DE4139798C2 - Vibrationsbär - Google Patents

Description

Gattung

Die Erfindung betrifft einen Vibrationsbär zum Rammen und/oder Ziehen von Rammgütern, mit wenigstens zwei moto­ risch angetriebenen Unwuchterregern, denen jeweils minde­ stens eine Unwuchtmasse zugeordnet ist, mit veränderli­ chem statischen Moment, wobei die Unwuchtmassen an der jeweiligen Unwuchtwelle in Bezug auf den wirksamen Un­ wuchtradius verstellbar angeordnet sind und die Verstel­ lung der Unwuchtmassen synchron und gleichsinnig vornehm­ bar ist, wobei jede der Unwuchtwellen je einen als Hohl­ körper ausgebildeten Drehkolben aufweist, in dem jeweils die betreffende Unwuchtmasse verschieblich angeordnet ist.

Bei den in der Praxis verwendeten Vibrationsbären besteht bei Abfall der Betriebsdrehzahl Resonanzgefahr, wodurch unkontrollierbare Erschütterungen in umliegenden Gebäuden und im Baugrund, auch im weiteren Umkreis von z. B. 50 bis 200 m, entstehen können. Um eine resonanzfreie Vibra­ tionsarbeit zu ermöglichen, muß grundsätzlich eine hohe Leistungsreserve installiert werden, damit auch bei sehr schwerem Rammgut und schweren Bodenbedingungen eine große Fliehkraftleistung und eine konstante Betriebsdrehzahl zur Verfügung steht. Dies ist sehr wichtig bei Arbeiten in Wohngebieten, in der Nähe von Bahnkörpern und an ande­ ren erschütterungsempfindlichen Bauwerken.

Eine weitere Ursache für Resonanzerschütterungen bei hydraulischen Vibrationsbären ist die "lange" Anlaß- und Abbremszeit der Unwuchtmassen. Dieser enorme Nachteil ist physikalisch und konstruktiv bedingt und nur auf Kosten des schnellen Verschleißes der hydraulischen Antriebsmo­ toren bedingt zu beheben. Beim Anlassen der Vibrations­ ramme muß sofort mit voller Leistung die aperiodische Schwingung erzeugt werden, das bedeutet hohen Betriebs­ druck und lange Anlaufzeit bis zur Nenndrehzahl der Unwuchtmassen. Dabei wird in der Regel ein Resonanzbe­ reich "linear" relativ langsam durchfahren, mit der Folge, daß sich in dieser Zeit Resonanzschwingungen rela­ tiv lange im Boden aufbauen und wirken können. Die glei­ che Erscheinung tritt beim Abbremsen der Unwuchtmassen ein, wenn der Resonanzbereich die konstruktiv bedingte Zeitspanne durchfährt. Eine Verkürzung der Anlaß- und Ab­ bremszeit hat zur Folge, daß bedingt durch die Trägheit der rotierenden Massen (Unwuchten, Wellen, Kupplungen) die Hydromotoren kavitieren und nach kurzer Zeit ausfal­ len können.

