DE3033476A1

DE3033476A1 - Vibrationsgeraet zur materialverdichtung

Info

Publication number: DE3033476A1
Application number: DE19803033476
Authority: DE
Inventors: Friedrich Ing.(grad.) 7300 Esslingen Kümmel; Ludwig Ing.(Grad.) Unrath
Original assignee: Delmag Maschinenfabrik Reinhold Dornfeld GmbH and Co
Current assignee: Delmag Maschinenfabrik Reinhold Dornfeld GmbH and Co
Priority date: 1980-09-05
Filing date: 1980-09-05
Publication date: 1982-03-25
Also published as: EP0047433B1; ATE16719T1; DE3173067D1; JPS57119011A; US4412757A; EP0047433A3; EP0047433A2; DE3033476C2

Description

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PATENTANWÄLTE UHLANDSTRASSE 14 c · D 7000 STUTTGART 1

A 44 002 b Anmelder: DELMAG-Maschinenfabrik

b - 178 Reinhold Dornfeld

24. Juli 1980 GmbH & Co.

Fritz-Müller-Str. 1 7300 Esslingen

Beschreibung: Vibrationsgerät zur Materialverdichtung

Die Erfindung betrifft ein Vibrationsgerät zur Materialverdichtung, welches ein Unwuchtsystem mit zwei mit unabhängig voneinander antreibbaren, koaxialen Wellen verbundenen, in axialer Richtung einander benachbarten Unwuchtmassen aufweist, die wenigstens zwei Winkelstellungen relativ zueinander einnehmen können und von denen mindestens in der einen Winkelstellung die mit der nicht angetriebenen Welle verbundene Unwuchtmasse von der anderen mitgenommen wird.

Derartige Vibrationsgeräte weisen je nach Winkelstellung der Unwuchtmassen relativ zueinander eine unterschiedlich große wirksame Gesamtunwucht auf, wobei man durch unterschiedliche Übersetzungen für den Antrieb der einen oder anderen Welle erreichen kann, daß das Gerät bei einem Betrieb mit niedriger Frequenz eine große und bei hoher Frequenz eine kleine wirksame Gesamtunwucht aufweist. Dies ist bei Bodenverdichtungsgeräten ein großer Vorteil, da man einen harten Boden besser mit hoher Frequenz und kleiner Amplitude bearbeitet, um Beschädigungen des Vibrationsgeräts zu vermeiden, während bei einem weichen Boden wie beispielsweise

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Lehm, große Sprünge des Vibrationsgeräts bei kleiner Frequenz erwünscht sind, um ein Festsaugen des Vibrationsgeräts an weichem, feuchtem Boden zu verhindern.

Ein Vibrationsgerät, mit dem sich dies bewerkstelligen läßt, ist bereits bekannt (DE-OS 1 558 869), wobei auf den mit den' beiden Unwuchtinas sen verbundenen, koaxialen Wellen Riemenscheiben unterschiedlichen Durchmessers befestigt sind, so daß sich die beiden Wellen nicht nur wahlweise, sondern mit unterschiedlichen Drehzahlen antreiben lassen.

Bei einem anderen bekannten Vibrationsgerät mit unterschiedlichen Unwuchtmassen, die mit zueinander koaxialen Wellen verbunden sind, ist eine Kupplung vorgesehen, um die Winkelstellung der beiden Unwuchtmassen relativ zueinander beliebig einstellen und dann fixieren zu können.

Der Erfindung lag nun die Aufgabe zugrunde, ein Vibrationsgerät zu schaffen, mit dem sich durch Antrieb verschiedener Wellen unterschiedlich große effektive Unwuchten erzeugen lassen, ohne daß jedoch komplizierte Bauteile wie Kupplungen erforderlich sind, um die Winkelstellung zweier Unwuchtmassen relativ zueinander zu fixieren. Man könnte nun daran denken, zur Lösung der gestellten Aufgabe einfach zusammen mit der jeweils angetriebenen Unwuchtmasse einen Anschlag für die andere Unwuchtmasse mitlaufen zu lassen. Ohne einen weiteren Gedanken würde dies jedoch nicht zum Erfolg führen; würde nämlich im Zustand größter Gesamtunwucht, d.h. bei im wesentlichen ohne Winkelabstand miteinander umlaufenden Unwuchtmassen,die größere Unwuchtmasse

