DE2125732A1 - Werkzeug für Schotterverdichtmaschinen - Google Patents

Description

GEORG RODEL· & CO.

8 München 25 „,

ZUSATZ - PATENTANMELDUNG

Zu Az.: P 18 07 156 jnitjGebrauchsmuster - Hilfsanmeldung

Werkzeug für Schotterverdichtmaschinen

Die Erfindung betrifft ein Werkzeug für Schotterverdichtmaschinen, entsprechend der Patentanmeldung P 18 07 156, zu dem Zwecke, den Schotter durch ein oder mehrere, auf Schwellenfächer zur Einwirkung gebrachte Vibrationswerkzeuge unter die gegebenenfalls angehobenen Schwellen zu verschieben und gleichzeitig zu verdichten, wobei die Werkzeuge die Schwellen brückenartig umgreifen und beidseitig einer Schwelle Arbeitsorgane haben, die aus zumindest einer schwingerregten Druckplatte mit zumindest einer daran nach unten ein- oder mehrstützig auf Abstand zur Druckplatte angeordneten Querschubleiste bestehen. Werkzeuge dieser Art nach P 18 07 156 sind einholmig ausgeführt und greifen mit dem Arbeitsorgan in die Mitte eines Schotterfachs, beidseitig unter die benachbarten Schwellen wirkend. Das querwirkende Schuborgan ist die Querschubleiste, das senkrecht von oben wirkende Druckorgan eine Druckplatte. Da die Querschubleiste der untere Teil eines in Vibration versetzten Pendelarmes ist, treten an ihm die größten waagerechten Schwingausschläge besonders wirkungsvoll auf. Im Augenblick des Eindringens des Werkzeuges in den Schotter bahnt sich die Querschubleiste ihren Weg deshalb besonders vorteilhaft in den Schotter, wobei sie bei gleichzeitiger Erregung des Umgebungsschotters - in eine Tiefe bis

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zu den Schwellenunterkanten vordringt .Durch die Erregung wird die Haftreibung der umgebenden Schotter steine soweit reduziert, daß sich diese alsdann unter einem relativ geringen Druck von oben in eine möglichst dichte Lage, dabei alle vorhandenen Hohlräume auffüllend, verschieben. Das Werkzeug führt eine zweigeteilte Energieübertragung auf den Schotter aus; die durch die Schwingerregung erzeugten Massenkräfte werden mehr oder weniger durch die Form des Werkzeuges in waagerechte und senkrechte Kräfte zerlegt. Die waagerechten Kräfte werden bevorzugt durch die Querschubleiste und die senkrechten Kräfte unter zusätzlicher Druckverstärkung über die Druckplatte auf den Schotter übertragen. Bei einholmigen Werkzeugen ist die waage- W rechte und senkrechte Kraftverteilung eindeutig gegeben. Bei Werkzeugen,

die eine Schwelle brückenartig umgreifen, sind die Arbeitsorgane in größerem Abstand voneinander entfernt. Deshalb bewegen sich die am weitesten entfernten Teile unter einer pendelartigen Schwingerregung auf dem Kreisbogen um den Massenschwerpunkt; dadurch entstehen an waagerechten Flächen kraftaufzehrende Komponentenkräfte, die die Schwingausschläge behindern.

Es sind auch eine Schwelle überbrückende, symmetrisch ausgeführte Verdichtwerkzeuge bekannt, wobei senkrechte Druckkräfte halbiert auf die plattenförmigen Arbeitsorgane übertragen werden. Diese Werkzeuge r sind durch einzelne oder mehrere Unwuchtmotoren angetrieben, die ausschließlich in senkrechter Richtung arbeiten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit einem pendelartig schwingenden, brückenartigen Verdichtwerkzeug nunmehr die Schwing energie intensiver und ausschließlich an den unteren Werkzeugteilen, den Querschubleisteii, auf den Schotter übertragen zu können. Dabei soll der Schotter von beiden Seiten unter eine Schwelle gefördert und auch noch mindestens unter eine Naclibarschwelle geschoben und gepreßt worden.

