DE2105285A1 - Wuchtwalze und Verfahren zum Ver dichten von Erdboden mit einer Wucht walze - Google Patents

Description

DR. BERQ DI PL.-1N Q. STAPF

PATENTANWÄLTE 8 MÜNCHEN 8O, MAUERKIRCHERSTR 48

Anwaltsakte 2o 623 4. Februar 1971

South African Inventions Development

Corporation,

Pretoria, Provinz Transvaal/Südafrika

Wuchtwalze und Verfahren zum Verdichten von Erdboden mit einer Wuchtwalze

Die Erfindung betrifft eine Wuchtwalze und ein Verfahren zum Wuchtverdichten unter Verwendung einer Wuchtwalze. Mit der Erfindung werden Verbesserungen im Zusammenhang mit dem Verdichten von Schichten aus Erdboden oder/und Schotter oder Kies erzielt.

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Eine Wuehtwalze ist eine Walze mit nicht-kreisförmigem Umriß. Wenn eine solche Walze sich über eine Fläche bewegt, wird durch das Umlaufen auf dem unrunden Querschnittsprofil bewirkt, daß der Schwerpunkt der Walze fortwährend aufsteigt und wieder herunterfällt, wodurch es zum Verdichten des darunterliegenden Bodens beim Herunterfallen des Schwerpunktes kommt. Die erzielte Verdichtung ist von einer Reihe von Einflußgrößen abhängig, von denen eine wichtige Größe der Hub des Schwerpunktes der Walze, d. h. der vertikale Bewegungsweg des Schwerpunktes zwischen der oberen und unteren Lage darstellt.

Mit bekannten Wuchtwalzen wird eine Verdichtung bis zu einer beträchtlichen Tiefe unterhalb der Oberfläche der Unterlage erzielt. Diese Tiefe hängt von der Gsometrie der Walze, den Eigenschaften des zu verdichtenden Materials und der Arbeitsgeschwindigkeit der Walze ab. Mit einigen der bekannten Wuchtwalzen wird die unterlage vielfach bis zu einer sehr viel größeren Tiere verdichtet, als es erforderlich ist. Dies ist offensichtlich unwirtschaftlich und kann lediglich dadurch berichtigt werden,

daß die Arbeitsgeschwindigkeit herabgesetzt wird, was ebenfalls unwirtschaftlich ist.

Außerdem erfordern die bisher bekannten Wuchtwalzen eine Unterlage aus Erdboden oder Schotter, auf der sie ar-

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beiten sollen, mit einer gewissen Dichte, vv'enn eine solche Wuchtwalze verwendet wird, muß von Zeit zu Zeit ein dafür übliches Gerät zum Wiederherrichten der oberen Bodenschicht der Unterlage eingesetzt werden. Dies ist ebenfalls unwirtschaftlich, da es entweder den Antransport des Gerätes von der vorherigen Verwendungsstelle oder aas Bereiteuellen des Gerätes erfordert, welches dann während des Arbeitens der «uchtwalze unnütz herumsteht.

Beim Arbeiten an einer Baukonstruktion müssen Verdich-Lungswaizen häufig Bauteile, wie Durchlässe, Überbrückungen, erdverlegte Kanalisationsrohre, Wasserleitungen oder dergleichen Kreuzen, welche leicht durch ein verdichten beschädigt oder verschoben werden können, .uie ^mgehung solcher Bauteile oder Hilfseinrichtungen bedingt wegen aer Schwierigkeiten, die Walze dicht an das Bauteil zu manövrieren, einen Zeitverlust und eine ungleichmäßige ' Verdichtung. " I

Ferner wurde gefunden, daß bei den bekannten wuchtwaizen stark unterschiedliche Kräfte in der Zuggabel hervorgerufen werden, wenn die *mlze bei wesentlich geringeren Geschwindigkeiten befördert wird, als die Arbeitsgeschwindigkeit beträgt, d. h. bei der Beschleunigung und bei der Abbremsung. Dies ist unvermeidlich an den Umkehrpunkten

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jeder Bearbeitungsstrecke der Fall. Um diese Kräfte in derartigen Walzen gering zu halten, wurde in einer besonderen Ausführungsfoiir. eine Kombination von federnden und starren Teilen verwendet, um eine übermäßige gegenseitige Verschiebung zwischen der Walze und dem Zug- oder Schubfahrzeug auszuschließen.

Aufgabe der Erfindung ist es, diese Nachteile zu vermeiden oder doch zu minimieren.

