DE3829019A1 - Schwingungsmechanismus mit einer exzentrischen gewichtsanordnung und erdverdichtertrommel mit einem solchen schwingungsmechanismus - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Schwingungsmechanismen mit Anordnungen exzen­ trischer Gewichte, die besonders für Erdverdichtertrommeln nutzvoll einsetz­ bar sind, sowie auf solche Anordnungen mit exzentrischen Gewichten an sich und schließlich auf solche Mechanismen in Kombination mit Erdverdichtertrom­ meln.

Einrichtungen dieser Art sind bekannt. Ein typisches Beispiel hierfür ist der Schwingungsmechanismus nach US-PS 44 54 780.

Dieser bekannte Mechanismus ist speziell für eine Erdverdichtertrommel ausge­ bildet und weist ein Paar von konzentrisch angeordneten, mit exzentrischen Gewichten versehenen Elementen auf, die gemeinsam mittels eines hydraulischen Motors drehend angetrieben werden. Der Mechanismus ist innerhalb einer Erd­ verdichtertrommel untergebracht, und eines der mit einem exzentrischen Gewicht versehenen Elemente ist axial verschiebbar und von einer Keilwellenkupplung lösbar, um auf verschiedene Drehstellungen in Bezug auf das andere exzentri­ sche Gewichtselement eingestellt werden zu können. Auf diese Weise kann die Schwingungsamplitude erhöht oder erniedrigt werden.

Dieser bekannte Mechanismus ist recht wirksam und bietet dem Benutzer eine Vielzahl von Schwingungsamplituden, unter denen der Benutzer wählen kann. Jedoch benötigt die Bedienungsperson einer Erdverdichtertrommel im allge­ meinen nur eine maximale Schwingungsamplitude oder eine minimale Schwingungs­ amplitude. Da nur diese beiden Betriebsweisen benötigt werden, ist der Mechanismus nach US-PS 44 54 780 mehr als nötig kompliziert und entsprechend teuer herzustellen. Zur Einstellung einer maximalen oder einer minimalen Vibrationsamplitude ist es notwendig, eine weniger komplizierte Baueinheit zu schaffen, die billiger herzustellen ist.

Demgemäß ist es eine Aufgabe der Erfindung, eine solche unkomplizierte und relativ billige Baueinheit zur Verfügung zu stellen.

Die Erfindung ist in den Ansprüchen gekennzeichnet.

Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden im folgenden an Hand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels beschrieben.

Fig. 1 ist eine Querschnittsansicht einer Erdverdichtertrommel mit einem Ausführungsbeispiel des Schwingungsmechanismus und der darin ent­ haltenen Anordnung mit exzentrischen Gewichten;

Fig. 2 ist eine Querschnittsansicht nur der Anordnung mit den exzentri­ schen Gewichten;

Fig. 3 ist eine zusammengesetzte Darstellung, deren linke Hälfte eine Endansicht der Anordnung von Fig. 2, gesehen von rechts in Fig. 2 darstellt, und deren rechte Hälfte eine Querschnittsansicht nach der Schnittlinie 3-3 von Fig. 2 ist.

Wie die Zeichnungen zeigen hat eine Erdverdichtertrommel 10 eine zum Trom­ melantrieb und zur Drehmomentübertragung dienende Nabenanordnung 12, die mit der Trommel 10 über eine Halteplatte 14 gekuppelt ist. Die Platte 14 ist über elastomere Stoßdämpfer 18 mit einer mit Kanälen versehenen Schweiß­ konstruktion 16 verbunden.

Ein Lagergehäuse 20 ist mit einer inneren ringförmigen Schulter 22 der Schweißkonstruktion 16 verbunden, insbesondere über Bolzen verschraubt. An einer entsprechenden Schulter 22 a der Schweißkonstruktion 16 ist ein Ende einer Trägeranordnung 24 befestigt. Am entgegengesetzten Ende der Trägeranordnung 24 ist eine Stoßaufnahme- und Montageplatte 26 befestigt. An dieser Platte 26 ist eine Träger-Schweißkonstruktion mit Stoßdämpfer 28 befestigt, und an der Anordnung 28 ist ein Schwingungsmotor 30 befes­ tigt.

Die Schweißkonstruktion 16 weist einen zylindrischen Mantel 32 auf, und der Mantel 32 wirkt mit Platten 34 und 36 des Lagergehäuses 20 und der Träger­ anordnung 24 zusammen, um eine zylindrische Kammer 38 zu bilden. Innerhalb der Kammer 38 ist eine Anordnung 40 mit exzentrischen Gewichten unterge­ bracht. Ein Gewindestopfen 39 in der Platte 36 dient dazu, Öl in die Kammer 38 für Schmierzwecke einzulassen. Demgemäß sind Dichtungen zwischen den Schultern 22 und 22 a und den Platten 34 und 36 eingesetzt.

