DE29914839U1

DE29914839U1 - Vorrichtung zum Verdichten von Bodenmaterial

Info

Publication number: DE29914839U1
Application number: DE29914839U
Authority: DE
Original assignee: Bomag GmbH and Co OHG
Current assignee: Bomag GmbH and Co OHG
Priority date: 1999-08-25
Filing date: 1999-08-25
Publication date: 2001-01-04
Anticipated expiration: 2009-08-26

Description

PATENTANWÄLTE

DIPL.-ING. R. LEMCKE DR.-ING. H. J. BROMMER DIPL.-ING. F. PETERSEN

DIPL.-ING. D. BLUMENROHR

BISMARCKSTRASSE 16 76133 KARLSRUHE TELEFON (07 21) 91 28 00 TELEFAX (07 21) 2 11 05

22. Juli 1999 17 787 (A/gr)

BOMAG GmbH & Co. OHG

Hellerwald

D-56154 Boppard

Vorrichtung zum Verdichten von Bodenmaterial

PATENTANWÄLTE

DIPL.-ING. R. LEMCKE DR.-ING. H. J. BROMMER DIPL.-ING. F. PETERSEN

DIPL.-ING. D. BLUMENROHR

BISMARCKSTRASSE 16 76133 KARLSRUHE

TELEFON (07 21) 91 28 00 TELEFAX (07 21) 211 05

22. Juli 1999 17 787 (A/gr)

Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verdichten von Bodenmaterial mit wenigstens zwei Vibrationsplatten, die in einer Fortbewegungsrichtung der Vorrichtung nebeneinander angeordnet sind.

Es ist bekannt, bei Verdichtungsvorrichtungen im wesentlichen in Vertikalrichtung vibrierende Platten zu verwenden, die durch den Impuls, den sie auf das Erdreich übertragen, den Boden verdichten.

Ferner ist es im Stand der Technik bekannt, eine Besohlung für einzelne Vibrationsplatten mit selbsttätigem Vorlauf vorzusehen. Bei diesen liegt der Grund für die Besohlung vor allem in dem Schutz empfindlichen Untergrundes vor den schweren Eisenplatten der Vibrationsplatten. Die DE-GM 71 33 586 offenbart beispielsweise eine Vibrationsplatte, bei der die Besohlung fest anliegend mit der Bodenkontaktplatte derselben verbunden ist. Demgegenüber besteht die Besohlung, die in der DE 31 14 947 C2 für eine einzelne Vibrationsplatte vorgesehen wird, aus einer an der Bodenkontaktplatte der Vibrationsplatte befestigten losen Matte. Anstatt die lose Matte an der Bodenkontaktplatte zu befestigen, schlägt die DE 196 29 vor, die Matte an der Obermasse der Vibrationsplatte anzubringen.

Es ist auch bekannt, an eine selbstfahrende Verdichtungswalze mehrere nebeneinander angeordnete Vibrationsplatten anzuhängen.

Dadurch wird insbesondere bei rolligem Material erreicht, daß die zur Bodenoberfläche hin abnehmende Güte der Verdichtung, die mit Hilfe der Verdichtungswalzen erreicht wird, durch die nachfolgenden Vibrations-

platten wesentlich verbessert wird. Um mit diesen die gleiche Flächenleistung zu erbringen, wie mit der selbstfahrenden Verdichtungswalze muß die Anzahl der Vibrationsplatten auf die Gesamtbreite der Verdichtungswalze abgestimmt werden.

Es wäre zwar grundsätzlich möglich, lediglich eine Vibrationsplatte über die gesamte Breite der Walze zu verwenden, dies hat aber den Nachteil, daß die Vibrationsplatte sehr schwer und unhandlich wird, wenn sie die notwendige Steifigkeit hat. Es wären demgemäß auch hohe Antriebsleistungen zum Betrieb einer derartigen Vibrationsplatte nötig. Nicht zuletzt hätte eine einheitliche, große Vibrationsplatte den Nachteil, daß sie den Boden an leicht hochstehenden Bereichen überproportional verdichten würde, bis die Vibrationsplatte in ihrer Gesamtheit aufliegt, so daß letztlich eine ungleichmäßige Verdichtung des Bodens erfolgen könnte.

