DE3805585C2

DE3805585C2 - Vibrationsverdichter mit Doppelwalzen

Info

Publication number: DE3805585C2
Application number: DE3805585A
Authority: DE
Inventors: Thomas Gerald Artzberger
Original assignee: MBW Inc
Current assignee: MBW Inc
Priority date: 1987-03-03
Filing date: 1988-02-23
Publication date: 1993-12-16
Anticipated expiration: 2008-02-24
Also published as: DE3805585A1; GB2201643B; FR2611769B1; JPS63226402A; GB2201643A; GB8803442D0; CA1267023A; US4732507A; FR2611769A1

Description

Die Erfindung betrifft einen Vibrationsverdichter mit Doppel walzen, mit einer hinteren Antriebseinheit mit Antriebsrä dern mit einer vorderen Antriebseinheit mit einem Paar von Walzen und einer Antriebseinrichtung für die Walzen mit ei ner Gelenkverbindung zwischen den beiden Antriebseinheiten, wobei die Walzen auf einer horizontalen Achse an der vorderen Antriebseinheit gelagert und an eine Rütteleinrichtung zum Beaufschlagen der Walzen angeschlossen sind.

Ein derartiger Vibrationsverdichter ist beispielsweise aus der DE 34 41 625 A1 bekannt, wobei der Walzenrahmen in einen vorderen Rahmen und einen hinteren Rahmen geteilt ist. Die beiden Rahmen sind dabei über ein Knick- oder Pendelknickge lenk miteinander verbunden. Weiterhin sind die beiden Rahmen dann, wenn die Lenkzylinder nicht beaufschlagt sind, mit ei nem Kraftspeicher, beispielsweise in Form eines Federspei chers, in einer Winkelposition zueinander gehalten, in der die dort vorhandenen beiden Walzenpaare ihre Geradlaufstel lung einnehmen.

Der in der DE 34 41 625 A1 beschriebene Vibrationsverdichter zielt darauf ab, das Lenkverhalten in der Weise zu verbes sern, daß Richtungsänderungen bei normaler Fahrt sowie kleine Richtungskorrekturen rasch und ohne Beschädigung der bereits verdichteten Bodenoberfläche durchgeführt werden können, so daß die sogenannte Panzerlenkung nur zur Durchführung von scharfen Richtungsänderungen praktisch auf der Stelle einge setzt werden muß, wenn dies außerhalb der normalen Fahrt er forderlich sein sollte. Der Aufgabenstellung des dort be schriebenen Vibrationsverdichters entsprechend, finden sich in dieser Druckschrift aber keine näheren Einzelheiten über den Aufbau der einzelnen Rahmen sowie die Anbringung, die La gerung und den Antrieb der einzelnen Walzen.

Aus der US-PS 42 69 535 ist ein Bodenverdichter bekannt, wo bei es sich um ein Raupenfahrzeug mit einer Bodenbearbei tungswalze handelt, die über eine Gelenkverbindung mit dem Raupenfahrzeug verbunden ist. Dabei ist eine Relativbewegung zwischen der vorderen Einheit und der hinteren Einheit des Raupenfahrzeugs um eine horizontale Achse und eine vertikale Achse möglich.

Bei dem Bodenverdichter gemäß der US-PS 42 69 535 kann die Verdichtungswalze mit einer angelenkten Hydraulik nach oben bzw. nach unten geschwenkt werden. Auf einer durchgehenden Achse an dem Trägerrahmen der Walze sind drei kreisförmige Scheiben vorgesehen, die längs ihres Umfanges gabelförmige bzw. mehrbeinige Verdichtungselemente, sogenannte Schafsfüße aufweisen. Dieser Druckschrift lassen sich aber keine Angaben über einen besonders kompakten Aufbau eines Vibrationsver dichters entnehmen.

Aus der DE-Z "Baupraxis" vom 5. Mai 1980 ist eine "Wacker- Grabenwalze" bekannt, die zwei voneinander getrennte hydrau lische Lenkungssysteme aufweist, um die Steuerung einer der artigen Grabenwalze zu verbessern. Die Walzen haben bei der dort beschriebenen Baumaschine versetzte Bandagen zur Vergrö ßerung der Arbeitsbreite, wobei die Antriebseinrichtung be sonders leistungsstark ausgebildet ist. Die Konzeption der Rahmen sowie der Anbringung der Walzen an dem Rahmen ist dort nicht näher beschrieben.

