DE2737991A1 - Seismischer breitbandvibrator - Google Patents

Description

DR. KARLTH. HEGEL · DIPL.-ING- KLAUS DICKEL

PATENTANWÄLTE

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Ihr Zeichen: X'iisor Zei.-li.n: H 2767 HOOO München, den 22. Aug. 1977

Exxon Production Research
Company

Houston, Texas, 77001

Texas Instruments Incorporated Houston, Texas 77001

Seismischer Breitbandvibrator

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Postscheckkonto: Hamburg 2Ο122Ο-2ΟΠ . Bank: Dresdner Dank AG. Hamburg, Kio.-Nr. ΠΗΙ3 887

BESCHREIBUNG

Die Erfindungbezieht sich auf Verbesserungen einer seismischen Energiequelle und hierbei im besonderen auf einen seismischen Breitbandvibrator.

In der Praxis der seismologischen Erkungdung von Stellen unterirdischer Erdölansammlungen ist es erforderlich, eine Energiequelle air Verfügung zu stellen, die sich fortpflanzende elastische Wellen in dem zu untersuchenden Erdbereich erzeugt. Diese elastischen Wellen pflanzen sich nach unten bis in das obere kristalline Erdmaterial fort und werden von Impedanz-Veränderlichkeiten, die dort eingeschlossen sind, reflektiert. Anschließend werden sie durch Geophone oder Seismometer an der Erdoberfläche lokalisiert. Die Afzeichnungen der Geophone oder Seismometer enthalten sehr viel wertvolle Informationen über die Kristallstruktur der Erde und sind dienlich, die Existenz von Erdölansammlungen zu bestätigen. Es ist in vielen Fällen üblich geworden, als Quelle sich fortpflanzender elastischer Wellen eine hydraulisch betriebene vibrierende Endergiequelle einzusetzen, die einfach als Vibrator bezeichnet wird.

Gemäß einer typischen Ausfuhrungsform besitzt ein Vibrator einen doppelseitigen Kolben, der fest mit einer koaxialen Kolbenstange verbunden ist. Der Kolben befindet sich hin und her verschiebbar in einem Zylinder, der innerhalb einer

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schweren Reaktionsamasse ausgebildet ist. Es ist eine Anordnung vorgesehen, mittels welcher wechselweise ein unter hohem Druck stehendes hydraulisches Fluid den sich gegenüberliegenden Enden des Zylinders zuführbar ist, womit eine hin und her gehende Bewegung des Kolbens in bezug auf die Reaktionsmasse erzeugbar ist. Die aus der Reaktionsmasse herausragende Kolbenstange ist fest mit einer Grundplatte verbunden, die in einem engen Kontakt mit dem Erdmaterial gehalten wird. Da die Trägheit der Reaktionsmasse dazu neigt, einer Verschiebung der Reaktionsmasse in beaug auf die Erde zu widerstehen, wird die Bewegung des Kolbens über die Kolbenstange und die Grundplatte übertragen und als vibrierende seismische Energie in den Boden eingeleitet.

Normalerweise werden dieVibratoren mit einem Lastwagen transportiert und es ist auch bekannt, um ein Außerkontaktbringen der Grundplatte mit dem Boden zu verhindern, einen Teil des Gewichtes des Lastwagens während des Betriebes auf die Grundplatte zu übertragen. Das Gewicht des Lastwagens ruht häufig auf der Grundplatt· über eine oder mehr Federn, jeweils mit einer großen Compliance mit dem Ergebnis, daß ein statischer Druck auf die Grundplatte übertragen wird, während die dynamischen Kräfte derGrundplatte von dem Lastwagen selbst gelöst sind.

Herkömmliche Vibratoren sind in der Lage, einen wirkungsvollen Betrieb _nur über einen verhältnismäßig schmalen Bereich

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niedriger Frequenzen, die normalerweise zwischen 5 bis 70 Hertz liegen, durchzuführen. In der Vergangenheit haben sich diese Vibratoren mit einer relativ niedrigen Frequenz als hinreichend nützliche seismische Energiequellen gezeigt. Mit dem Erschöpfen der bestehenden Erdölreserven wird es jedoch erforderlich, die Nachforschungen tiefer zu betreiben und mit einem verstärkten Auflösungsvermögen um zusätzliche Vorräte zu lokalisieren. Ein Breitbandvibrator (BBV), der in der Lage ist, über ein Band von Frequenzen, das weiter ist als diejenigen, die üblicherweise mit bekannten Vibratoren erzielbar sind, ist nützlich, um ein größeres Auflösungsvermögen und eine bedeutungsvollere Interpretation in einer größeren Tiefe zu gewährleisten. Um den Vibrator so zu betreiben, daß ein hohes Energieausgangsniveau bei hohen Frequenzen erzeugbar ist, ist es erforderlich, das Gewicht der Grundplatte und anderer Bauelemente, die fest mit der Grundplatte verbunden sind,zu verringern. Auf diese Weise wird die Trägheitskraft, die überwunden werden muß, um allein das Grundplattengewicht zu bewegen, herabgesetzt. Darüber hinaus ist es erforderlich, eine hinreichend große Kraft auf den Kolben auszuüben, um die Trägheitskraft der Grundplatte zu überwinden und gleichzeitig eine hinreichend große Energie auf die Erde zu übertragen.

Der Erfindung liegt demnach die Aufgabe zugrunde, einen Breitbandvibrator zu schaffen, der in der Lage ist, seismische

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Energie Über ein Band von Frequenzen zu erzeugen, das breiter ist als dieafait den herkömmlichen Vibratoren erreichbar ist.

Dabei soll ein Breitband-vibrator geschaffen werden, der eine leichte Grundplatte besitzt und eine hinreichend große Energie erzeugt, um die Trägheitskräfte der Basisplatte zu überwinden und darüber hinaus eine verwendbare seismische Energie auf die Erde bei hohen Frequenzen zu übertragen.

Gelöst wird diese Aufgabe nach der Erfindung durch eine Reaktionsmasse mit einer darin vorgesehenen zylindrischen Bohrung, einer Betätigungsstange mit einem Kolben und einer Kolbenstange, wobei der Kolben verschiebbar in der zylindrischen Bohrung angeordnet ist, und einer Anordnung zur Zuführung eines Hochdruckfluids zur zylindrischen Bohrung unter Ausübung einer Kraft auf den Kolben, wobei die Betätigungsstange eine Innenbohrung aufweist, deren Durchmesser über die Länge der Stange verändert ist. Bezüglich weiterer Merkmale der Erfindung wird auf die Unteransprüche verwiesen. Die Bodenberührungsfläche der Grundplatte ist gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wesentlich geringer als diejenige der herkömmlichen B Vibratoren im 9000-bis-l4000-kp-Kraftbereich und besitzt eine quadratische Form im Gegensatz zur typischen rechteckigen Form anderer Vibratoren. Der Grundplattenbereich des Breitbandvibrators ist geringer als derjenige der bekannten Vibratoren, obwohl die Spitzenkraft der letzteren weniger

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als halb so groß ist als diejenige des erfindungsgemäßen Breitbandvibrators.

Der Kolben des erfindungsgemäßen Breitbandvibrators liegt koaxial zur Hauptachse des Kolbens und erstreckt sich\on dessen beiden Endflächen ausgehend. Der untere Teil des Kolbens ist starr mit dem Mittelpunkt der Grundplatte verbunden, während der obere Teil des Kolbens über einen Rahmen mit den vier Ecken der Grundplatte verbunden ist, der aus vier Stelzfüßen besteht. Somit wird die Grundplatte sowohl im Mittelpunkt als auch an ihren vier Ecken gestutzt. Diese Stützweie· ermöglicht zusammen mit dem außergewöhnlichen zweidimensionalen I-Profil-Aufbau der Aluminiumgrundplatte einen sehr leichten Plattenaufbau, der in der Lage ist, dem hohen Kraftniveau zu widerstehen, das durch die Betätigungsanordnung des BBV erzeugt wird.

Die meisten Vibratoren werden von einem Fahrzeug transportiert, das im Bereich seines vorderen Endes einen Motor trägt, von welchem aus sich eine Kardanwelle bis zum rückwärtigen Ende des Fahrzeuges erstreckt, wo über ein Differenzialgetriebe schließlich die Hinterräder des Fahrzeuges angetrieben werden. Normalerweise erstreckt sich die Kardanwelle durch einen Teil des Vibrators selbst und es ist erforderlich, den Vibrator so auszulegen, daß ein hinreichendes Spiel für die Kardanwelle vorhanden ist , unabhängig davon, ob der Vibrator in seiner

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angehobenen oder abgesenkten Stellung sich befindet. Im Fall des erfindungsgemäßen Breitbandvibrators wird die Kardanwelle weggelassen,und da somit keine Notwendigkeit für eine Aussparung für die Kardanwelle besteht, können die Vibratordimensionen, die im besonderen in vertikaler Ausdehnung, wesentlich vermindert werden. Durch die verringerten Dimensionen sind die auf bestimmte Bauteile übertragenen Belastungen, im besonderen die Stelzfüße, wesentlich geringer und es wird möglich, diese Teile leichter auszubilden.

Im Hinblick auf die verminderten Dimensionen der Grundplatte werden die bislang bekannten Maßnahmen zur übertragung des Fahrzeuggewichtes auf die Grundplatte selbst unpraktisch. Demgemäß wird nach einer Ausführungsform der Erfindung eine ungewöhnliche Andrückplatte geschaffen, um das Gewicht des Fahrzeuges über Luftkammern auf die Grundplatte des Vibrators zu übertragen. Außerdem ist in diesem Zusammenhang und wiederum im Hinblick auf die verminderten Grundplattendimensionen zu erwähnen, daß der Einsatz von radialen StS)en als Maßnahme zur Schaffung einer seitlichen Stabilität zwischen der Andrückplatte und der Grundplatte schwierig wird. Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung sorgt ein Gelenkstangensystem, das manchmal als Watt'sehe Kupplung bezeichnet wird und geeignet ist, die Dimensionen der Grundplatte zu vermindern, für ausgezeichnete seitliche Stabilität.