Die Anordnung 40 weist ein Rohr 42 auf, das einen Teil 44 mit einem exzen­ trischen Gewicht hat. Der Teil 44 bildet einen äußeren vorstehenden Steg der einen Bogen von 180 Grad einnimmt. Mit den entgegengesetzten Enden des Rohrs 42 sind Lagergehäuse 46 und 48 verbunden, insbesondere mittels Bol­ zen verschraubt. Die Gehäuse weisen Endplatten 50 und 52 und hohle Wellen 54 und 56 auf. Innerhalb des Rohrs 42 ist eine Welle 58 untergebracht, die einen Teil 60 mit einem exzentrischen Gewicht hat. Insbesondere weist die Welle 58 folgende Teile auf:

• a) ein gerades zylindrisches Element mit einer vorgegebenen axialen Mittel­ linie 62 und
• b) Zapfenenden 64 und 66, die eine gemeinsame Drehachse 68 haben, die ge­ genüber der Mittellinie 62 versetzt, jedoch parallel zu dieser ist.

Die Zapfenenden 64 und 66 sind in Lagern 70 gelagert, die ihrerseits in den Lagergehäusen 46 und 48 gelagert sind. Die Lagergehäuse 46 und 48 sind ihrerseits in den Platten 34 und 36 mit Lagern 72 gelagert Die Welle 58 ist innerhalb des Rohrs 42 nur frei drehbar abgestützt. Die Gehäuse 46 und 48, die Zapfenenden 64 und 66 und die Lager 70 wirken, wie aus Fig. 2 ersicht­ lich, derart zusammen, daß die Welle 58 in ihrer frei drehbaren Anordnung abgestützt ist.

Die hohle Welle 56 des Gehäuses 48 nimmt eine Keilwellenkupplung 74 auf, die sich aus dem Gehäuse 48 heraus erstreckt. Die Welle 56 und die Kupplung 74 haben gemeinsame, darin ausgebildete Stiftlöcher, und sie sind zueinander ausgerichtet, um Scherstifte 76 aufzunehmen. Demgemäß rotieren die Kupp­ lung 74, die Gehäuse 46 und 48 und das Rohr 42 gemeinsam.

Der Schwingungsmotor 30 trägt eine Antriebswelle 78, mit der eine Keilkupp­ lung 80 verbunden ist. Eine Keilwelle 82 verbindet die Kupplungen 74 und 80, so daß der Drehantrieb von dem Motor 30 die Gehäuse 46 und 48 und das Rohr 42 dreht.

Innerhalb des Rohres 42 ist ein Paar von Anschlägen 84 an der inneren Rohr­ wand befestigt. Die Anschläge 84 behindern oder verhindern eine Relativ­ drehung zwischen der Welle 58 und dem Rohr 42 über einen Bogenweg von 180 Grad hinaus. Wie Fig. 3 zeigt, hält demgemäß eine Drehung des Rohrs 42 im Uhrzeigersinn die gemeinsame radiale Ausrichtung und Gegenüberstellung der dort gezeigten Teile 44 und 60 aufrecht. Eine Drehung entgegen dem Uhr­ zeigersinn verlagert jedoch das Rohr 42 um eine Bogenlänge von 180 Grad und bringt die Anschläge 84 auf die linke Seite, wo sie auf den Teil 60 treffen und so eine weitere Relativverdrehung verhindern. Zusätzlich befinden sich dann die Teile 60 und 44 in radial entgegengesetzten Stellungen zueinander und entfernt voneinander. In der ersten Stellung, d.h. in der in Fig. 3 ge­ zeigten Stellung, produziert die durch den Motor 30 kontinuierlich im Uhr­ zeigersinn angetriebene Anordnung 40 eine maximale oszillierende Schwingung an der Trommel 10. Im anderen Fall, wenn der Motor 30 die Anordnung 40 entgegen, dem Uhrzeigersinn antreibt, wird auf die Trommel 10 eine minimale oszillierende Schwingung übertragen. Daher ist es nur notwendig, den Dreh­ sinn des Drehantriebs 30 umzukehren, um zwischen einer Betriebsweise mit maximaler und minimaler Vibration umzuschalten.

Claims (9)

1. Schwingungsmechanismus mit einer exzentrischen Gewichtsanordnung (40) mit einem drehbar gelagerten Rohr (42) mit einem exzentrischen Gewichts­ teil (44) und mit einer in dem Rohr (42) angeordneten, relativ zu dem Rohr verdrehbaren Welle (58) mit einem exzentrischen Gewichtsteil (60), dadurch gekennzeichnet, daß die Welle (58) innerhalb des Rohrs (42) frei drehbar gelagert ist und daß eine Einrichtung (84) zum Begrenzen der Relativverdrehung des Rohrs (42) gegenüber der Welle (58) vorgesehen ist.

