DE202016107232U1

DE202016107232U1 - Compacting plant for the compaction of compactible soils using a carrier device

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Publication number: DE202016107232U1
Application number: DE202016107232.8U
Authority: DE
Original assignee: Bug Dienstleistungen & Co KG GmbH
Current assignee: Bug Dienstleistungen & Co KG GmbH
Priority date: 2016-12-21
Filing date: 2016-12-21
Publication date: 2017-03-01
Anticipated expiration: 2026-12-22

Abstract

Verdichtungsanlage für die Verdichtung von verdichtungsfähigen Böden unter Verwendung eines Trägergerätes, welches mit einem Adapter verbunden ist, an dem sich mindestens zwei stabförmige Verdichtungsorgane zur abgewandten Seite des Adapters wegerstrecken, dadurch gekennzeichnet, dass eine Verdichtungsanlage (20) aus einem Träger (4) mit zwei oder mehr verbundenen Vibratorstangen (16) besteht, wobei der Träger (4) über einen Drehantrieb (3) und einem anschließenden Schnellwechseladapter (1) an einem Trägergerät angeschlossen ist und die Vibratorstangen (16) an dem Träger (4) und der Drehantrieb (3) an dem Träger (4) sowie der Schnellwechseladapter (1) an dem Drehantrieb (3) nicht starr miteinander verbunden sind.A compacting system for the compaction of compaction-capable soils using a carrier device, which is connected to an adapter on which at least two rod-shaped compression elements extend away to the opposite side of the adapter, characterized in that a compression system (20) consists of a carrier (4) with two or more connected vibrator bars (16), wherein the carrier (4) via a rotary drive (3) and a subsequent quick-change adapter (1) is connected to a carrier device and the vibrator bars (16) on the support (4) and the rotary drive (3 ) on the carrier (4) and the quick-change adapter (1) on the rotary drive (3) are not rigidly interconnected.

Description

Die Erfindung betrifft eine Verdichtungsanlage für die Verdichtung von verdichtungsfähigen Böden unter Verwendung eines Trägergerätes. Die erreichbaren Arbeitstiefen sind variabel und abhängig von der jeweiligen Ausrüstung. Als Trägergerät können Standardraupen- oder -raupenseilbagger eingesetzt werden, wobei berücksichtigt werden muss, dass alle möglichen Trägergeräte zu Land und zu Wasser einsetzbar sind. The invention relates to a compacting plant for the compaction of compactable soils using a carrier device. The achievable working depths are variable and depend on the respective equipment. As a carrier device standard or caterpillar crawler excavators can be used, taking into account that all possible carrier equipment can be used on land and water.

Aus dem Stand der Technik heraus sind verschiedene Verfahren bekannt. Various methods are known in the prior art.

Aus der US 3 865 501 ist es bekannt, einen Tiefenverdichter mit einem Schaft auszustatten, an welchem ein Verdichtungselement angeschlossen ist. From the US 3,865,501 It is known to provide a depth compressor with a shaft to which a compression element is connected.

Bei dieser Vorrichtung wird der Schaft in Schwingungen versetzt, und die Verdichtung erfolgt über sechs oder acht sternförmig an einem Rohr nach außen abstehende Platten, die das Verdichtungselement bilden und zur Verdichtung in Resonanzschwingungen versetzt werden. Um während des Eindringens keine allzu hohe Verdichtung zu erzeugen, wird die Schwingfrequenz zu diesem Zeitpunkt halbiert, und erst in der gewünschten Zieltiefe wird die Resonanzfrequenz angesteuert. Nachteilig bei dieser Lösung ist, dass das Verdichtungselement nach erfolgtem Verdichten häufig schwer entfernbar ist, zumal durch die Resonanzschwingungen gerade im unmittelbar an die Flügel angrenzenden Bereich Verdichtungszonen erzeugt werden. In this device, the shaft is vibrated, and the compression takes place via six or eight star-shaped on a tube outwardly projecting plates which form the compression element and are put into resonance vibrations for compression. In order to produce not too high compression during penetration, the oscillation frequency is halved at this time, and only at the desired target depth, the resonance frequency is controlled. A disadvantage of this solution is that the compression element after completion of compacting is often difficult to remove, especially as are generated by the resonant vibrations just in the immediately adjacent to the wing area compression zones.