Erfindungsgemäß ist eine Wuchtwalze vorgesehen, deren Querschnittsabmessungen veränderbar sind, sodaß der Hub des Schwerpunktes der Walze verändert werden kann.

ferner gibt die Erfindung ein Verfahren zum Verdichten einer Unterlage aus Erdboden und/oder Kies oder dergleichen mithilfe einer Wuchtwalze an, wonach die von der Walze bewirkte Verdichtungsgröße durch Änderung der Querschnittsabmessungen hervorgerufen wird, derart, daß der Hub des Schwerpunktes der Walze verändert wird.

Die Wuchtwalze kann zweckmäßigerweise eine Mehrzahl von einstellbaren, gekrümmten Flügeln oder Backen aufweisen, welche den Umfang der Walze ausbilden. Jeder Backen kann an der Walze schwenkbar gelagert sein und sich auf einer oder beiden Seiten des Gelenks erstrecken.

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Zum Feststellen jedes Backens in einer gewünschten Stellung zur Walze können lösbare Befestigungsteile vorgesehen sein. Die Gelenke der Backen sowie die Befestigungsteile können derart angeordnet sein, daß die Bakken aufgrund der Umlaufbewegung der Walze bei gelösten Befestigungsteilen verschwenkt und in neue Stellungen gebracht werden.

Die Befestigungateile können eine unter Federkraft gehaltene Klemm- oder Stützeinrichtung umfassen. Die Klemmoder Stützeinrichtung kann mit einem lösbaren Gesperre, beispielsweise einem Klinkengesperre, versehen sein , welches an einer Mehrzahl von Rasten angreift, wobei jede Raste einer besonderen Einstellung der Backen zugeordnet ist. Alternativ dazu können die ßefestigungsteile durch Flüssigkeits- oder Gasdruck betätigbar sein.

Die gekrümmten Backen können Kreisbogen bilden, und sie können zwischen einer Extremlage, in welcher der Umriß der walze kreisförmig ist, d. h. der Bewegungshub des Schwerpunktes ist Null und es erfolgt kein Verdichten, und einer anderenExtremlage einstellbar sein, in welcher ein Verdichtungsmaximum gegeben ist, d. h. der Bewegungshub des Schwerpunktes der Walze ist dort maximal.

Die erforderliche Tieie und der erforderliche Grad der

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Verdichtung in einer Unterlage aus Erdboden oder Schotter oder dergleichen wird durch Wahl des dafür geeigneten Hubes des Schwerpunktes der Walze bestimmt. Um dies zu erreichen, können die wuerSchnittsabmessungen der Walze eingestellt werden. Wenn eine geringe Verdichtungstiefe und ein geringer Verdichtungsgrad erforderlich sind, werden die Backen derart eingestellt, daß der Umriß der Walze nur wenig unrund und der Hub gering ist. Für eine größere Verdichtungstiefe und einen höheren Verdichtungsgrad werden die sacken aerart eingestellt, dau der Umriß der Walze stärker unrund ist, sodaß ein größerer Hub erzielt wird.

Wenn die Ooerfläche der zu verdichtenden Unterlage zu weich, zu rauh oder uneben ist, kann die uberflache uaüurch vorbereitet werden, daß zunächst einige uurchgänge mit einer Einstellung ohne Schwerpunictshub vorgenommen weraen, d. h. die Walze ist dann kreisrund. Wenn uie Oberfläche in dieser Weise geeignet voroereitet ist, wird der Walzenumriß ±ür die Ausfünrung eines auf uie gewünschte VeraichtungsKraft abgestellten Hubes verstellt.

vvenn die zu Dearbeitende Schicht zu überbrückende Bauteile aufweist, welche bei einem Verdichten beschädigt werden könnten, wie .Durchgänge, Überbrückungen, Kanalisationsrohre, Abflußrohre oder dergleichen, wie es häufig in Be-

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reichen von Städten der Fall ist, kann der Querschnitt der Walze unmittelbar vor dem Kreuzen eines solchen Bauteils auf einen kreisrunden Umriß eingestellt werden. Mes erleichtert das Verdichten in der Nähe solcher Bauteile.

Die Walze kann derart ausgestattet und gestaltet sein, daß ihre Querschnittsabmessungen während der Bearbeitung ohne Anhalten der Walze verändert werden können. Eine solche λ

Auslegung erlaubt es dem Arbeiter, den Querschnitt der Walze während der Bearbeitung entweder zum Verdichten oder zum Nicht-Verdichten einzustellen, oder den Verdichtungsgrad zu verstellen.

