinrichtung einen geschlossenen Regelkreis bildet.