Ein weiteres Problem besteht bei Böden, die eine körnige Grundstruktur aufweisen, so dass Resonanzschwingungen aufgrund der starken Dämpfung durch die Böden nur schlecht übertragen werden können. In solchen Fällen sieht die Lösung gemäß der US 3 865 501 vor, durch Wasserzugabe die Übertragungskräfte zu erhöhen. Diese Maßnahme gelingt jedoch dann nicht, wenn beispielsweise oberhalb der zu verdichtenden Schicht eine wasserundurchlässige Schicht, wie eine Tonschicht, liegt, so dass die darunter befindliche Schicht dann nicht ausreichend verdichtet werden kann. Während die Verdichtungswirkung bei der Lösung gemäß der genannten US-Patentschrift bei einheitlichem Bodengefüge gut ist, ist sie bei geschichteter Bodenstruktur, beispielsweise, wenn sich lockere körnige Schichten mit zäheren Schichten, wie Lehm usw., abwechseln, unbefriedigend. Another problem is with soils that have a granular basic structure, so that resonant vibrations due to the strong damping by the soil can be transferred only poorly. In such cases, the solution according to the US 3,865,501 to increase the transmission forces by adding water. However, this measure does not succeed if, for example, above the layer to be compacted, there is a water-impermeable layer, such as a clay layer, so that the layer underneath can not then be sufficiently compacted. While the compaction effect in the solution according to the cited US patent is good for uniform soil structure, it is unsatisfactory with layered soil structure, for example when loose granular layers alternate with tougher layers such as loam, etc.

Aus der DE-OS-28 56 144 ist ein Tiefenverdichter bekannt, bei dem die Rüttelwirkung auf rolligen Böden verbessert werden soll, indem ein Kohäsion erzeugendes Material eingepumpt wird. Die verwendeten Flaschenrüttler bilden dabei jeweils für sich eine Rüttlereinheit. From the DE-OS 28 56 144 For example, a deep compressor is known in which the vibration effect on rolling floors is to be improved by pumping in a cohesion-producing material. The bottle vibrators used in each case form a Rüttlereinheit in each case.

Außerdem zeigt die DD 62 261 einen gattungsgemäßen Tiefenverdichter, bei dem stabförmige Verdichtungsorgane als sogenannte Sondenrohre ausgebildet sind, die an ihrem unteren Ende jeweils einen Rüttelkorb mit einer integrierten, elektrisch betriebenen Rüttelflasche aufweisen. Die Sondenrohre sind an einer Grundplatte lose hängend untereinander horizontal und vertikal verstellbar angeordnet. Sie werden mittels eines Einspülsystems auf den Verdichtungshorizont niedergebracht. Beim Verdichten bildet jedes Sondenrohr eine selbstständige Verdichtungseinheit. Von Nachteil ist dabei, dass die bekannte Einrichtung nur für locker gelagerte, nicht- oder schwachbündige Böden geeignet ist und eine gleichmäßige Verdichtung über die Fläche des Verdichtungshorizonts nicht möglich ist. In addition, the shows DD 62 261 a generic deep compressor, are formed in the rod-shaped compression members as so-called probe tubes, which have at their lower end in each case a Rüttelkorb with an integrated, electrically operated vibrator. The probe tubes are arranged on a base plate loosely suspended from each other horizontally and vertically adjustable. They are drilled by means of a dispensing system on the compression horizon. During compression, each probe tube forms an independent compression unit. The disadvantage here is that the known device is only suitable for loosely mounted, non- or weakly flush floors and a uniform compression over the surface of the compression horizon is not possible.

Die DE 197 18 571 C2 beschreibt ein Verfahren und eine Einrichtung zur Verwirklichung des Verfahrens zur Verhinderung des Setzungsfließens von Uferböschungen in Sanierungsgebieten von ausgekohlten Tagebaufeldern, die nach Abraumverkippung geflutet worden sind. Dabei wird innerhalb und außerhalb eines Sees im ufernahen Bereich, parallel zur Uferfront ein dreidimensionales Gebilde aus verdichteter Erdstoffmasse aus den umgelagerten, vorhandenen locker gelagerten, wassergesättigten Sanden und Erdstoffen von einem mobilen schwimmfähigen Geräteträger in Form eines kombinierten Wasser-/Landfahrzeuges aus mittels eingesetzter Rütteltechnik errichtet. The DE 197 18 571 C2 describes a method and apparatus for implementing the method for preventing settling of riverbank embankments in redevelopment areas of charred open pit fields that have been flooded after spoil dumping. In this case, a three-dimensional structure of compacted mass of material from the rearranged, loosely stored, water-saturated sands and earth is built by a mobile buoyant equipment carrier in the form of a combined water / land vehicle by means of inserted vibration technology inside and outside of a lake near the shore ,

Des Weiteren ist aus der DE 44 09 008 C2 ein Tiefenverdichter für die Verdichtung tiefliegender Bodenschichten mit einer Tragvorrichtung bekannt, mit welcher ein Mittelteil insbesondere einstückig verbunden ist und mit mindestens zwei stabförmigen Verdichtungsorganen, die sich an der von der Tragvorrichtung abgewandten Seite von dem Mittelteil wegerstrecken. Für diese technische Lösung ist eine starre Verbindung zwischen Tragvorrichtung und den jeweiligen Verdichtungsorganen gegeben, was nachteilig für die Anwendung der erfinderischen Lösung in geschütteten Böden und vorhandenen Hindernissen ist. Furthermore, from the DE 44 09 008 C2 a deep compressor for the compression of low-lying soil layers with a supporting device known, with which a central part is in particular integrally connected and with at least two rod-shaped compression members extending away from the central part on the side facing away from the support device. For this technical solution, a rigid connection between the support device and the respective compaction organs is given, which is disadvantageous for the application of the inventive solution in poured floors and existing obstacles.