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Die je Schwellenseite unterschiedlich vorzunehmende Arbeitsverteilung, ungefähr im Verhältnis 1:2, vorlangt eine besondere Ausbildung dos Werkzeuges und seiner Arbeitsorgane. Dabei ist zu bedenken, daß die Arbeitsleistung mit höchstem Wirkungsgrad in zwei organisch getrennten Schubrichtungen übertragen werden soll, und daß das Werkzeug trotz einer kompakten Ausbildung als Brücke noch an veränderliche Schwellenabstände durch Veränderung der Eingriffsweite anpassungsfähig sein muß. Auch soll durch kombinierten Werkzeugeinsatz eine lückenlose Bettungsverdichtung des gesamten vorhandenen Schotters eintreten, nicht nur im Bereich unmittelbar unter oder zwischen den Schwellen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die beidseitig in den Schotter eingreifenden Arbeitsorgane unterschiedliche Druckplattengrößen haben und entsprechend dem Flächenverhältnis gegenüber der senkrechten Achse des Druckteiles versetzt sind, um eine aufgebrachte Druckkraft je Flächeneinheit gleichmäßig zu verteilen, und daß die Druckplatten in ihrer Richtung auf dem Kreisbogen der Schwingbewegung des Werkzeuges um den Massenschwerpunkt, der umhüllenden Mantelfläche entsprechend, angeordnet sind. Die gleichmäßige Druckverteilung auf die Druckplatten läßt das Werkzeug ohne wesentliche Abweichung senkrecht in den Schotter eindringen. Die Richtung der Druckplatten in Richtung des Kreisbogens der Schwingbewegung des Werkzeuges um den Massenschwerpunkt läßt; das gesamte Werkzeug mit geringstem Widerstand pendeln. Wären die Druckplatten in waagerechter Ebene angeordnet, so entstünde als Komponente der Pendelbewegung an den äußerst on Endstellen der Druckplatten eine kraftverzehrende senkrechte Druckkraft nach unten. Diese Druckkraft würde die Pendelbewegung behindorn und einen Teil der Pendelkraft von der Übertragung durch die Ouerschubloifrton abziehen. Dio Zweiteilung der Arbeitsübertragung innerhalb dos Werkzeuge«, nämlich dio Pendelkräfte

durch die Querschubleiste und die senkrechten Kräfte durch die Druckplatte auf den Schotter zu übertragen, muß zur Erhaltung des größten Wirkungsgrades beibehalten sein. Die besondere Ausführung des Werkzeuges, die ermöglicht, in Kombination mit einem gleichartigen zweiten Werkzeug drei Schwellen gleichzeitig bearbeiten zu können, verlangt, daß die Arbeitsorgane an den Enden der Werkzeugbrücke einseitig oder auch zweiseitig gegen die Nachbarschwelle arbeitswirksam ausgebildet sind. Im Regelfall sind die Druckplatten in ihrem Größenverhältnis 1:2 auszuführen. Die in der Praxis vorkommenden unterschiedlichen Schwellenabstände erfordern, daß die Arbeitsorgane am brückenartigen Werkzeugkörper in ihrer Eingriffsweite zueinander verstellbar sein müssen.

Durch die Schräglage der großen Druckplatte in Richtung des Schwingkreises entstehen beidseitig der Querschubleiste unterschiedliche Raumverhältnisse; auch treffen die den beiden Seiten der Querschubleiste zugeordneten Druckplattenhälften zeitlich unterschiedlich nacheinander auf die Schotteroberfläche auf. Dies würde eine ungleichmäßige Schotterförderung unter die benachbarten Schwellen des nach zwei Seiten wirkenden Arbeitsorganes herbeiführen. Deshalb ist eine einseitige Ergänzungs-Druckplatte auf Abstand unterhalb der großen Druckplatte angeordnet, um beidseitig der Querschubleiste gleich große Schotter-Preßräume und ™ gleichzeitig auf dem Schotter aufsitzende Preßflächen zu schaffen.

Die Querschubleisten sollen ausschließlich quergerichtete Kräfte übertragen, was dadurch geschieht, daß die Antriebsmotoren des Werkzeuges zwangssynchronisierte Unwuchtmotore sind, die eine um den Massenschwerpunkt pendelnde Wuchtkraft auf die Querschubleisten abgeben.

Ein Ausfülirungsbeispiel ist in einer Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.