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mit dem Antrieb gekuppelt und die kleinere Unwuchtmasse durch einen zusammen mit der größeren Unwuchtmasse umlaufenden Anschlag so mitgenommen werden, daß sie in Drehrichtung vor der sie mitnehmenden großen Unwuchtmasse liegt, was an sich das Naheliegendste wäre, so hätte dies zur Folge, daß die mitgenommene Unwuchtmasse alsbald eine Winkelstellung einnehmen würde, in der sie der angetriebenen Unwuchtmasse ungefähr gegenüberliegt - ein solches Unwuchtsystem hat stets das Bestreben, den Zustand geringster Gesamtunwucht einzunehmen, und beim Aufschlagen eines solchen Vibrationsgeräts auf dem Boden würde die mitgenommene, kleinere Unwuchtmasse gegenüber der größeren, mit dem Antrieb gekuppelten Unwuchtmasse voreilen können. Deshalb wird erfindungsgemäß die gestellte Aufgabe gemäß beiliegendem Anspruch 1 gelöst, so daß die angetriebene Unwuchtmasse gegenüber der mitgenommenen Unwuchtmasse voreilt. In diesem Fall kann das Unwuchtsystem nicht unter stetiger Verringerung der Gesamtunwucht in den Zustand geringster Gesamtunwucht übergehen, da zunächst ein Zustand durchlaufen werden müßte, in dem die Gesamtunwucht größer ist als in dem Zustand, in dem die beiden Unwuchtmassen einen kleinen Winkelabstand voneinander aufweisen und die angetriebene Unwuchtmasse gegenüber der mitgenommenen Unwuchtmasse voreilt.

Für den Zustand kleinster Gesamtunwucht wäre ein Anschlag zum Mitnehmen der nicht angetriebenen Unwuchtmasse an sich gar nicht erforderlich, da das Unwuchtsystem ohnehin bestrebt ist, diesen Zustand einzunehmen, wenn eine der beiden Unwuchtmassen angetrieben wird und sich die andere frei drehen kann. Damit je-

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doch bei einem Antrieb der dem Zustand kleinster Gesamtunwucht zugeordneten Welle der Zustand kleinster Gesamtunwucht rasch eingenommen wird, weist eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Vibrationsgeräts das Merkmal des beiliegenden Anspruchs 3 auf.

Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der beigefügten zeichnerischen Darstellung und der nachfolgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Vibrationsgeräts, welches als Rüttelplatte ausgebildet ist; es zeigenί

Fig. 1 Eine Seitenansicht der Rüttelplatte;

Fig. 2 eine schematische Darstellung des Unwuchtsystems und seines Antriebs bei dieser Rüttelplatte ;

Fig. 3a)

p. ,,) die Zustände größter und kleinster Gesamtunwucht

' des Unwuchtsystems in einer schematischen Seitenansicht;

Fig. 4 einen Axialschnitt durch das Unwuchtsystem_/und Fig. 5 -einen Querschnitt durch das Unwuchtsystern nach der Linie 5-5 in Fig. 4.

Die Fig. 1 zeigt ein Bodenverdichtungsgerät mit einer Rüttelplatte 10, auf der ein Unwuchtsystem 12 befestigt ist. Dieses wird von einem Verbrennungsmotor 14 über ein Antriebssystem 16 angetrieben. Ein vor dem Motor liegender Tank wurde mit 18 bezeichnet, ein an der Rüttelplatte 10 angebrachter Führungsgriff für das Gerät mit 20.

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Wie die Fig. 2 erkennen läßt, treibt der Motor 14 über eine Fliehkraftkupplung 22 wahlweise eine von zwei Riemenscheiben 24, 26 an. Zu diesem Zweck ist mit jeder der Riemenscheiben eine Kupplungstrommel 28 bzw. 30 verbunden, innerhalb welcher ein axial verschiebliches, mit der Abtriebswelle des Motors 14 jedoch drehfest verbundenes Antriebselement 32 angeordnet ist, das sich bei Erhöhung der Motordrehzahl nach Art von Fliehgewichten reibungsschlüssig gegen diejenige Kupplungstrommel 28 bzw. 30 anlegt, innerhalb welcher es sich gerade befindet. Durch Verschieben des Antriebselements 32 läßt sich also vorwählen, welche der Kupplungstrommeln und damit welche der Riemenscheiben 24, 26 angetrieben wird.

Diese Riemenscheiben sind über Keilriemen 34 bzw. 36 mit Riemenscheiben 38 und 40 verbunden, von denen die erste mit einer Hohlwelle 42 und die zweite mit einer hierzu konzentrischen Kernwelle 44 drehfest verbunden ist.