Bei dem erfindungsgemäßen Breitbandvibrator besitzt die Reaktionsmasse einen vielstückigen Aufbau, wobei die einzelnen

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Teile miteinander verbunden sind, so daß sich eine einheitliche Reaktionsmasse ergibt. Diese wirtschaftliche Herstellungsmaßnahme führt zu einer Reaktionsmasse, die die erforderliche Höhe zwischen den Begrenzungen durch die Stelzfüße besitzt. Die Stelzfüße sind von der Grundplatte ausgehend nach innen geneigt, so daß sie den Horizontalkräften einen hinreichenden Widerstand entgegensetzen ebenso wie den Vertikal-Belastungen, die durch den Vibrator selbst erzeugt werden.

Der Betätigungskolben und die Kolbenstangenanordnung des BBV besitzen eine hohle konische Bohrung, die so ausgelegt ist, daß sich eine konstante Biegebelastung als Funktion der Länge der Stange ergibt und die Masse des Kolbens und der Kolbenstangenanordnung selbst herabgesetzt wird. Darüber hinaus arbeiten der Kolben und die Kolbenstangenanordnung mit dem Zylinder der Reaktionsmasse in einer solchen Weise zusammen, daß ein innerer Bremsmechanismus zur Begrenzung eines Kolbenüberweges gebildet wird.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung soll nachfolgend unter Bezugnahme auf die&eigefügten Zeichnungen näher erläutert werden. Dabei zeigt im einzelnen:

Figur 1 eine perspektivische Ansicht des Breitbandvibrators nach der Erfindung,

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Figur 2 einen schematischen Schnitt durch Teile des Vibrators,

Figur 3 eine perspektivische Ansicht (teilweise aufgeschnitten) einer Grundplatte,

Figur k den auf einem Lastwagen montierten Vibrator,

Figur 5 eine perspektivische Darstellung der Stabilisierungsmaßnahmen für den Vibrator,

Figur 6 eine andere Ausbildung der Stabilisierungsmaßnahmen,

Figur 7 einen Teilschnitt durch den Zylinder eines herkömmlichen Vibrators sowie des erfindungsgemäßen Breitbandvibrators
und

Figur 8 einen Teilschnitt durch die Vibratorbetätigungsstange,

Die Figur 1 gibt eine perspektivische Ansicht eines Vibrators wieder, von welchem Teile im Querschnitt in Figur 2 dargestellt sind. Wie die Figuren 1 und 2 zeigen, wird eine Grundplatte 17 von einem hydraulischen Antriebsmechanismus bewegt, der aus einem Antriebskolben 103,der hin und her verschiebbar innerhalb einer zylindrischen Bohrung 101 angeordnet ist, und einer Kolbenstange 104 besteht, die den Kolben 103 trägt und sich über die obere und untere Abschlußwand des Zylindergehäuses 101a hinaus erstreckt. Das untere Ende der Kolben-

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stange 104 ist starr in der Mitte der Grundplatte befestigt, während das obere Ende fest an der Mitte des Rahmens 106 angeschlossen ist. Stelzfüße 108a, 108b, 108c und 108d (der letztere ist in Figur 1 nicht sichtbar) erstrecken sich schräg von der Grundplatte nach oben und sind mit den Ecken des Rahmens 106 wie auch mit den Ecken der Grundplatte verbunden.

Eine Aufgabe bei der Auslegung des BBV liegt darin, die den Boden bewegende Masse zu vermindern, während der Vibrator eine seismische Welle erzeugt. Dieses "Grundplattengewichtⁿ besteht aus der eigentlichen Grundplatte, die dfe Kraft auf den Boden überträgt, und allen Bestandteilen, Aufbauten und Teilen, die fest mit der Grundplatte verbunden sind. Ein minimales Grundplattengewicht ist von höchster Bedeutung für einen Betrieb bei einer hohen Frequenz. Bei einer vorgegebenen verfügbaren Spitzenkraft kann nur die Kraft auf die Erde übertragen werden, die sich aus der verfügbaren Kraft abzüglich der Kraft, die erforderlich ist, um das Grundplattengewicht zu bewegen, zusammensetzt. Je geringer die erforderlche Kraft für die Bewegung der Grundplatte ist, um so höher ist die verfügbare Kraft, die auf den Boden übertragen werden kann.

Die Gleichung für die Größe der Kraft, die erforderlich ist, um eine Masse bei einer spteiellen Frequenz unter Annahme einer sinusförmigen Bewegung «u bewocen. lautet:

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F=(W/g)A(2 ϊτΐ)² sin (2 7ft)

Dabei ist

P = Kraft

W = "Grundplattengewicht¹¹

A = Massenverschiebung (die Hälfte des Spitzenwertabständes)

g = Gravitätskonstante

f = Antriebsfrequenz
und t = Zeit

Bei einer Verschiebung von A steigt die erforderliche Kraft mit der Frequenz an, wobei die Frenquenz als Funktion im Quadrat eingeht. Dies zeigt das Erfordernis für ein niedriges Grundplattengewicht W für den Betrieb bei einer hohen Frequenz.

Um das Ziel eines niedrigen Gruddplattengewichtes zu erreichen bei gleichzeitiger Aufrechterhaltung der erforderlichen Steifigkeit wird die Bodenkupp)ungsplatte (Grundplatte) aus zwei Aluminiumteilen 17a und 17b hergestellt, deren Innenflächen ein wabenförmiges Erscheinungsbild besitzen. Eine Oberfläche einer jeden Platte kann ausgefräst sein,wie dies in Figur 3 gezeigt ist. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann die Grundplatte quadratisch sein und eine Seitenlänge von 1,22 m besitzen. Jeder Plattenteil kann etwa 8,89 cm dick sein. Wie die Figur 3 zeigt, sind die Innenseiten der Grundplatten in

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einem l6-x-l6-Gitter von jeweils 7*62 cm ausgefräst. Die einzelnen Teile können bis zu einer Tiefe von 7*24 cm ausgefräst sein, wobei jeweils 0,64 cm zwischen den ausgefrästen Bereichen stehen bleiben. Es ist jedoch hierbei herauszustellen, daß die Dimensionen verändert werden können in Abhängigkeit von der Kraft und der Stabilität, die für einen speziellen Vibratoraufbau erforderlich sind.

Bestimmte Bereiche der QrundplattenteiIe wie der Bereich 29 werden nicht ausgefJLst und bilden damit Stellen zum Zusammenschrauben der beiden Teile. Im oberen Teil der Grundplatte befinden sich Bohrungen 31» durch welche Schraubbolzen 32 hindurchgesteckt werden, um die beiden Teile der Grundplatte miteinander zu verbinden. Entsprechende Bohrungen 33 befinden sich im unteren Teil der Grundplatte.-In den Bodenteil der Grundplatte sind Muttern eingelassen, die die durch den Oberteil eingesteckten Schraubbolzen aufnehmen.Im allgemeinen werden die Bohrungen zur Verbindung der beiden Teile der Grundplatte so angeordnet, daß mittels der Schrauben auch ein zusätzlicher Vibratorteil an der Basisplatte befestigt werden kann.

Es ist bei der Herstellung seismischer Vibratoren bekannt, die Grundplatte im wesentlichen rechteckförmig aus einer Anzahl von parallelen Stahl-I-Profilen auszubilden. Die Längsachsen der I-Profile liegen parallel zur Hauptachse des Rechteckes und benachbarte I-Profile sind so orientiert, daß die

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Kanten ihrer oberen und unteren flansche aneinander anliegen (die Stege der I-Profile liegen in vertikalen Ebenen). Die I-Profil-Flansche werden zusammengeschweißt und bilden somit einen einheitlichen Aufbau, der noch weiter verstärkt werden kann durch obere und untere Verstärkungsplatten. Es leuchtet ein, daß dieser Aufbau einen großen Widerstand gegen Kräfte besitzt, die entlang der Hauptachse des Rechteckes übertragen werden. Obwohl der Belastungswiderstand in Richtung der kleinen Achse des Rechteckes geringer erwartet ist, führt die Verwendung von Stahl-I-Profilen zu einer Grundplatte mit einer hinreichenden Stabilität für das Kraftniveau, das bei herkömmlichen Vibratoren eingesetzt wurde.

Im Falle des erfindungsgemäßen BBV würde ein Stahlgrundplattenaufbau für den Vibrationsmechanismus ein großer Gewichtsnachteil sein. Andererseits könnte ein Aluminium-Grundplattenaufbau bestehend aus einer Anzahl eindimensionaler !-Profile nicht den hinreichenden Belastungswiderstand für die durch den BBV erzeugten Kräfte aufbringen. Hieraus leuchtet ein, daß der zweiteilige Aluminium-Grundplattenaufbau gemäß der Erfindung in zusammengeschraubtem Zustand, wie dies oben ausgeführt wurde, einen außergewöhnlichen zweidimensionalen 1-Profilaufbau darstellt. Als Ergebnis dieses außergewöhnlichen Aufbaues kann die Grundplatte in annehmbaren Gewichtsgrenzen gehalten werden und dennoch in der Lage sein, die starken durch den BBV erzeugten Kräfte aufzunehmen. Innerhalb

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der Beschreibung und den Ansprüchen bedeutet der Begriff "zweidimensionaler I-Profil-Aufbau" eine Struktur, wie sie in Figur 3 drge3tellt ist, wie auch ähnliche strukturen, bei welchen eine Anzahl von I-Profilen von dem (Irundplattenmittelpunkt radial ausgeht. Außerdem müssen bei dem Aufbau gemäß Figur 3 die I-Profil-Gitter nicht von einer Zelle zur nächsten des Aufbaues in einer Ebene liegen.