Fig. 1 zeigt einen"scheniatischon Querschnitt von zwei nebeneinander

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angeordneten Werkzeugen, die gleichzeitig auf drei Schwellen wirken. Das Werkzeug besteht aus Führungs- und senkrechtem Druckteil 1, an dem zwei zwangssynchronisierte Unwuchtmotoren 2 mit beidseitig daran angeschraubten Brückenträgern 3 befestigt sind. An den Enden der Brückenträger sind Arbeitsorgane 4 und 4' auswechselbar befestigt. Das größere Arbeitsorgan ist zweiseitig wirkend ausgeführt und besteht aus großer Druckplatte 5, Stützen 6 und Querschubleiste 7. Unterhalb der Druckplatte 5 ist für gleichen Schotterraum beidseitig der Querschubleiste 7 eine Ergänzungs-Druckplatte 8 angeordnet. Diese ist am äußeren Ende leicht geknickt, um den Schotter unter dem senkrechten Druck festzuhalten. Das kleine Arbeitsorgan 4' hat eine kleine Druckplatte 5', eine halbe Stütze 6' und eine einseitig wirkende Querschubleiste 7'. Unter der Schwingkraft der synchronisiert laufenden Unwuchtmotoren 2 bewegt sich das ganze Werkzeug um den Massenschwerpunkt, der sich im oberen Teil des Werkzeuges, entsprechend besonders erzeugter Massenverhältnisse (gemäß der Patentanmeldung P 20 59 644), befindet. Die Pendelbewegung erfährt an den Querschubleisten 7 und 7' ihren größten Ausschlag. Die Querschubleisten würden unter der Pendelbewegung nur beidseitig einen Hohlraum im Schotterbett erzeugen, wenn nicht durch das Eindringen des Werkzeuges in den Schotter, mit der Auflage der Druckpatten 5, 5' und 8 auf den Schotter, dieser nachgepreßt und aufgefüllt würde. Deshalb können die Querschubleisten eine Querschubbewegung des Schotters je Schwinghub in der Größenordnung des Schwingausschlages ausführen und ihn so in Richtung quer unter die Schwellen befördern. Die Querförderleistung der Querschubleisten ist theoretisch in der Zeiteinheit gleich der Anzahl der Schwingaussehläge mal der Größe der Schwingausschläge. An der Außen-Seite der Querschubleiste 7' wird der unter der Schwingbewegung entstandene Hohlraum nicht nachgefüllt, da eine Druckplatte fehlt, so daß an dieser Stelle auch keine Schotter-Querbeweguiig entsteht.

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Die Schotterförderung in Querrichtung und senkrechter Preßrichtung geschieht also nur an den Stellen, an denen die Kreuzschub-Kombinationskräfte - Querschub durch die pendelnden Querschubleisten und senkrechter Preßdruck durch die Druckplatten - wirken.

PATENTANSPRÜCHE

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Claims (6)

1. 2 -

   PATENTANSPRÜCHE

   ( Iy Werkzeug für Schotterverdichtmaschinen entsprechend der Patentanmeldung P 18 07 156, zu dem Zwecke, den Schotter durch ein oder mehrere, auf Schwellenfächer zur Einwirkung gebrachte Vibrationswerkzeuge unter die gegebenenfalls angehobenen Schwellen zu verschieben und gleichzeitig zu verdichten, wobei die Werkzeuge die Schwellen brückenartig umgreifen und beidseitig einer Schwelle Arb'eitsorgane haben, die aus zumindest einer schwingerregten Druckplatte mit zumindest einer daran nach unten ein- oder mehrstützig auf Abstand zur Druckplatte angeordneten Querschubleiste bestehen, dadurch gekennzeichnet, daß die beidseitig in den Schotter eingreifenden Arbeitsorgane (4, 4') unterschiedliche Druckplattengrößen (5, 5') haben und entsprechend dem Flächenverhältnis gegenüber der senkrechten Achse des Druckteiles (1) versetzt sind, um eine aufgebrachte Druckkraft je Flächeneinheit gleichmäßig zu verteilen, und daß die Druckplatten (5, 5', 8) in ihrer Richtung auf dem Kreisbogen der Schwingbewegung des Werkzeuges um den Massenschwerpunkt, der umhüllenden Mantelfläche entsprechend, angeordnet sind.
2. 2. Werkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Arbeitsorgane (4, 4') einseitig arbeitswirksam gegen die umfaßte Schwelle oder auch zweiseitig arbeitswirksam gegen die Nachbar schwellen ausgebildet sind.
3. 3. Werkzeug nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeich net, daß die Druckplatten (5, 5', 8) der Arbeitsorgane im Größenverhältnis 1:2 ausgeführt sind.

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4. 4. Werkzeug nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Arbeitsorgane (4, 4') am Werkzeugkörper in ihrer Eingriffsweite zueinander verstellbar sind.
5. 5. Werkzeug nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine einseitige Ergänzungs-Druckplatte (8) auf Abstand unterhalb der Druckplatte (5) beidseitig der Querschubleiste (7) gleich große Schotter-Preßräume und gleichzeitig auf den Schotter aufsitzende Preßflächen schafft.
6. 6. Werkzeug nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb des Werkzeuges durch zwei zwangssynchronisierte Unwuchtmotoren (2) mit um einen Massenschwerpunkt pendelnder Wuchtkraft geschieht.