Wenn die Walze bei Geschwindigkeiten unterhalb der erforderlichen Geschwindigkeit, beispielsweise beim Beschleunigen oder Abbremsen, bewegt wird, kann die Walze auf einen kreisrunden Querschnitt eingestellt werden. Wenn dann die erforderliche oder erwünschte Arbeitsgeschwindigkeit er- ™

reicht ist, kann das Walzenprofil zur Erzielung einer Verdichtung wieder auf das vorherige Profil zurück verstellt werden.

Falls erwünscht, kann die Walze selbsttreibend sein, indem das Antreiben von der Walze selbst hervorgerufen wird. Ein Vorteil einer derartigen Ausbildung ist es, daß der zwischen einer Antriebsrolle und der Unterlage hervorgerufene Wider-

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stand, wodurch diese Unterlage sich vor der Antriebsrolle aufwirft, bei einem Antrieb durch die Walze selbst ausgeschaltet wird. Die Walze kann hierbei mittels eines an der Walze selbst oder an einem Traggestell angebrachten Motors angetrieben sein.

In Form von Beispielen wird die Erfindung im folgenden anhand der Zeichnung erläutert, in welcher zeigt;

Fig. 1 eine Ausführungsform einer Wuchtwalze in der Seitenansicht mit einem veränderbaren Querschnittsprof il, welches auf einen kreisrunden Umriß eingestellt ist,

Fig. 2 die Walze aus Figur 1 in der Einstellung auf einen unrunden Umriß,

Fig. j eine teilweise geschnittene TeilaLsicht der Walze aus -i-'igur 1, jedoch mit einer anderen Vorrichtung zur Verstellung des Profils,

Fig. 4 die Seitenansicht einer anderen Ausführungsform einer Wuchtwalze, welche der aus Figur 1 ähnlich ist,

Fig. b eine Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform einer Wuchtwalze mit einem verformbaren Querschnittsprofil in teilweise aufgebrochener Darstellung in der Einstellung auf einen kreisrunden Umriß,

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Fig. 6 einen Schnitt entlang der Linie V-V in Figur 5,

Fig. 7 die Walze aus Figur 5 mit einem auf einen nichtkreisförmigen Umriß eingestellten Querschnitt,

Fig. 8 einen Ausschnitt der walze aus Figur 5 in der Seitenansicht, jedoch mit geringfügig abgewandelten Backen, und

Fig. 9 einen Schnitt entlang der xiinie IV-IV in Figur λ

8.

In -ß'igur 1 bezeichnet 10 eine wuchtwalze in der Gesamtheit, welche ein Herzstück 12 aufweist. An dem Herzstück sind vier gekrümmte Flügelstücke oder Backen 14 angebracht, deren äußere Flächen die Umfangsflache der Walze bilden.

In der Zeichnung sind vier Backen gezeigt, jedoch können nach Wunsch mehr oder weniger als vier Backen vorgesehen werden. Jeder Backen 14 ist bei 16 am Herzstück schwenkbar gelagert und besitzt die Krümmung eines Kreisbogens. Jeder Backen 14 bildet einen i'eil 14· 1 an einer rfeite des Gelenks 16 und einen Teil 14.2 auf der anderen Seite des Gelenks aus. Jjie Enden jedes Backens sind so gestaltet, daß sie als widerlager iür die Enden der benachbarten Backen dienen, wenn die backen auf einen kreisrunden umrib, wie in jrigur gezeigt, eingestellt sind. Bei einer solchen Kinstellung

hat der Schwerpunkt 17 der Walze keinen Hub, d. h. er steigt und fällt nicht während der Abwälzbewegung der Walze über eine Fläche.

Es sind lösbare Einstellteile in Form hydraulischer Zylinder 13 und Kolben 15 zum Festhalten jedes Backens 14 in einer eingestellten Lage am Herzstück 12 vorgesehen. Jeder Zylinder 13 ist an dem Herzstück bei 13·1 schwenkbar befestigt und jeder Kolben 15 ist mit dem Backenteil 14.1 bei 15.1 schwenkbar verbunden. In einer Alternative können die Einstellteile eine federnd gespannte Klinkenanordnun^ sein (nicht gezeigt).