Der Mittelpunkt der Grundplatte ist starr mit dem unteren Ende der Kolbenstange 10*J verbunden. Die Kolbenstange 104 kann einen ringförmigen Flansch am unteren Ende mit mehreren Bohrungen hierin besitzen. Die gleichen Schraubbolzen, die dazu dienen, die mittleren Bereiche der Grundplattenteile zusammenzuhalten, befestigen die Kolbenstange an der Grundplatte,

Wie bereits zuvor erwännt, ist das obere Ende der Kolbenstange mit der Mitte eines Rahmenteiles 106 verbunden. An jeder Ecke dieses Rahmenteiles ist ein schräg ausgerichteter Stelzfuß befestigt, der mit einer Ecke der Grundplatte in Verbindung steht. Wenn Vibrationen durch den gesteuerten Strom eines hydraulischen Fluids in den und aus dem Zylinder 101 erzeugt werden, wird die in dem Kolben hervorgerufene Bewegung auf die Mitte und jede der vier Ecken der Grundplatte Übertragen. Diese Afisbildung fUhrt zu einem sehr stabilen Vibratoraufbau und einer gleichförmxgen Bewegung der gesamten Grundplatte entsprechend der Bewegung des Kolbens.

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Die Stelzfüße 108 sind komplizierten Belastungen ausgesetzt. Die Belastung besteht aus Vertikal- und Horizontalkxüften. Die Vertikalbelastung beruht auf dem Vibrationsbetrieo des Kolbens IO3. Die Kolbenstange 104 besitzt eine hinreichende Festigkeit, um der Vertikalbelastung zu widerstenen.

Die Horizontalbelastung beruht auf dem Rütteln des Bodens und üodenresonanzen. Da die Stabilität der Stelzfüße 108, wenn sie horizontal belastet werden, um vieles größer ist als die Stabilität der Kolbenstange 104 als freitragendes Element, bieten gerade die Stelzfüße der Horizontalbelastung einen wesentlichen Widerstand. Somit erscheint eine Horizontalbelastung in erster Linie als Spannung oder Druck in den Stelzfüßen 108. Die Stelzfüße bieten eine größere Festigkeit, wenn sie unter Druck oder Zug stehen, als wenn sie Biegekräften ausgesetzt sind. Der Einsatz schräg geneigter Stelzfüße bietet große Vorteile. Die Wirksamkeit der schräg gestellten StelzfUße macht es möglich, daß deren Dimensionen geringer gehalten werden können als bei herkömmlichen (beispielsweise vertikalen) Stelzfüßen. Hieraus ergibt sich, daß die außergewöhnliche Anordnung der Stelzfüße dazu beiträgt, das Gewicht der Grundplatte herabzusetzen. Das Grundplattengewicht wird noch weiter durch den Wegfall des unteren Querelementes vermindert, das normalerweise bei herkömmlichen Vibratoren eingesetzt wird.

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Um auf den Kolben 103 eine vibrierende Bewegung zu übertragen, ist ein Rohrverzweiger und ein Steuerventil 19 vorgesehen. Das Steuerventil folgt elektrischen Steuersignalen, die durch die Leitungsanschlüsse 19a zugeführt werden. Die hydraulische Kraft für das Steuerventil wird über die Leitung 43 von einer äußeren hydraulischen Energiequelle einschließlich der Pumpe 42 und des Reservoirs 48 (s. Figur 2) zugeführt. Das Steuerventil steuert den Fluß des Hydraulikfluids in den Zylinder 101 hinein und aus diesem heraus über die Durchlässe 64 und 66 innerhalb der Wandung des zylindrischen Gehäuses 101a oberhalb und unterhalb des Kolbens 103, um eine Kolbenbewegung entsprechend den elektrischen Eingangssteuersignalen zu erzeugen. Hydraulische Mechanismen sind hinlänglich bekannt und bedürfen keiner Beschreibung im einzelnen. Ein derartiger Mechanismus ist in der US-PS 3929 206 beschrieben.

Der hydraulische Vibratooerzeugt eine Kraft gegen den Boden, indem er gegen eine Reaktionsmasse drückt, die das Zylindergehäuse 101a und zusätzlich an dem Zylindergehäuse befestigte Massenteile umfaßt. Bei dieser zusätzlichen Masse handelt es sich um den Vielfachanschluß und das Steuerventil 19» welches sich gemäß einer bevorzugten Ausführungsform im vorderen Bereich des Vibrators befindet. Außerdem umfaßt die zusätzliche Masse ein rückwärtiges Ausgleichsgewicht 101b und Seitengewichte 101c und lOld. Somit wird deutlich, daß die Reaktionsmasse eine "vielstückig zusammengeschraubte" Masse ist, die

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aus dem mittleren Teil 101a,der die Betätigungselemente aufnimmt, den beiden Seitengewichten 101c und lOld, dem rückwärtigen Ausgleichsgewicht 101b sowie dem Vielfachanschluß und dem Steuerventil 19 besteht. Die Massenteile sind so geformt, daß die Stelzfüße hindurchgreifen, jedoch die Massen nicht berühren.

Das Gewicht des hydraulischen Zylindergehäuses und der daran befestigten Masse wird von der Grundplattenmasse mit Hilfe einer Luftfeder 37 gelöst, die oben auf dem Rahmenteil 106 angeordnet ist. Zwei sich vertikal erstreckende Teile 130a und 130b verbinden den Oberteil der Reaktionsmasse mit dem Rahmenteil 134, welcher mit dem oberen Ende der Luftfeder 37 in Verbindung steht. Die Luftfeder 37 iet eine Isolationsfeder und stellt gleichzeitig die mittlere Lage des hydraulischen Kolbens 103 in der Mitte des Zylinders ein, um einen linearen Betrieb des hydraulischen Vibrators sicherzustellen. Die Luftfeder 37 wird bis zu einem angestrebten Druck über ein herkömmliches Füllventil 140 aufgeblasen. Zwei gekrümmte Bereiche 136a und 136b (der letztere ist nicht dargestellt) sind am unteren Ende des Rahmenteiles 134 einander gegenüberliegend befestigt und eine Schicht elastischen Materials 138 ist an deren Unterkanten vorgesehen. Diese elastische Schicht dient als Puffer, wenn die Aufwärtsbewegung des hydraulischen Kolbens zu große* ist. Ein ähnlicher (nicht dargestellter) Aufbau bildet einen Puffer, wenn der abwärtige Ausschlag zu groß ist.

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Wie es in diesem Bereich üblich ist, liegt der Körper des Vibrators zwischen den Rahmenteilen des Fahrzeuges. Bei dem normalen Aufbau eines hydraulischen Vibrators erstreckt sich die Grundplatte von dem Vibrator nach außen und senkrechte Führungsstäbe und hydraulische Hebezylinder erstrecken sich von dem Fahrzeugrahmen zu einem "Fußstück" oberhalb der sich nach außen erstreckenden Teile der Grundplatte. Das Gewicht des Vibratortransportfahrzeuges wird dann auf die Grundplatte über das "Fußstück¹¹ und Federelemente übertragen, um das Aufhalten der Basisplatte auf dem Boden zu unterstützen. Gemäß dem vorliegenden Vibrator sind neben dem Ausfräsen von Teilen der Grundplatte auch deren Dimensionen verringert worden, um die sich bewegende Masse zu verringern. Wegen der verringerten Größe erstreckt sich die Grundplatte nicht hinreichend über den Vibratorkörper hinaus, um das Fahrzeuggewicht in einer herkömmlichen Weise auf die Grundplatte zu übertragen. Eine außergewöhnliche einstückige Andrückplatte 50 gestattet den Einsatz der kleinen Grundplatte. Das Gewicht des Fahrzeuges wird auf die Andrückplatte über die hydraulischen Hebezylinder 5 und 7 (s. Figuren 1 und 1) übertragen. Die Andrückplatte erstreckt sich unterhalb der Reaktionsmasse und ruht auf vier Luftkissen 33a, 33b, 33c und 33d (die letzteren beiden sind in Figur 1 nicht gezeigt), die zwischen der Andrückplatte und der Grundplatte befestigt sind. Die Luftkissen können vorzugsweise in regelmäßigen Abständen auf der Grundplatte angeordnet sein, um das Gewicht desFahrzeuges gleichmäßig auf die Grundplatte zu übertragen. DieVibratorkolben-

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stange erstreckt sich durch den mittleren Teil der Andrückplatte hindurch, die zu diesem Zweck eine Aussparung besitzt. Neben der Möglichkeit der Verwendung einer kleinen Grundplatte besitzt die Andrückplatte auch eine Anordnung zur Verteilung der Luftfederelemente, um das Gewicht des Transportfahrzeuges auf die Grundplatte in einer gleichförmigeren Weise über die Oberfläche der Grundplatte zu verteilen. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sind die Luftkissen 33a, 33b, 33c und 33d pneumatisch isoliert. Es ist jedoch möglich, die Luftkissen pneumatisch miteinander zu verbinden, ohne den Geist und den Rahmen der Erfindung damit zu verlassen.