Die Hohlwelle 42 trägt eine größere, die Kernwelle 44 eine kleinere Unwuchtmasse 46 bzw. 48, so daß die beiden Wellen und die beiden Unwuchtmassen zusammen das in Fig. 1 mit 12 bezeichnete Unwuchtsystem bilden.

Da sich stets eine der beiden Kupplungstrommeln 28, 30 frei drehen kann, könnte an sich die mit der jeweils nicht angetriebenen Welle 42 bzw. 44 verbundene Unwuchtmasse 46 bzw. 48 jede beliebige Drehwinkelstellung gegenüber der jeweils angetriebenen Unwuchtmasse einnehmen. Nun sind jedoch Anschläge vorgesehen, die erfindungsge-

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maß so angeordnet sind, daß beim Antrieb der großen Unwuchtmasse 46 die kleine Unwuchtmasse 48 nicht in irgendeiner beliebigen Stellung mitgenommen wird/ sondern in einer Stellung, in der sie gegenüber der großen Unwuchtmasse 46 geringfügig nacheilt, wie dies in Fig. 3a dargestellt ist. Andererseits ist auch für den Zustand kleinster effektiver Gesamtunwucht, bei dem die kleine Unwuchtmasse 48 angetrieben wird, ein die große Unwuchtmasse 46 mitnehmender Anschlag vorgesehen, um zu erreichen, daß die größere Unwuchtmasse 46 von Anfang an in derjenigen Stellung mitgenommen wird, in der sie der kleineren Unwuchtmasse 48 ungefähr diametral gegenüberliegt, wie dies in Fig. 3b dargestellt wurde.

Die Fig. 4 und 5 zeigen eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Unwuchtsystems 12, bei der die Hohlwelle 42 mit Hilfe von Rollenlagern 62 in einem Gehäuse 60 gelagert ist, während der Lagerung der Kernwelle 44 Gleitlager 64 dienen.

Erfindungsgemäß ist an der großen Unwuchtmasse 46 eine Arischlagleiste 46a so angebracht, daß bei angetriebener Hohlwelle 42 bzw. angetriebener großer Unwuchtmasse 46 die mitgenommene kleine Unwuchtmasse 48 in Drehrichtung geringfügig nacheilt, wie dies in Fig. 5 mit ausgezogenen Linien dargestellt ist.

Ferner kann an einer der beiden Unwuchtmassen, bei der dargestellten Ausführungsform gleichfalls an der großen Unwuchtmasse 46, eine weitere Anschlagleiste 46b vorgesehen sein, durch die die große Unwuchtmasse bei angetriebener Kernwelle 44 so mitgenommen wird, daß

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sie der kleinen Unwuchtmasse 48 diametral gegenübersteht. Dieser Zustand ist in Fig. 5 strichpunktiert dargestellt.

Bei dem erfindungsgemäßen Vibrationsgerät werden also die beiden Zustände mit größter und kleinster Gesamtunwucht mit einfachsten Mitteln herbeigeführt, so daß auf komplizierte Teile wie schaltbare Kupplungen im Unwuchtsystem verzichtet werden kann.

Claims

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PATENTANWÄLTE UHLANDSTRASSE 14 c · D 70OO STUTTGART 1

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Fritz-Müller-Str. 1 7300 Esslingen

/ 1.1 Vibrationsgerät zur Materialverdichtung, welches ein ^-^ Unwuchtsystem mit zwei mit unabhängig voneinander antreibbaren, koaxialen Wellen verbundenen, in axialer Richtung einander benachbarten Unwuchtmassen aufweist, die wenigstens zwei Winkelstellungen relativ zueinander einnehmen können, und von denen mindestens in der einen Winkelstellung die mit der nicht angetriebenen Welle verbundene Unwuchtmasse von der anderen mitnehmbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß für diejenige Winkelstellung, in der die Unwuchtmassen (46,48) den kleineren Winkelabstand voneinander aufweisen, zusammen mit der angetriebenen ersten Unwuchtmasse (46) ein die andere, zweite Unwuchtmasse (48) mitnehmender Anschlag (46a) umläuft, welcher so angeordnet ist, daß die erste Unwuchtmasse (46) gegenüber der zweiten Unwuchtmasse (48) voreilt.
2. Vibrationsgerät nach Anspruch 1, dessen Unwuchtmassen unterschiedliche Unwuchtmomente aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Unwuchtmasse (46) das größere Unwuchtmoment besitzt.
3. Vibrationsgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß für die Winkelstellung, in der die Unwuchtmassen den größeren Winkelabstand voneinander aufweisen, ein die erste Unwuchtmasse (46) mitnehmender Anschlag (46b) vorgesehen ist.

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