Jeder hydraulische Zylinder 13 und Kolben 15 sind nicht nur zum hydraulischen Fixieren jedes Backens in der gewünschten lage, sondern auch zum Verschwenken des Backens um den &elenkpunkt 16 zum Verändern der Querschnittsabmessungen der Walze vorgesehen. Mittels einer geeigneten Hydraulikpumpe und Ventilanordnung (nicht gezeigt) können die Kolben 15 zum Ver-schwenken der Backen 14 während der Bewegung aer »Valze betätigbar sein, d. h. das Walzenproiil kann während der Arbeitsbewegung der Walze ver- und eingestellt werden.

Die Zeichnung zeigt vier hydraulische Zylinder \t> und Kolben 15, d. n. jeweils einen für jeaen Backen 14, doch es können zum gleichzeitigen Verstellen sämtlicher Backen 14 nach

Wunsch auch nur ein oder zwei solcher Kolben und Zylinder vorgesehen sein. In einer solchen Ausbildung können die Backen über eine Hebelanordnung oder eine Anordnung von Kurvenstükken miteinander verbunden sein, um das von den Kolben eingeleitete Verstellen zu gestatten.

Figur 2 stellt die Backen 14 in einer Einstellung aar, in welcher sie ein nicht-kreiszylindrisches Walzenprofil ausbilden. In einem solchen Querschnitt ist für den Schwerpunkt der Walze ein Hub 19 gegeben, beispielsweise R-r, wodurch es bei der Bewegung der Walze in Richtung des Pfeiles 18 durch Drehung im Sinne des Pfeiles 20 zu einem Verdichten der darunterliegenden Bodenschicht kommt.

Der querschnitt der Walze wird aus aer Gestalt gemäß Figur 1 auf die in Figur 2 gezeigte Gestalt und umgekehrt durch Betätigen der Kolben 15, d. h. durch Veränderung des Flüssigkeitsdruckes in den Zylindern 13, zum Verschwenken der Backen 14 um ihre Gelenke 16 eingestellt. Wenn die Backen ihre neue Lage eingenommen haben, werden die Kolben hydraulisch festgelegt, sodaß die Backen in ihrer neuen Lage gehalten werden.

Nach Wunsch können zur Umstellung der Walze 10 aus ihrer Querschnittsgestalt gemäß Figur 1 in die gemäß Figur 2 die Beiestigungsteile, also die hydraulischen Kolben, während der fortgesetzten Umlaufbewegung der Walze in Richtung des Pfeiles 20 gelöst werden. Während der Umlauf bewegung in die-

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- Λλ -

ser jtiichtung über die Unterlage bewirkt aas jbackenteil 14.1 das Umschwenken des Backens 14 um sein Gelenk 16. Wenn die Backen ihre neue Stellung eingenommen haben, werden die Kolben 15 hydraulisch verblockt, sodaß die Backen 14 in ihrer neuen Stellung gehalten werden.

Zusätzlich oder alternativ können Federn (nicht gezeigt) vorgesehen werden, welche die Backenteile 14.1 der Backen 14 zum Schwerpunkt 17 hin verspannen. Nach dem Lösen der Belestigungsteile werden dann die -backenteile 14.1 zu aem Schwerpunkt 17 hingezogen. Dadurch kann die Walze aus einem zylindrischen Profil auf ein nicht-zylindrisches Profil verstellt werden und zwar während der Umlaufbewegung der Walze.

Umgekehrt können bei fortwahrendem Umlaufen der Walze in Richtung des Pfeiles 20 zur Veränderung des Umrisses von dem gemäß Figur 2 zu dem gemäß Figur 1 die Befestigungsteile, α. h. die hydraulischen Kolben 15» gelöst werden. Bei der Umlauf bewegung der Walze bewirken die Backenteile 14.2 beim Überrollen des Bodens das Umschwenken aer ^acken um ihre Schwenkpunkte 16. Die hydraulischen Kolben werden dann hydraulisch verblockt, sodaß die Backen 14 in ihrer neuen ^teilung sofort festgehalten werden, sobald diese erreicht ist. Selbstverständlich können auch hierzu Rückstellfedern vorgesehen werden, oder es kann ein doppeltwirkender Hydraulik-

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motor eingebaut werden, durch den eine Verstellung in beiden Richtungen erreicht werden kann.

