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Prüfgerät zum Verdichten von Bodenproben Die Erfindung bezieht sich
auf ein Prüfgerät zum Verdichten von Bodenproben mit einem auf einem Rahmen drehbar
gelagerten, intermittierend antreibbaren Arbeitstisch und einem über diesem angeordneten
um die Fallhöhe anhebbarem Fallgewicht, von dem die auf dem Arbeitstisch abgestellte
Probe im Randbereich des diese aufnehmenden Probenzylinders und mittig beaufschlagbar
ist.
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Bei den bisher bekannten Prüfgeräten dieser Art ist der Arbeitstisch
schwenkbar gelagert. Um diesen auch in unterschiedlichen Winkelstellungen, die durch
unterschiedliche Größen der Probenzylinder bestimmt sind, intermittierend antreiben
zu können, ist eine sehr aufwendige Ausgestaltung der Antriebsglieder, mittels denen
die jeweils unterschiedliche Stellung des Arbeitstisches gegenüber dem ortsfest
angeordneten Antriebsmotor auszugleichen ist, erforderlich. Ferner ist der Antriebsstrang
zur Rückführung des Arbeitstisches in eine zu dem Fallgewicht konzentrische Lage
zu entkuppeln.
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Bei diesen Geräten ist somit nicht nur der Bau- und Fertigungsaufwand
außerordentlich groß, sondern diese sind auch schwierig in der Handhabung. Vor allem
aber ist hierbei von Nachteil, daß der Probenzylinder und damit die Probe, um diese
in der Mitte zu verdichten, bewegt werden muß. Da dabei der Arbeitstisch an dem
Rahmen anschlägt, ist die Probe mehr oder weniger starken Erschütterungen unterworfen;
durch die die Verdichtung beeinträchtigt und somit das Prüfergebnis ungünstig beeinflußt
werden kann. Eine normgerechte Verdichtung ist demnach mit den bekannten Geräten
mitunter nicht durchführbar.
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Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Prüfgerät zum Verdichten von
Bodenproben zu schaffen, bei dem der Probenzylinder und damit die zu verdichtende
Probe während des gesamten Verdichtungsvorganges nicht bewegt werden, sondern ihre
Lage gegenüber dem Rahmen unverändert beibehalten.
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Dennoch soll ein Verdichten im Randbereich des Probenzylinders und
in dessen Mitte ohne weiteres möglich sein.
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Des weiteren soll der Bauaufwand, um dies zu bewerkstelligen, gering
gehalten werden0 auch sollen bei sehr einfacher Handhabung in kurzer Zeit eine Umstellung
vorzunehmen und eine sichere Betriebsweise gegeben sein.
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Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß das Fallgewicht
mittels eines geradlinig-oszillierend antreibbaren Schlittens anhebbar ist, der
in oder an einem Traggestell geführt ist, das gegenüber dem Arbeitstisch um eine
vertikal gerichtete Achse verschwenkbar mit dem Rahmen verbunden und in unterschiedlichen
Winkelstellungen arretierbar ist.
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Zweckmäßig ist es hierbei, das Traggestell auf einem an dem Rahmen
angebrachten vertikal gerichteten Bolzen verschwenkbar zu lagern und zu dessen selbsttätiger
Rückführung in eine konzentrisch zu dem Arbeitstisch ausgerichtete Lage des Fallgewichtes
eine oder mehrere auf das Traggestell einwirkende Rückstellfedern vorzusehen.
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Ferner ist es angebracht, den Rahmen und/oder das Traggestell mit
einem oder mehreren vorzugsweise verstellbaren Anschlägen auszustatten, mittels
denen das Traggestell gegenüber dem Rahmen in unterschiedlichen Winkelstellungen
arretierbar ist, wobei der Anschlag zur Arretierung des Traggestells in unterschiedlichen
Winkelstellungen zu dem Probenzylinder aus einem an dem Rahmen angebrachten Klemmhebel
und einem an dem Traggestell befestigten, mit einem Langloch oder einer Freisparung
versehenen Ansatzstück, in das der Klemmhebel eingreift1 und der Anschlag zur Arretierung
des Traggestells mittig zu dem Probenzylinder aus einer mit Abstand zu der Schwenkachse
an dem Traggestell angebrachten mit dem Rahmen zusa=nenwirkenden Stellschraube oder
dgl. gebildet sein kann.