Aus der DE-PS 35 15 690 ist ein Vibrationsbär mit Un­ wuchtverstellung zum Rammen und/oder Ziehen von Rammkör­ pern mit wenigstens zwei durch mindestens einen Motor und Getriebe synchron gegenläufig angetriebenen parallel zueinander gelagerten Unwuchtmotoren vorbekannt, von denen jeder aus zwei aufzueinander konzentrischen Wellen angeordneten, gleichläufig angetriebenen und mittels einer Verstelleinrichtung winkelmäßig relativ zueinander verstellbaren Unwuchtmassen besteht, wobei jeweils die ersten Unwuchtmassen beider Unwuchtmotoren über einen er­ sten Zahnrädersatz gegenläufig zueinander und jeweils die zweiten Unwuchtmassen über einen zweiten Zahnrädersatz gegenläufig zueinander antreibbar sind. Zumindest der Un­ wuchtmotor soll nach Art eines Drehkolben-Stellantriebes ausgebildet sein, wobei beide Unwuchtmassen in einem zy­ lindrischen, geschlossenen Gehäuse angeordnet sind und die erste Unwuchtmasse einen mit dem Gehäuse fest verbun­ denen radialen Steg bildet, während die zweite Unwucht­ masse den in dem Gehäuse begrenzt drehbaren, gegenüber dem Gehäuse und dem Steg abgedichteten, radialen Flügel bildet. Jede der beiden zwischen Flügel und Steg gebilde­ ten Kammern ist über eine eigene Steuerleitung wechsel­ weise mit Hydraulikflüssigkeit beaufschlagbar. Jede Un­ wuchtmasse ist im Querschnitt im wesentlichen sektorför­ mig ausgebildet. Dabei soll sich jede Unwuchtmasse über einen Viertelkreis erstrecken. Die den Flügel bildende Unwuchtmasse ist mit einer inneren Welle verbunden, in welcher axiale Bohrungen für die Hydraulikflüssigkeit vorgesehen sind, wobei die Steuerleitungen stirnseitig in die Welle münden und über Wellendichtungen gegenüber die­ ser abgedichtet sind. Der zweite Unwuchtrotor ist ähnlich ausgebildet wie der erste Unwuchtrotor, wobei beim zwei­ ten Unwuchtrotor hiervon abweichend die beiden Kammern unter Weglassung der beiden Steuerleitungen durch eine Verbindungsbohrung oder dergleichen miteinander verbunden sind. Die als Hydromotoren ausgebildeten Motoren greifen an den Wellen des zweiten Unwuchtrotors an. Es ist eine Winkelverstellung der Unwuchtmassen der Unwuchtrotoren relativ zueinander sowohl während des Betriebes als auch im Stillstand möglich. Hierzu wird beispielsweise über ein Ventil und Steuerleitungen Druckflüssigkeit in Kam­ mern eingeleitet, während gleichzeitig aus einer anderen Kammer über eine Steuerleitung Hydraulikflüssigkeit aus­ tritt. Je mehr sich die beiden Unwuchtmassen aneinander nähern, desto größer wird das statische Moment, welches bei vollständiger Annäherung der beiden Unwuchtmassen sein Maximum erreicht. Umgekehrt können durch entspre­ chende Zuleitung von Hydraulikflüssigkeit die beiden sek­ torförmigen Unwuchtmassen in entgegengesetzer Richtung zueinander verstellt werden. Liegen sie einander diame­ tral gegenüber, dann heben sich die Fliehkräfte der Unwuchtmassen gegeneinander auf, und es wird ein minima­ les statisches Moment erreicht. Zwischen diesen Extremstellungen ist jede Zwischenstellung über ein Ven­ til sowohl während des Betriebes als auch während des Stillstandes des Vibrationsbären möglich.

Hierdurch wird die Möglichkeit eröffnet, diesen Vibrati­ onsbären ohne aktive Unwuchtmasse über den Bereich der kritischen Drehzahl hochzufahren und erst über dem kriti­ schen Drehzahlbereich (Resonanzbereich) die Unwuchtmasse oder die Unwuchtmassen zuzuschalten bzw. zu aktivieren und beim Herunterfahren der Drehzahl oberhalb des kriti­ schen Resonanzbereiches die Unwuchtmassen auch wieder abzuschalten bzw. zu neutralisieren.

Nachteilig bei dieser den Oberbegriff des Patentanspru­ ches 1 bildenden vorbekannten Bauart ist die relativ kom­ plizierte Konstruktion und die Notwendigkeit der Zwangs­ synchronisierung der Unwuchterreger durch Zahnradvorge­ lege.

Aufgabe

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Vibrati­ onsbären vorzuschlagen, der relativ einfach baut und mit dem sich doch das jeweils gewünschte statische Moment einstellen läßt, um schädliche Resonanzschwingungen zu vermeiden und sich den jeweils vorliegenden Betriebsbe­ dingungen anpassen zu können.

Lösung

Die Lösung wird durch die in Patentanspruch 1 wiedergegebe­ nen Merkmale gelöst.

Einige Vorteile

Bei Beginn einer Rammung, z. B. bei leichten Rammar­ beiten, oder aber am Ende eines Ziehvorganges wird das statische Moment zurückgenommen, d. h., kleinere Flieh­ kraft bei konstanter Drehzahl, wobei es durchaus möglich ist, die Fliehkraft bis auf Null einzustellen. Dadurch treten wesentlich kleinere Erschütterungen auf. Eine An­ passung an den Rammfortschritt ist durch Verstellen der Unwuchten unproblematisch.

Bei schweren Rammarbeiten - wenn die Leistungsaufnahme so groß wird, daß die Drehzahl abfällt - kann durch Zurück­ stellen des statischen Momentes die Drehzahl gehalten werden, so daß störende Schwingungen des Bodens im Um­ kreis vermieden werden. Dies ist z. B. sehr wichtig bei Arbeiten in Wohngebieten, in der Nähe von Bahnkörpern und anderen erschütterungsempfindlichen Bauwerken. Unter Um­ ständen können durch den Drehzahlabfall bei Schwingern ohne Verstellung des statischen Momentes bzw. der Flieh­ kraft während des Laufes die Bodenschwingungen so groß werden, daß nicht mehr gerammt oder gezogen werden kann, da sonst Gebäudeschäden wie Risse o. dgl. befürchtet wer­ den müssen.

Beim An- und Hochfahren des Vibrationsbären werden die Unwuchtmassen praktisch abgeschaltet, d. h. sie sind nicht als Unwuchtmassen wirksam. Dies bedeutet, daß die Ausleger mit wesentlich kleineren Resonanz-Schwingkräften belastet werden. Auftretende Resonanzkräfte können sonst die Ausleger vorzeitig zerstören.