Hydraulische Hebezylinder 5 und 7 (s. Figuren 1 und 4) steuern die vertikale Lage des Vibrators in bezug auf das Fahrzeug. Die Zylindergehäuse der Hebezylinder 5 und 7 sind an dem Fahrzeugrahmen befestigt und deren Kolbenstangen stehen mit der Andrückplatte in Verbindung. Wenn das hydraulische Fluid in den oberen Teil der Hebezylinder 5 und 7 eingepumpt wird, werden die Kolben gegenüber den Zylindern nach unten gedrückt und der Vibrator wird auf den Boden abgesenkt. Nachdem die Grundplatte die Bodenoberfläche berührt, hebt sich, wenn zusätzliches hydraulisches Fluid in den oberen Teil der Hebezylinder 5 und 7 eingepumpt wird, das Fahrzeug von dem Boden und sein Gewicht drückt auf die Andrückplatte. Die Luftfedern, die eine Verbindung zwischen der Andrückplatte und der Grundplatte herstellen, übertragen das Gewicht des Fahrzeugs

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auf die Grundplatte. Das Fahrzeug wird wieder auf den Boden abgesenkt und die Grundplatte vom Boden angehoben, indem man hydraulisches Fluid in den unteren Teil der Hebezylinder 5 und 7 einpumpt. Wenn die Grundplatte von dem Boden angehoben wird, wird sie von der Andrückplatte mit Hilfe einer Anzahl von Ketten 8 getragen. Führungsstäbe 6a und 6b (s. Figuren 1 und 4) gleiten durch zylindrische Bohrungen der Führungsrahmen 9a und 9b (9a ist nicht dargestellt), die fest auf gegenüberliegenden Seiten des Transportfahrzeuges befestigt sind. Diese Führungsstäbe sind normalerweise derart miteinander verbunden, daß sie sich gleichmäßig miteinander auf- und abwärts bewegen. Techniken zur Durchführung dieser Funktion sind in diesem Bereich hinlänglich bekannt und brauchen hier nicht näher erläutert zu werden. Eine derartige Technik ist in der oben erwähnten US-PS 3 929 206 dargestellt.

Da die Luftfedern 33a, 33b, 33c und 33d einen geringen Widerstand gegenüber einer seitlichen Belastung besitzen, ist ein Gelenkgestängemechanismus vorgesehen, um die Grundplatte in vertikaler Ausrichtung mit dem Vibrator zu halten und das Gewicht des Fahrzeuges im wesentlichen auf die Mitte der Grundplatte zu übertragen. Diese horizontale Stabilisierung ist erforderlich, um die angestrebte vertikale Bewegung der Grundplatte nicht merklich zu beinflussen. Darüber hinaus sollte der Horizontal-Stabilisierungsmechanismus keine merklichen Horizontalbewegungen auf das Fahrzeug übertragen. Es ist in diesem Bereich bekannt, für diesen Zweck eine Vielzahl von

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Radiusstäben einzusetzen, wobei ein Ende eines jeden Radiusstabes schwenkbar an der Grundplatte befestigt ist, während das andere schwenkbar an einem Teil des Hebemechanisinus des Fahrzeuges angeschlossen ist.

Dieses Radiusstab-Stabilisierungssystem ergibt eine gute horizontale Steuerung zwischen der Grundplatte und der Andrückplatte des Fahrzeughebesystems. Das Radiusstabsystem führt jedoch zu einer unerwünschten Horizontalbewegung der Andrückplatte, wenn sich die Grundplatte vertikal bewegt. Die unerwünschten Horizontalbewegungen werden umso größer, wenn man die Länge des Radiusstabes vermindert, wie dies der Fall wäre, wenn dieses Stabilisierungssystem für den erfindungsgemäßen BBV eingesetzt würde. Es ist üblich, bei der Auslegung von Vibratoren jeweils Paare von Radiusstäben zu verwenden, die einander gegenüberliegend angeordnet sind. Die Neigung zu Horizontalverschiebungen, wenn sich der Vibrator vertikal bewegt, wird durch Gummiauskleidungen in den Endösen der Radiusstäbe ausgeglichen. Die Ausbiegung der Gummiauskleidungen zieht jedoch Energie aus der vibrierenden Grundplatte ab.

In den Figuren 1 und 5 wird eine Gelenkstabanordnung 150 eingesetzt, um die Grundplatte des BBV in vertikaler Ausrichtung mit dem Fahrzeug zu halten. Der GelenkstabmechanisMus besitzt zwei gleichlange Stäbe 152a und 152b sowie ein drehbares Mittelhalteglied 15¹». Jedes Ende der gleichlangen Stäbe ist an eine Halterung 156 angeschlossen, die fest mit den Ecken der

Grundplatte verbunden ist. Das andere Ende der Stäbe ist an

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das Mittelhalteglied 154 angeschlossen. Das Mittelhalteglied 154 ist in seiner Mitte drehbar an einer Platte 158 befestigt, die sich im wesentlichen senkrecht zur Kante der Andrückplatte von dieser nach unten erstreckt. Das Mittelhalteglied 154 dreht sich frei um seine mittlere Verbindung, während sich die beiden gleichlangen Stäbe frei an den Endverbindungsstellen des Mittelhaltegliedes 154 drehen können. Die Enden der Stäbe, die an den Halterungen befestigt sind, können sich dort ebenfalls frei drehen. Jeweils eine dieser Gelenkstabverbindungen 154 ist auf jeder Seite der Vibratorgrundplatte befestigt. Dieser Mechanismus gestattet ein Auf- und Abwärtsbewegen der Grundplatte relativ zur Andrückplatte unter Aufrechterhaltung einer vertikalen Ausrichtung. Wenn sich die Grundplatte relativ zur Andrückplatte nach unten bewegt, dreht sich das Mittelhalteglied 154 im Gegenuhrzeigersinn. Wenn sich die Grundplatte relativ zur Andrückplatte nach oben bewegt, dreht sich das Mittelhalteglied 154 im Uhrzeigersinn. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform können die Enden der Stäbe 152a und 152b über ein Kugelgelenk von der Halterung getragen werden, die an den Ecken der Basisplatte befestigt ist, um einen zusätzlichen Freiheitsgrad zu ermöglichen. Dieser Gelenkstabmechanismus gestattet ein Schwenken der Grundplatte relativ zur Andrückplatte. Wenn sich dementsprechend der Vibrator auf einer Bodenfläche befindet, die nicht in paralleler Ausrichtung mit der Ebene des Fahrzeuges liegt, kann die Basisplatte so schwenken, daß sie glatt auf dem Boden aufliegt.

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Vorzugsweise ist das Mittelhalteglied und dessen schwenkbare Halterung an der Andrückplatte befestigt, während die äußeren Enden der Stäbe 152a und 154b schwenkbar über Stützen an der Grundplatte gehalten werden. Andererseits kann das Mittelghalteglied mit seinem Schwenkpunkt auch an der Grundplatte befestigt sein, während die Enden der Stäbe schwenkbar über Stützen an der Andrückplatte gehalten werden. Die Anordnung gemäß der bevorzugten Ausführungsform hat jedoch den klaren Vorteil für den Fall, daß der Vibrator auf einem schrägen Boden arbeitet. Gemäß der Darstellung in Figur 6a, die die Anordnung der bevorzugten Ausführungsform zeigt, wird die Grundplatte durch den Vibrator entlang einer Linie angetrieben, die senkrecht zur Grundplatte und der Bodenoberfläche liegt. Die Grundplatte wird außerdem entlang der gleichen Linie durch den von den Gelenkstäben auegeführten Zwang geführt. Die Figur 6b zeigt die Anordnung gemäß der Alternativausführung, wobei die Grundplattenbewegung wieder entlang einer Linie senkrecht zur Grundplatte und der Bodenoberfläche erfolgt, während die Gelenkstabanordnung zu einem Bewegungszwang in vertikaler Richtung neigt. Somit erzeugt das Stabilisierungshebelgestänge in diesem Fall Horizontalkräfte zwischen der Grundplatte und der Andrückplatte.

Gemäß der bevorzugten Ausführungsform besitzen die Stabilisierungsstäbe 152a und 152b die gleiche Länge und das Nittel-MLteglied 154 ist symmetrisch zu seinem Drehpunkt angeordnet. Es liegt auch im Bereich der Erfindung, Stabilisierungsstäbe

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ungleicher Länge und ein unsymmetrisches Mittelhalteglied einaisetzen.

Gemäß der bevorzugten AusfUhrungsform ist die Länge eines jeden Stabilisierungsstabes 152a und 152b 48,62 cm, während der Abstand zwischen den Punkten, an welchen die Stabilisierungsstäbe an das Mittelhalteglied 154 angeschlossen sind, 14,288 cm beträgt. Als Beispiel für die Wirksamkeit der Stabilisierungsanordnung soll angegeben werden, daß, wenn sich die Grundplatte vertikal in bezug auf die Andrückplatte um einen Abstand von 5»08 cm bewegt, sich eine entsprechende Horizontalverschiebung zwischen der Grundplatte und der Andrückplatte von 0,0005334 cm ergibt. Würde in diesem Fall eine Radiusstab aufhängung eingesetzt (mit einer Stablänge von 96,52 cm), würde bei einer Vertikalverschiebung von 5*08 cm sich eine Horizontalverschiebung von 0,1385 cm ergeben. Somit vermindert die bei dem erfindungsgemäßen Breitbandvibrator eingesetzte Gelenkstabverbindung die Horizontalverschiebung um einen Faktor von 250.