In der Stellung der Backen gemäß Figur 1, d. h. wenn der Umriß kreisrund ist, führt die Walze keine Unwuchtbewegung aus und sie kann beispielsweise von einer Stelle zur anderen, beispielsweise über ein verletzbares Bauteil, wie Überbrük-

kungen, wo kein Verdichten erfolgen soll, bewegt werden. Λ

In der Stellung gemäß Figur 2, d. h. wenn der Querschnitt polygonal artig oder unrund ist, besitzt der Schwerpunkt 17 einen Hub R-r und es kommt bei der Bewegung der Walze über den Boden durch Schlagein_wirkung beim Herunterfallen des Schwerpunktes zu einem Verdichten.

In der Figur 3 ist diagrammatisch eine andere Einrichtung 22 zum Verändern der Querschnittsgestalt der Walze 10 gemäß Figur 1 dargestellt. Die Einrichtung 22 erlaubt es, den Querschnitt mechanisch zu verstellen. Dazu weist die Einrichtung eine Schraubspindel 24 auf, welche gelenkig bei 26 an dem Teil 14.1 jedes Backens 14 befestigt ist. Ein mit Innengewinde versehenes Zahnrad 28 wirkt mit eier Schraubspindel 24 zusammen und ist axial zwischen den Führungen ;>9 und 32 festgelegt. Die Führungen 30 und 32 sind miteinander verbunden und bei 34 am Herzstück 12 der Walze gelenkig befestigt. Ein elektrisch

1 (i ¹J B 3 J / Ϊ '» Λ I)

-H-

angetriebenes Antriebsrad 36, welches elektronisch, hydraulisch oder mechanisch angetrieben wird, ist für das Antreiben des Zahnrades 28 vorgesehen. 7/enn das Zahnrad 28 verdreht wird, verschiebt sich die Schraubspindel in axialer Richtung, ,-vodurch jeder -Backen H um sein Gelernt 16 verschwenkt wird.

Die Walze 10 hat eine mit dem Herzstück 12 der Walze feste Achse 38, sodaß die Bewegungskraft durch die Walze selbst übertragen wira, in anderen Worten: in dieser Ausführung sf or m ist die Walze selbsttreibend ausgebildet. Dies icann beispielsweise durch koordiniertes oder zyklisches Verschieben der hydraulischen Kolben 15 erreicht werden. Alternativ kann die Walze mit einer Zug- oder Schubgabel, ahnlich der Zuggabel 44 gemäia j'igur 5, ausgestattet sein.

Die Befestigungsteile, d. h. die hydraulischen Zylinier und Kolben 15 können geeignet ausgebildet und angeordnet sein, sodaß eine Mehrzahl von Zwischenstellunfen aer Bakken zwischen der Stellung mit einem kreisrunden Umriß gemäß figur 1, Dei welchem kein Verdichten auftritt, und einem unrunden Umriß gemäß i'igur 2mit maximalem Verdichten, ermöglicht werden. Die jeweilige Backenatellung zur Erzielung einer geeigneten oder erwünschten Verdichtungstiefe oder eines aolchen Verdichtungsgrades in der darunterliegenden üchicht aus Erdboden oder Schoteer öler uergleichen

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wird für einen bestimmten Hub für den Schwerpunkt jeweils geeignet ausgewählt.

j*-igur 4 zeigt eine weitere Ausf uhr ungsi orm einer iVuchtwalze 37» welche mit Ausnahme einer flacheren Krümmung der Backen ^9, d. h. einem größeren Krümmungsradius, grundsätzlich genauso aufgebaut ist wie die walze 10 gemäß i'igur 1. Der Krümmungsluittelpunkt jedes -backens 39 m aer Walze 37 stimmt in keinem .rail mit jem Schwerpunkt 1"/" überein, wohingegen dies bei aer »

iValze 10 in der Kreisrunden Einstellung uer Backen 14 der Pail ist. -Jer Querschnitt uer Walze 37 wird in genau uer gleichen Weise wie aer aer Walze IO verstellt, d. h. durch Anordnung von Kolben 1t>, welche schwenkbar an den backen bei io. ι una an eiern Herzstück 12 bei 13.l angelenkt aind. Der einzige Konstruktive Unterschied ist der, aaii der querschnitt der Walze 37 nicht auf einen voilstänaig runden Umriß v.ie der Querschnitx aer »alse 10, eingestellt werden kann. Der Vorteil aer .valze jl gegenüber der Walze 10 ist der, daß sich bei einer Umstellung der <» al ze f\ auf einen unrunden Umriß, ähnlich uem Umriß aer ™ /mlze 10 in .nigur 2, aie vorspringenden Bereiche an den backen ■jy aer vfalze 37 weniger in den darunterliegenden erdboden eingraben, wenn die walze auf Koüabionaiosem Erdboden arbeitet, als die entsprechenden -Bereiche 14.2 der Backen 14 der iValze 10.