Die Erfindung ermöglicht auch eine wirtschaftliche Fahr­ weise, womit eine Energieeinsparung verbunden ist. Ar­ beitstechnisch ungünstige Kombinationen von Drehzahl und statischen Momenten sind beim erfindungsgemäßen Vibrati­ onsbären vermeidbar.

Da die Unwuchtmassen bei der Erfindung an den Erreger­ wellen befestigt sind, brauchen keine besonderen Lager, Maschinenteile, Getriebe oder komplizierte Planetenräder mehr verwendet werden. Dadurch ergibt sich eine erheblich einfachere Bauweise und eine kompakte, relativ leichte Konstruktion. Dies hat zur Folge, daß die gesamte Vibra­ tionsramme auch das Rammgut nur relativ wenig belastet, so daß dieses nicht zum Ausknicken neigt und der Schwer­ punkt entsprechend günstig gehalten werden kann.

Dabei lassen sich die Unwuchtmassen stufenlos verstellen, um jedes gewünschte statische Moment einstellen zu kön­ nen.

Die Unwuchterreger weisen in vorteilhafter Weise als Zylinder ausgebildete Hohl­ körper aus, wobei sich in jedem Zylinder min­ destens eine in axialer Richtung des Zylinders ver­ stellbare als Kolben ausgebildete Unwuchtmasse befindet. Die entsprechenden Zylin­ derräume des Zylinders sind an jeweils die gleiche Druckmittelleitung angeschlossen, so daß durch Druck­ mitteldruck die Kolben durch in ihren Grundeigenschaften (Förderdruck, Fördermenge und Fördergeschwindigkeit) gleichgroße Teilförderströme synchron und gleichsinnig zu verstellen sind. Zum Beispiel können die die Un­ wuchtmassen darstellenden Kolben durch Druckmitteldruck, insbesondere hydraulisch, in ihrer neutralen Stellung (Nullage) beaufschlagt sein. Durch entsprechendes Wegnehmen des Druckmitteldruckes lassen sich dann die Kolben stufenlos durch die Fliehkraft der rotierenden Hohlwellen in die jeweils gewünschte Lage verstellen, wodurch die Unwuchtmassen von einer neutralen Stellung bis in ihre maximale Stellung stufenlos einstellbar sind. Dadurch läßt sich jeder beliebigen Drehzahl ggf. eine beliebige Stellung der Unwuchtmassen zuordnen, womit eine entsprechende Einstellung der statischen Momente möglich ist.

In der Nullage (neutrale Stellung) können sich die Kolben in der Drehachse des Erregers oder nahezu in der Drehachse befinden, so daß keine Unwuchtkraft oder nur eine minimale Unwuchtkraft und somit keine Fliehkräfte entstehen können. Sobald die Kolben sich aus der neutra­ len Lage bewegen, entsteht je nach der Stellung des Kol­ bens ein bestimmtes statisches Moment und entsprechend der Drehzahl eine bestimmte Fliehkraft. In der Endlage des Kolbens ist somit das maximale statische Moment und die maximale Fliehkraft erreicht.

An sich kann die Verstellung hydraulisch, pneumatisch oder elektromechanisch erfolgen, wenngleich man in der Praxis der hydraulischen Verstellung voraussichtlich den Vorzug geben wird.

In Patentanspruch 2 ist eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung beschrieben.

Bei der Ausführungsform nach Patentanspruch 3 werden die Teilförderströme durch eine hydrostatische Pumpe erzeugt, die durch ein Steuerrohr gesteuert ist. Unmittelbar an den Druckschlitzen des Steuerrohres sind entsprechende Stege vorgesehen, so daß die Druckschlitze des Steuerroh­ res in eine entsprechend große Anzahl von Teilschlitzen zu unterteilen sind, von denen in ihren Grundeigenschaf­ ten (Förderdruck, Fördermenge und Fördergeschwindigkeit) unabhängige und gleichgroße Teilförderströme abzunehmen sind, die zu dem jeweiligen Zylinder geleitet werden, so daß die Kolben sich absolut gleichsinnig und synchron bewegen.

Entsprechendes gilt für die Ausführungsform nach Pa­ tentanspruch 4, bei der die Teilförderströme von einer hy­ drostatischen Pumpe erzeugt werden, die durch einen Steu­ erspiegel gesteuert ist. Die Drucknieren oder Druck­ schlitze des Steuerspiegels sind durch Stege in einzelne Teilschlitze unterteilt, von denen in den Grundeigen­ schaften (Förderdruck, Fördermenge und För­ dergeschwindigkeit) gleichgroße Teilförderströme ab­ nehmbar und zu den einzelnen Zylindern zu leiten sind.