In DE 10 2010 022 802 B4 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung beschrieben, die die bodenmechanischen Eigenschaften von Böden im amphibischen Wasser-Land-Übergangsbereich von Gewässern, Bodensenken und Baugrundsanierungsgebieten verbessern sollen, wobei ein amphibisch arbeitender Hydraulikbagger zum Einsatz kommt, welcher sich auf dem zu verbessernden Boden abstützt und die Tiefen genau erfasst. Dabei besteht eine feste Verbindung des Trägergerätes mit der Schwingungsquelle zur Bodenanregung über starre mechanische Elemente und feste, einachsige Gelenkverbindungen. Somit erfolgt bei der Rütteldruckverdichtung zusätzlich zum Eigengewicht der Schwingungsquelle durch das Trägergerät eine Andruckkraft auf die Schwingungsquelle. In DE 10 2010 022 802 B4 For example, a method and apparatus are described for improving the soil mechanical properties of soils in the amphibious water-land transition region of waters, subsidence and subsoil regeneration areas using an amphibious hydraulic excavator supported on the soil to be improved and the depths accurately recorded. In this case, there is a fixed connection of the carrier device with the vibration source for ground excitation via rigid mechanical elements and fixed uniaxial articulations. Thus, in the Rütteldruckverdichtung in addition to the weight of the vibration source by the carrier device, a pressing force on the vibration source.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Verdichtungsanlage für die Verdichtung von verdichtungsfähigen Böden unter Verwendung eines Trägergerätes gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 zu schaffen, um die Verdichtung von verdichtungsfähigen Böden, vorzugsweise Sand, über Trägergeräte optimal auszuführen und eine optimale Verdichtung bei bestehenden Hindernissen zu gewährleisten. In contrast, the present invention seeks to provide a compacting system for the compaction of compressible soils using a carrier device according to the preamble of claim 1 to optimally perform the compaction of compactable soils, preferably sand, on carrier equipment and optimal compression in existing obstacles to ensure.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch den Patentanspruch 1 gelöst. The object is achieved by the patent claim 1.

Dabei wurde eine Verdichtungsanlage für die Verdichtung von verdichtungsfähigen Böden unter Verwendung eines Trägergerätes, welches mit einem Adapter verbunden ist, an dem sich mindestens zwei stabförmige Verdichtungsorgane zur abgewandten Seite des Adapters wegerstrecken, so entwickelt, dass

– eine Verdichtungsanlage aus einem Träger mit zwei oder mehr verbundenen Vibratorstangen besteht, wobei der Träger über einen Drehantrieb und einem anschließenden Schnellwechseladapter an einem Trägergerät angeschlossen ist und die Vibratorstangen an dem Träger und der Drehantrieb an dem Träger sowie der Schnellwechseladapter an dem Drehantrieb nicht starr miteinander verbunden sind.

In this case, a compression system for the compaction of compressible soils using a carrier device which is connected to an adapter, on which at least two rod-shaped compression members wegerstrecken to the opposite side of the adapter, so developed that

- A compacting system consists of a carrier with two or more connected vibrator bars, wherein the carrier is connected via a rotary drive and a subsequent quick-change adapter to a carrier and the vibrator bars on the carrier and the rotary drive on the carrier and the quick-change adapter on the rotary drive not rigid with each other are connected.

Dabei ist eine Verdichtungsanlage für mögliche Trägergeräte, wie Standardraupen- und Standardraupenseilbagger, wobei berücksichtigt werden muss, dass alle möglichen Trägergeräte zu Land und zu Wasser einsetzbar sind, erfindungsgemäß entwickelt, wobei die erreichbaren Arbeitstiefen variabel und abhängig von der jeweiligen Ausrüstung sind. In this case, a compression system for possible carrier equipment, such as standard and standard crawler excavators, which must be considered that all possible carrier equipment can be used on land and water, inventively developed, the achievable working depths are variable and dependent on the equipment.

Die Verdichtungsanlage gliedert sich in

– einen Schnellwechseladapter mit kardanischer Aufhängeeinrichtung,
– einen hydraulischen Drehantrieb,
– eine Aufhängetraverse als Träger mit variablem Befestigungsraster für die Vibratoren,
– Hydraulik-Innenvibratoren variabler Anzahl und
– ein Prozessdatenerfassungs-Kit, PDE-Kit.

The compression plant is divided into

- a quick-change adapter with cardan suspension device,
A hydraulic rotary drive,
- A suspension traverse as a carrier with variable mounting grid for the vibrators,
- Hydraulic internal vibrators variable number and
- a process data acquisition kit, PDE kit.

