DE202019101967U1 - Soil compactor with freewheel mode - Google Patents
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- E01C19/38—Power-driven rammers or tampers, e.g. air-hammer impacted shoes for ramming stone-sett paving; Hand-actuated ramming or tamping machines, e.g. tampers with manually hoisted dropping weight with means specifically for generating vibrations, e.g. vibrating plate compactors, immersion vibrators
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Abstract
Bodenverdichtungsgerät (1) mit einer durch eine Erregereinheit (2) in Schwingungen versetzbare Verdichtungsplatte (14), welches einen Hydraulikkreislauf (3) mit einer Hydraulikpumpe (4) und wenigstens einem Hydraulikmotor (5) aufweist, wobei die Hydraulikpumpe (4) durch einen hybridelektrischen Kraftantrieb (6) antreibbar ist, der wenigstens einen Hydraulikmotor (5) durch die Hydraulikpumpe (4) antreibbar ist und die Erregereinheit (2) durch den Hydraulikmotor (5) antreibbar ist, wobei das Bodenverdichtungsgerät (1) dazu eingerichtet ist, die Erregereinheit (2) durch einen hydraulischen Kurzschluss von dem hybridelektrischen Kraftantrieb (6) zu entkoppeln. A soil compaction apparatus (1) comprising a compression plate (14) which is vibratable by an exciter unit (2) and which has a hydraulic circuit (3) with a hydraulic pump (4) and at least one hydraulic motor (5), said hydraulic pump (4) being characterized by a hybrid electric Power drive (6) is drivable, the at least one hydraulic motor (5) by the hydraulic pump (4) is drivable and the exciter unit (2) by the hydraulic motor (5) is drivable, wherein the soil compaction device (1) is adapted to the exciter unit ( 2) by a hydraulic short circuit of the hybrid electric power drive (6) to decouple.
Description
Die Erfindung betrifft ein Bodenverdichtungsgerät mit einer durch eine Erregereinheit in Schwingungen versetzbare Verdichtungsplatte, welches einen Hydraulikkreislauf mit einer Hydraulikpumpe und wenigstens einem Hydraulikmotor aufweist, durch den die Erregereinheit antreibbar ist.The invention relates to a soil compacting device with a compacting plate which can be set into vibration by an exciter unit and which has a hydraulic circuit with a hydraulic pump and at least one hydraulic motor, by means of which the excitation unit can be driven.
Stand der TechnikState of the art
Bodenverdichtungsgeräte, auch handgeführte Bodenverdichtungsgeräte wie zum Beispiel Stampfer oder Rüttelplatten, weisen in der Regel einen Kraftantrieb auf, der einen Verbrennungsmotor und/oder einen elektrischen Antrieb umfasst. Wird ein Bodenverdichtungsgerät von einem Verbrennungsmotor angetrieben, so ist im Antriebsstrang zwischen Verbrennungsmotor und Antrieb, z.B. einer Antriebsachse oder in diesem Fall der Erregereinheit, üblicherweise eine Kupplung angeordnet.Soil compacting devices, including hand-guided soil compaction equipment such as rammers or vibratory plates, usually have a power drive, which includes an internal combustion engine and / or an electric drive. If a soil compaction device is driven by an internal combustion engine, then in the drive train between the internal combustion engine and the drive, e.g. a drive axle or in this case the exciter unit, usually arranged a clutch.
Die Kupplung erlaubt eine Trennung von Verbrennungsmotor und Antrieb, so dass der Antrieb zwecks eines Anhaltens außer Betrieb genommen werden kann, ohne den Verbrennungsmotor ausschalten zu müssen.The clutch allows separation of the engine and the drive, so that the drive can be taken out of service for the purpose of stopping without having to switch off the internal combustion engine.