Aus dem Vorangehenden wird deutlich, daß das außergewöhnliche Stabilisierungssystem zu verschiedenen wichtigen Vorteilen führt. Eine vertikale Parallelverschiebung der Grundplatte führt zu einer vernachlässigbaren Horizontalen Bewegung, die auf das Transportfahrzeug von dem Stabilisierungssystem übertragen wird. Darüber hinaus ist der für das Stabilisierungesystem erforderliche Raumbedarf verringert. Schließlich ist die durch das Stabilisierungssystem absorbierte Energie ver-

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ringert, womit die auf den Boden übertragbare gesamte seismische Energie vergrößert wird.

Die Figur 7a zeigt einen Teilschnitt durch den Zylinder einer Reaktionsmasse eines herkömmlichen Vibrators. Die Figur 7b stellt eine Teilansicht des entsprechenden Teiles einer AusfUhrungsform gemäß der Erfindung dar. Alle Vibratoren sind mit einem überfahrbegrenzungssystern ausgerüstet, das dazu dient, daß der Kolben über seinen Normalhub bis zu einem Punkt hinausgeht, wo der Kolben auf das Zylinderende aufschlägt. Die meisten Vibratorstangen besitzen Federn oder außen angeordnete Stoßdämpfer als Teil des überfahrbegrenzungssystems. Diese Art von überfahrbegrenzungssystemen zeichnet sich durch einige Merkmale aus, die ihren Einsatz für den vorliegenden Vibrator als ungeeignet erscheinen lassen. Das erste Problem liegt in dem wirksamen ölvolumen innerhalb des Zylinders. Es wird eine Frequenz erreicht, bei welcher das ölvolumen innerhalb des Zylinders als Federresonanzfechwingungen zusammen mit der Belastungsmasse ausführt. Die Resonanz dieser ölsäule setzt eine obere Grenze für den Frequenzbereich, in welchem der Vibrator arbeiten kann. Die Frequenz der ölsäule verändert sich umgekehrt mit der Quadratwurzel des effektiven ölvolumens innerhalb des Zylinders. Es leuchtet dementsprechend ein, daß es für den vorliegenden BBV wesentlich ist, dieses effektive ölvolumen herabzusetzen.

Während sich der Kolben von der Mitte des Zylinders bis zur Grenze seines Hubes bewegt, verdrängt er ein ölvolumen, das

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gleich dem Produkt aus der Kolbenfläche und der Hublänge ist. Wenn der Kolbenweg jedoch über den normalen Hub hinausgeht, verdrängt er ein zusätzliches ölvolumen, das gleich dem Produkt der Kolbenfläche und der überfahrlänge ist. Dieses zusätzliche ölvolumen, das zu keinerlei Vorteil führt, ist proportional zu der Strecke, die der Kolben überfährt, bevor ihn das überfahrbegrenzungssystem einhält. Die Überfahrdistanz bei herkömmlichen außen angeordneten Begrenzungssystemen ist groß und führt zu einem effektiven Zylinderölvolumen, das für die vorliegende Erfindung unerwünscht hoch ist.

Außerdem vermindert der Einsatz äußerer Stoßdämpfer die Verläßlichkeit eines Überfahrbegrenzungssystems. Wenn beispielsweise der Kolben sich infolge einer gebrochenen Rückholfeder nicht wieder auf die ursprüngliche Stellung einstellt,oder wenn nicht genügend Zeit verstrichen ist für eine normale Rückstellung, bevor sich die Überfahrbedingung wiederholt, tritt eine stoßdämpfende Wirkung nicht ein. Oemäß einer Aueführungsform der Erfindung ist ein inneres überfahrbegrenzungssystem vorgesehen, das rückgestellt wird, wenn sich der Kolben im Arbeitstakt befindet. Während ein überfahrbegrenzungssystem bereits bekannt ist, besitzt das innere Begrenzungssystem gemäß der Erfindung verschiedene Merkmale, die seinen Einsatz in einem Hochfrequenzvibrator vorteilhaft werden lassen.

Die wesentlichen Merkmale herkömmlicher innerer Begrenzungs-

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systeme sind in Figur 7a dargestellt. Es wird dort ein Schnitt durch eine Reaktionsmasse 200 einschließlich des Zylinderbereiches der Reaktionämasse gezeigt. Eine axiale Aussparung mit kreisförmigem Querschnitt erstreckt sich durch die Reaktionsmasse. Diese Aussparung ist über einen Teil ihrer Länge mit Bronzebuchsen 202 und 204 ausgekleidet, die dazu dienen, die Kolbenstange 206 eines doppelseitigen Kolbens aufzunehmen. Der Zylinderbereich der Reaktionsmasse 200 ist mit einer Metallhülse beispielsweise aus Gußeisen ausgekleidet. Der Kolben 210 einschließlich einer Anzahl von Kolbenringen ist im Zylinder hin und her verschiebbar angeordnet. Zwischen den Wänden des Kolbens und der inneren Fläche der Hülse 208 ist ein Spiel vorgesehen, so daß nur die Kolbenringe in Kontakt mit der Hülse 208 sind. Bohrungen 212 und stehen mit einem (nicht dargestellten) Rohranschluß in Verbindung, so daß öl unter hohem Druck wechselweise den sich gegenüberliegenden Seiten des Kolbens zuführbar ist. Die Bohrung 212 geht in eine ringförmige Aussparung 216 über, die sich um den äußeren Umfang der Buchse 202 herum erstreckt. Die Aussparung 260 wiederum steht mit einer Anzahl von Durchlässen 218 in Verbindung, die in und um den Umfang der Buchse 202 vorgesehen sind. Somit wird deutlich, daß Hochdrucköl von dem Rohranschluß über die Bohrung 212, die Aussparung 216 und die öffnungen 218 in einen Teil des Zylinders eingebracht wird, der durch die Innenfläche der Buchse 202 und den verjüngten Teil der Kolbenstange 206 gebildet wird. Das so zugeführte öl kann in den Hauptkörper des Zylinders fließen, so daß eine

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Kraft gegen eine Seite des Zylinders gerichtet wird. In einer ähnlichen Weise strömt Ol von dem Rohranschluß durch die Bohrung 214,den ringförmigen Kanal 220 und die Öffnungen 222 auf die gegenüberliegende Seite des Zylinders.

Die innere Bremswirkung, die durch die dargestellte Konstruktion erzielt wird, leuchtet anhand der folgenden kurzen Beschreibung ein. Nimmt man an, daß Ul unter hohem Druck durch die Bohrung 240 der rechten Sete des Zylinders zugeführt wird. Dies bewirkt,daß der Kolben 210 und die Kolbenstange 206 sich nach links bewegen und das Ol von der linken Seite des Zylinders durch die Bohrung 212 zu einem ölreservoir niedrigen Drucks abgezogen wird. Dies setzt sich fort, bis die Schulter 224 der Kolbenstange die Buchse 202 erreicht und in diese eintritt. _Zu diesem Zeitpunkt wird ein ölvolumen in dem Bereich 226 des Zylinders eingeschlossen. Dieses eingeschlossene Olvolumen führt zu einer Bremswirkung auf den Kolben und verhindert, daß er auf das Ende der Buchse 202 aufschlägt. Die Kolbenbremsung wird erreicht, indem das eingeschlossene Volumen langsam durch das geringe Spiel entweicht, das zwischen dem Teil der Kolbenstange 206,der nicht verjüngt ist, und der inneren Fläche der Buchse 202 vorgesehen ist. Wegen des hohen Druckes in dem Bereich 226 während des Bremsvorganges ist es erforderlich, einen O-Ring 228 vorzusehen, um den Austritt von Ol zwischen der Buchse 202 und der Reaktionsmasse 200 zu verhindern. Ein entsprechender O-Ring 230 ist am anderen Ende des Zylinders vorgesehen. Bei dem dargestellten Aufbau zeigt sich, daß der Kolben und die Kolbenstange über den

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gesamten Bereich zwischen der Schulter 232 und der Schulter 234 nicht unterstützt sind.' Bei dem dargestellten herkömmlichen Vibrator ist dies eine Länge von etwa 41,9 cm.

Die innere hydraulische Bremswirkung, die durch eine Ausführungsform der Erfindung erzielt wird, soll unter Zuhilfenahme der Figur 7b erläutert werden, die einen Schnitt durch einen Teil der Reaktionsmasse 101a darstellt. Die Reaktionsmasse 101a ist mit einer axialen Bohrung versehen, die sich über deren gesamte Länge erstreckt.

Die Bohrung ist an ihren Enden mittels Buchsen 252 und 254 ausgekleidet, die eine Lagerfläche für die Kolbenstange 104 eines doppelseitigen Kolbens 103 bilden. Gemäß einer bevorzugten Ausfuhrungsform bestehen die Buchsen 252 und 254 aus Bronze. Andere Materialien können jedoch ebenfalls für die Buchsen Verwendung finden. Ein solches geeignetes Material ist beispielsweise ein Polyamid, das unter der Bezeichnung VESPEL von der Firma Dupont hergestellt wird. Die Buchsen 252 und 254 dienen ebenfalls dazu, den Kolben 103 in den Bereichen zu führen, die durch die Bezugszeichen 260 und 262 angegeben sind. In dem Bereich der Kolbenringe ist die Oberfläche der Bohrung durch eine Hülse 264 aus einem Metall wie Gußeisen ausgekleidet.

Die Durchlässe 64 und 66 stehen mit einem (nicht dargestellten) Mehrfachanschluß in Verbindung und dienen als Einlaß und Auslaß-

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öffnungen für öl in den Zylindern hinein und aus diesem heraus. Der Durchlaß 64 steht mit einem ringförmigen Durchlaß 270 in Verbindung, der sich um den äußeren Umfang der Buchse 252 herum erstreckt. Der Durchlaß 270 wiederum stellt eine Verbindung zu einer Anzahl von Stützen 272 her, die in der Muffe 252 vorgesehen sind, wodurch öl in den Zylinder hinein und aus diesem herausgeführt werden kann. In einer ähnlichen Weise wirkt der Durchlaß 66 mit dem ringförmigen Durchlaß 274 und den Schlitzen 276 zusammen,um einen Weg für das öl zu dem gegenüberliegenden Ende des Zylinders herzustellen.