Patentanspruch 5 beschreibt eine weitere vorteilhafte Aus­ führungsform der Erfindung. Bei dieser Ausführungsform sind in den Zylindern jeweils zwei Teilkolben angeordnet, die unter Druckmitteldruck und/oder Fliehkraft relativ zueinander in axialer Richtung der Zylinder zu ver­ schieben sind. Dadurch lassen sich die die Unwuchtmassen darstellenden Teilkolben in eine neutrale Stellung brin­ gen, aber auch so relativ zueinander einstellen, daß sie sich bei Hochfrequenzbetrieb von z. B. n = 2300 U/min im Bereich der Drehachse der Unwuchterreger befinden, wäh­ rend bei Standardbetrieb von z. B. n = 1600 U/min sich jeweils ein Teilkolben etwa in der Drehachse der Unwucht­ erreger und der andere Teilkolben im maximalen möglichen Abstand dazu befindet.

Patentanspruch 6 betrifft eine weitere sehr vorteilhafte Ausführungsform bei welcher die Erfindung in Anwendung auf eine Vibrationsramme beschrieben, wie sie z. B. in der europäischen Patentschrift 0 116 164 des Anmelders näher beschrieben ist. Bei diesem Vibrationsbären sind keine Zwangssynchronisiermittel wie Zahnräder, Zahnriemen oder sonstige Riementriebe o. dgl. verwendet. Vielmehr kann bei dieser Ausführungsform ebenfalls eine sehr kompakte Bauweise erfolgen, da auch der Ziehkopf und damit auch die elastische Auflastmasse entfallen kann. Die technischen Mängel der zwangssynchronisierten Vibrationserreger (Vibrationsbären) nach dem Stand der Technik sind damit in vorteilhafter Ausführungsform bei einem erfindungsge­ mäßen Vibrationsbären behoben, bei dem sich darüberhinaus die Unwuchtmassen stufenlos zur Veränderung der stati­ schen Momente verstellen lassen.

Die Patentansprüche 7 bis 11 beschreiben weitere sehr vor­ teilhafte Ausführungsformen der Erfindung.

In der Zeichnung ist die Erfindung - teils schematisch - an mehreren Ausführungsbeispielen veranschaulicht. Es zeigen:

Fig. 1 ein Drehzahl-Fliehkraft-Diagramm mit Resonanzfeld;

Fig. 2 einen Vibrationsbär, teils in der Ansicht, teils im Schnitt, mit zwei gleichgroßen, aber gegensinnig durch getrennte Hydromotoren angetriebenen Unwuchterregern, nicht zwangssynchronisiert, wobei sich die Unwuchtmassen in neutraler Stellung befinden;

Fig. 3 den aus Fig. 2 ersichtlichen Vibrationsbär, wobei die Unwuchten aktiviert sind;

Fig. 4 eine weitere Ausführungsform mit zwei Teilkolben, wobei sich die Teilkolben in neutraler Stellung befinden;

Fig. 5 den aus Fig. 4 ersichtlichen Unwuchtbär, wobei sich die Teilkolben in einer Stellung für Hochfre­ quenzbetrieb n = 2300 U/min befinden;

Fig. 6 den gleichen Vibrationsbär gemäß Fig. 4 und 5, wobei sich die Teilkolben in Arbeitsstellung für Standardbetrieb, n = 1600 U/min, befinden.

In Fig. 1 ist auf der Ordinate die Fliehkraft dargestellt und mit dem Buchstaben F bezeichnet, während auf der Ab­ szisse die Drehzahlen n in Umdrehungen pro Minute darge­ stellt sind.

Das Bezugszeichen 1 bezeichnet eine Kurve, die den Flieh­ kraftverlauf bei konstantem statischen Moment, also die Leistungskurve eines Vibrationsbärs, darstellt.

Bei den zum Stande der Technik zählenden Vibrationsbären muß ein schraffiert dargestelltes Resonanzfeld 2 durch­ fahren werden, was die in der Beschreibungseinleitung ge­ schilderten Nachteile mit sich bringt.

Bei der Erfindung werden die später noch beschriebenen Wellen der Unwuchterreger bis auf die gewünschte Drehzahl n hochgefahren, beispielsweise bis auf den Drehzahlpunkt 3 und dann erst die später noch beschriebenen Unwuchtmas­ sen zugeschaltet, wodurch sich eine Fliehkraft 4 ergibt. Eindeutig wird hierbei das Resonanzfeld vermieden, so daß keine schädlichen Resonanzschwingungen auftreten können.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 2 und 3 ist mit dem Be­ zugszeichen 5 ein starres, insbesondere aus Stahl beste­ hendes Gehäuse als Vibrationszelle bezeichnet. In dem Ge­ häuse 5 sind mit Abstand sowie parallel zueinander ver­ laufend zwei Unwuchtwellen 8 bzw. 9 bezeichnet, von denen allerdings jeweils nur der Schnittpunkt von strichpunk­ tiert dargestellten Mittellinien veranschaulicht ist.