Zusätzlich oder alternativ können zur Einstellung der Walzen 10 oder 37 der Figur 1 bzw. 4 die Gelenke 16 der Backen

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14 bzw. 39 vom Schwerpunkt 17 i'ort oder zu ihm hin verschiebbar sein. Die Gelenke 16 können dabei durch hydraulische Kolben ähnlich den Kolben 15 verschoben werden.

Die figuren 5 und 6 zeigen eine weitere Ausführungsform einer Wuchtwaxze mit veränderlichem Querschnittsumriß. Die Walze 40 weist eine Achse 42 auf, an welcher über die Lager 46 eine Zug- oder Schubgabel 44 angebrachtist. An der Achse 42 ist ein Rad 48 wie die relge eines Kraftfahrzeuges angebracht. Zwischen der Achse 42 und aera Rad 48 ist ein Lager 50 zur Erleichterung des Umlaufens des Rades um die Achse vorgesehen.

An dem Rad 48 ist ein ringförmiger elastischer Mantel wie ein pneumatischer Reifen eines Kraftfahrzeuges befestigt, Zwischen dem Rad 48 und dem Mantel 52 ist eine ringförmige Kammer p4 ausgebildet. Der Gasdruck in aer Kammer kann verändert werden, auch während die Walze 40 beim Arbeiten ist. Die Einrichtung zum Verändern des Gasdrucks ist nicht gezeigt, jedoch kann sie einen Gasbehälter, einen Kompressor zum Zuführen von Druckgas wie Druckluft in den Behälter, pneumatische Druckleitungen zwischen aer Kammer 54 und dem Behälter und eine Ventilanordnung in den pneumatischen Leitungen zur Steuerung des Gasdurchtritts durch die Leitungen umfassen. Ein Druckmeßgerät kann ebenfalls vorgesehen sein, um die Größe des Gasdrucks in der Kammer 54 anzuzeigen.

/Ί / in

Der elastisch nachgiebige Mantel 52 und das Rad 48 sind in einem Käfig eingeschlossen, welcher zwei Deckplatten 56 und eine Mehrzahl von Backen 58 aufweist, welche um Gelenkbolzen 60 zwischen den Deckplatten 56 drehbar gelagert sind. Die aussere Umfangsfläche des ringförmigen Mantels 52 liegt an den innen liegenden Flächen der -Backen 08 an. In jeder Deckplatte 56 ist in der Mitte eine Öffnung 62 vorgesehen, sodaß die Deckplatten 56 mit Spiel zu der Achse 42 angeordnet sind, da- m mit eine gegenseitige radiale -bewegung zwischen der Achse und den Deckplatten ermöglicht ist. Aus üen Figuren 5 und 6 ist ersichtlich, daß die Backen 58 den Umriß der tfalze 40 bilden. Das Querschnittsproi'il der Walze wird während eier Bewegung der Walze über eine Unterlage geändert, da die backen 58 sich um ihre Gelenkbolzen 60 drehen und sich in die Umfangsbereiche des Mantels 52 eindrücken, wie in Figur 7 gezeigt ist. Der Verformungsgrad ist umgekehrt proportional dem Gasdruck in dem Mantel 52, d. h. je höher uer Druck, desto geringer kann

sich aer Mantel verformen und umgekehrt. ^

In Figur 5 ist die Walze mit einem kreisrunden Querschnittsumriß gezeigt. Für diesen Zustand ist der Gasdruck in der Kammer 54 groß, sodaß der pneumatisch beaufschlagbare Mantel 52 eng gegen die Backen 58 gepreßt wird, wodurch keine oder nur eine vernachlässigbare kleine -iformation des Mantels 5ü erfolgt, und daher auch nur ein geringfügiges oder vernach-

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lässigbares Schwenken der -Backen 58 um die GelenKboxzen 60. lier Schwerpunkt 64 der walze hat keinen, oder xediglich einen vernechlässigbar kxeinen Hub xn diesem Zustanu, ^odaß es zu keinem oder so gut wie keinem Verdichten der Unterlapenschicht ü6 kommt.

