DE2901284C2 - Bodenverdichtungsgerät mit Bodenplatte und Unwucht-Schwingungserzeuger - Google Patents
Bodenverdichtungsgerät mit Bodenplatte und Unwucht-SchwingungserzeugerInfo
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- E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
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- E02D3/02—Improving by compacting
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Bodenverdichtungsgerät mit einer Bodenplatte und mit einem
Unwucht-Schwingungserzeuger für zur Bodenplatte parallel gerichtete Fliehkräfte, bei dem der Abstand der
Fliehkraftebene von der Bodenplatte so groß ist, daß das Gerät im Betrieb Kippbewegungen ausführt.
Ein solches Bodenverdichtungsgerät ist durch die DE-AS 11 54 408 bekannt. Diese Vorrichtung weist zur
Erzeugung der Schwingungen zwei parallel nebeneinander stehende senkrechte Wellen mit Unwuchtgewichten
auf, die sich gleichmäßig und in Phase miteinander in entgegengesetzter Richtung drehen. Die Grundplatte
hat eine langgestreckte rechteckige Form, wobei sich an
ihren Seiten durch Profile verstärkte Seitenwände
befinden.
Die Bodenfläche der Grundplatte ist zweistufig ausgebildet Es werden seitliche und gegen die in
Bearbeitung befindliche Oberfläche gerichtete geneigte Kräfte entwickelt, die bei der langen rechteckigen
Grundplatte ein Vorwärtsrutschen in Längsachse dieser bei gleichzeitiger Verdichtung der Bodenfläche bewirken.
Die DE-PS 8 35 446 beschreibt einen Oberflächenrüttler mit einem waagerechten Schlag der Vibrationsvorrichtung, bei dem die Rüttlerplatte an der Unterfläche so gestaltet ist, daß sie unten offen ist und mittels
sich kreuzender Wände Gefache bildet Hierbei ist der
Rüttler für eine Grobsteinschüttung vorgesehen, wobei
die Biöcke in den Gefachen klemmend gehalten und hin- und hergeschoben werden sollen. Das Unwuchtgewicht
befindet sich dicht an der unten offenen Rüttlerplatte, damit während des Rüttelvorganges ein ständiger
Reibungsschluß bzw. Formschluß mit der gerüttelten Steinschüttung bei waagerechter Schlagwirkung aufrechterhalten werden kann.
Aus der DE-OS 14 84 500 ist eine Verschiebemöglichkeit für ein umlaufendes Unwuchtgewicht längs einer
horizontalen Welle zu entnehmen, wobei die Unwuchten auf der Welle mittels Rollen oder Kugeln gelagert
ist, um eine axiale rollende Bewegung zu ermöglichen. Dadurch soll die Wirkung des Schwingungserzeugers
über eine längere Strecke der horizontalen Welle
verteilt werden. Das DE-GM 17 41 194 beschreibt einen
Rüttelverdichter mit einer runden bzw. mehreckigen Grundplatte, wobei der Schwingungserzeuger im
Gehäuse durch eine Drehverbindung mit der Grundplatte verbunden ist, um die Fortbewegung des Gerätes
in der gewünschten Richtung erhalten zu können.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Bodenverdichtungsgerät der anfangs genannten Art zu schaffen, bei dem
die durch das umlaufende Exzentergewicht erzeugten Schwingungen weitestgehend und unter hoher Wirk
samkeit für die Bodenverdichtung genutzt werden. Die
Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß die Bodenplatte kreisförmig ausgebildet ist und der Schwingungserzeuger eine einzige, mittig und senkrecht zur Bodenplatte gelagerte Unwuchtwelle aufweist und daß das
Schwunggewicht längsverschieblich an der Unwuchtwelle gelagert ist. Durch eine solche zentralsymmetrische Ausbildung in bezug auf die kreisförmige
Grundplatte und die Höhenverstellbarkeit des Schwunggewichts werden in wirksamer Weise Hebeiso und Kippmomente für eine ringsum entstehende
Taumelkippbeaufschlagung der Grundplatte erzeugt, die keine bevorzugte Richtung aufweist und deren
Intensität einstellbar ist Die ständige Taumelbewegung der Bodenplatte bewirkt eine unter der ganzen Leistung
des Exzentergewichtes erfolgende punktförmige Verdichtung in Hintereinanderfolge. Dadurch wird eine
große Fläche insgesamt verdichtet, wobei für die Verdichtungsarbeit an der punktförmigen bzw. örtlichen Verdichtungsstelle jeweils die volle Leistung des
Unwuchtgewichtes dahinter steht Mit zunehmender Verdichtung des Erdreichs verringert sich die Vibration
bzw. der Taumeleffekt des Bodenverdichtungsgerätes, was als Anzeichen für die Fertigverdichtung dienen
kann.
Vorteilhaft ist das Schwunggewicht mittels einer längs einer Längsführung, z. B. eines Langloches, im
Gehäuse bewegbaren Handhabe verstellbar und arretierbar. Dabei kann die Handhabe mit einem Gabelstück
um einen äußeren Ring eines Wälzlagers am Schwunggewicht greifen.
Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung kann ein mit der Bodenplatte verbundenes Gehäuse des
Schwingungserzeugers von einer Gehäusaglocke umgeben sein. Zwischen dem Gehäuse und der Gehäuseglokke
sind vorteilhaft elastische Pufferkörper in radialer und axialer Richtung angeordnet
Der Antriebsmotor mit stehender Antriebswelle ist bevorzugt ofcsn auf der Gehäuseglocke befestigt, wobei
die Antriebswelle und die Unwuchtwelle mittels einer elastischen Kupplung miteinander verbunden sein
können.
Zur Kopplung mehrerer Bodenverdichtungsgeräte können die Gehäuseglocken durch ein elastisches
Verbindungsglied miteinander verbunden sein. Dabei sollen die Drehzahlen der Vibrationswellen der
Boüenverdichtungsgeräte durch Zwischenschaltung von Getrieben zueinander zweckmäßig synchronisiert
sein.
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Die Erfindung wird anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels nachstehend erläutert.
Es zeigt
F i g. 1 ein Bodenverdichtungsgerät gemäß der Erfindung im Längsschnitt,
Fig.2 einen Querschnitt nach der Linie II-II der
Fig.l,
Fig.3 einen Querschnitt nach der Linie III-Ill der
F i g. 1 im Ausschnitt,
F i g. 4 zeigt die Kopplung von zwei Bodenverdichtungsgeräten gemäß der Erfindung.
Das Bodenverdichtungsgerät 1 weist eine Bodenplatte 2 auf, die — im Grundriß gesehen — eine
kreisförmige Scheibe darstellt. Mit der Bodenplatte 2 ist ein Gehäuse 3 mittels der Schrauben 4 fest verbunden.
In diesem Gehäuse 2 ist eine Unwuchtwelle 5 mittels der Wälzlager 6 und 7 drehbar gelagert wobei das Gehäuse
3 durch eine Deckelplatte 8 nach oben abgeschlossen ist Die Deckelplatte 8 ist mit dem Gehäuse 3 durch die
Schrauben 9 fest verbunden. Auf der Unwuchtwelle 5 ist ein exzentrisch gelagertes Schwunggewicht 10 mittels
eines Keiles 11 drehfest verbunden. Das Schwunggewicht 10 weist einen Hülsenteil 10a mit einem
Hülsenansatz 12 auf, auf dem ein Wälzlager 13 angeordnet ist. Eine Handhabe 14, z. B. ein Riegel,
Handrad od. dgl., durchgreift ein senkrecht verlaufendes
Langloch 15 in einer äußeren Gehäuseglocke 22 und ist im Gehäuse 3 geführt. Das Gehäuse 3 und eine
vorgesetzte Platte 18 sind mit entsprechenden Längsführungen 19 und 20 versehen. Die Handhabe 14 greift
mit einem Gabelstück 16 um den äußeren Ring 13a des Wälzlagers 13. Durch Verschieben der Handhabe 14
längs der Führungen 19,20 kann der Hülsenteil 10a mit dem Schwunggewicht 10 längs der Unwuchtwelle 5
nach oben oder nach unten verschoben werden. Durch Anziehen der Handhabe 14 auf ihrem Gewindebolzen
17 kann das Schwunggewicht 10 in jeder gewünschten Höhenlage auf der Welle 5 arretiert werden.
Das Gehäuse 3 ist von der Gehäuseglocke 22 umgeben, wobei zwischen dem Gehäuse 3 und der
Gehäuseglocke 22 radial sich erstreckende Pufferkörper 23 angeordnet sind. Ferner ruht die Gehäuseglocke
23 auf in senkrechter Richtung angeordneten Pufferkörpern 24. Die Gehäuseglocke 22 ist mit einer Deichsel 25
ausgerüstet. Hierzu kann eine mit der Gehäuseglocke 22 fest verbundene Steckmuffe 26 vorgesehen sein, in die
die Deichsel 25 auswechselbar eingesteckt werden kann. Mittels einer Klemmschraube 27 wird die Deichsel in
der Muffe 26 durch Klemmung gehalten.
Das obere Ende 5a der Unwuchtwelle 5 ist mittels
einer elastischen Kupplung 28 mit einer Antriebswelle 29 eines Antriebsmotors 30 drehbar verbundea Die
elastische Kupplung 28 setzt sich aus Hülsen 31 und 32 sowie einem elastischen Zwischenglied 33 und Verbindungsbolzen
34 zusammen. Der Motor 30, z. B. ein Brennkraftmotor, ein Elektromotor od. dgl, ist mit
seinem Flansch 35 mit dem Flansch 36 eines Trägergehäuses 37 verbunden, das mittels Schrauben 38
mit der Gehäuseglocke 22 in fester Verbindung steht Die Gehäuseglocke 22 kann auf den trägenden
Pufferkörpern 24 mittels der Deichsel 25 je nach Bedarf gedreht werden.
Die Bodenplatte weist eine Bodenfläche 2a auf, die als ebene, kreisflächenförmige Auflagefläche gestaltet ist
An den Randpartien kann eine Abschrägung 2b vorgesehen sein. Man kann die Auflageflächen der
Bodenplatte 2 auch leicht bombiert gestalten.