Jeder Unwuchtwelle 8 und 9 ist ein einzelner, insbeson­ dere in seiner Drehzahl regelbarer Hydromotor zugeordnet (nicht dargestellt), der die betreffende Unwuchtwelle 8 bzw. 9 direkt, z. B. unter Zwischenschaltung einer drehelastischen Kupplung, antreibt.

Jeder Unwuchtwelle 8 bzw. 9 ist je eine Unwuchtmasse 10 bzw. 11 in Form eines Kolbens zugeordnet, der längsver­ schieblich und relativ leichtgängig in je einem Hohlkör­ per 12 bzw. 13 in Richtung dessen Längsachse 14 bzw. 15 verschieblich ist. Der Hohlkörper 12 bzw. 13 ist jeweils mit der zugeordneten Unwuchtwelle 8 bzw. 9 einstückig verbunden. Jeder Hohlkörper 12 bzw. 13 kann ebenfalls aus Stahl bestehen und mit der Unwuchtwelle 8 bzw. 9 materi­ almäßig einstückig, z. B. durch Schmieden, Schweißen oder Anflanschen, verbunden sein.

Wie aus den Fig. 2 und 3 ersichtlich ist, verlaufen die Längsachsen 14 und 15 der Hohlkörper 12 und 13 parallel zueinander und orthogonal zu einer Mittellinie 16, auf der die Mittelpunkte der Unwuchtwellen 8 und 9 mit Ab­ stand zueinander liegen. Die Mittellinie 16 ist geradli­ nig und verläuft bei der dargestellten Ausführungsform etwa im mittleren Höhenbereich des einstückigen, starren Gehäuses 5.

Mit den Bezugszeichen 6 bzw. 7 sind die Drehkreise der Hohlkörper 12 bzw. 13 bezeichnet.

17 bzw. 17a sind Gegengewichte, die aber auch entfallen können.

Man erkennt aus den Fig. 2 und 3, daß den Zylinderräumen 18 bzw. 19 über Leitungen 20 bzw. 21 Druckmitteldruck, insbesondere ein hydraulisches Medium unter Druck, zu­ führbar ist. Die Leitungen 20 und 21 sind über eine Lei­ tung 22 an eine nicht dargestellte Druckmittelquelle, z. B. an eine hydrostatische Pumpe, angeschlossen. Mengen­ teiler, die ggf. den von der Druckmittelquelle kommenden Druckmittelstrom in gleiche Teilförderströme aufteilen und auf die Leitungen 20 und 21 verteilen, sind nicht dargestellt. Die Leitungen 20 und 21 können aber auch an getrennte Druckschlitze von durch ein Steuerrohr oder einen Steuerspiegel gesteuerten hydrostatischen Pumpen angeschlossen sein, die in ihren Grundeigenschaften (Förderdruck, Fördermenge und Fördergeschwindigkeit) un­ abhängige Teilförderströme liefern, die gleichgroß sind und deshalb die beiden kolbenförmigen Unwuchtmassen 10 und 11 durch Druckmitteldruck in ihrer neutralen Stellung (Fig. 2) belasten. Wird der Druckmitteldruck weggenommen, so verschieben sich die Unwuchtmassen 10 und 11 z. B. in die aus Fig. 3 ersichtliche Stellung, in der somit die Unwuchtmassen 10, 11 aktiviert sind. Diese Stellung ent­ spricht z. B. dem Drehzahlpunkt 3 in Fig. 1, wenn die Un­ wuchtmassen 10, 11 zugeschaltet werden, nachdem das Reso­ nanzfeld 2 ohne Zuschalten der Unwuchtmassen 10 und 11 durchfahren worden ist.

Selbstverständlich hat man es auch in der Hand, die Un­ wuchtmassen 10 und 11 nicht in ihre vollständige aus Fig. 3 ersichtliche Maximalstellung zu bewegen, sondern in be­ liebiger Zwischenstellung anzuhalten und zu arretieren, was durch entsprechende Steuerung bzw. Regelung des Druckmitteldruckes geschieht. Sollen die Unwuchtmassen 10 und 11, z. B. beim Herunterfahren des Vibrationsbären wieder in ihre neutrale Stellung gemäß Fig. 2 gebracht werden, wird der Druckmitteldruck erhöht, der dann die Unwuchtmassen 10 und 11 in ihre aus Fig. 2 ersichtliche Lage verschiebt. Die Fliehkräfte verschieben die Un­ wuchtmassen 10 und 11 in ihre aus Fig. 3 ersichtliche Stellung oder in jede beliebige Zwischenstellung, wenn der Druckmitteldruck als Gegendruck entsprechend aufge­ hoben und dann arretiert wird.