Statt dessen werden wie ausgeführt mehrere einzelne Vibrationsplatten nebeneinander angeordnet, die diese Nachteile umgehen. Derartig nebeneinander angeordnete Vibrationsplatten müssen aber einen gewissen Abstand zueinander haben, damit sie jeweils unabhängig von der benachbarten Platte vibrieren können. Dadurch entsteht zwischen jeweils benachbarten Vibrationsplatten ein Schlitz, der bei der Fortbewegung der bisher üblichen Vorrichtung mit mehreren Vibrationsplatten Spurrillen verursacht, in denen die Oberfläche des Bodens nicht verdichtet ist.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung anzugeben, mit der auch bei hoher Flächenleistung und gleichmäßiger Verdichtung eine durchgängig einheitliche Oberfläche erreicht wird.

Ausgehend von einer Vorrichtung zum Verdichten von Bodenmaterial mit wenigstens zwei Vibrationsplatten, die in Fortbewegungsrichtung der Vorrichtung nebeneinander angeordnet sind, wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung eine Besohlung der Unterseiten der Bodenkontaktplatten der Vibrationsplatten vorgesehen ist, die

die Schlitze zwischen den einander zugewandten Seiten der Vibrationsplatten zumindest abschnittsweise vollständig überdeckt.

Hierbei soll verstanden werden, daß es ausreichend ist, den Schlitz in seinem Verlauf lediglich in einem beschränkten Abschnitt abzudecken, wobei hier dann die Überdeckung einstückig ausgebildet ist und die beidseits des Schlitzes verlaufenden Kanten mit erfaßt werden.

Ein besonderer Vorteil dieser erfindungsgemäßen Vorrichtung liegt darin, daß die gesamte zu verdichtende Oberfläche bei der Bewegung der Vibrationsplatten in Fortbewegungsrichtung von einer Bodenkontaktplatte bzw. der Besohlung überstrichen wird. Aufgrund der Übertragung der zur Verdichtung des Bodens notwendigen Vibrationen auf die Besohlung wird auch die Oberfläche im Bereich der erwähnten Schlitze verdichtet, so daß keine nichtverdichteten Streifen zurückbleiben.

Ein weiterer Vorteil zusätzlich zu der Verdichtungswirkung ist eine optisch einheitlich wirkende Oberfläche ohne jegliche Spurrillen, was im Straßenbausektor, der üblicherweise permanenten Qualitätsprüfungen unterliegt, von großer Bedeutung ist.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird der gesamte aus den Bodenkontaktplatten der Vibrationsplatten und den Schlitzen gebildete Bereich von einer Matte einstückig und ganzflächig unterlegt.

Dadurch wird gewährleistet, daß eine einheitliche Fläche entsteht, auf der die Vibrationsplatten aufliegen. Der bearbeitete Boden erhält so eine besonders einheitliche Oberfläche, wobei darüber hinaus eine äußerst gleichmäßige Verdichtung erzielt wird.

Die Matte sollte idealerweise aus einem gummiähnlichen, elastischen und abriebfesten Material bestehen.

Bevorzugt kann hier ein auf Polyester und Diphenylmethan basierender Werkstoff eingesetzt werden, der handelsüblich beispielsweise unter dem Namen Philan 44 vertrieben wird. Über das günstige Abriebverhalten hinaus, das eine hohe Lebensdauer garantiert, sind eine hohe Bruchdehnung und eine sehr große Zugfestigkeit des Werkstoffes hervorzuheben. Ein Vorteil dieser Ausführungsform ist über den erfindungsgemäßen Zweck hinaus bei empfindlichem Untergrund ein Schutz der zu bearbeitenden Oberflächen vor den üblicherweise aus Eisen oder Stahl hergestellten Oberflächen der Bodenkontaktplatten der Vibrationsplatten. Natürlicherweise werden auch die Bodenkontaktplatten vor Abnutzung geschützt.