Die in den Figuren 5 und 6 gezeigten Backen >& sind kreisuogenrörmig gestaltet, jedoch können sie auch flache flachen bilden, oeispielsweise flache Pia tten. Die Walze 40 kann durch gesteuerten und synchronisierten Antrieb um die Achse 42 selbsttreibend sein.

Gemäu ^igur 7 ist die walze 4o mit einem maximalen Venormungsgrad ihres ^uerachnittsprofils dargestellt. In diesem Zustand ist der Gasdruck in der Kammer -jA- gering, sodaß während uer Bewegung der «valze über die Unterlage 66 die Backen 58 den Mantel 52 in der dargestellten Weise verformen und sich um aie GelenKbolzen 6u verschwenken können. -iJer Schwerpunkt 64 bewegt sich in uiesem Walzenzusland mit dem Hud κ-r, sodaß wänrend der Bewegung uer -7/alze über eine Unterlage eine verdichtungsaröeit auf der Unterlage. 6o erfoigt.

In aen JPiguren ö und 9 sind Ausschnitte einer Seitenansicht und eines Schnitts einer .»alze 4u.'l gezeigt, ähnlich aen Herstellungen uer «aize ^u in den figuren ο und b. Die in uen Figuren ö und 9 gezeigten Teiie entsprechen uen feilen gemäß

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aen rifuren ο und b, mit uer Ausnahme, daß die Gestalt der Backen "33.1 in den Figuren 8 und 9 von der Form der -backen 58 in den Figuren 5 und 6 abweicht. Der Backen 58.1 weist einen nach innen ragenden Vorsprung 58.2 auf, welcher in der Breite geringfügig kleiner ist als der -öackenteil 5ö.1. Die Gesamtdicke des Backens 58.1, einschließlich des Voreprungs 5ο.2 ist grosser, als die .uicke der Backenteile 58.3 und 58.4. Der Zweck einer solchen Ausbildung ist der, eine Verformung ues Mantels r>2 an der Stelle des Bolzens 60 zu bewirken. Solch eine Verfor- mung ist deshalb von Vorteil, damit ein federn zwischen der Zuggabel 44 und der Achse 42 erzielt werden kann. Dies wiederum bringt den Vorteil, daß die gegenseitige horizontale Verschiebung zwischen der Zuggabel 44 und der Achse 42 gedämpft wird. Eine gegenseitige horizontale Verschiebung zwischen Zuggabel und Achse wird durch die Trägheit der Walze hervorgerufen, wenn das Walzenprofii verformt ist, sodaß der Schwerpunkt einen Hub R-r besitzt, wie in Figur 7 angegeben. Die horizontale Verschiebung wird durch die Öffnungen 62 in den Deckplatten b6 ermöglicht. '

In den Figuren 5 und 8 sind«die Gelenkbolzen 60 symmetrisch zu den Backen angeordnet, wenn es jedoch erwünscht ist, können die Gelenke auch asymmetrisch angeordnet sein.

F^r einen i'eilhub für den Schwerpunkt 64 zur Erzielung einer gewünschten Verdichtung je nach den besonderen Erdboden- oder

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Schotterzuständen wird ein entsprechender Teildruck in der Kammer 54 aufgebaut.

Die Zeichnung zeigt lediglich bevorzugte Ausführungsbeispiele von Einrichtungen, welche ein Verformen oder Verändern der Querschnittsprofile der Walze 1u bzw. 40 bewirken. Es können auch andere Einrichtungen, wie Kurvenstücke und ü-3triebe- oder Mitnehmeranordnungen verwendet werden, sowie Hubm&gnete, um die Veränderung elektromagnetisch zu erreichen.

Ein Vorteil der erfindungsgemäßen Wuchtwaize ist der, daß durch entsprechende Auswahl aes geeigneten Hubs für den Schwerpunkt eine bestimmte Verdichtung eines Materials wirtschaftlich erreicht werden kann. Die pro Stoß erzielte Kraft beim Umlaufen der Walze ist abhängig vom Hub. Je größer die Stoßkraft, desto größer ist die Tiefe, bis zu welcher ein Verdichten wirksam wird. Es ist jedoch nicht immer eine grotfe Tiefe erforderlich. Dann ist es ökonomisch, den Hub so einzustellen, daß lediglich die erforderliche Verdichtungstiefe erzielt wird, d. h. es wird ein geringerer Hub gewänlt.

Ein aus dem im vorhergehenden Abschnitt angegebenen Vorteil abgeleiteter Vorteil liegt darin, daß mit einem geringeren Hub eine höhere Arbeitsgeschwindigkeit erzielt werden kann, wodurch die Wirtschaftlichkeit weiter erhönt wird.