Das mit der Unwuchtwelle 5 umlaufende Schwunggewicht
10 erzeugt eine Fliehkraft radial in waagerechter Ebene, die infolge des Abstandes des Schwunggewichtes
10 von der Bodenplatte 2 — in der jeweiligen Lage betrachtet — ein Kippmoment ausübt Dieses Moment
wird auch an der Bodenplatte wirksam, so daß die Bodenplatte an den Stellen, an denen sich gerade das
Schwunggewicht befindet stärker auf das Erdreich gepreßt wird als in der um 180° entgegengesetzten
Richtung. Da das Schwunggewicht 10 stetig umläuft wirkt sich dieser Kippvorgang in schneller Folge
ringsum aus. Es kommt an der Bodenplatte eine ringsum laufende Vibration zustande, durch die das Erdreich
einer Verdichtungswirkung unterworfen ist Durch die Höhenverstellung des Schwunggewichtes 10 an der
Welle 5 wird der Hebelarm, mit der die Fliehkraft auf die Bodenplatte wirksam ist verändert Je größer der
Hebelarm ist um so größer werden die zu übertragenden Momente, wodurch die Leistung der Vibrationsvorrichtung
reguliert werden kann. Es ist ferner möglich, daß die Drehzahl der Antriebswelle und damit der
Unwuchtwellc durch entsprechendes Steuern des Antriebsmotors verändert werden kann. Die zwischengeschalteten
Pufferkörper zwischen dem Gehäuse und der Gehäuseglocke dämpfen ein Vibrieren der Deichsel,
so daß das Bodenverdichtungsgerät gut mit der Hand geführt werden kann. Die Bodenplatte ist an dem
Gehäuse austauschbar angeordnet, so daß Bodenplatten verschiedener Durchmesser verwendet werden können.
Das Bodenverdichtungsgerät ist baulich gedrungen und gibt eine erheblich große Verdichtungsarbeit ab.
Es ist ferner möglich, daß zwei oder mehr als zwei Bodenverdichtungsgeräte 1 miteinander gekoppelt
werden können. Hierbei können beispielsweise die Gehäuseglocken 22 durch ein starres oder elastisches
Verbindungsglied 40 miteinander verbunden gehalten werden, wobei die Antriebswellen 29 miteinander zu
synchronisieren sind, z. B. mittels gezahnter Räder 41 und Zahnriemen 42. Bei gekoppelten Bodenverdichtungsgeräten
erhält man in gewisser Weise überlagerte Vibrationsschwingungen, durch die ebenfalls ein Verdichtungseffekt
für das Erdreich erzielt wird.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen
Claims (7)
1. Bodenverdichtungsgerät mit einer Bodenplatte und mit einem Unwucht-Schwingungserzeuger für
zur Bodenplatte parallel gerichtete Fliehkräfte, bei dem der Abstand der Fliehkraftebene von der
Bodenplatte so groß ist, daß das Gerät im Betrieb Kippbewegungen ausführt, dadurch gekennzeichnet, daß die Bodenplatte (2) kreisförmig
ausgebildet ist und der Schwingungserzeuger eine einzige, mittig und senkrecht zur Bodenplatte
gelagerte Unwuchtwelle (5) aufweist und daß das Schwunggewicht (10) längsverschieblich an der
Unwuchtwelle (5) gelagert ist
2. Bodenverdichtungsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schwunggewicht (10)
mittels einer längs einer Längsführung (19,20), z. B. eines Langloches (19), im Gehäuse (3) bewegbaren
Handhabe (14) verstellbar und arretierbar ist
3. Bodenverdichtungsgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Handhabe (14) mit
einem Gabelstück (16) um einen äußeren Ring (13a,J
eines Wälzlagers (13) am Schwunggewicht (10) greift
4. Bodenverdichtungsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein mit
der Bodenplatte (2) verbundenes Gehäuse (3) des Schwingungserzeugers von einer Gehäuseglocke
(22) umgeben ist, und daß zwischen dem Gehäuse (3) und der Gehäuseglocke (22) elastische Pufferkörper
(23,24) in radialer und axialer Richtung angeordnet sind.
5. Bodenverdichtungsgerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Antriebsmotor (30)
mit stehender Antriebswelle (29) oben auf der Gehäuseglocke (22) befestigt ist und daß die
Antriebswelle (29) und die Unwuchtwelle (5) mittels einer elastischen Kupplung (28) miteinander verbunden sind.
6. Bodenverdichtungsgerät nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Gehäuseglocke
(22) mit einer Steckmuffe (26) für eine Deichsel (25) versehen ist.
7. Bodenverdichtungsgerät nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zur
Kopplung mehrerer Bodenverdichtungsgeräte die Gehäuseglocken (22) durch ein elastisches Verbindungsglied miteinander gekoppelt sind, und daß die
Drehzahlen der Vibrationswellen der Bodenverdichtungsgeräte durch Zwischenschaltung von Getrieben zueinander synchronisiert sind.
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