Während des Betriebes des Vibrators, wenn Hochdrucköl durch den Durchlaß 66 eingeleitet wird, um eine Kraft auf den Kolben auszuüben, um diesen nach links zu drängen, wird.öl durch den Durchlaß 64 in ein Niederdruckreservoir gedrückt. Während des Normalbetriebes wird, bevor der Kolben 103 die Schlitze 272 übersteigt, der ÖLstrom umgekehrt, so daß das Hochdrucköl dem Durchlaß 64 zugeführt wird, während das öl den Zylinder durch den Durchlaß 66 zum Niederdruckreservoir hin verläßt. Unter außergewöhnlichen Bedingungen kann jedoch der Kolben den vorbestimmten Hub überschreiten und soweit nach links fahren, daß die Schlitze 272 geschlossen werden, wodurch ein ölvolumen am Ende des Zylinders eingeschlossen wird. Dieses öl wird über das radiale Spiel zwischen den Kolben 103 und der Muffe 252 zu den Schlitzen zurückgeführt. Die Konzentrizität und das radiale Spiel werden so ausgewählt, daß die gewünschte

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Stoßdämpferwirkung erzielt wird. Die Gleichung zur Bestimmung der Stoßdämpferwirkung lautet wie folgt:

ο 6u ,7(r² - ro²)²LL'

^{D =}~3 2

RC³ (1»J J )

Dabei ist

F_D = Bremskraft
u - ölviskosität
L - Eingriffslänge

L* = Relativgeschwindigkeit zwischen der Kolbenstange und der Buchse

R - innerer Buchsenradius

ro = Kolbenstangendurchmesser

r = Kolbenradius

C = R - r = Radiales Spiel

• s Exzentrizität des Kolbens zur Aussparung

E se

"δ

Der in Figur 7b dargestellte Stoßdämpfer übertrifft die herkömmliche Anordnung gemäß Figur 7a in mehrfacher Hinsicht. Zunächst wird der Kolben 103 von den Buchsen 252 und 25¹J in den Bereichen 260 bzw. 262 stets geführt. Dementsprechend gibt es kein mechanisches "Eintauchen" in die Buchsen. Dieses erhöht die Verläßlichkeit der Vorrichtung.

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Zweitens ist, da der Kolben von den Buchsen 252 und 25¹I in den Bereichen 260 bzw. 262 geführt wird, die größte nicht unterstützte Länge der Betätigungsstange der Teil des Kolbens, der in der Hülse 264 eingeschlossen ist. Gemäß der bevorzugten Ausführungsform erstreckt sich dieser nicht unterstützte Teil nur über eine Länge von 23 cm. Durch die Verringerung der ungestützten Länge des Kolbens werden die Belastungen, denen die Betätigungsstange ausgesetzt ist, verhältnismäßig herabgesetzt. Wie nachfolgend noch im Zusammenhang mit Figur 8 erläutert werden soll, gestattet dies,die Kolbenstange hohl auszuführen, um damit das Gewicht der Grundplatte und der damit in Zusammenhang stehenden Teile weiter zu vermindern.

Wenn eine Überfahrbedingung eintritt, wird gemäß der bevorzugten Ausführungsform das öl zwischen dem Kolben 103, der Kolbenstange 104 und einer der Buchsen 252 und 254 eingeschlossen. Dementsprechend ist es nicht erforderlich, O-Ringe entsprechend den O-Ringen 228 und 230 in Figur 7a vorzusehen. Diese O-Ringe sind nach dem herkömmlichen Aufbau erforderlich, da das Bremsölvolumen vor den Buchsen 202 und 204 eingeschlossen wird. Das überflüssigwerden der O-Ringe führt zu einer weiteren Kostenminderung. Darüber hinaus zeigt sich, daß die Kolbenstange 104 nicht die zusätzlichen Bearbeitungsvorgänge erfordert, um den Bereich mit vermindertem Querschnitt der Kolbenstange 206 nach dem herkömmlichen Aufbau herzustellen. Schließlich ist gemäß der bevorzugten Ausführungsform kein

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ölvolumen vorhanden, das dem ölvolumen in dem Bereich des verminderten Querschnittes der Kolbenstange 206 und den Buchsen 202 und 204 beim herkömmlichen Aufbau entspricht. Wie bereits erwähnt, ist dieses verminderte ölvolumen vorteilhaft für einen Hochfrequenzbetrieb des Vibrators.

Figur 8 ist ein Teilschnitt durch die Betätigungsstange 280. Die Stange ist hohl, um damit das Grundplattengewicht des Vibrators zu vermindern. Die konisch verlaufende Bohrung der Stange ist speziell derart ausgelegt, daß die Belastung von quer zu der Stange 280 ausgeübten Kräfte in etwa konstant ist als Funktion der Entfernung entlang dr Stange. Dementsprechend ist kein Teil der Stange zu stark ausgelegt (und dementsprechend zu schwer) in bezug auf andere Teile der Stange.

Der Durchmesser der Hülse, in welcher der Kolben 103 läuft, beträgt bei der bevorzugten Ausfuhrungsform 22,86 cm, während der Durchmesser der Kolbenstange 17*78 cm ausmacht. Dementsprechend ist die effektive Kolbenfläche an jedem Ende des Kolbens 162,15 cm². Das hydraulische Fluid wird dem Breitbandvibrator bei einem Druck von 211 kp/cm zugeführt. Hieraus ergibt sich, daß die auf den Kolben wirkende Spitzenkraft des BBV bei 34 213 kp liegt, was beträchtlich über die herkömmlichen Vibratoren hinausgeht.

Es wurde damit ein seismischer Breitbandvibrator geschaffen,

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der eine hohe Energie über ein breites Frequenzband zu erzeugen vermag. Die vibrierende Grundplatte und die damit verbundenen Teile besitzen eine geringe Größe und Gewicht, während die hohe Festigkeit beibehalten wird, um die starken Kräfte aufzunehmen. Das Gewicht des Traneportfahrzeuges wird über eine im wesentlichen horizontale Andrückplatte übertragen, die zwischen der Kolben/tylinderanordnung und der Grundplatte angeordnet ist. Diese horizontale Andrückplatte ist mit der Grundplatte über Federelemente verbunden, die eine solche Eusammendrückbarkeit aufweisen, daß die dynamische Bewegung der Grundplatte von der Andrückplatte und dem Transportfahrzeug abgehalten wird.

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Leerseit

Claims (1)

1. ANSPRÜCHE

   Seismischer Breitbandvibrator, gekennzeichnet durch

   a) eine Reaktionsmasse (101a) mit einer darin vorgesehenen zylindrischen Bohrung (101},

   b) eine Betätigungsstange (280) mit einem Kolben (103) und einer Kolbenstange (10M), wobei der Kolben verschiebbar in der zylindrischen Bohrung (101) angeordnet ist, und

   c) ein« Anordnung (42, 43» 48) zur Zuführung eines Hochdruckfluids zur zylindrischen Bohrung (101) unter Ausübung einer Kraft auf den Kolben (103), wobei

   d) die Betätigungsstange 4280) eine Innenbohrung aufweist, deren Durchmesser über die Länge der Stange (280) verändert ist.

   2. Vibrator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daft die Achse der Bohrung parallel zur Längsachse der Betätigungsstange (280) und der veränderliche Durchmesser der Bohrung entsprechend einer im wesentlichen konstanten Biegebelastung als Funktion über die Länge der Stange (280) ausgelegt ist.

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   3. Vibrator nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb der in der Reaktionsmasse (101a) vorgesehenen zylindrischen Bohrung (101) ein doppelseitiger Kolben (103) verschiebbar angeordnet ist, von dessen sich gegenüberliegenden Enden jeweils eine Kolbenstange (104) ausgeht, die sich über die Reaktionsmasse (101a) hinaus erstreckt, wobei die Bohrung (101) ein Paar relativ weicherBuchan (252, 254) zur Führung der Kolbenstange (104) und Teilen des Kolbens (103) innerhalb der Reaktionsmasse (101a) trägt, die räumlich derart angeordnet sind, daß während des gesamten Bewegungsablaufs des Kolbens (103) dieser stets innerhalb einer derßuchan (252, 254) gehalten ist.

   4. Vibrator nach einen der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrung (101) im Bereich des Bewegungsablaufes der Kolbenringe des Kolbens (103) mit einer Hülse (264) ausgekleidet ist.

   5. Vibrator nach Anspruch 3t dadurch gekennzeichnet, daß die relativ weicbenBuch%n (252, 254) aus Bronze bestehen.

   6. Vibrator nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der in der innerhalb der Reaktionsmasse (101a) vorgesehenen zylindrischen Bohrung (101) verschiebbar angeordnete Kolben (103) in bezug auf die Zuführungen (64, 66, 272, 276) für das Hoohdruckfluid

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   zu der zylindrischen Bohrung (101) derart angeordnet ist, daß im Falle eines überfahrens des Kolbens (Io3) die Auslaßöffnungen (272, 276) für das Hochdruckfluid durch diesen verschlossen und ein Fluidvolumen unter Erzeugung einer Bremskraft zwischen dem Kolben (103) und der zylindrischen Bohrung (101) eingeschlossen ist.

