DE4208177C2 - Umkehrbarer Rüttler mit Lenker - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen umkehrbaren Rüttler mit Lenker ge­ mäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Ein derartiger Rüttler mit Lenker ist aus der DE-OS 25 09 247 bekannt. Dieser umkehrbare Rüttler mit Lenker zur Bodenverdich­ tung hat einen Rahmen, der eine allgemein horizontale Rüttel­ platte trägt, die zur Auflage auf dem Boden und Verdichtung des Bodens oder eines anderen Materials ausgebildet ist. Um eine Rüttel- bzw. Vibrationsverdichtungswirkung zu erreichen, ist ein Paar von Wellen am Rahmen drehbar gelagert, und jede Welle trägt einen Unwuchtkörper. Eine Antriebsmaschine, wie etwa ein Benzinmotor ist an dem Rahmen befestigt, und die Antriebswelle des Motors ist mit den Exzenterwellen über ein Getriebe- und Kupplungssystem verbunden, das so angeordnet ist, daß die Ex­ zenterwellen abwechselnd und gegenläufig drehen.

Bei einem derartigen umkehrbaren Rüttler mit Lenker ist von Nachteil, daß er relativ teuer ist, weil ein komplexer Schalt­ mechanismus notwendig ist. Auch ist die Fahrgeschwindigkeit re­ lativ gering und derartige Rüttler verursachen hohe Wartungs­ kosten.

Aufgabe der Erfindung ist daher, einen verschleißfesten Rüttler bereitzustellen, dessen Konstruktion relativ einfach ist und der sich zudem durch geringe Herstellungs- und Instandhaltungs­ kosten auszeichnet.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale gemäß Anspruch 1 gelöst.

Gemäß der Erfindung ist jede Exzenterwelle einzeln über einen Riementrieb mit der Antriebswelle einer Maschine verbunden, die an dem Rahmen angeordnet ist, so daß die Exzenterwellen gegen­ läufig drehen. Die Erfindung verwendet einfache Riementriebe, um die Antriebswelle des Motors mit den Rüttler-Exzenterwellen zu verbinden. Während sich der eine Riemen zu spannen und der andere zu lockern beginnt, wird ein leichtgängiger Schaltvor­ gang mit geringerem Leistungsbedarf erzielt.

Da jederzeit nur ein Riemen aktiviert ist, wirkt das von einer Exzenterwelle erzeugte Drehmoment nicht dem von der zweiten Ex­ zenterwelle erzeugten Drehmoment entgegen. Da ferner die Schalteinrichtung gemäß der Erfindung nicht in der Vibrations­ zone liegt, unterliegt sie keinen starken Schwingungen und hat somit eine erheblich längere Lebensdauer. Bei der Schaltkon­ struktion gemäß der Erfindung sind die wesentlichen einem Ver­ schleiß unterliegenden Bauelemente die Riemen, die erforderli­ chenfalls leicht auswechselbar sind.

Eine schaltbare Kupplungseinrichtung ist mit der Antriebswelle verbunden und verbindet wahlweise jede Exzenterwelle über den entsprechenden Riementrieb mit der Antriebswelle. Durch Verbin­ den einer der Exzenterwellen mit der Antriebswelle ist der Rüttler in Vorwärtsrichtung fahrbar und umgekehrt ist er durch Verbinden der anderen Exzenterwelle mit der Antriebswelle in Gegenrichtung fahrbar.

Die Kupplungseinrichtung ist eine spezielle Konstruktion und umfaßt eine erste Kupplungsendscheibe, die auf der Antriebs­ welle des Motors befestigt ist, und eine zweite Kupplungsend­ scheibe ist ebenfalls auf der Antriebswelle befestigt und hat in Axialrichtung einen unveränderlichen Abstand von der ersten Kupplungsendscheibe. Eine dritte, zentrale Kupplungsscheibe liegt zwischen den Endscheiben und ist so angeordnet, daß sie relativ zu der Antriebswelle in Längsrichtung verlagerbar ist.

Die zentrale Kupplungsscheibe kann durch einen manuellen Schaltmechanismus zwischen einer zentralen Neutralstellung, ei­ ner ersten Einrückstellung, in der der eine Treibriemen zwi­ schen der ersten Kupplungsendscheibe und der zentralen Kupp­ lungsscheibe eingespannt ist, und einer zweiten Einrück­ stellung, in der der andere Treibriemen zwischen der zweiten Kupplungsendscheibe und der zentralen Kupplungsscheibe einge­ spannt ist, in Axialrichtung verlagert werden.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Beschreibung von Aus­ führungsbeispielen und unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Die Zeichnungen zeigen in:

Fig. 1 eine Perspektivansicht des Rüttlers;

Fig. 2 eine Explosionsansicht der Kupplungseinrichtung;

Fig. 3 einen vergrößerten Längsschnitt durch einen Teil der Kupplungseinrichtung, wobei die Kupplung in einer Einrückstellung gezeigt ist;

Fig. 4 einen vergrößerten Längsschnitt durch einen Teil der Kupplung in einer Neutralstellung; und

Fig. 5 eine der Fig. 4 ähnliche Darstellung, die die Kupplung in einer zweiten Einrückstellung zeigt.