Der Schnellwechseladapter, welcher mit dem Trägergerät verbunden wird, dient als mechanische als auch hydraulische Trennstelle zwischen Trägergerät und Verdichtungsanlage. In der Anschlussperipherie des Schnellwechseladapters ist eine kardanische Aufhängeeinrichtung integriert, welche eine winkelbewegliche Anbindung der Verdichtungsanlage sicherstellt. The quick-change adapter, which is connected to the carrier device, serves as a mechanical as well as a hydraulic separation point between the carrier device and the compression system. In the connection periphery of the quick-change adapter, a gimbal suspension device is integrated, which ensures an angularly movable connection of the compression system.

Der Drehantrieb, welcher dem Schnellwechseladapter folgt, ermöglicht es, die Winkellage des Trägers im Gelände ohne Positionsänderung des Trägergerätes stufenlos anzupassen. Der Drehwinkel kann bis zu 360 Grad betragen, wenn die Lage der zugeführten Hydraulikschläuche für die Verdichtungsanlage berücksichtigt wird. Im Normalfall wird der Drehwinkel bis zu 90 Grad ausgeführt. The rotary drive, which follows the quick-change adapter, makes it possible to adjust the angular position of the carrier in the field without changing the position of the carrier device continuously. The rotation angle can be up to 360 degrees if the position of the supplied hydraulic hoses for the compression plant is taken into account. Normally the rotation angle is executed up to 90 degrees.

An den Träger können die Vibratorstangen in einem variablen Raster von zwei bis zehn Stück angebracht werden. To the carrier, the vibrator bars can be mounted in a variable grid of two to ten pieces.

Die eingesetzten Hydraulik-Innenvibratoren zeichnen sich durch ihren modularen Aufbau aus. Mittels einer speziellen Rohrkupplung ist eine einfache und schnelle Anpassung an die Gegebenheiten vor Ort möglich. Die Vibratorstangen werden kardanisch an dem Träger befestigt. Somit ist es nicht möglich, die Vibratorstangen über das Trägergerät in den Boden zu drücken. Vielmehr dringen die Vibratorstangen über die Vibratoren ausschließlich durch ihr Eigengewicht der gesamten Verdichtungsanlage in den zu verdichtenden Boden ein. Zusätzlich ist in die kardanische Aufhängung eine Schwingungsisolierung integriert, um den Übergang der von den Vibratorstangen erzeugten Schwingungen in die Anschlussstruktur zu verhindern. Die Vibratorstangen sind für den Unterwassereinsatz geeignet. The internal hydraulic vibrators used are characterized by their modular design. By means of a special pipe coupling a simple and fast adaptation to the local conditions is possible. The vibrator bars are gimbaled to the carrier. Thus, it is not possible to press the vibrator bars on the carrier into the ground. Rather, the vibrator bars penetrate through the vibrators exclusively by their own weight of the entire compaction system in the soil to be compacted. In addition, vibration isolation is incorporated in the gimbal to prevent the vibrations generated by the vibrator bars from passing into the terminal structure. The vibrator bars are suitable for underwater use.

Ein austauschbares Verschleißelement des Vibrators mit integrierter Spitzenwasserzuführung reduziert den Verschleiß auf wenige, leicht austauschbare Teile. Die Betriebsdaten der Verdichtungsanlage und der Vibratoren, wie Drehzahl, Temperatur und Druck, werden mittels integrierter Sensoren permanent erfasst. Ein Prozessdatenerfassungs-Kit sammelt die erfassten Prozessdaten der Vibratoren, bereitet diese auf und überträgt diese in Echtzeit mittels Datenbus an ein übergeordnetes PDE-System zur Auswertung und Steuerung. A replaceable wear element of the vibrator with integrated tip water supply reduces wear on a few, easily replaceable parts. The operating data of the compaction plant and the vibrators, such as speed, temperature and pressure, are permanently recorded by means of integrated sensors. A process data acquisition kit collects the processed process data from the vibrators, processes them and transmits them in real time via a data bus to a higher-level PDE system for evaluation and control.

Ein grundlegendes Konstruktionsmerkmal der Verdichtungsanlage besteht darin, dass die Vibratorstangen über den Träger nie fest mit dem Trägergerät verbunden sind. Feste, starre Anbindungen oder einachsige Gelenkverbindungen werden konstruktiv konsequent vermieden. Alle Anschlüsse der Vibratorstangen zum Trägersystem sind durch kardanische Gelenke frei beweglich und durch Gummi-Metall-Verbindungen elastisch ausgeführt. Bedingt durch die eingesetzten Gelenke, zentral an dem Träger und zusätzlich an jeder Vibratorstange, knickt das Gesamtsystem bei Druckbeaufschlagung immer seitlich aus und macht somit eine Druckbeaufschlagung von außen über das Trägergerät unmöglich. A fundamental design feature of the compaction plant is that the vibrator bars are never firmly connected to the carrier via the carrier. Fixed, rigid connections or uniaxial joints are avoided constructively. All connections of the vibrator bars to the carrier system are freely movable by gimbals and made elastic by rubber-metal connections. Due to the joints used, centrally on the carrier and in addition to each vibrator rod, the entire system always kinks when pressurized from the side and thus makes pressurization from outside on the carrier impossible.