Bekannte Ausführungsformen einer derartigen, in der Regel mechanisch ausgeführten Kupplung sind die in Fahrzeugen oftmals verwendeten Scheibenkupplungen oder die in Kleingeräten oftmals zum Einsatz kommenden Fliehkraftkupplungen, wie z.B. in der
Beide Kupplungsvarianten benötigen ein Mindestmaß an Bauraum und weisen ein mit ihrer Dimensionierung korrelierendes Gewicht auf. Beide Größen gilt es bei der Konstruktion kleinbauender, für einen Handbetrieb geeigneter Bodenverdichtungsgeräte möglichst gering zu halten.Both coupling variants require a minimum of space and have a correlating with their dimensions weight. Both sizes are to be kept as low as possible in the construction of small-sized, suitable for manual operation soil compaction equipment.
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine gegenüber dem Stand der Technik verbesserte Lösung, insbesondere im Hinblick auf eine kompakte Ausführbarkeit und geringes Gewicht, anzugeben.Object of the present invention is to provide a comparison with the prior art improved solution, in particular with regard to a compact feasibility and low weight.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.The object is achieved according to the invention by the features of the independent claim. Advantageous embodiments of the invention are specified in the subclaims.
Erfindungsgemäß vorgesehen ist ein Bodenverdichtungsgerät mit einer durch eine Erregereinheit in Schwingungen versetzbare Verdichtungsplatte, welches einen Hydraulikkreislauf mit einer Hydraulikpumpe und wenigstens einem Hydraulikmotor aufweist, wobei die Hydraulikpumpe durch einen hybridelektrischen Kraftantrieb antreibbar ist, der wenigstens eine Hydraulikmotor durch die Hydraulikpumpe antreibbar ist, die Erregereinheit durch den Hydraulikmotor antreibbar ist, und wobei das Bodenverdichtungsgerät dazu eingerichtet ist, die durch den Hydraulikmotor antreibbare Erregereinheit durch einen hydraulischen Kurzschluss von dem Kraftantrieb zu entkoppeln.According to the invention, a soil compacting device is provided with a compression plate which can be set into vibration by an exciter unit and which has a hydraulic circuit with a hydraulic pump and at least one hydraulic motor, wherein the hydraulic pump can be driven by a hybrid-electric power drive, the at least one hydraulic motor can be driven by the hydraulic pump, the exciter unit the hydraulic motor is drivable, and wherein the soil compaction device is adapted to decouple the excitable by the hydraulic motor exciter unit by a hydraulic short circuit of the power drive.
Ein derartiges Bodenverdichtungsgerät weist den Vorteil auf, einen vortriebsfreien Leerlauf oder Freilauf des Kraftantriebs bei gleichzeitigem Verzicht auf eine mechanische Kupplung zu ermöglichen.Such a soil compaction device has the advantage of enabling a propulsion-free idling or freewheeling of the power drive while at the same time dispensing with a mechanical coupling.
Dabei bewirkt der hydraulische Kurzschluss, dass eine von der Hydraulikpumpe geförderte bzw. abgegebene Hydraulikflüssigkeit nahezu verlustlos auf einem nahezu widerstandslosen Kurzschlusspfad direkt zur Hydraulikpumpe zurückgeführt wird. Durch entsprechende Dimensionierung des Kurzschlusspfades können Leistungsverluste der umlaufenden Hydraulikflüssigkeit geringgehalten werden, so dass sich die Hydraulikpumpe quasi im Freilauf befindet.In this case, the hydraulic short-circuit causes a hydraulic fluid delivered or discharged by the hydraulic pump to be returned almost lossless directly to the hydraulic pump on an almost resistance-free short-circuit path. By appropriate dimensioning of the short-circuit path, power losses of the circulating hydraulic fluid can be kept low, so that the hydraulic pump is quasi freewheeling.
In einer vorteilhaften Ausführungsform eines Bodenverdichtungsgerätes können der Kraftantrieb und die Hydraulikpumpe somit kupplungsfrei miteinander gekoppelt sein, um einen Vortrieb des Bodenverdichtungsgerätes bei laufendem Kraftantrieb abzustellen.In an advantageous embodiment of a soil compacting device, the power drive and the hydraulic pump can thus be coupled to each other without coupling, in order to stop propulsion of the soil compacting device while the power drive is running.