Fig. 1 zeigt einen umkehrbaren Rüttler 1 mit Lenker, der zur Bodenverdichtung oder zum Verdichten eines anderen Materials einsetzbar ist. Der Rüttler 1 hat einen Rahmen 2 mit einem Paar von beabstandeten parallelen Seitenplatten 3, deren Un­ terkanten an einer Rüttelplatte 4 befestigt sind, die auf dem zu verdichtenden Gut aufliegt. Das Vorder- und das Hinterende der Rüttelplatte 4 verlaufen schräg nach oben, wie bei 5 an­ gedeutet ist, und jeder Seitenrand der Platte 4 ist mit einem nach oben umgebogenen Flansch 6 versehen. Ein Lenker 7, an dem ein Bediener angreifen kann, ist mit dem Rahmen 2 ver­ bunden.

Ein Paar von Vibrationswellen 9 ist in den Seitenplatten 3 des Rahmens 2 in Lagereinheiten 10 drehbar gelagert, und jede Welle 9 trägt einen oder mehrere Unwuchtkörper 11. Die Dre­ hung der Exzenterwellen 9 erteilt der Rüttelplatte 4 eine Vibrationsbewegung.

Eine Antriebsmaschine wie etwa ein Benzinmotor 12 ist an einer Befestigungsplatte 13 gehaltert, und die Befestigungs­ platte 13 ist mit Platten 14 des Rahmens 2 über Isolations­ befestigungen 15 verbunden. Die Isolationsbefestigungen 15 bestehen aus einem elastischen Material wie Gummi und mini­ mieren die Übertragung von Schwingungen vom Rahmen 2 auf die Maschine 12.

Die Maschine 12 hat eine horizontale Antriebswelle 16, und eine Kupplungseinrichtung 17 verbindet die Antriebswelle 16 selektiv über Riemen 18 und 19 mit den Exzenterwellen 9. Wie am besten in Fig. 1 gezeigt ist, ist der Riemen 18, der allgemein V-Querschnitt hat, zwischen der Kupplung 17 und einer Riemenscheibe 20 auf einer Welle 9a geführt, während der Riemen 19, der allgemein Sechseckquerschnitt hat, die Kupplungseinrichtung mit einer Riemenscheibe 21 verbindet, die auf der anderen Welle 9b befestigt ist, und ferner um Spannscheiben 22 und 23 (Fig. 1) geführt ist. Mit dieser Riemenanordnung dreht die Welle 9b gegenläufig zu der Welle 9a. Wie noch erläutert wird, wird durch Betätigung der Kupp­ lungseinrichtung 17 eine der Wellen 9a oder 9b selektiv mit der Antriebswelle 16 verbunden. Treiben der Exzenterwelle 9a bewegt den Rüttler in die eine Richtung, während Treiben der Exzenterwelle 9b den Rüttler in die entgegengesetzte Richtung bewegt.

Die Kupplungseinrichtung ist am besten aus den Fig. 3-5 er­ sichtlich und umfaßt eine Kupplungsendscheibe 25 mit einem zylindrischen Nabenteil 26, der mit der Antriebswelle 16 verkeilt ist. Wie Fig. 3 zeigt, ist auf dem Nabenteil 26 ein ringförmiges Lager 27 befestigt, und der Seitenabschnitt des Lagers ist in einer ringförmigen Ausnehmung 28 in der Kupp­ lungsscheibe 25 aufgenommen.

Die Kupplungseinrichtung 17 hat ferner eine zentrale Kupp­ lungsscheibe 29 mit einem Nabenteil 30, der von dem Nabenteil 26 der Kupplungsscheibe 25 konzentrisch nach außen verlaufend angeordnet ist, wie Fig. 3 zeigt. Beide Seiten der zentralen Kupplungsscheibe 29 sind mit ringförmigen Ausnehmungen 31 und 32 versehen, und die Ausnehmung 31 nimmt das Lager 27 auf, wenn die zentrale Kupplungsscheibe 29 in eine Einrückstellung gemäß Fig. 3 verlagert ist. Ein zweites Lager 33 ist um den Nabenteil 30 der zentralen Kupplungsscheibe 29 herum ange­ ordnet, wie Fig. 3 zeigt.