Zur Stabilisierung der elastischen Matte können an ihren Kanten Leisten vorgesehen werden, insbesondere an ihren im Vorlauf der Vibrationsplatten voreilenden und nacheilenden Kanten. Hierdurch wird einer Faltenbildung der Matte entgegengewirkt, was ein uneinheitliches Aufliegen der Matte und somit eine ungleichmäßige Verdichtung des Bodens zur Folge hätte.

Die Vorrichtung wird bei Montage an eine selbstfahrende Verdichtungswalze wie oben beschrieben zwangsgeschleppt, das heißt an ein Fahrzeug mit selbsttätiger Fortbewegung angeordnet. Bei dieser Verwendung brauchen die Vibrationen der Vibrationsplatte keine Horizontalkomponenten aufzuweisen, da eine selbsttätige Fortbewegung der erfindungsgemäßen Vorrichtung nicht notwendig ist.

In einer bevorzugten Ausführungsform werden die Vibrationsplatten mittels eines hydraulisch in Vertikalrichtung verfahrbaren Geräteträgers an dem der Fahrtrichtung entgegengesetzten Ende einer selbstfahrenden Verdichtungswalze (Walzenzug) angeordnet. Beim Verdichten von rolligem Material, wie Kies, Sand etc. bietet diese Anordnung der erfindungsgemäßen Vorrichtung den Vorteil einer optimalen Verdichtung des zu verdichtenden Materials. Durch die zylindrischen Körper der Walzen wird das Material tieferer Schichten sehr gut verdichtet, allerdings nimmt die Verdichtungsqualität zu oberflächennahen Schichten hin ab. Die Vibrationsplatten sor-

gen dann durch die erfindungsgemäße Besohlung für eine optimal verdichtete und einheitlich wirkende Oberfläche.

Die Verstelleinrichtung über die der Geräteträger, an dem die Vibrationsplatten angeordnet sind, vertikal verfahrbar ist, bietet den Vorteil, daß die gesamte Vorrichtung vom Boden abgehoben werden kann und somit keinen Kontakt mit diesem hat. Sobald die Verdichtungswalze also Fahrstrekken zurückzulegen hat, bei denen der Untergrund nicht verdichtet werden soll oder aufgrund seiner Beschaffenheit nicht zusätzlich durch Plattenverdichter zu bearbeiten ist, kann der Geräteträger vertikal in eine Position gebracht werden, in der die Vorrichtung den Boden nicht mehr berührt. Somit wird eine erhöhte Abnutzung der Vorrichtung durch Reibung, etwa bei An- und Abfahrten zu/von Baustellen, verhindert. Auch kann mit einem derartigen anhebbaren Geräteträger insbesondere bei Rückwärtsfahrt der Vibrationswalze deren Manövrierfähigkeit verbessert werden.

Um ein Mitführen der Matte im Vorlauf der Vibrationsplatten zu gewährleisten, muß diese an den Vibrationsplatten befestigt werden. Im Fall der Anordnung der Vorrichtung an eine Verdichtungswalze kann die Befestigung der Matte an der der Verdichtungswalze zugewandten Seite idealerweise an den Geräteträgerarmen vorgesehen werden. Dies hat den Vorteil, daß die Matte auf dieser Seite einen vertikalen Schutz der Vibrationsplatten vor eventuell von der Walze aufgeschleudertem Gestein oder ähnlichem bietet.

Die Befestigung der Matte an den Vibrationsplatten kann zweckmäßigerweise an ihren Obermassen über Federelemente bewirkt werden, wodurch eine ausreichende Elastizität der Befestigung erreicht wird, die etwaigen Spannungszuständen der Matte infolge von Unebenheiten des Untergrundes entgegenwirkt.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand der beigefügten Zeichnung beschrieben und näher erläutert. Es zeigen:

• ····· t t

Figur 1 eine Seitenansicht einer Verdichtungswalze mit an ihrem hinteren Ende nebeneinander angeordneten Vibrationsplatten;

Figur 2 eine Rückansicht der Verdichtungswalze mit den an ihrem hinteren Ende nebeneinander angeordneten Vibrationsplatten;

Figur 3 eine Draufsicht auf die Verdichtungswalze mit den an ihrem hinteren Ende nebeneinander angeordneten Vibrationsplatten.