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Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß in einem zu weichen, rauhen oder unebenen Terrain das Walzenprofil kreisrund eingestellt werden kann, um die obere Schicht anfänglich vorzubereiten. Danach wird aas Walzenprofil für ein stoßartiges Verdichten unrund eingestellt.

Ein weiterer Vorteil einer vvuchtwalze gemäß der Erfindung liegt darin, daß ihr Profil während der Arbeit für eine Bewegung über verletzbare Bauteile üinweg oder bis in aeren Nähe auf ein kreisrundes Profil eingestellt werden kann. '

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Claims (11)

Patenten s ρ r u c π e

1.)Wuchtwalze, dadurch gekennzeichnet, uaß sie ein veränderbares Querschnittsprofil aufweist, derart, daß eine Änderung des Bewegungsnubes (R-r) des Schwerpunktes (i7,t>4) der Walze (10,37, 40, 40.1) erzielbar ist.

2. ,Vuchtwalze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Mehrzahl von verstellbaren, den Umfang eier »Yalze (10, 37, 40, 40.1) bildenden Backen (14, 39, 58, 58.1) aufweist, una das Querschnittsprofil durch die gegenseitige Verstellung eier .backen zueinander veränderbar ist.

j. Wuchtwalze nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Backen (i4, 39, 58, ?8.1) schwenkoar gelagert ist und die Schwenkachse (16, oO) zwischen den enden jer Bakken aerart angeordnet ist, el au sich jeder Backen oeidseitig der jeweiligen Schwenkachse erstreckt.

4. Wuchtwalze nach einem aer Ansprüche ι bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zum Verformen aes Querschnittsprofils hydraulische oder pneumatische Verstelleinrichtungen (.13, 15, d2) vorgesehen sind.

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5. Wuchtwalze nach einem der iinsprüche2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, aaß jeweils ein druckoeaufschlagbarer Kolben (15) zur verstellung und zum festhalten jedes Backens (14, 39) in einer wählbaren Stellung gegenüber den anderen sacken vorgesehen ist.

6. tfuchtwalze nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch ge- ^ kennzeichnet, daß ein elastisch nachgiebiger, zum Einschließen eines Ifediums unter iJruck geeigneter Ivlantel (52) vorgesehen ist, welcher radial innen von den üacken(58, 58.1) derart yngeordnei ist, daß er unter Druck an den Backen anliegt und deren verstellen und damit die Veränderung aea ^uer^chnittaprofils der t.alze gestattet, wobei das Aus ma ο der Versteifung der Backen und damit der Veri'ormungsgrad des .ialzenproi ils dem 4ruck in dem i.antel umgekehrt proportional ist.

7. Wuchtwaize nacn einem uer Ansprüche 1 eis b, dadurch gekennzeichnet, daß das Querschnittsprofij. von einem kreisrunden Umrii;, bei welchem der ^ewegungshub (,κ-r; des Schwerpunktes (1i, Of) der λalze imli ist, auf ein Querschnittsprofil mit unrundem umriu, bei welchem der Schwerpunkt einen Bewegungshub aufweist, veränderbar ist.

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8. Wuchtwalze nach einem uer Ansprüche 1 bis ;> und 7, dadurch gekennzeichnet, ä&u zur Veränderung uea Querschnittsprofils mechanische Verstelleinrichtungen {'^2) vorgesehen sind.

9. Wuchtwalze nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß sie selbsttreibend ausgebildet ist.

10. Verfahren zum Verdichten von Schichten aus Erdboden, Schotter oder dergleichen mithilfe einer Wuchtwalze, dadurch gekennzeichnet, daß die durch die Walze hervorgerufene Verdichtungsstärke durch Veränderung des Querschnittsprofils zur Veränderung des Bewegungshubes (R-r) des Schwerpunktes (17, 64) der Walze verändert wird.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß zur Vorbereitung einer Bodenflache zunächst die Walze für mehrere Durchgänge auf ein derartiges Querschnittsproiil eingestellt wird, daß der bewegungsnub (R-r) des Schwerpunktes der Walze Null ist und kein stoßartiges Verdichten erfolgt, und danach die Walze für mehrere Durchgänge auf

ein derartiges Querschnittsprofil eingestellt wird, daß der Schwerpunkt bei der Bewegung einen Hub ausführt und ein stoßartiges Verdichten erfolgt.

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