   7. Vibrator nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (103) doppelseitig ausgebildet ist und im Bereich eines jeden der beiden Enden des Kolbens (103) eine Zuführungsöffnung (272, 276) für das Hochdruckfluid derart angeordnet ist, daß bei einem überfahren des Kolbens die jeweiligen Zuführungeöffnungen (272, 276) verschließbar und hiermit eine innere Bremskraft erzeugbar ist.

   8. Vibrator nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sich von jedem Ende des Kolbens (103) aus eine Kolbenstange (104) bis über die Reaktionsmasse (101a) hinaus erstreckt und die innerhalb der Reaktionsmasse (101a) angeordnete zylindrische Bohrung (101) mit einem Paar relativ weicher3uchsen(202, 204) ausgekleidet ist, die eine Führung für die Kolbenstange (10M) und einen Teil des Kolbens (103) bilden, wobei ein Teil der Buxen (202, 201) einen Innendurchmesser besitzt, der etwas größer als der Durchmesser der Kolbenstange (104) ist und diese gleitend aufzunehmen vermag, während ein

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   anderer Teil derBucnsen(202, 204) einen etwas größeren Innendurchmesser als der Kolbendurchmesser besitzt.

   9. Vibrator nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch

   a) eine Anordnung (19» 42, 101, 103) zur Erzeugung einer auf die Erde zu übertragenden Wechselkraft und

   b) eine Aluminiumgrundplatte (17) zur Ankupplung dieser Wechselkraft an den Erdkörper.

   10. Vibrator nach Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet, daft die Grundplatte (17) aus einer Anzahl von I-Profilen toesteht, wobei die Ebene des Steges mindestens eines der I-Profile die Stegebene mindestens eines der anderen I-ProfiIe schneidet.

   11. Vibrator nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die aus Aluminium bestehende Grundplatte (17) aus einem oberen Plattenteil (17a) und einem unteren Plattenteil (17b) besteht, wobei jeder der Plattenteile eine Anzahl von Aussparungen aufweist und das Oberteil (17a) derart an dem Unterteil (17b) befestigt ist, daß eine zweidimensionale I-Profilstruktur gebildet wird.

   12. Vibrator nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch

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   a) eine Anordnung (19, 42, 101, 103) zur Erzeugung einer auf die Erde zu übertragenden Wechselkraft und

   b) eine Grundplatte (17)» die aus einer Anzahl von I-Profilen besteht,wobei die Stegebene mindestens eines der I-Profile die Stegebene mindestens eines anderen I-Profiles schneidet.

   13· Vibrator nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch

   a) eine Anordnung (19, 42, 101, 103) zur Erzeugung einer auf die Erde zu übertragende Wechselkraft und

   b) eine Grundplatte (17), die aus einem oberen Teil (17a) und einem unteren Teil (17b) besteht, wobei mindestens eines der Teile eine Anzahl von Aussparungen aufweist und die beiden Teile im aneinander befestigten fiustand eine zweidimensional I-Profil-Struktur darstellen.

   14. Vibrator nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch

   a) eine Reaktionsmasse (101a), innerhalb welcher eine zylindrische Bohrung (101) angeordnet ist,

   b) eine Betätigungsstange (280) mit einem doppelseitigen Kolben (103), der innerhalb der zylindrischen Bohrung (101) angeordnet ist,

   c) eine Anordnung (19, 42, 48, 64, 66) zur wechselweisen

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   - r-

   Zuführung eines Hochdruckfluids auf die gegenüberliegenden Seiten des Kolbens (103) zur Erzeugung einer schwingenden Relativbewegung zwischen der Reaktionsmasse (101a) und der Betätigungsstange (280) und d) einer Aluminiumgrundplatte (17), die zur übertragung der sich ergebenden Reaktionskräfte auf die Erde mit der Betätigungsstange (280) verbunden ist.

   15* Vibrator nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei der Aluminiumgrundplatte (17) um eine zweidimensionale I-Profilstruktur handelt.

   16. Vibrator nach Anspruch 15» dadurch gekennzeichnet, daß die Aluminiumgrundplatte (17) quadratisch ist.

   17. Vibrator nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch

   a) eine Anordnung (19, 42, 101, 280) zur Erzeugung einer auf die Erle zu übertragenden Wechselkraft und

   b) eine Grundplatte (17)zur übertragung dieser Kraft auf die Erde, wobei die Platte (17) quadratisch ausgebildet ist.

   18. Vibrator nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch

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   - Xr-

   a) eine Reaktionsmasse (101a) nit einer hierin ausgebildeten zylindrischen Bohrung (101),

   b) eine Betätigungsstange (280) mit einem innerhalb der zylindrischen Bohrung (101) hin und her verschiebbaren doppelseitigen Kolben (103) sowie einer Kolbenstange (104), die sich jeweils von den Enden des Kolbens (103) beidseitig über dieReaktionsmasse (101a) hinaus erstreckt,

   c) eine unmittelbar an einem Ende der Kolbenstange (104) befestigte Grundplatte (17)»

   d) einen an dem zweiten Ende der Kolbenstange (104) befestigten Rahmen (106) sowie

   e) eine Anzahl von Stelzfüßen (108), die sich von dem Rahmen (106) bis zur Grundplatte (17) erstrecken.

   19. Vibrator nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Grundplatte (17) eine viereckige Form besitzt und vier Stelzfüße (108a, 108b, 108d) vorgesehen sind, die jeweils eine Verbindung zu den Ecken der Grundplatte (17) herstellen.

   20. Vibrator nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Grundplatte (17) quadratisch ist.

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   21. Vibrator nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß

   die Grundplatte (17) im wesentlichen aus Aluminium besteht.

   22. Vibrator nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Grundplatte (17) aus einer zweidimensionalen I-Profilstruktur besteht.

   23· Vibrator nach Anspruch 19» dadurch gekennzeichnet, daß zumindest einer der Stelzfüße (108) die Ebene der Grundplatte (17) in einem Winkel schneidet, der von 90° abweicht.

   2¹J. Vibrator nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch

   a) eine Reaktionsmasse (101a) mit einem hierin ausgebildeten hydraulischen Zylinder (101}

   b) eine Betätigungsstange (280) mit einem innerhalb des Hydraulikzylinders (101) hin und her verschiebbaren Kolben,

   c) einen Rahmen (106), der an einem Ende der Betätigungsstange (280) befestigt ist

   sowie

   d) eine Anzahl von Stelzfüßen (108), die jeweils mit einem Ende an dem Rahmen (106) und mit dem anderen an der viereckigen Grundplatte (17) befestigt ist, wobeifaindestens

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   einer der Stelzfüße (108) die Ebene der Grundplatte (17) in einen Winkel schneidet, der von 90° abweicht und insgesamt vier Stelzfüße (108a, 108b, 108c,108d) vorgesehen sind, die jeweils mit einer Ecke der Grundplatte (17) verbunden sind.

   25. Vibrator nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch

   a) eine Betätigungsanordnung mit einem sich innerhalb einer Reaktionsmasse (101a) hydraulisch hin und her bewegenden Kolben (103),

   b) eine mit dem Kolben (103) in Verbindung stehende Grundplatte,

   o) mindestens eine andere Platte(50) mit Stützen zur übrtragung mindestens eines Teils des Gewichtes des den Vibrator transportierenden Fahrzeuges auf die andrückplatte (50),

   d) elastische Stützen (33a, 33b) zur übertragung der im wesentlichen senkrechten Kräfte von der Andrückplatte (50) auf die Grundplatte (17) und

   e) eine Stabilisieranordnung zur Begrenzung der Parallelversohiebung der Andrückplatte (50) in bezug auf die Grundplatte (17) umfassend

   1) ein drehbar an der Andrückplatte (50) befestigtes Mittelhaltβglied (154),

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   JO

   2) einen ersten Stabilisierungsstab (152b), der schwenkbar mit einem Ende an einem Punkt des Mittelhaltegliedes (154) oberhalb dessen Drehpunkt und mit dem anderen Ende an einem Punkt der Grundplatte (17) befestigt ist

   und

   3) einen zweiten Stabilisierungsstab (152a), der drehbar mit einem Ende an einem Punkt des Mittelhaltegliedes (154) unterhalb dessen Drehpunkt und mit dem anderen Ende an einem zweiten Punkt der Grundplatte (17) befestigt ist.

   26. Vibrator nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Grundplatte (17) im wesentlichen rechteckig ist und vier Stabilisierungsanordnungen (152a, 152b) 154) jeweils eine an einer Seite der Grundplatte (17) trägt.

   27. Vibrator nach Anspruch 25» dadurch gekennzeichnet, daß die Punkte, an denen die Stabilisierungsstäbe (152a, 152b) an dem Mittelhalteglied (154) auf einer Geraden mit dessen Drehpunkt liegen.

   28. Vibrator nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzei&net durch

   a) eine Betttigungsanordnung mit einem innerhalb einer Reaktionsmasse (101a) hydraulisch hin und her bewegten Kolben (103),

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   b) eine mit dem Kolben (103) in Verbindung stehende Grundplatte (17),

   c) eine Andrückplatte (50) mit Stützen zur übertragung mindestens eines Teile des Gewichtes des den Vibrator transportierenden Fahrzeuges auf die Andrückplatte (50),

   d) elastische Stützen (33a), 33b) zur übertragung im wesentlichen senkrechter Kräfte von der Andrückplatte (50) auf die Grundplatte (17) und

   e) eine Stabilisieranordnung zur Begrenzung der Parallelverschiebung der Andrückplatte (50) relativ zur Grundplatte (17) mit

   1) einem an der Grundplatte (17) schwenkbar befestigten

   Mittelhalteglied (15t),

   2) einem ersten Stabilisierungsstab (152a), der schwenkbar mit einem Ende an einem Punkt des Mittelhaltegliedes (154) oberhalb dessen Drehpunktes und mit dem anderen Ende an einem Punkt der Andrückplatte (50) befestigt ist,

   3) einem zweiten Stabilisierungsstab (152b), der schwenkbar mit einem Ende an einem Punkt des Mittelhaltegliedes (154) unterhalb des Drehpunktes und mit dem anderen Ende an einem zweiten Punkt der Andrückplatte befestigt ist.