Dies ist erfindungsgemäß insbesondere von Vorteil, wenn entsprechende Hindernisse bei der jeweiligen Verdichtung von verdichtungsfähigen Böden auftreten, wie Steine, Wurzeln, Schilf usw., jedoch ermöglicht das Schneidwerk des Verschleißelements das Durchdringen zum Beispiel von Schilfrhizomen. Die gesamte Verdichtungsanlage ist vollständig wasserdicht und kann somit auch in einer Wasserrandzone oder in Arbeitsbereichen komplett unter Wasser eingesetzt werden. This is particularly advantageous according to the invention if corresponding obstacles occur in the respective compaction of compaction-capable soils, such as stones, roots, reeds, etc., however, the cutting mechanism of the wearing element makes it possible to penetrate, for example, Schilfrhizomen. The entire compaction plant is completely waterproof and can therefore be used in a water edge zone or in working areas completely under water.

Nachfolgend wird an einem Ausführungsbeispiel die erfinderische Lösung beschrieben. Hereinafter, the inventive solution will be described in one embodiment.

Dabei zeigen: Showing:

1 Gesamtansicht Verdichtungsanlage 1 General view of the compression plant

2 Seitenansicht Verdichtungsanlage 2 Side view of the compaction plant

3 Schnellwechseladapter 3 Quick-change adapter

4 hydraulischer Drehantrieb 4 hydraulic rotary drive

5 kardanische Aufhängung 5 Cardan suspension

6 Hydraulik-Innenvibrator. 6 Hydraulic internal vibrator.

Die 1 und 2 beschreiben die Verdichtungsanlage 20 in ihrer Gesamtheit. Dabei setzt sich die Verdichtungsanlage 20 aus folgenden Einzelteilen zusammen. The 1 and 2 describe the compaction plant 20 in their entirety. This puts the compaction system 20 from the following items together.

Ein Schnellwechseladapter 1 wird an einen Träger 4 gedreht, wie zum Beispiel einen Standardraupenbagger bzw. -raupenseilbagger, wobei berücksichtigt werden muss, dass alle möglichen Trägergeräte zu Land und zu Wasser einsetzbar sind, und an dem entsprechenden Ausleger befestigt. An dem Schnellwechseladapter 1 und nachfolgender kardanischer Aufhängeeinrichtung 2 ist ein hydraulischer Drehantrieb 3 gegeben, der je nach Anforderung bis zu 360 Grad als Drehwinkel aufweisen kann. An dem hydraulischen Drehantrieb 3 folgt ein Träger 4, wo erfindungsgemäß im Ausführungsbeispiel vier Vibratorstangen 16 über die entsprechende kardanische Aufhängung 8 mit einer Rohrkupplung 7 und dem Hydraulik-Innenvibrator 5 ausgeführt sind. An dem Träger 4 ist weiterhin noch ein Prozessdatenerfassungs-Kit 6 für die entsprechenden Prozessdaten, wie Drehzahl, Temperatur und Druck, installiert. A quick-change adapter 1 gets to a carrier 4 turned, such as a standard crawler excavator, taking into account that all possible carrier equipment can be used on land and water, and attached to the corresponding boom. On the quick-change adapter 1 and subsequent cardan suspension device 2 is a hydraulic rotary drive 3 given, which can have up to 360 degrees as a rotation angle depending on the requirement. On the hydraulic rotary drive 3 follows a carrier 4 where according to the invention in the embodiment four vibrator rods 16 over the corresponding cardan suspension 8th with a pipe coupling 7 and the hydraulic internal vibrator 5 are executed. On the carrier 4 is still a process data acquisition kit 6 for the corresponding process data, such as speed, temperature and pressure, installed.

Erfindungswesentlich ist dabei, dass die Verdichtungsanlage 20 kein starres System darstellt, sondern über die gegebenen kardanischen Aufhängeeinrichtungen 2 jeweils eine flexible und frei bewegliche Verdichtungsanlage 20 existiert. Die Anzahl der Vibratorstangen 16 ist je nach Anwendungsfall variabel gestaltbar. Es sind mindestens zwei Vibratorstangen 16 als Grundvoraussetzung der erfindungsgemäßen Lösung notwendig. Diese können aber auch auf vier oder sechs Stück bzw. je nach Anwendungsfall erhöht werden. In den 1 und 2 ist ein Ausführungsbeispiel mit vier Vibratorstangen 16 zeichnerisch dargestellt. Essential to the invention is that the compression system 20 is not a rigid system, but about the given gimbal suspension devices 2 in each case a flexible and freely movable compression plant 20 exist. The number of vibrator bars 16 is variably configurable depending on the application. There are at least two vibrator bars 16 as a basic requirement of the solution according to the invention necessary. However, these can also be increased to four or six or depending on the application. In the 1 and 2 is an embodiment with four vibrator bars 16 illustrated by drawings.

Die Verdichtungsanlage 20 gliedert sich in folgende Anlagenteile auf:

– ein Schnellwechseladapter 1 mit kardanischer Aufhängeeinrichtung 2,
– ein hydraulischer Drehantrieb 3,
– ein Träger 4 mit variablen Befestigungsrastern für die Vibratorstangen 16,
– variable Anzahl von Hydraulik-Innenvibratoren 5.