Das DE-GM 74 09 649 beschreibt einen Bodenverdichter in Form einer Rüttelwalze, insbesondere zur Verwendung im Grabenbau. Die Rüttelwalze weist dabei einen durchgehenden zentralen La gersteg auf, an dem beide Walzenpaare angebracht sind. Somit handelt es sich dort um eine Bauform mit einem steifen, nicht angelenkten Rahmen, bei dem das Lenken über unabhängig ge steuerte Hydraulikmotoren erfolgt. Aufgrund dieser Bauform mit dem starren Rahmen kann der Vibrationsverdichter nicht "schwimmen", so daß eine Tendenz besteht, daß hochliegende Stellen im Boden verdichtet werden, jedoch tiefgelegene Stel len nicht in der erforderlichen Weise erreicht werden können.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Vibra tionsverdichter der eingangs genannten Art anzugeben, der einen kompakten Aufbau hat, einfach zu warten ist und sich besonders vielseitig und in zuverlässiger Weise einsetzen läßt.

Die erfindungsgemäße Lösung besteht darin, einen Vibrations verdichter der im Oberbegriff genannten Art so auszubilden, daß die vordere Antriebseinheit einen ersten Rahmen, der über die Gelenkverbindung mit der hinteren Antriebseinheit verbun den ist, und einen zweiten Rahmen aufweist, der mit dem er sten Rahmen über eine Schwingungsdämpfungseinrichtung verbun den ist; daß der zweite Rahmen eine vertikale Tragplatte mit einer zentralen Öffnung aufweist, durch die sich die gemein same Achse für die beiden Walzen erstreckt; daß die beiden Walzen zu beiden Seiten der Tragplatte angeordnet und nur von der Achse in der Tragplatte getragen sind; und daß die An triebseinrichtung für die Walzen im Innenraum von einer der Walzen selbst angebracht ist.

In Weiterbildung des erfindungsgemäßen Vibrationsverdichters ist vorgesehen, daß der erste Rahmen ein Paar von beabstande ten, im wesentlichen parallelen ersten Rahmenteilen aufweist, daß der zweite Rahmen ein Paar von beabstandeten, im wesent lichen parallelen zweiten Rahmenteilen aufweist, die mit Schwingungsdämpfern mit den ersten Rahmenteilen verbunden sind und daß die zweiten Rahmenteile mit einer Querstrebe unterhalb von den ersten Rahmenteilen verbunden sind, die die vertikale Tragplatte zwischen den beiden Rahmenteilen trägt. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die zweiten Rahmenteile seitlich außerhalb der ersten Rahmenteile angebracht sind.

In Weiterbildung des erfindungsgemäßen Vibrationsverdichters ist vorgesehen, daß die Tragplatte an ihrem unteren Ende ein Paar von Gehäuseabschnitten aufweist, die an gegenüberliegen den Seiten der Tragplatte zwischen den beiden Walzen befe stigt sind und die in ihrem Innenraum die zentrale Öffnung für die Achse bilden, welche mit Lagern drehbar in den Gehäu seabschnitten gelagert ist. Dabei erweist es sich als zweck mäßig, wenn die Gehäuseabschnitte an ihrer Außenseite den An trieb und in ihrem Innenraum das Getriebe der Antriebsein richtung für das Paar von Walzen aufweisen.

In Weiterbildung des erfindungsgemäßen Vibrationsverdichters ist vorgesehen, daß das Getriebe ein vom Antrieb angetriebe nes erstes Zahnrad aufweist, das mit einem auf der Achse sit zenden zweiten Zahnrad kämmt.

Bei einer speziellen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Vibrationsverdichters ist vorgesehen, daß die Rütteleinrich tung von der Querstrebe getragen und zwischen den beiden er sten Rahmenteilen des ersten Rahmens angeordnet ist.

Mit dem erfindungsgemäßen Vibrationsverdichter wird das ange strebte Ziel in zufriedenstellender Weise erreicht. Da weder ein äußerer Rahmen noch eine äußere Abstützung sich außerhalb der axialen Enden der Walzen befinden, ist der Vibrationsver dichter besonders vielseitig einsetzbar und in seinem Ak tionsbereich seitlich nicht begrenzt. Damit können die Walzen des Vibrationsverdichters den Boden in unmittelbarer Nähe ei ner vertikalen Wand oder eines entsprechenden Hindernisses verdichten.

Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Vibrationsverdich ters besteht darin, daß die Komponenten der Doppelrahmenkon struktion von außen leicht zugänglich sind, so daß Reparatu ren und Wartungen leicht durchgeführt werden können. Insbe sondere können wegen der speziellen Anbringung der Walzen diese Walzen leicht repariert oder ausgetauscht oder durch Walzen anderer Größe ersetzt werden, wenn dies in Abhängig keit vom speziellen Einsatzzweck erforderlich sein sollte. Zu diesem Zweck brauchen lediglich Haltemuttern entfernt zu wer den, die auf die Enden der Achse aufgeschraubt sind.

Da beim erfindungsgemäßen Vibrationsverdichter der vordere Rahmen mit der hinteren Antriebseinheit über eine Gelenkver bindung verbunden ist, können sich die Walzen sowohl mit ei ner vertikalen als auch einer horizontalen Drehbewegung ge genüber der hinteren Antriebseinheit bewegen, mit der Folge, daß der Vibrationsverdichter auf dem Gelände schwimmen kann und dadurch für eine gleichmäßigere Verdichtung von höherge legenen und niedriger gelegenen Bereichen sorgt.

Weiterhin wird bei dem erfindungsgemäßen Vibrationsverdichter in vorteilhafter Weise erreicht, daß die Schwingungsübertra gung von dem ersten Rahmen auf den zweiten Rahmen sehr gering ist, weil die Schwingungsdämpfungseinrichtung dazwischenge schaltet ist.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Beschreibung von Ausführungsbeispielen und unter Bezugnahme auf die beiliegen den Zeichnungen näher erläutert. Die Zeichnungen zeigen in

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung des erfindungsgemä ßen Vibrationsverdichters;

Fig. 2 eine Seitenansicht des vorderen Endes des Vibra tionsverdichters, teilweise mit Wegbrechungen;

Fig. 3 einen Vertikalschnitt längs der Linie 3-3 in Fig. 2;

Fig. 4 eine vergrößerte Teilschnittansicht längs der Linie 4-4 in Fig. 2 zur Erläuterung der Antriebseinrichtung für die Walzen; und in

Fig. 5 eine vergrößerte Teilschnittansicht der Gelenkver bindung zwischen der hinteren Antriebseinheit und dem vorderen Rahmen.

In Fig. 1 erkennt man einen Vibrationsverdichter mit einer hinteren Antriebseinheit 1 mit einem Paar von Rädern 2, die in herkömmlicher Weise von einer Brennkraftmaschine 3 ange trieben sind, die an der hinteren Antriebseinheit 1 montiert ist.

Ein vorderer oder erster Rahmen 4 ist mit der hinteren An triebseinheit 1 verbunden und weist ein Paar von beabstande ten vertikalen Platten 5 auf, deren hintere Enden 6 sich nach unten erstrecken und miteinander mit einem im allgemeinen rechteckigen horizontalen Träger 7 verbunden sind, wie es Fig. 5 zeigt.

Der erste Rahmen 4 ist mit der hinteren Antriebseinheit 1 mit einer Gelenkverbindung 8 verbunden, die ein Rohr 9, das in ausgefluchteten Öffnungen in den Wänden des Trägers 7 ange bracht ist, und ein Paar von Lagern 10 aufweist, die in den Enden des Rohres 9 befestigt sind. Eine Achse 11 ist inner halb der Lager 10 gelagert, und die Enden der Achse 11 sind mit im allgemeinen L-förmigen Trägern 12 verbunden, die zur Drehung um eine vertikale Achse 13 angebracht sind. Diese vertikale Achse 13 ist wiederum von Trägern 14 getragen, wel che an der hinteren Antriebseinheit 1 befestigt sind. Die Ge lenkverbindung 8 ist von herkömmlicher Bauart und ermöglicht es dem Rahmen 4, sich um die Achse der Achse 11 sowie um die vertikale Achse der Achse 13 zu drehen.

Die vorderen Enden der Platten 5 sind mit einer Querplatte 15 verbunden, wie es Fig. 1 zeigt.

Der Vibrationsverdichter weist ferner einen Walzenrahmen als zweiten Rahmen 16 auf, der aus einem Paar von parallelen, be abstandeten vertikalen Platten 17 besteht, die außerhalb der jeweiligen Platten 5 des ersten Rahmens 4 angeordnet sind. Die vorderen Enden der Platten 17 sind mit den entsprechenden Platten 5 über Schrauben 18 verbunden, die sich durch elasti sche, schwingungsfreie Halterungen 19 erstrecken, welche sich zwischen den Platten befinden. In gleicher Weise sind die hinteren Enden der Platten 17 mit den entsprechenden Platten 5 mit Schrauben verbunden, die sich durch elastische, schwin gungsfreie Halterungen 21 erstrecken. Diese schwingungsfreien Halterungen 19 und 21 haben die Tendenz, die Schwingungsüber tragung vom zweiten Rahmen 16 auf den ersten Rahmen 4 sowie auf die hintere Antriebseinheit 1 minimal zu machen.