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Nach einer andersartigen Ausgestaltung kann das Traggestell auch mittels
eines an diesem angebrachten abstehenden Rastvorsprunges und eines mit dem Rahmen
schwenkbar verbundenen Hebels, in den eine oder mehrere mit dem Rastvorsprung zusammenwirkende
Ausnehmungen eingearbeitet sind, in unterschiedlichen Winkelstellungen arretiert
werden. Hierbei sollte zum Lösen der Rastverbindung zwischen dem Rastvorsprung und
dem schwenkbar gelagerten Hebel ein mit diesem zusammenwirkender Hubmagnet vorgesehen
werden, mittels dem der Hebel in Abhängigkeit von dem Ablauf des Verdichtungsvorganges
verschwenkbar ist.
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Das gemäß der Erfindung ausgebildete Prüfgerät zum Verdichten von
Bodenproben ist nicht nur sehr einfach in der konstruktiven Ausgestaltung und damit
auf wirtschaftliche Weise zu fertigen, sondern auch ohne Schwierigkeiten zu handhaben.
Wird nämlich das Traggestell um eine vertikal gerichtete Achse verschwenkbar mit
dem Rahmen verwunden, so ist es leicht möglich, das Fallgewicht im Randbereich des
Probenzylinders und auch mittig auf die zu verdichtende Probe einwirken zu lassen,
ohne daß dazu der Arbeitstisch bewegt werden muß. Es ist vielmehr lediglich das
Traggestell in entsprechender Weise zu verschwenken und zu arretieren.
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Die mit einem solchen Prüfgerät verdichteten Proben sind somit keinerlei
Erschütterungen, durch die das Prüfergebnis beeinflußt werden kann, unterworfen,
auch ist die jeweilige Lage des Probenzylinders exakt einstellbar. Und da der Antriebsstrang
nicht zu unterbrechen ist, kann dieser einfach gestaltet werden, so daß eine Umstellung
in kurzer Zeit problemlos vorzunehmen ist und eine hohe Betriebssicherheit sowie
eine lange Lebensdauer gegeben sind.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel eines gemäß der Erfindung
ausgebildeten Prüfgeräts zum Verdichten von Bodenproben dargestellt und nachfolgend
im einzelnen erläutert. Hierbei zeigen: Fig. 1 das aus einem Rahmen und einem gegenüber
diesem um eine vertikal gerichtete Achse verschwenkbaren Traggestell gebildete Prüfgerät
in Seitenansicht, Fig. 2 eine Draufsicht auf die Lagerung des verschwenkbaren Traggestells
und
Fig. 3 eine andersartige Ausgestaltung der Arretierung des Traggestells
bei dem Prüfgerät nach Fig. 1.-Das in Fig. 1 dargestellte und mit 1 bezeichnete
Prüfgerät dient zur Prüfung einer in einen Probenzylinder 4 eingefüllten Bodenprobe
5, die auf einem Arbeitstisch 3 mittels eines Fallgewichtes 21 verdichtet wird.
Der Arbeitstisch 3 ist dazu auf einem Rahmen 2 drehbar gelagert und mittels eines
Motors 6 intermittierend antreibbar, der mit einer Welle 7 in Triebverbindung steht,
die einen Exzenterbolzen 8 trägt. Bei jeder Umdrehung der Welle 7 greift der Exzenterbolzen
8 in eine der schlitzartigen in den Arbeitstisch 3 eingearbeiteten Ausnehmungen
9 ein, so daß dieser schrittweise um eine Teilung von beispielsweise 300 mitgenommen
wird. Mittels eines Rastbolzens 10 wird der Arbeitstisch während eines Verdichtungsvorganges
arretiert.
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An dem Rahmen 2 ist des weiteren ein Traggestell 11 angebracht, das
um eine vertikal gerichtete Achse A verschwenkbar mit diesem verbunden ist. Dazu
ist in den Rahmen 2 ein Bolzen 12 eingesetzt, auf dem das Traggestell 11 gelagert
ist.