In Figur 1 ist eine Verdichtungswalze 4 mit einem Führerhaus 13 dargestellt, die über eine an ihrem vorderen Ende angeordnete zylindrische Walze, die in Figur 1 nicht zu sehen ist, den Boden verdichtet. Da insbesondere bei einem Untergrund aus rolligem Material die Verdichtungsqualität, die durch eine solche Verdichtungswalze 4 erreicht werden kann, zu oberflächennahen Schichten hin abnimmt, ist an dem hinteren Ende der Verdichtungswalze 4 eine Vorrichtung 1 vorgesehen, durch die auch diese Schichten nachfolgend optimal verdichtet werden.

Die Vorrichtung 1 weist ihrerseits drei Vibrationsplatten 2 auf, die senkrecht zur Fahrtrichtung der Verdichtungswalze nebeneinander angeordnet sind. Die Anzahl der nebeneinander anzuordnenden Vibrationsplatten sollte idealerweise so bemessen sein, daß die Gesamtbreite der von den Vibrationsplatten überstrichenen Fläche zumindest genauso groß ist wie die Breite der zylindrischen Walze des Walzenzugs, um mit beiden ähnliche Flächenleistungen zu erbringen.

Die Vibrationsplatten 2 umfassen jeweils eine Bodenkontaktplatte 12 und eine Obermasse 10, wobei im Betriebsfall die Obermassen üblicherweise im wesentlichen in Ruhe bleiben und die Bodenkontaktplatten die gerichteten Schwingungen auf den Untergrund übertragen.

Da zwischen benachbarten Bodenkontaktplatten 12 jeweils Schlitze 8 auftreten, entstehen beim Überfahren der zu verdichtenden Oberfläche üblicherweise Spurrillen. Dies wird bei der dargestellten Ausführungsform dadurch verhindert, daß eine Besohlung 3 vorgesehen ist, die hier aus einer elastischen Matte besteht und die nebeneinander angeordneten Vibrati-

onsplatten 2 samt Schlitzen 8 vollständig unterlegt. Die Matte 3 ist an ihrer der Verdichtungswalze 4 zugewandten Kante an Geräteträgerarmen 7, an der gegenüberliegenden Kante mittels Federelementen 5 an den Obermassen 10 der Vibrationsplatten 2 befestigt.

Die gesamte Vorrichtung 1 ist über die Geräteträgerarme 7 eines Geräteträgers mit dem hinteren Ende der Verdichtungswalze 4 verbunden, wobei hier zwei drehbare Verbindungen 11 vorgesehen sind, die ein vertikales Anheben der Vorrichtung 1 ermöglichen, was strichpunktiert dargestellt ist. Vorteilhaft daran ist neben der erhöhten Manövrierfähigkeit der Verdichtungswalze bei Rückwärtsfahrt, daß der Fahrer der Verdichtungswalze 4 aufgrund der hinter dem Führerhaus 13 schräg nach unten geneigte Karosserie der Verdichtungswalze 4, in der Lage ist, die Vorrichtung 1 zu sehen, sobald sie sich in der vom Boden abgehobenen Stellung befindet. Somit ist es dem Fahrer möglich, die Maße der Verdichtungswalze 4 mitsamt der an derselben angeordneten Vorrichtung 1 zu überblicken, was eine hohe Sicherheit beim Manövrieren gewährleistet.

Das vertikale Verfahren der Vorrichtung 1 aus einer auf dem Boden aufliegenden Stellung in eine vom Boden losgelöste Position wird durch Hydraulikzylinder 6 erreicht, die an den Geräteträgerarmen 7 des Geräteträgers angreifen.

Deutlich erkennbar ist weiter die sich durch die Befestigung der Matte 3 an den Geräteträgerarmen 7 ergebende vertikale Überdeckung der Vibrationsplatten 2, die einen Schutz vor eventuell von den Rädern der Verdichtungswalze aufgeworfenem Gestein bietet.