Vorteilhaft weist der Hydraulikkreislauf dazu ein zur Hydraulikpumpe parallel angeordnetes Ventil auf, so dass der hydraulische Kurzschluss durch ein Öffnen des Ventils erzielbar ist. Vorteilhaft ist das Ventil als Wegeventil ausgeführt, welches ein Umlenken der Hydraulikflüssigkeit von einem Weg auf einen anderen ermöglicht. Ist das Ventil als Wegeventil ausgeführt, kann die Hydraulikflüssigkeit altemativ in den Hydraulikkreislauf oder zur Hydraulikpumpe zurück geführt werden.Advantageously, the hydraulic circuit to a parallel to the hydraulic pump valve arranged so that the hydraulic short circuit can be achieved by opening the valve. Advantageously, the valve is designed as a directional control valve, which allows a deflection of the hydraulic fluid from one path to another. If the valve is designed as a directional control valve, the hydraulic fluid can be recycled altematively into the hydraulic circuit or to the hydraulic pump.
In einer weiteren Alternative kann das Kurzschlussventil parallel zum Hydraulikmotor angeordnet sein. Diese Ausführungsvariante ist vorteilhaft, falls andere Komponenten des Hydraulikkreislaufs nicht kurzgeschlossen werden sollen.In a further alternative, the short-circuit valve may be arranged parallel to the hydraulic motor. This variant is advantageous if other components of the hydraulic circuit should not be short-circuited.
Die Erzeugung des hydraulischen Kurzschlusses durch das Öffnen eines Ventils bietet den Vorteil, dass ein Ventil im Vergleich zu einer mechanischen Kupplung weitaus weniger Bauraum einnimmt und zudem auch geringeres Gewicht aufweist. Aufgrund konstruktiver Flexibilität bei der Verlegung von Hydraulikschläuchen kann die Positionierung des Ventils innerhalb des Bodenverdichtungsgerätes relativ frei und somit raumoptimierend gewählt werden.The generation of the hydraulic short circuit by opening a valve offers the advantage that a valve occupies much less space compared to a mechanical coupling and also has lower weight. Due to constructive flexibility in the installation of hydraulic hoses, the positioning of the valve within the soil compaction device can be chosen relatively freely and thus space-optimizing.
In einer vorteilhaften Ausführungsform ist das Ventil als Magnetventil ausgeführt. Elektrisch schaltbare Magnetventile sind sehr geläufig und daher günstig in zahlreichen Varianten verfügbar. Eine elektrische Ansteuerbarkeit erlaubt eine nahezu beliebige Positionierung innerhalb des Bodenverdichtungsgerätes. In an advantageous embodiment, the valve is designed as a solenoid valve. Electrically switchable solenoid valves are very common and therefore cheap available in numerous variants. An electrical controllability allows almost any positioning within the soil compaction device.
Weiterhin vorteilhaft weist der hybridelektrische Kraftantrieb einen als Generator betreibbaren elektrischen Antrieb und ein weiteres Antriebsaggregat auf, durch welches der als Generator betreibbare elektrische Antrieb antreibbar ist. Dabei weist das Bodenverdichtungsgerät vorteilhaft einen Betriebsmodus auf, in welchem der Generator durch das weitere Antriebsaggregat antreibbar und die Erregereinheit durch einen hydraulischen Kurzschluss entkoppelbar ist.Further advantageously, the hybrid electric power drive has an electric drive which can be operated as a generator and a further drive unit, by means of which the electric drive operable as a generator can be driven. In this case, the soil compaction device advantageously has an operating mode in which the generator can be driven by the further drive unit and the exciter unit can be decoupled by a hydraulic short circuit.