Eine Querstrebe 22 verbindet die unteren Enden der Platten 17, wobei sie sich unter die Platten 5 des ersten Rahmens 4 erstreckt, wobei eine Rütteleinrichtung 23 an dieser Quer strebe 22 montiert ist. Die Rütteleinrichtung 23 ist von her kömmlicher Bauart und von einem Hydraulikmotor 24 angetrie ben, wobei sie einen Exzentergewichts-Mechanismus aufweist, der den zweiten Rahmen 16 mit einer Rüttel- bzw. Vibrations bewegung beaufschlagt.

Der zweite Rahmen 16 hat weiterhin eine zentral angeordnete vertikale Tragplatte 25, die an der Querstrebe 22 befestigt ist und sich nach unten erstreckt. Ein Paar von Gehäuseab schnitten 26 ist mit Schrauben an gegenüberliegenden Seiten der Tragplatte 25 befestigt und umgibt eine zentrale Öffnung 28 in der Tragplatte 25.

Wie am deutlichsten in Fig. 4 dargestellt, ist eine Achse 29 in den Gehäuseabschnitten 26 mit einem Paar von Lagern 30 ge lagert, die in den jeweiligen Gehäuseabschnitten 26 montiert sind. Die Enden der Achse 29 stehen durch Öffnungen in den jeweiligen Gehäuseabschnitten 26 vor, und jedes vorstehende Ende der Achse 29 ist mit einem Keil 31 an einer zentralen Nabe 32 einer Walze 33 befestigt. Jede Walze 33 ist mit einer im allgemeinen zylindrischen Außenschale 34 und einer Innen wand 35 ausgebildet, welche die Außenschale 34 mit der Nabe 32 verbindet.

Wie in Fig. 4 dargestellt, sind die äußeren Enden der Achse 29 mit Gewinden versehen und nehmen Beilagscheiben und Mut tern 36 auf, welche die Walzen 33 auf den Enden der Achse 29 festhalten.

Um die Walzen 33 anzutreiben, ist ein Zahnrad 37 auf dem zen tralen Bereich der Achse 29 festgekeilt, und das Zahnrad 37 steht mit einem Zahnrad oder Ritzel 38 in Eingriff, das an einer Antriebswelle 39 eines Hydraulikmotors 40 angebracht ist. Der Hydraulikmotor 40 ist, wie in Fig. 2 dargestellt, in einer Öffnung in einem der Gehäuseabschnitte 26 angebracht. Mit einer solchen Antriebsanordnung treibt der Hydraulikmotor 30 im Betrieb das Ritzel 38, welches wiederum das Zahnrad 37 antreibt, um die Walzen 33 zu drehen.

Während in den Figuren der Zeichnungen nur ein einziger Motor dargestellt ist, der über das Getriebe, bestehend aus den Zahnrädern 37 und 38, die beiden Walzen 33 antreibt, ist es selbstverständlich auch möglich, separate Antriebseinheiten für jede Walze 33 vorzusehen.

Falls erwünscht, kann ein nicht dargestelltes Abstreifblech in Zusammenwirkung mit den Walzen 33 verwendet werden. Das Abstreifblech kann mit der Unterkante der zentralen Trag platte 25 verbunden sein und wirkt in der Weise, daß es Erde oder andere Materialien, die an der Oberfläche der jeweiligen Walze 33 haften, abstreift bzw. abkratzt.

Die Walze 33 kann entweder eine glatte Oberfläche aufweisen oder aber eine Druckstempelwalze sein, wie es den jeweiligen Erfordernissen entspricht und in Fig. 1 schematisch angedeu tet ist.

Da die Walzen 33 nur von der zentralen vertikalen Tragplatte 25 getragen sind, sind keinerlei Endrahmenteile oder Abstüt zungen vorgesehen oder erforderlich, die sich an den Enden der Walzen 33 befinden. Somit können die Walzen 33 sich in unmittelbarer Nähe einer vertikalen Wand oder Begrenzung be wegen.