The compaction plant 20 is divided into the following parts of the plant:

- a quick-change adapter 1 with cardan suspension 2 .
- a hydraulic rotary drive 3 .
- A carrier 4 with variable mounting grids for the vibrator bars 16 .
- variable number of hydraulic internal vibrators 5 ,

Nachfolgend werden die einzelnen Bauteile anhand der Figuren beschrieben. The individual components will be described below with reference to the figures.

Die 3 zeigt die kardanische Aufhängeeinrichtung 2, welche sich zwischen dem Schnellwechseladapter 1 und dem hydraulischen Drehantrieb 3 befindet. Sie besitzt zwei rotatorische Freiheitsgrade, die eine geführte Bolzendrehbewegung um die X- und Y-Achse zulassen. Bei erhöhten Widerstandskräften, die beim Eintauchen der Verdichtungsanlage 20 entstehen können, knickt die kardanische Aufhängeeinrichtung 2 kontrolliert zur Seite weg. Die kardanische Aufhängeeinrichtung 2 hat die Funktion eines Gelenkes und kann nach den statischen Gesetzen der Mechanik keine Momente aufnehmen. Auch bei zu hohem Andrücken der Verdichtungsanlage 20 durch das Trägergerät knickt die kardanische Aufhängeeinrichtung 2 zur Seite weg. Die kardanische Aufhängeeinrichtung 2 macht eine Druckbeaufschlagung in vertikaler Richtung auf den Träger 4 unmöglich. The 3 shows the gimbal hanger 2 which is located between the quick release adapter 1 and the hydraulic rotary drive 3 located. It has two rotational degrees of freedom that allow a guided bolt rotation about the X and Y axis. At increased resistance forces when immersing the compaction system 20 can arise, kinks the gimbal suspension device 2 controlled to the side away. The cardanic suspension device 2 has the function of a joint and can not absorb any moments according to the static laws of mechanics. Even with too high pressure of the compression system 20 through the carrier kinking the gimbal device 2 to the side away. The cardanic suspension device 2 makes a pressurization in the vertical direction on the carrier 4 impossible.

Der Schnellwechseladapter 1 dient zur lösbaren Verbindung mit einem entsprechenden Trägergerät und dessen Ausleger. Der Schnellwechseladapter 1 hat die Funktion, bei stehenden Widerständen bei der Anwendung der Verdichtungsanlage 20 zum Verdichten von verdichtungsfähigen Böden, ein mögliches Ausklinken aus der Verbindung des Schnellwechseladapters 1 hin zum Trägergerät zu ermöglichen; dies ist ein entscheidender Sicherheitsfaktor für den Geräteführer. The quick-change adapter 1 serves for releasable connection with a corresponding carrier device and its boom. The quick-change adapter 1 has the function, with standing resistances in the application of the compression plant 20 for compacting compaction soils, a possible release from the connection of the quick-change adapter 1 to enable the carrier; This is a crucial safety factor for the device operator.

Aus der 4 ist der hydraulische Drehantrieb 3 ersichtlich. Hierbei entsteht die Verbindung zwischen der kardanischen Aufhängeeinrichtung 2 und dem Schnellwechseladapter 1. Der hydraulische Drehantrieb 3 besteht aus Komponenten, wie Schwenkantrieb, Hydraulikmotor und einem integrierten Schneckenradgetriebe zur Übertragung der Drehbewegung. Als Motorantriebsmedium wird hydraulisches Öl verwendet. Der hydraulische Drehantrieb 3 hat einen niedrigen Bauraum und ist in die Aufhängung der Verdichtungsanlage 20 integriert. Er ermöglicht eine langsame Drehbewegung des Trägers 4 um die eigene Achse bei stillstehendem Trägergerät. Dabei ist der hydraulische Drehantrieb 3 an einem Träger 4 befestigt. Wie schon beschrieben, besteht über diesem hydraulischen Drehantrieb 3 die Drehbewegung des Trägers 4 als Möglichkeit. Je nach Ausführungsform der Hydraulikschläuche kann es hier möglich sein, dass eine 360-Grad-Drehung ausführbar ist. From the 4 is the hydraulic rotary drive 3 seen. This creates the connection between the gimbal suspension device 2 and the quick-change adapter 1 , The hydraulic rotary drive 3 consists of components, such as a swivel drive, hydraulic motor and an integrated worm gear for transmitting the rotary motion. As motor drive medium hydraulic oil is used. The hydraulic rotary drive 3 has a low installation space and is in the suspension of the compression system 20 integrated. He allows a slow rotational movement of the wearer 4 around its own axis when the carrier is stationary. Here is the hydraulic rotary drive 3 on a carrier 4 attached. As already described, there is over this hydraulic rotary drive 3 the rotational movement of the carrier 4 as a possibility. Depending on the embodiment of the hydraulic hoses, it may be possible here for a 360-degree rotation to be carried out.