Figur 2 zeigt die Rückansicht der Verdichtungswalze 4, an deren Ende die Vorrichtung 1 angeordnet ist. Es ist erkennbar, daß die drei Vibrationsplatten 2 äquidistant, bezogen auf die Richtung senkrecht zur Fortbewegung der Verdichtungswalze 4, angeordnet sind. Somit ergeben sich in diesem Ausführungsbeispiel zwei Schlitze 8 zwischen den Bodenkontaktplatten 12 der Vibrationsplatten 2, die durch die Matte 3 überdeckt werden

müssen. Des weiteren sind die Geräteträgerarme 7 sichtbar, die an den beiden seitlichen Enden der Verdichtungswalze angeordnet sind, und die über die Hydraulikzylinder 6 vertikal verfahren werden können, wodurch die gesamte Vorrichtung 1 vom Boden abgehoben werden kann.

Figur 3 zeigt eine Draufsicht auf die wiederum an der Verdichtungswalze 4 angeordneten Vorrichtung 1. Auch hier sind die Schlitze 8 deutlich erkennbar, die sich zwischen den jeweils benachbarten Bodenkontaktplatten der Vibrationsplatten 2 ergeben und somit unvollständig verdichtete Bereiche verursachen. Des weiteren ist deutlich sichtbar, daß die Vibrationsplatten 2 auch in bezug auf die Fortbewegungsrichtung der Verdichtungswalze 4 auf einer Höhe angeordnet sind, um die Gesamtlänge der Vorrichtung 1 soweit wie möglich zu begrenzen.

Um die Schlitze 8 nun vollständig zu überdecken, unterlegt die elastische Matte 3 die drei Vibrationsplatten 2 vollständig mitsamt den sich zwischen diesen ergebenden Schlitzen 8. Dabei ragt die Matte 3 über den durch die Vibrationsplatten 2 und die Schlitze 8 definierten Bereich an allen Seiten hervor.

Weiterhin ist hier noch einmal die Befestigung der Matte an ihrer der Fahrtrichtung der Verdichtungswalze 4 entgegengesetzten Kante gezeigt. Durch jeweils zwei Federelemente 5 wird jede Vibrationsplatte 2 an dieser Kante befestigt. Die Federelemente 5 bewirken dabei einen Ausgleich der eventuell auftretenden Spannungszustände der Matte 3 beim Überfahren von unebenen Böden.

Nicht zu sehen sind zwei Leisten, die zur Stabilisierung der gesamten Matte an ihrer im Vorlauf der Vibrationsplatten voreilenden Kante und an ihrer nacheilenden Kante angebracht sind.

Die Erfindung bietet somit insgesamt den Vorteil, daß sie auf sehr einfache Art und Weise bei Verwendung von mehreren nebeneinander angeordneten

Vibrationsplatten eine kontinuierliche Verdichtung von Bodenmaterial gewährleistet und damit Spurrillen vermeidet.

Claims

1. Vorrichtung zum Verdichten von Bodenmaterial mit wenigstens zwei Vibrationsplatten (2), die in Fortbewegungsrichtung der Vorrichtung nebeneinander angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß für die Unterseiten von Bodenkontaktplatten der Vibrationsplatten (2) eine Besohlung (3) vorgesehen ist, wobei die Besohlung (3) Schlitze (8) zwischen den einander zugewandten Seiten der Vibrationsplatten (2) zumindest abschnittsweise vollständig überdeckt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Besohlung (3) den aus der Gesamtheit der Bodenkontaktplatten- Unterseiten und den Schlitzen gebildeten Bereich einstückig und ganzflächig unterlegt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Besohlung (3) aus elastischem Material besteht.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Stabilisierung der Besohlung (2) an ihren Kanten Leisten vorgesehen sind, insbesondere an ihrer im Vorlauf der Vibrationsplatten (2) voreilenden Kante und an ihrer nacheilenden Kante.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zwangsgeschleppt wird.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung an einen Walzenzug (4) angeordnet wird.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung über eine Verstelleinrichtung vertikal verfahrbar ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigung der Besohlung (3) an den Vibrationsplatten (2) über Federelemente (5) bewirkt wird.

9. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Besohlung an ihrer im Vorlauf der Vibrationsplatten (2) voreilenden Kante an Geräteträgerarmen des Geräteträgers und an ihrer nacheilenden Kante an Obermassen (10) der Vibrationsplatten (2) befestigt ist.