DE3637719A1 - Plattenruettler mit kettenantrieb - Google Patents

Description

Der Vortrieb von Plattenrüttlern erfolgt bekanntlich durch die Schwingungs­ erregung und ist damit sehr stark von den Bodenverhältnissen abhängig. Besonders bei Schüttungen mit Steigungen ergibt sich ein schlechtes Lauf­ verhalten. Zum Verdichten von Gräben mit unregelmäßigen Schüttungen lassen sich Plattenrüttler nicht einsetzen. Auch Vibrationswalzen mit Stollen auf den Bandagen laufen sich aufgrund der relativ kleinen Bandagendurchmesser fest.

Die Erfindung verbindet die große Aufstandsfläche des Plattenrüttlers mit dem Vortrieb eines Kettenfahrzeugs. Steigungen beim Verdichten von Gräben können leicht bewältigt werden. Hebezeuge - auch zum Verladen des Gerätes - werden nicht mehr benötigt. Die Ausführung dieser Idee, die an sich nicht neu ist erfordert aber, daß bestimmte Bedingungen erfüllt werden. So muß die Kette unter den Schwingungsbeschleunigungen, ohne daß ein Schlagen der Kette auf die Bodenplatte eintritt, arbeiten. Ein Abheben der Kette von der Bodenplatte würde eine hohe Beanspruchung hervorrufen und geringe Standzeiten ergeben. Die Kette muß außerdem neben den Zugkräften auch die Druckkräfte zwischen Bodenplatte und Boden aufnehmen können. Die Bewältigung dieser Probleme sind Gegenstand dieser Erfindung. Bei einer normalen ebenen Boden­ platte, wie jetzt bei den Plattenrüttlern ausgeführt, können auch hohe Vor­ spannkräfte der Kette ein Abheben von der Bodenplatte nicht vermeiden. Erst eine konvex gewölbte Bodenplatte ergibt über die Vorspannung einen Anpreßdruck der Kette gegen die Bodenplatte. Bei einer bestimmten Form der Wölbung ergibt sich eine gleichmäßige vertikale Kraft der einzelnen Ketten­ glieder entgegen der Reaktionskraft aus der Beschleunigung durch den Schwing­ ungserreger.

In Fig. 1 wurden die mathematischen Zusammenhänge dargestellt. Es ergibt sich als Lösung des Problems für die Bodenplatte eine Kurvenform, die sich aus einer Differentialgleichung zweiter Ordnung ableiten läßt. Auf der rechten Seite, Fig, 1, wurde daraus die Kettenlinie y = h-cosh x/h entwickelt.

Dabei ist

wobei H der Horizontalzug der Kette ist und q = das Gewicht der Längeneinheit plus der Beschleunigung der Kette durch den Schwingungserreger pro Längeneinheit s.

Bei geringen Wölbungen läßt sich die Kettenlinie mit der Hyperbelfunktion cosh durch eine Parabel mit der Gleichung y = h + x²/2h ersetzen. Die Vorspannung Q _z (linke Seite Fig. 1) bei Summe V = 0 und Summe H = 0, wobei H konst., ergibt sich aus Q _z = V/sin ϕ, wobei V = Summe v ist.

V ist die vertikale Kraft der Kettenglieder von M bis A unter Berück­ sichtigung der Beschleunigung b des Schwingungserregers.

In Fig. 3 wurde die besondere Konstruktion, d.h. Beanspruchung auf Zug und Druck ( senkrecht zur Zugrichtung) aufgezeigt. Die Kette besteht aus relativ schmalen Kettengliedern (22), aus gehärtetem Stahl, desgl. die Bolzen (24). Zwischen den Kettengliedern (22) sitzen Zwischenstück (23), die den abgerundeten Enden (30) der Kettenglieder (22) angepaßt sind und von denen gehalten werden. Dadurch wird die Druckwirkung des Bodens bzw. Keilwirkung auf die Enden der Kettenglieder vermieden. Außerdem wird ein Eindringen von Schmutz zwischen Kette und Bodenplatte verhindert.

Ein Rüttler gem. der Erfindung wurde in Fig. 2 dargestellt. Die Bodenplatte (21), über die die Kette (16) läuft, hat die Form einer Parabel, d.h. sie ist konvex gewölbt. Sie besitzt außerdem eine gehärtete auswechselbare Verschleißplatte (14) aus Verbundblech. An den Enden der Bodenplatte (21) sitzen Abstreifer-( 15 u. 30), die die Kette von innen sauber halten. Hierzu dienen auch die Öffnungen (12). Der Schwingungserreger (15) kann konstruktiv einfach als Kreisrüttler, wie bei Vibrationswalzen, ausgeführt werden, da eine gerichtete Schwingung bzw. Phasenverstellung nicht notwendig ist. Die Kette wird an den Enden des Rüttlers über die Rollen (19 und 26) geführt und umgelenkt. Der Antrieb erfolgt über die Rolle (19), während die Rolle (26) in der Schwinge (20) verschiebbar gelagert ist und über den Kettenspanner (10), die für die Vorspannung der Kette er­ forderliche Kraft erhält. Die Schwingen (20) sind fest mit dem Schwingergehäuse (17) und über die Traversen (6 und 9) miteinander ver­ bunden. Das Gehäuse (17) hat nach oben eine ebenfalls konvex gewölbte Platte (18) mit dem Verschleißblech (29), über das der obere Trum der Kette läuft. Von außen wird die Kette durch die Abstreifer (11 u. 28), die jeweils an den Traversen (8 und 9) befestigt sind, von anhaftenden Bodenteilen gesäubert.