Auf dem Träger 4 ist gemäß 1 ein Prozessdatenerfassungs-Kit 6 gegeben, welcher die Drehzahl, die Temperatur und den Druck der Verdichtungsanlage 20 aufzeichnet, ermittelt, überträgt und auswertet. On the carrier 4 is according to 1 a process data acquisition kit 6 given the speed, temperature and pressure of the compression plant 20 records, determines, transmits and evaluates.

Die 5 zeigt die kardanische Aufhängung 8, welche an dem Träger 4 zur Aufhängung der Vibratorstange 16 dient. Dabei ist die kardanische Aufhängung 8 mit einer einzelnen Vibratorstange 16 gegeben. Sie besitzt zwei rotatorische Freiheitsgrade, die eine geführte Bolzendrehbewegung um die X- und Y-Achse zulassen. Zusätzlich ist die Vibratorstange 16 schwingungsisoliert gelagert und hält somit die von unten kommenden Vibrationen zurück. Der Träger 4 ist weitgehend entkoppelt. Die kardanische Aufhängung 8 hat die Funktion eines Gelenkes und kann nach den statischen Gesetzen der Mechanik keine Momente aufnehmen. Auch bei zu hohem Andrücken des Trägers 4 durch das Trägergerät knickt die kardanische Aufhängung 8 zur Seite weg. Die kardanische Aufhängung 8 macht eine Druckbeaufschlagung in horizontaler Richtung von außen unmöglich. An der kardanischen Aufhängung 8 ist ein Tragrohr 9 der Vibratorstange 16 hin zum Hydraulik-Innenvibrator 5 gegeben. The 5 shows the gimbal suspension 8th which is attached to the carrier 4 for suspension of the vibrator rod 16 serves. Here is the gimbal suspension 8th with a single vibrator rod 16 given. It has two rotational degrees of freedom that allow a guided bolt rotation about the X and Y axis. In addition, the vibrator rod 16 stored vibration isolated and thus keeps the vibrations coming from below back. The carrier 4 is largely decoupled. The cardanic suspension 8th has the function of a joint and can not absorb any moments according to the static laws of mechanics. Even with too high pressure of the wearer 4 through the carrier kinks the gimbal 8th to the side away. The cardanic suspension 8th makes pressurization in the horizontal direction impossible from the outside. At the gimbal 8th is a support tube 9 the vibrator rod 16 towards the hydraulic internal vibrator 5 given.

Des Weiteren ist an der kardanischen Aufhängung 8 und an den jeweiligen Schraubverbindungen zum Träger 4 eine Gummi-Metall-Verbindung 10 vorhanden. In der Vibratorstange 16 befindet sich mittig eine Rohrkupplung 7 lösbar zur Verbindung der Tragrohre 9. Die Verbindung überträgt dynamische und statische Kräfte und besteht aus einem Primär- und einem Sekundärteil, die mit einer speziellen Verschraubung wasserdicht gefügt ist. Die Bauform der Rohrkupplung 7 lässt eine Durchführung der hydraulischen Schläuche zum Hydraulik-Innenvibrator 5 zu. Zusätzlich ist die Rohrkupplung 7 mit einer Rohrkupplung 15 gegen etwaiges Lösen ausgestattet. Die Grundfunktion der Rohrkupplung 7 ermöglicht, neben der Kraftaufnahme und der Schlauchführung, eine Verbindung der einzelnen Tragrohre 9 der Vibratorstange 16. Durch den Einsatz von variablen Tragrohrlängen 9 lässt sich die Vibratorstange 16 beliebig konfigurieren und in ihrer Größe darstellen. Furthermore, at the gimbal 8th and at the respective screw connections to the carrier 4 a rubber-metal compound 10 available. In the vibrator rod 16 is located in the middle of a pipe coupling 7 detachable for connecting the support tubes 9 , The connection transmits dynamic and static forces and consists of a primary and a secondary part, which is joined watertight with a special screw connection. The design of the pipe coupling 7 Leaves a passage of the hydraulic hoses to the hydraulic internal vibrator 5 to. In addition, the pipe coupling 7 with a pipe coupling 15 equipped against any loosening. The basic function of the pipe coupling 7 allows, in addition to the power and the hose guide, a connection of the individual support tubes 9 the vibrator rod 16 , Through the use of variable support tube lengths 9 lets go the vibrator rod 16 Any configuration and size.

Am Ende der Vibratorstange 16 ist der Hydraulik-Innenvibrator 5, siehe 6, gegeben. Die 6 zeigt den Hydraulik-Innenvibrator 5 der Vibratorstange 16. Der Hydraulik-Innenvibrator 5 erzeugt hohe Zentrifugalkräfte durch eine rotierende Unwucht, welche sich im Inneren des Vibrators befindet. At the end of the vibrator rod 16 is the hydraulic internal vibrator 5 , please refer 6 , given. The 6 shows the hydraulic internal vibrator 5 the vibrator rod 16 , The hydraulic internal vibrator 5 generates high centrifugal forces due to a rotating unbalance, which is inside the vibrator.