Wie man erkennt, sind die Unwuchterreger nicht zwangssyn­ chronisiert. Vielmehr ist der Vibrationsbär mit einem nicht dargestellten Schwingungsdämpfer ausgerüstet und an einen nicht dargestellten Ausleger eines Baggers o. dgl. aufgehängt. Die Unwuchtmassen 10 und 11 werden drehwinkelkonform mit entgegengesetztem Drehsinn A bzw. B angetrieben, so daß die Unwuchtmassen 10, 11 horizontal im wesentlichen schwingungsfrei und in vertikaler Rich­ tung zur Erzeugung einer gerichteten Kraft unter Verzicht auf eine Zwangskupplung zwischen den Unwuchtwellen 8 und 9 in ihren Drehzahlen synchronisierbar sind, wobei die Unwuchtwellen 8 und 9 in einer zur Rammrichtung zur senkrechtstehenden Ebene gelagert sind, wobei die Hydro­ motoren an die gleiche Druckflüssigkeitsquelle, z. B. an dieselbe Druckleitung angeschlossen sind. Zu diesem Zweck können den Hydromotoren der Unwuchterreger 10, 11 von der gleichen Druckflüssigkeitsquelle, oder aber über ge­ trennte Teilförderströme in ihren Grundeigenschaften (Förderdruck, Fördermenge und Fördergeschwindigkeit) von­ einander unabhängige, gleichgroße Teilförderströme zu­ führbar sein, die die gleichgroßen und gleichstarken Hy­ dromotoren der Unwuchterreger 10, 11 antreiben. Der nicht dargestellte Schwingungsdämpfer ist gelenkig mit der Vi­ brationszelle, also dem starren Gehäuse 5, verbunden, derart, daß keine Drehmomente von dem Schwingungsdämpfer auf die starre Vibrationszelle 5 zu übertragen sind.

Die nicht dargestellten Hydromotoren der Unwuchterreger und/oder die Pumpe sind in ihren Drehzahlen regelbar aus­ gebildet und vorzugsweise allesamt als hydrostatische Mo­ toren ausgebildet. Der Schwingungsdämpfer ist ebenfalls über ein Seil oder eine Kette, also über ein flexibles Element, das keine Drehmomente übertragen kann, mit einem Ausleger verbunden, so daß hierüber ebenfalls keine Dreh­ momente auf den Ausleger bzw. auf den Schwingungsdämpfer zu übertragen sind. Auflastmassen sind ebenfalls entbehr­ lich, so daß der Vibrationsbär sehr kompakt baut. Dadurch ergibt sich eine niedrige Schwerpunktlage, so daß das Rammgut nicht zum Ausknicken neigt. Außerdem können alle im Zusammenhang mit Zwangssynchronisierungsmitteln, ins­ besondere mit Zahnrädern zur Zwangssynchronisierung, auf­ tretenden Nachteile vermieden werden. Insbesondere ist die Geräuschbelästigung der Umgebung herabgesetzt. Zahn­ brüche können nicht auftreten. Außerdem kann es nicht zu einer Überhitzung des Öls oder zu einem Trockenlaufen von Zahnrädern beim Rammen auf schrägem Untergrund, z. B. an Dämmen und Böschungen, kommen.

Bei der Ausführungsform nach den Fig. 4 bis 6 sind für Teile gleicher Funktion die gleichen Bezugszeichen wie bei der Ausführungsform nach den Fig. 1 bis 3 verwendet worden.

Die Ausführungsform nach Fig. 4 bis 6 unterscheidet sich von der vorbeschriebenen Ausführungsform dadurch, daß in jedem Hohlkörper 12, 13 jeweils zwei zueinander relativ verschiebliche Teilkolben 23, 24 bzw. 25, 26 längsver­ schieblich und dichtend zueinander angeordnet sind. Der Zylinderraum 18 bzw. 19 ist durch eine Trennwand 27 bzw. 28 in zwei Zylinderteilräume unterteilt, in denen jeweils einer der Kolben 23 bzw. 24 sowie 25 bzw. 26 längsver­ schieblich und dichtend angeordnet ist. In dem jeweils oberen Zylinderraum 18a bzw. 19a mündet jeweils eine Lei­ tung 29, 30 ein, die jeweils an eine gemeinsame Druckmit­ telleitung 31 angeschlossen sind. Etwaige Mengenteiler sind nicht dargestellt. Dargestellt ist auch nicht die Druckmittelquelle, z. B. eine hydrostatische Pumpe. Dargestellt ist ferner nicht die Möglichkeit, getrennte Druckmittelleitungen von getrennten, gleichgroßen Steuer­ schlitzen im Steuerrohr oder Steuerspiegel einer hydro­ statischen Pumpe zu den Zylinderräumen 18a bzw. 19a zu führen.

Das gleiche gilt für den Anschluß von Leitungen 32 bzw. 33 an den unteren Zylinderraum 18b bzw. 19b und für die Druckmittelleitung 34.