2. Exzentrische Gewichtsanordnung (40) für einen Vibrationsmechanismus, der in einer Erdverdichtertrommel (10) verwendet werden kann, mit einem Rohr (42) mit einer inneren Wandoberfläche, wobei das Rohr einen exzentrischen Gewichtsteil (44) hat sowie ferner Gehäuse (46, 48) an entgegengesetzten Enden des Rohres, mit einer Welle (58) die einen exzentrischen Gewichts­ teil (60) an einer äußeren Oberfläche hat und die ferner Zapfenenden (64, 66) an entgegengesetzten Enden aufweist, die innerhalb der Gehäuse (46, 4 B) untergebracht sind, und mit einer Lagerung (70), die zwischen den Zapfenenden und den Gehäusen zwischengeschaltet ist, um eine Relativ­ drehung zwischen dem Rohr (42) und der Welle (58) zu ermöglichen, wobei eines der Gehäuse (48) eine Kupplung (74) aufweist, die durch eine An­ triebsquelle zum Drehen der Gehäuse und des Rohres im Uhrzeigersinn und entgegen dem Uhrzeigersinn antreibbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung (84) zwischen der inneren Oberfläche des Rohrs (42) und der äußeren Oberfläche der Welle (58) zur Begrenzung der Relativ­ verdrehung zwischen Rohr und Welle in jeder der beiden Richtungen auf weniger als 360 Grad vorgesehen ist, wobei die Welle (58) innerhalb des Rohres (42) lediglich frei drehbar gelagert ist und wobei die Gehäuse (46, 48), die Zapfenenden (64, 66) und die Lagerung (70) zusammenwir­ kende Einrichtungen zur frei drehbaren Abstützung der Welle (58) inner­ halb des Rohres (42) aufweisen.

3. Exzentrische Gewichtsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Einrichtung (84) zur Begrenzung der Relativdrehung zur Begrenzung der Drehung auf etwa eine Bogenlänge von 180 Grad aus­ gelegt ist, um (a) eine Gegenüberstellung und gemeinsame radiale Aus­ richtung der Gewichtsteile (44, 60) infolge der Drehung der Gehäuse (46, 48) und des Rohres (42) in einer der genannten Richtungen zu be­ wirken, wodurch durch diese Gewichtsteile eine maximale oszillierende Schwingung als Folge der Gegenüberstellung und radialen Ausrichtung der Gewichtsteile erzeugbar ist, und (b) um eine radial entfernte und entgegengesetzte Stellung der Gewichtsteile relativ zueinander zu be­ wirken infolge der Drehung der Gehäuse und des Rohrs in der anderen der genannten Richtungen, wodurch jedes der Gewichtsteile den oszillie­ renden Schwingungen dämpfend entgegenwirkt, die durch den anderen Ge­ wichtsteil erzeugbar sind.

4. Exzentrische Gewichtsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Gewichtsteil des Rohres (42) einen vorstehenden ge­ bogenen Steg (44) aufweist, der einen Bogen von etwa 180 Grad ein­ schließt.

5. Exzentrische Gewichtsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Welle (58) einen geraden zylindrischen Abschnitt mit einer vorgegebenen axialen Mittellinie (62) aufweist und daß die Zapfenenden (64, 66) eine gemeinsame Drehachse (68) haben, die gegen­ über der Mittellinie (62) versetzt, jedoch parallel zu dieser ist.

6. Exzentrische Gewichtsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Einrichtung zur Begrenzung der Relativverdrehung einen Anschlag (84) aufweist und daß dieser Anschlag an der Wandober­ fläche angeordnet ist.

7. Exzentrische Gewichtsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß eines der Gehäuse (48) eine Keilwellenkupplung (74) auf­ weist, die von dem Gehäuse vorragt, und daß diese Kupplung Eingriffs­ mittel für den Primärantrieb aufweist.

8. Erdverdichtertrommel (10) mit einem Schwingungsmechanismus mit einer exzentrischen Gewichtsanordnung (40), wobei die Trommel (10) eine darin ausgebildete zylindrische Kammer (38) aufweist, die Endwände (34, 36) hat, sowie ein Rohr (42) mit einer inneren Wandoberfläche, wobei das Rohr einen exzentrischen Gewichtsteil (44) und ferner an entgegen­ gesetzten Enden des Rohres Gehäuse (46, 48) aufweist, die in den End­ wänden (34, 36) gelagert sind, wobei die Anordnung im übrigen gemäß einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche ausgebildet ist.

9. Erdverdichtertrommel nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammer (38) einen zylindrischen Mantel (32) hat, daß die Endwände (34, 36) an dem Mantel befestigt sind, daß ferner Abdichtungsmittel (22, 22 a) zwischen dem Mantel und den Endwänden zwischengeschaltet sind, um die Kammer gegen ein Lecken von Fluid aus der Kammer heraus abzudichten, daß Lager (72) in die Endwände (34, 36) und um die Gehäuse (46, 48) herum eingesetzt sind, und daß Einrichtungen (39) in einer der End­ wände (36) vorgesehen sind, um unter Abdichtung Schmiermittel zur Schmierung der Lager in die Kammer (38) einzulassen.