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Zum Anheben des mit einer Stange 22 ausgerüsteten Fallgewichtes 21
um eine bestimmte Wegstrecke ist ein Schlitten 14 vorgesehen, der in Schienen 13
des Traggestells 11 verschiebbar geführt und mittels einer Kette 15 geradlinig-oszillierend
antreibbar ist. Die mit einem Ende an dem Traggestell 11 befestigte Kette 15 ist
über Kettenräder 17, 18 und 19 geführt, wobei das Kettenrad 17 in einem Doppelhebel
eines Hebelgestänges 16
angeordnet ist, das über einen Kurbeltrieb
20 mit der Welle 7 in Triebverbindung steht. Die Rotationsbewegung der Welle 7 wird
somit in eine oszillierende Bewegung des Kettenrades 17 übergeführt. Außerdem wird
durch die Anordnung der Kette 15 nach Art eines Flaschenzuges der Verstellweg des
Kettenrades 17 verdoppelt.
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Zur Arretierung des verschwenkbar gelagerten Traggestells 11 in unterschiedlichen
Winkelstellungen zu dem Probenzylinder 4 sowie mittig zu diesem sind Anschläge 32
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33 vorgesehen. Der Anschlag 32 ist hierbei durch einen Klemmhebel
37, der an einem an dem Rahmen 2 angebrachten Hebel 34 gehalten ist, sowie durch
ein Ansatzstück 35, das an dem Traggestell 11 befestigt ist und ein Langloch 36
aufweist, gebildet. Der Anschlag 33 dagegen besteht lediglich aus einer Stellschraube
39, die in einem an dem Traggestell 11 befestigten Hebel 39 verstellbar gelagert
ist. Außerdem ist eine Rückstellfeder 31 vorgesehen, die an dem Rahmen 2 sowie dem
Traggestell 11 abgestützt ist.
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Um eine Verdichtung im Randbereich des Probenzylinders 2 vorzunehmen,
ist, wie dies in Fig. 2 gezeigt ist, das Traggestell 11 gegenüber dem Rahmen 2 zu
verschwenken.
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Dies wird bei gelöstem Klemmhebel 37 mittels des Ansatzstückes 35
bewerkstelligt. Sobald das Traggestell 11 und damit das Fallgewicht 21 die gewünschte
Lage einnehmen, wird der Klemmhebel 37 angezogen, so daß das Traggestell arretiert
ist und die Verdichtung in der vorgeschriebenen Weise vorgenommen werden kann. Ist
die Verdichtung im Randbereich des Probenzylinders 4 beendet, wird lediglich der
Klemmhebel 17 gelöst. Durch die Rückstellfeder 31
wird sodann das
Traggestell 11 selbsttätig derart verschwenkt, daß das Fallgewicht 21 mittig zu
dem Probenzylinder 4 angeordnet ist und somit die Probe 5 in der Mitte verdichtet
werden kann. Die Stellschraube 39 legt sich dabei an dem Rahmen 2 an, so daß eine
exakte Arretierung des Traggestells 11 sichergestellt ist.
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Bei der in Fig. 3 gezeigten Ausgestaltung erfolgt die Rückführung
des Traggestells 11 in Abhängigkeit von dem Stand des Verdichtungsvorganges, ohne
daß dazu von Hand der Klemmhebel 37 zu lösen ist. Mittels eines Hubmagneten 45,
der z. B. nach einer bestimmten Anzahl von Verdichtungsvorgängen angesteuert wird,
wird hierbei eine Verriegelung gelöst, die durch einen an dem Rahmen 2 angebrachten
Hebel 41 und einem an dem Traggestell 11 befestigten Rastvorsprung 44 gebildet ist.
Der Hebel 41 ist dazu um einen Bolzen 42 verschwenkbar gelagert und mit Ausnehmungen
43 versehen, in die der Rastvorsprung 44 in unterschiedlichen Winkelstellungen des
Probenzylinders 4 eingreift. Sobald der Hubmagnet 45 erregt wird, wird durch diesen
der Hebel 41 entgegen der Kraft einer Feder 46, durch die dieser in die Ausgangslage
zurückgeführt wird, nach unten gezogen, so daß durch die Rückstellfeder 31 das Traggestell
11 bis zur Anlage des Anschlages 33 an dem Rahmen 2 verschwenkt wird. Durch diese
Maßnahme läßt sich teilweise eine Automation erreichen.
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L e e r s e i t e