Die Fig. 4 zeigt die neutrale Stellung, in der der Vibra­ tionsbär durch den Resonanzbereich hochgefahren werden kann, während Fig. 5 die Arbeitsstellung im Hochfrequenz­ bereich, z. B. für eine Drehzahl von 2000 Umdrehungen pro Minute, veranschaulicht. Dabei wurde die obere kolbenför­ mige Masse 23, 25 bis gegen die Trennwand 27, 28 gefah­ ren, und zwar durch Wegnehmen des Druckmitteldruckes über die Leitungen 29, 30, während sich die untere kolbenför­ mige Masse 24, 26 ebenfalls in ihrer obersten Stellung durch Aufrechterhalten des Druckmitteldruckes über die Leitungen 32 und 33 befindet.

Fig. 6 zeigt endlich die Arbeitsstellung beim Standardbe­ trieb, und zwar beispielsweise bei einer Drehzahl von 1600 Umdrehungen pro Minute. Hierbei wurde der Druckmit­ teldruck über die Leitungen 29, 30 ganz fortgenommen, so daß die Fliehkraft die Teilkolben 23, 25 bis gegen die Trennwand 27, 28 verschoben hat. Die unteren Teilkolben 24, 26 befinden sich ebenfalls in ihrer maximalen äußeren Verschiebestellung, und zwar gleichfalls unter dem Ein­ fluß der Fliehkräfte und durch Wegnahme des Druckmittel­ druckes über die Leitungen 32, 33.

Bezugszeichenliste

1 Kurve
2 Resonanzfeld
3 Drehzahlpunkt
4 Fliehkraft
5 Gehäuse, Vibrationszelle, starre(s)
6 Unwuchterreger, Drehkreis
7 Unwuchterreger, Drehkreis
8 Unwuchtwelle
9 Unwuchtwelle
10 Unwuchtmasse
11 Unwuchtmasse
12 Hohlkörper
13 Hohlkörper
14 Längsachse
15 Längsachse
16 Mittellinie
17 Gegengewicht
17a Gegengewicht
18 Zylinderraum
18a Zylinderraum, oberer
18b Zylinderraum, unterer
19 Zylinderraum
19a Zylinderraum, oberer
19b Zylinderraum, unterer
20 Leitung
21 Leitung
22 Leitung
23 Teilkolben
24 Teilkolben
25 Teilkolben
26 Teilkolben
27 Trennwand
28 Trennwand
29 Leitung
30 Leitung
31 Druckmittelleitung
32 Leitung
33 Leitung
34 Druckmittelleitung
A Drehrichtung des Unwuchterregers
B Drehrichtung des Unwuchterregers
F Fliehkraft
n Umdrehung pro Minute

Claims (13)

1. Vibrationsbär zum Rammen und/oder Ziehen von Rammgütern, mit wenigstens zwei motorisch angetriebenen Unwuchterregern, denen je­ weils mindestens eine Unwuchtmasse zugeordnet ist, mit veränderli­ chem statischen Moment, wobei die Unwuchtmassen an der jeweiligen Unwuchtwelle in Bezug auf den wirksamen Unwuchtradius verstellbar angeordnet sind und die Verstellung der Unwuchtmassen synchron und gleichsinnig vornehmbar ist, wobei jede der Unwuchtwellen je einen als Hohlkörper ausgebildeten Drehkolben aufweist, in dem jeweils die betreffende Unwuchtmasse verschieblich angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß

• a) jeder der Hohlkörper (12, 13) als Zylinder (18, 19; 18a, 18b bzw. 19a, 19b) ausgebildet ist, dessen Längsachse orthogonal zur Drehlängsachse der betreffenden Unwuchtwelle (8, 9) verläuft

und daß

• b) in diesem Zylinder (18, 19; 18a, 18b bzw. 19a, 19b) die betref­ fende kolbenförmige Unwuchtmasse (10, 11 bzw. 23, 24; 25, 26) axial verschieblich angeordnet ist.

2. Vibrationsbär nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an die Zylinder (18, 19; 18a, 18b bzw. 19a, 19b) Leitungen (20, 21; 29, 30, 32, 33) druckmittelleitend angeschlossen sind, durch die in ihren Grundeigenschaften (Förderdruck, För­ dermenge und Fördergeschwindigkeit) gleichgroße Teilförderströme gleichsinnig wirkenden Zy­ linderräumen zuführbar sind.

3. Vibrationsbär nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß am Steuerrohr einer rohrgesteuerten hydrostatischen Pumpe die Druckschlitze (Drucknieren) durch Stege gleichgroß unterteilt sind und daß an die so hergestellten Teildruckschlitze, die zu den einzelnen paarweise zusammengehörigen Zylinderräumen führenden Lei­ tungen (z. B. 20, 21) druckmittelleitend ange­ schlossen sind und daß an den so hergestellten Druckschlitzen der hydrostatischen Pumpe in ihren Grundeigenschaften (Förderdruck, Fördermenge und Fördergeschwindigkeit) gleichgroße Teilförder­ ströme erzeugbar sind.