Die Konstruktion des Antriebs ähnelt der der Vibrationswalzen. Auf der oberen Platte (6), die über die Federn (7) auf den Traversen (8 u. 9) gelagert ist, sitzt der Motor (1) und das Wendegetriebe (4). Das Wendege­ triebe (4) treibt über den Zahnriemen oder Kette (5) die Antriebsrolle (19) Dabei kann das Wendegetriebe (4) auch als ein stufenlos regelbares Hydraulik­ getriebe ausgeführt werden. Der Schwingungserreger (15) wird direkt vom Motor über eine Fliehkraftkupplung (31) und Keilriemen (2) angetrieben. Die Lenkung erfolgt über die Lenkstange (3). Bei größeren Rüttlern kann die Kette auch geteilt werden mit getrennten Antrieben, sodaß die Lenkung über die Ketten wie bei einem Panzer erfolgt.

Fig. 1 zeigt den mathematisch physikalischen Zusammenhang zwischen der konvexen Wölbung der Bodenplatte, der Kettenbeanspruchung und die Gleichung der Berechnung für die Vorspannung der Kette.

Fig. 2 zeigt einen Rüttler mit Kettenantrieb und konvex gewölbter Bodenplatte

Fig. 3 zeigt Aufbau der Kette, Schnitt A-B und Draufsicht.

•  1 Motor
   2 Keilriemen
   3 Lenkstange
   4 Wendegetriebe mechanisch oder stufenlos hydraulisch
   5 Zahnriemen oder Kette
   6 Oberteil
   7 Abfederung
   8 vordere Traverse
   9 hintere Traverse
  10 Kettenspanner
  11 hinterer Abstreifer
  12 seitliche Ausnehmung
  13 hinterer, innerer Abstreifer
  14 Verschleißplatte aus Verbundblech gehärtet
  15 Unwuchterreger
  16 Kette
  17 Gehäuse
  18 obere Gehäuseplatte
  19 Antriebsrolle
  20 Schwinge
  21 gewölbte Bodenplatte
  22 Kettenglied gehärtet
  23 Zwischenstück gehärtet oder Elastomer
  24 Kettenbolzen gehärtet
  25 äußeres Kettenglied
  26 Spannrolle
  27 sechskant-Antriebswelle
  28 vorderer Abstreifer
  29 obere Verschleißplatte, Verbundblech
  30 abgerundete Enden des Kettengliedes
  31 Fliehkraftkupplung

Claims (9)

1. Plattenrüttler mit Kettenantrieb dadurch gekennzeichnet, daß die Bodenplatte, über die die Kette läuft, konvex , d.h. zum Boden gewölbt ist.

2. Plattenrüttler mit Kettenantrieb, wie Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wölbung der Bodenplatte gemäß einer Kettenlinie verläuft.

3. Plattenrüttler mit Kettenantrieb, wie Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wölbung der Bodenplatte gemäß einer Parabel verläuft.

4. Plattenrüttler mit Kettenantrieb, wie Anspruch 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Kette, die über die konvex gewölbte Bodenplatte läuft, eine Vorspannung erhält, die gleich oder größer ist als die, auf die Kette wirkende Reaktionskraft aus Eigengewicht und der Kraft durch Beschleunigung b des Schwingungserregers, die zwischen den Rollen (19 und 26) entsteht.

5. Plattenrüttler mit Kettenantrieb, wie Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kettenglieder (22) an den Enden (30) abgerundet sind und daß zwischen den Kettengliedern (22) Zwischenstücke (23) angebracht sind, die so geformt sind, daß sie von den abgerundeten Enden (30) der Kettenglieder (22) gehalten werden und den Zwischenraum ausfüllen.

6. Plattenrüttler mit Kettenantrieb, wie Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Bodenplatte (21) beidseitig Abstreifer (12 u. 30) besitzt, die die Kette von innen säubern.

7. Plattenrüttler mit Kettenantrieb, wie Anspruch 1- 6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Schwingen (20) beidseitig Ausnehmungen (12) besitzen.

8. Plattenrüttler mit Kettenantrieb, wie Anspruch 1- 7, dadurch ge - kennzeichnet, daß der obere Trum der Kette (16) über eine konvex nach außen gekrümmte Platte (18) läuft.

9. Plattenrüttler mit Kettenantrieb, wie Anspruch 1 bis 8, dadurch ge­ kennzeichnet, daß sowohl die Bodenplatte (21) als auch die obere Abschlußplatte (18)Verschleißplatten (14 und 29) aus gehärtetem Material besitzen.