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   - vr-

   29· Vibrator nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch

   a) eine Grundplatte (17) zur übertragung Seismischerenergie auf den Erdkörper,

   b) mindestens einer Andrückplatte (50) mit Stützen zur übertragung mindestens eines Teils des Gewichtes des den Vibrator transportierenden Fahrzeuges auf die Andrückplatte (50),

   c) eine Anordnung (33a, 33b) zur übertragung im wesentlichen senkrechter Kräfte von der Andrückplatte (50) auf dieGrundplatte (17) sowie

   d) eine Stabilisierungsanordnung zur Begrenzung der Parallelverschiebung der Andrückplatte (50) relativ zur Grundplatte(17) mit

   1) einem an der Grundplatte (17) schwenkbar befestigten Mittelhalteglied (15¹O,

   2) einem ersten Stabilisierungsstab (152a), der schwenkbar mit einem Ende an einem Punkt des Mittelhaltegliedes (15¹I) oberhalb dessen Drehpunktes und mit dem anderen Ende an einem Punkt der Andrückplatte (50) befestigt ist,

   3) einem zweiten StabiIisierungsstab (152b), der schwenkbar mit einem Ende an einem Punkt des Mittelhalte-

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   gliedes (154) unterhalb des Drehpunktes und mit dem anderen Ende an einem zweiten Punkt der Andrückplatte befestigt ist.

   30. Vibrator nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch

   a) eine Reaktionsnunasse (101a) mit einem hierin ausgebildeten hydraulischen Zylinder (101),

   b) eine Betätigungsstange (280) mit einem doppelseitig ausgebildeten Kolben (IO3), der mit der Grundplatte (17) in Verbindung steht

   und

   c) eine Anordnung (19* 42, 48, 64, 66) zur Injektion eines Hoohdruck-Hydraulikfluids wechselweise auf die gegenüberliegenden Seiten des hydraulischen Zylinders (101), wobei

   d) das Produkt 'aus der effektiven Endfläche des Kolbens (103) und dem Druck des Hochdruckhydraulikfluids mindestens 22 500 kg beträgt.

   31. Vibrator nach Anspruch 25, gekennzeichnet durch

   a) eine Betätigungsanordnung mit einem innerhalb einer Reaktionsmasse (101a) hydraulisch hin und her bewegten Kolben (103),

   b) eine mit dem Kolben (103) in Verbindung stehende Grundplatte (17),

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   c) mindestens eine- Anordnung (50) zur übertragung mindestens eines Teils des den Vibrator transportierenden Fahrzeuges auf die Grundplatte (17),

   d) eine elastische Stutzanordnung (33a) 33b) zur übertragung im wesentlichen senkrechter Kräfte von der Abstützeinrichtung (50) auf die Grundplatte (17) und

   e) eine Stabilisieranordnung zur Begrenzung der Parallelverschiebung der Andrückplatte (50) in bezug auf die

   Grundplatte (17) umfassend

   1) ein drehbar an der Andrückplatte (50) befestigtes Mittelhalteglied (154),

   2) einen ersten Stabilisierungsstab (152b), der schwenkbar mit einem Ende an einem Funkt des Mittelhaltegliedes (154) oberhalb dessen Drehpunkt und mit dem anderen Ende an einem Punkt der Grundplatte (17) befestigt ist

   und

   3) einen zweiten -»tabilieierungsstab (152a), der drehbar mit einem Ende an einem Punkt des Mittelhaltegliedes (154) unterhalb dessen Drehpunkt und mit dem anderen Ende an einem zweiten Punkt der Grundplatte (17) befestigt ist.

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   32. Vibrator nach Anspruch 31, dauurch gekennzeichnet, daß die Grundplatte (17) in wesentlichen reonteckfurmig ausgebildet ist, wouei sich auf jeder Seite der Grundplatte (17) jetfeiJlls eine ätabilisieranordnunK (152a, 152b, 154) befindet.

   33. Vibrator naoh Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, daß die Punkte, an denen die Stabilisierungsstäbe (152a, 152b) mit dem drehbaren Mittelnalteglied (154) verbunden sind, auf einer Geraden »it dem Drehpunkt des Mittelghaltegliedes (15*) liegen.

   34. Vibrator naoh einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet duroh

   a) eine Betätigungsanordnung mit einem innerhalb einer

   Reaktionamassβ (101a)angeordneten, hydraulisch hin und har bewegbaren Kolben (103),

   b) eine mit dem Kolben (103) in Verbindung stehende Grundplatte (17),

   c) mindestens eine Andrückplatte (50) mit Stüteen zur Übertragung Mindestens eines Teils des den Vibrator transportierenden Fahrzeuges hierauf,

   d) elastische Stütsen cur übertragung im wesentlichen senkrechter Kräfte von der Andrückplatte (50) auf die Grundplatte (17) sowie

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   - tr*-
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   e) eine Stabilisierungeanordnung zur Begrenzung der Parallelverschiebung der Andrückplatte (50) in bezug auf die Grundplatte (17) mit

   1) einem an der Grundplatte (17) schwenkbar befestigten Mittelhalteglied (15¹O,

   2) einem ersten Stabilisierungsetab (152a), der schwenkbartnit einem Ende an einem Punkt des Mittelhaltegliedes (154) oberhalb dessen Drehpunktes und mit dem anderen Ende an einem Punkt der Andrückplatte (50) befestigt ist,

   3) einem zweiten Stabilisierungsstab (152b), der schwenkbar mit einem Ende an einem Punkt des Mittelhaltegliedes (154) unterhalb des Drehpunktes und mit dem anderen Ende an einem zweiten Punkt der Andrückplatte befestigt ist.

   35. Vibrator nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, daß die Grundplatte (17) im wesentlichen rechteckförmig ausgebildet ist, wobei jeweils eine Stabilisierungsanordnung (152a, 152b, 15¹») an jeweils einer Seite der Grundplatte (17) vorgesehen ist.

   36. Vibrator nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, daß die Punkte, an denen die Stabilisierungsstäbe (152a, 152b) mit dem Mittelhalteglied (154) verbunden sind, auf einer Geraden mit dessen Drehpunkt liegen.

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   37. Vibrator nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch

   a) eine Reaktionsmasse (101a) mit einem hierin ausgebildeten hydraulischen Zylnder (101),

   b) einen innerhalb des hydraulischen Zylinders (101) verschiebbar angeordneten Kolben (103) mit einer Kolbenstange (104), die sich von dem unteren Ende des Kolbens (103) über das untere Ende der Reaktionsmasse (101) hinaus erstreckt,

   c) eine mit der Kolbenstange (104) verbundene Grundplatte (17),

   d) eine im wesentlichen horizontal unterhalb der Reaktionsmasse (101a) angeordnete Andrückplatte (50), durch welche sich die Kolbenstange (104) hindurcherstreckt,

   e) eine Anordnung zur übertragung mindestens eines Teils des Gewichtes des den Vibrator transportierenden Fahrzeuges auf die Andrückplatte (50)

   und

   f) elastische Stützen (33a, 33b) zur Halterung der Andrückplatte (50) auf der Grundplatte (17)·

   38. Vibrator nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei den elastischen Stützen (33a, 33b) um eine Anzahl von Luftfedern handelt, die zwischen der Andrückplatte (50) und der Grundplatte (17) angeordnet sind.

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   39. Vibrator nach einem der vorangehenden Ansprüche, der auf einem Fahrzeug transportierbar ist und eine vertikal angeordnete Kolben- und Zylindereinrichtung aufweist, wobei sich eine Kolbenstange von dem Kolben abwärts erstreckt und mit ihrem unteren Ende an einer Grundplatte befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Kolben- und Zylindereinrichtung (101, 103) und der Grundplatte (17) eine Andrückplatte (50) befindet, wobei zumindest ein . Teil des Gewichtes des den Vibrator transportierenden Fahrzeuges auf die Andrückplatte (50) und von dieser über elastische Stützen (33a, 33b) auf die Grundplatte (17) übertragbar ist.

   40. Vibrator nach einem der vorangehenden Ansprüche, welcher auf einem Fahrzeug transportierbar ist und eine vertikal angeordnete Kolben- und Zylindereinrichtung aufweist, wobei sich eine Kolbenstange vnn dem Kolben nach unten erstreckt und mit seinem unteren Ende an einer Grundplatte verbunden ist, während mit dem Zylinder eine Reaktionsmasse verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Kolben- und Zylindereinrichtung (101, 103) und der Grundplatte (17) eine Andrückplatte (50) angeordnet ist, die von der Kolbenstange (104) behinderungsfrei durchgriffen ist, wobei zumindest ein Teil des Gewichtes des den Vibrator transportierenden Fahrzeuges auf die Andrückplatte (50) und von dieser über elastische Stützen auf die Grundplatte (17) übertragbar ist, womit während der

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   Vibrationsbewegung der Grundplatte (17) die Andrückplatte (5o) im wesentlichen in einem ruhenden Zustand verbleibt.

   kl. Vibrator nach Anspruch 40, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei den elastischen Stützen (33a, 33b) um eine Anzahl von Luftfedern handelt.

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