4. Vibrationsbär nach Anspruch 1 oder einem der fol­ genden, dadurch gekennzeichnet, daß am Steuerspiegel einer spiegelgesteuerten hydrostatischen Pumpe die Druckschlitze (Drucknieren) durch Stege gleichgroß unterteilt sind und daß an die so hergestellten Teildruckschlitze, die zu den einzelnen paarweise zusammengehörigen Zylinderräumen führenden Leitun­ gen (z. B. 20, 21) druckmittelleitend ange­ schlossen sind und daß an den so hergestellten Druckschlitzen der hydrostatischen Pumpe in ihren Grundeigenschaften (Förderdruck, Fördermenge und Fördergeschwindigkeit) gleichgroße Teilförder­ ströme erzeugbar sind.

5. Vibrationsbär nach Anspruch 1 oder einem der fol­ genden, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlkörper (12, 13) durch eine Trennwand (27, 28) in jeweils zwei Zylinderräume (18a, 18b bzw. 19a, 19b) unter­ teilt ist und daß in jedem der so hergestellten Zylinderräume (18a, 18b bzw. 19a, 19b) ein Teil­ kolben (23, 24 bzw. 25, 26) längsverschieblich und dichtend angeordnet ist, wobei die Teilkolben (23, 24 bzw. 25, 26) die Unwuchtmassen bilden und daß an die Zylinderräume (18a, 18b bzw. 19a, 19b) je­ weils Leitungen (29, 32 bzw. 30, 33) druckmittel­ leitend angeschlossen sind, denen jeweils minde­ stens eine Druckmittelleitung (31, 34) zugeordnet ist, die zu der Druckmittelquelle, insbesondere zu einer hydrostatischen Pumpe, führt, wobei der Druckmitteldruck die einzelnen Teilkolben (23, 24 bzw. 25, 26) in neutraler Stellung (Unwuchtmassen nicht wirksam) verschiebt.

6. Vibrationsbär mit einem Schwingungsdämpfer und mit zwei mit Abstand sowie parallel zueinander gelagerten, einer starren einstückigen Vibra­ tionszelle (Gehäuse) zugeordneten Unwuchtwellen, wobei jeder der Unwuchtwellen je ein besonderer, gleichgroßer Hydromotor und jeder Unwuchtwelle je mindestens eine Unwuchtmasse zugeordnet sind und die Hydromotoren die Unwuchtmassen drehwinkelkonform mit entge­ gengesetztem Drehsinn zueinander antreiben, so daß die Unwucht­ massen horizontal im wesentlichen schwingungsfrei und in vertikaler Richtung zur Erzeugung einer gerichteten Kraft unter Verzicht auf eine Zwangskopplung zwischen den Unwuchtwellen in ihrer Drehzahl syn­ chronisierbar sind und die Unwuchtwellen in einer zur Rammrichtung senkrecht stehenden Ebene gelagert sind, wobei die Hydromotoren an dieselbe, gemeinsame Förderleitung der Druckflüssigkeitsquelle, ins­ besondere eine hydrostatische Pumpe, angeschlossen sind, und daß der Schwingungsdämpfer gelenkig mit dem Gehäuse (Vibrationszelle) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß

• a) jede der Unwuchtmassen als Zylinder (18, 19; 18a, 18b bzw. 19a, 19b) ausgebildet ist, dessen Längsachse orthogonal zur Drehlängsachse der betreffenden Unwuchtwelle (8, 9) verläuft

und daß

• b) in diesem Zylinder (18, 19; 18a, 18b bzw. 19a, 19b) die betref­ fende kolbenförmige Unwuchtmasse (10, 11 bzw. 23, 24; 25, 26) axial verschieblich angeordnet ist.

7. Vibrationsbär nach Anspruch 1 oder einem der fol­ genden, dadurch gekennzeichnet, daß die Unwuchtmas­ sen (10, 11 bzw. 23, 24) durch einen Spindeltrieb verstellbar sind.

8. Vibrationsbär nach Anspruch 1 oder einem der fol­ genden, dadurch gekennzeichnet, daß die Unwuchtmas­ sen (10, 11 bzw. 23, 24) elektromagnetisch ver­ stellbar sind.

9. Vibrationsbär nach Anspruch 1 oder einem der fol­ genden, dadurch gekennzeichnet, daß die Unwuchtmas­ sen (10, 11 bzw. 23, 24) pneumatisch verstellbar sind.

10. Vibrationsbär nach Anspruch 1 oder einem der fol­ genden, dadurch gekennzeichnet, daß die Unwuchtmas­ sen (10, 11 bzw. 23, 24) durch mindestens einen Elektromotor verstellbar sind.

11. Vibrationsbär nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere ein­ stückige Gehäuse mit jeweils zwei motorisch ange­ triebenen Unwuchterregern über- und/oder neben- und/oder hintereinander zu einer Baueinheit ange­ ordnet sind.