Für Bodenverdichtungsgeräte mit einem hybrid ausgeführten Kraftantrieb besteht die Anforderung, sämtliche Komponenten möglichst leicht und kleinbauend auszuführen in besonderem Maße, da zwei oder mehr Antriebsaggregate in etwa demselben Bauraum anzuordnen sind. Dabei weisen derartige Hybride zumeist einen hybridelektrischen Kraftantrieb mit einem Verbrennungsmotor sowie einen elektrischen Antrieb auf.For Bodenverdichtungsgeräte with a hybrid running power drive is the requirement to perform all components as easily and physically small construction in particular, since two or more drive units are to be arranged in about the same space. In this case, such hybrids usually have a hybrid electric power drive with an internal combustion engine and an electric drive.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung weist ein derartiges Bodenverdichtungsgerät auch einen elektrische Energiespeicher auf, welcher in einem als Lademodus ausgeführten Betriebsmodus über den als Generator betreibbaren elektrischen Antrieb ladbar ist. Dabei kann in diesem Lademodus die Erregereinheit durch einen hydraulischen Kurzschluss von dem Kraftantrieb entkoppelt werden.In an advantageous embodiment, such a soil compacting device also has an electrical energy store, which can be loaded in an operating mode designed as a charging mode via the electric drive which can be operated as a generator. In this case, the excitation unit can be decoupled from the power drive by a hydraulic short circuit in this charging mode.
In einer weiteren oder einer der vorbeschriebenen Ausführungsformen ist das Bodenverdichtungsgerät zur Führung von Hand eingerichtet. Vorteilhaft weist es dazu eine Führungsdeichsel mit einer Steuervorrichtung auf, wobei die Steuerungsvorrichtung vorteilhaft zur Betätigung des Ventils eingerichtet ist.In a further or one of the above-described embodiments, the soil compacting device is set up for manual guidance. For this purpose, it advantageously has a guide tongue with a control device, wherein the control device is advantageously set up for actuating the valve.
Figurenlistelist of figures
Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die anliegenden, schematischen Zeichnungen anhand bevorzugter Ausführungsformen näher erläutert.The invention will be explained in more detail below with reference to the attached, schematic drawings based on preferred embodiments.
Es zeigen
-
1 eine Schaltskizze zum Prinzip des Bodenverdichtungsgeräts mit hybridelektrischem Antrieb und einer durch einen hydraulischen Kurzschluss entkoppelbaren Erregereinheit; -
2 ein Ausführungsbeispiel eines Bodenverdichtungsgeräts mit hybridelektrischem Antrieb und einer durch einen hydraulischen Kurzschluss entkoppelbaren Erregereinheit.
-
1 a circuit diagram of the principle of soil compaction device with hybrid electric drive and a decoupled by a hydraulic short excitation unit; -
2 An embodiment of a soil compaction device with hybrid electric drive and a decoupled by a hydraulic short excitation unit.
Ein Hydraulikkreislauf
Der Hydraulikmotor
Das Bodenverdichtungsgerät
Ist das Ventil als Wegeventil ausgeführt, wird dieses an dem Verzweigungspunkt angeordnet, welcher sich in
Ein Umschalten des Wegeventils von dem Arbeitspfad auf den Kurzschlusspfad führt dazu, dass ein Volumenstrom am Hydraulikmotor
Das Ventil
Das weitere Antriebsaggregat
Das Bodenverdichtungsgerät
Weiterhin weist das Bodenverdichtungsgerät
Weiterhin weist das Bodenverdichtungsgerät
Das Bodenverdichtungsgerät
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 102017105117 A1 [0004]DE 102017105117 A1 [0004]
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DE202019101967.0U DE202019101967U1 (en) | 2019-04-04 | 2019-04-04 | Soil compactor with freewheel mode |
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Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102017105117A1 (en) | 2017-03-10 | 2018-09-13 | Wacker Neuson Produktion GmbH & Co. KG | Soil compacting device with compensating coupling |
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2019
- 2019-04-04 DE DE202019101967.0U patent/DE202019101967U1/en active Active
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