Dabei werden Hydraulik-Innenvibratoren 5 mit entsprechender Rohrkupplung mit einer durchschnittlichen Größe von < 300 mm verwendet. Es sind eine Leistungsbegrenzung auf < 100 kN und eine Teufenbegrenzung / Einfahrtiefe auf ca. 10 m gegeben. This will be hydraulic internal vibrators 5 used with appropriate pipe coupling with an average size of <300 mm. There is a power limitation to <100 kN and a Teufenbegrenzung / entry depth to about 10 m.

Als Antriebsmedium wird hydraulisches Öl über die Hydraulikleitung 14 eingesetzt. Aufgrund der hohen Drehzahl und den damit erzeugten hohen Zentrifugalkräften fluidisiert der Hydraulik-Innenvibrator 5 den angrenzenden Boden und sinkt nur unter Einwirkung des Anlagen-Eigengewichts selbstständig in den zu verdichtenden Boden ein. Der Hydraulik-Innenvibrator 5 wird durch ein Verschleißelement 11 mit den Verschraubungen 12 gegen abrasiven Verschleiß geschützt. Der Hydraulik-Innenvibrator 5 ist wasserdicht ausgeführt und zusätzlich mit verschiedenen Sensoren ausgerüstet, die eine Datenauswertung durch das Prozessdatenerfassungs-Kit 6 ermöglichen. Hier werden die Parameter Temperatur, Drehzahl und Druck des Hydraulik-Innenvibrators 5 überwacht und für eine übergeordnete Prozesserfassung bereitgestellt. Die Anzahl der Hydraulik-Innenvibratoren 5 lässt sich modular erweitern und an den Träger 4 mit einem definierten Rastermaß flexibel montieren. Zusätzlich ist der Hydraulik-Innenvibrator 5 durch die Gummi-Metall-Verbindung 100 schwingungsisoliert an die Tragrohre 9 mittels der Rohrkupplung 15 angeschlossen. Das Einsatzgebiet des Hydraulik-Innenvibrators 5 erstreckt sich auf die Verdichtung von verdichtungsfähigen Böden, vorzugsweise Sande. The drive medium is hydraulic oil via the hydraulic line 14 used. Due to the high speed and the high centrifugal forces generated, the hydraulic internal vibrator fluidises 5 the adjacent soil and sinks only under the influence of the plant's own weight independently in the soil to be compacted. The hydraulic internal vibrator 5 is through a wear element 11 with the fittings 12 protected against abrasive wear. The hydraulic internal vibrator 5 is waterproof and additionally equipped with various sensors that provide data evaluation by the process data acquisition kit 6 enable. Here are the parameters temperature, speed and pressure of the hydraulic internal vibrator 5 monitored and provided for higher level process detection. The number of internal hydraulic vibrators 5 can be extended modularly and to the carrier 4 flexibly mounted with a defined pitch. In addition, the hydraulic internal vibrator 5 through the rubber-metal connection 100 vibration isolated to the support tubes 9 by means of the pipe coupling 15 connected. The application of the hydraulic internal vibrator 5 extends to the compaction of compactible soils, preferably sands.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1 1: Schnellwechseladapter Quick-change adapter
2 2: kardanische Aufhängeeinrichtung Cardan suspension device
3 3: hydraulischer Drehantrieb hydraulic rotary drive
4 4: Träger carrier
5 5: Hydraulik-Innenvibrator Hydraulic internal vibrator
6 6: Prozessdatenerfassungs-Kit (PDE-Kit) Process Data Acquisition Kit (PDE Kit)
7 7: Rohrkupplung pipe coupling
8 8th: kardanische Aufhängung Cardan suspension
9 9: Tragrohr support tube
10 10: Gummi-Metall-Verbindung Rubber-metal compound
11 11: Verschleißelement wear member
12 12: Verschraubung screw
14 14: Hydraulikleitung hydraulic line
15 15: Rohrkupplung pipe coupling
16 16: Vibratorstange vibrator rod
20 20: Verdichtungsanlage compressor plant
100100: Gummi-Metall-Verbindung Rubber-metal compound

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

US 3865501 [0003, 0005]
DE 2856144 [0006]
DD 62261 [0007]
DE 19718571 C2 [0008]
DE 4409008 C2 [0009]
DE 102010022802 B4 [0010]

Claims

Compaction plant for the compaction of compaction-capable soils using a carrier device which is connected to an adapter, on which at least two rod-shaped compaction members extend away to the opposite side of the adapter, characterized in that a compaction plant ( 20 ) from a carrier ( 4 ) with two or more connected vibrator bars ( 16 ), the carrier ( 4 ) via a rotary drive ( 3 ) and a subsequent quick-change adapter ( 1 ) is connected to a carrier device and the vibrator bars ( 16 ) on the carrier ( 4 ) and the rotary drive ( 3 ) on the carrier ( 4 ) as well as the quick-change adapter ( 1 ) on the rotary drive ( 3 ) are not rigidly connected.