Die Gelenkverbindung 8 zwischen der hinteren Antriebseinheit 1 und dem vorderen bzw. ersten Rahmen 4 ermöglicht es, daß der Vibrationsverdichter auf dem Gelände schwimmt, so daß eine gleichmäßige Bodenverdichtung gewährleistet ist, unab hängig davon, ob der Boden Hügel oder Vertiefungen aufweist.

Da die Rütteleinrichtung 23 am zweiten Rahmen 16 montiert ist, dient sie dazu, den Walzen 33 ihre Rüttel- bzw. Vibra tionsbewegung zu erteilen. Die schwingungsfreien Halterungen 19 und 21, die den zweiten Rahmen 16 mit dem ersten Rahmen 4 verbinden, haben jedoch den Vorteil, daß sie die Schwingungs übertragung auf die hintere Antriebseinheit 1 minimal machen.

Claims

1. Vibrationsverdichter mit Doppelwalzen,

- mit einer hinteren Antriebseinheit (1) mit Antriebsrädern (2),
- mit einer vorderen Antriebseinheit (4, 16) mit einem Paar von Walzen (33) und einer Antriebseinrichtung (38-40) für die Walzen (33),
- mit einer Gelenkverbindung (8) zwischen den beiden Antriebseinheiten (1; 4, 16),
- wobei die Walzen (33) auf einer horizontalen Achse (29) an der vorderen Antriebseinheit (4, 16) gelagert und an eine Rütteleinrichtung (23) zum Beaufschlagen der Walzen (33) angeschlossen sind, dadurch gekennzeichnet,
- daß die vordere Antriebseinheit (4, 16) einen ersten Rahmen (4), der über die Gelenkverbindung (8) mit der hinteren Antriebseinheit (1) verbunden ist, und einen zweiten Rahmen (16) aufweist, der mit dem ersten Rahmen (4) über eine Schwingungsdämpfungseinrichtung (19, 21) verbunden ist,
- daß der zweite Rahmen (16) eine vertikale Tragplatte (25) mit einer zentralen Öffnung (28) aufweist, durch die sich die gemeinsame Achse (29) für die beiden Walzen (33) erstreckt,
- daß die beiden Walzen (33) zu beiden Seiten der Tragplatte (25) angeordnet und nur von der Achse (29) in der Tragplatte (25) getragen sind,
- und daß die Antriebseinrichtung (38-40) für die Walzen (33) im Innenraum von einer der Walzen (33) selbst angebracht ist.

2. Vibrationsverdichter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der erste Rahmen (4) ein Paar von beabstandeten, im wesentlichen parallelen ersten Rahmenteilen (5) aufweist,
daß der zweite Rahmen (16) ein Paar von beabstandeten, im wesentlichen parallelen zweiten Rahmenteilen (17) aufweist, die mit Schwingungsdämpfern (19, 21) mit den ersten Rahmen teilen (5) verbunden sind,
und daß die zweiten Rahmenteile (17) mit einer Querstrebe (22) unterhalb von den ersten Rahmenteilen (5) verbunden sind, die die vertikale Tragplatte (25) zwischen den beiden Rahmenteilen (17) trägt.

3. Vibrationsverdichter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zweiten Rahmenteile (17) seitlich außerhalb der ersten Rahmenteile (5) angebracht sind.

4. Vibrationsverdichter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragplatte (25) an ihrem unteren Ende ein Paar von Gehäuseabschnitten (26) aufweist, die an gegenüber liegenden Seiten der Tragplatte (25) zwischen den beiden Walzen (33) befestigt sind und in ihrem Innenraum die zentrale Öffnung (28) für die Achse (29) bilden, welche mit Lagern (30) drehbar in den Gehäuseabschnitten (26) gelagert ist.

5. Vibrationsverdichter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Gehäuseabschnitte (26) an ihrer Außenseite den Antrieb (40) und in ihrem Innenraum das Getriebe (38, 39) der Antriebseinrichtung (38-40) für das Paar von Walzen (33) aufweist.

6. Vibrationsverdichter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Getriebe (38, 39) ein vom Antrieb (40) angetriebenes erstes Zahnrad (38) aufweist, das mit einem auf der Achse (29) sitzenden zweiten Zahnrad (39) kämmt.

7. Vibrationsverdichter nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Rütteleinrichtung (23) von der Querstrebe (22) getragen und zwischen den beiden ersten Rahmenteilen (5) des ersten Rahmens (4) angeordnet ist.