Eine zweite Kupplungsendscheibe 34 ist in bezug auf die Kupp­ lungsendscheibe 25 fest angeordnet und hat einen zylindri­ schen Nabenteil 35, der von dem Nabenteil 30 der zentralen Kupplungsscheibe 29 konzentrisch nach außen verlaufend angeordnet ist. Eine Seite oder Endfläche der Kupplungsend­ scheibe 34 weist eine ringförmige Ausnehmung 36 auf, die das Lager 33 aufnimmt.

Zum Festlegen der Kupplungsscheiben 25 und 34 auf der Welle 16 durchsetzt ein Bolzen 37 miteinander fluchtende Löcher in den Nabenteilen 26 und 35 der Kupplungsscheiben 25 und 34 so­ wie ein Langloch 38 im Nabenteil 30 der zentralen Kupplungs­ scheibe 29. Mit dieser Verbindungseinrichtung sind die Kupp­ lungsscheiben 25 und 34 drehfest auf der Antriebswelle 16 befestigt, während gleichzeitig die zentrale Kupplungsscheibe 29 relativ zu den Kupplungsscheiben 25 und 34 verlagerbar ist, jedoch ebenfalls mit der Welle 16 dreht.

Die zentrale Kupplungsscheibe 29 kann zwischen einer Neu­ tralstellung und zwei Einrückstellungen verlagert werden. In der einen Einrückstellung gemäß Fig. 3 ist der Riemen zwi­ schen den Kupplungsscheiben 25 und 29 eingespannt, so daß eine Antriebsverbindung zwischen der Welle 16 und dem Riemen 19 hergestellt ist, und in der anderen Einrückstellung ist der Riemen 18 zwischen der zentralen Kupplungsscheibe 29 und der Kupplungsendscheibe 34 eingespannt, so daß eine Antriebs­ verbindung zwischen der Welle 16 und dem Riemen 18 besteht. Wenn der eine Riemen freigegeben ist, wie etwa der Riemen 18 in Fig. 3, läuft der freie Riemen auf dem Lager 33.

Zur Festlegung der zentralen Kupplungsscheibe 29 in einer der Einrückstellungen wird ein Kugelgesperre verwendet, das eine Vielzahl von umfangsmäßig beabstandeten Kugeln 40 aufweist, die jeweils in einer Öffnung 41 in dem vorspringenden Naben­ teil 30 der zentralen Kupplungsscheibe 29 liegen. Wie die Zeichnung zeigt, werden drei Kugeln 40 verwendet, die im Ab­ stand von jeweils 120° um den Nabenteil 30 angeordnet sind. Der Durchmesser jeder Kugel 40 ist größer als die Dicke des Nabenteils 30, und in der Sperrstellung liegt jede Kugel in einer eines Paars von Vertiefungen oder Einkerbungen 42, 43, die in dem Nabenteil 26 der Kupplungsscheibe 25 liegen. Zwischen jedem Paar von Vertiefungen 42, 43 liegt ein Steg 44, und wenn die Kugel den Steg 44 überdeckt, wie Fig. 4 zeigt, befindet sie sich in einer Neutral- oder Ausrück­ stellung.

Eine Schaltbuchse 45 wird verwendet, um die Kugeln zwischen den Kerben 42 und 43 zu verschieben. Wie Fig. 3 zeigt, ist die Buchse 45 konzentrisch vom Nabenteil 30 ausgehend nach außen angeordnet und hat eine innere Umfangsnut 46. Die Innenfläche der Buchse 45 hält jede Kugel 40 entweder mit der Kerbe 42 (Fig. 3) oder mit der Kerbe 43 (Fig. 5) in Eingriff. Zum Schalten der Kupplung wird die Buchse 45 in Axialrichtung der Welle 16 verschoben, und wenn die Nut 46 die Kugeln 40 überdeckt, werden sie durch die von der drehenden Antriebs­ welle 16 erzeugte Fliehkraft nach radial außen in die Nut 46 gedrückt, wodurch die Buchse 45 mit der zentralen Kupplungs­ scheibe 29 verriegelt wird.

Eine fortgesetzte Axialbewegung der Buchse 45 verlagert die Kugeln 40 in Überdeckung mit Stegen 44 (Fig. 4), und die Kupplung ist dann in einer Ausrückstellung, so daß die Drehung der Antriebswelle 16 auf keinen der Riemen 18 und 19 übertragen wird. Durch weiteres Verlagern der Schaltbuchse 45 nach rechts (Fig. 5) fallen die Kugeln 40 in die Vertiefungen 43. Die weitere Verlagerung der Schaltbuchse 45 bringt die Nut 46 außer Deckung mit den Kugeln 40, und die Innenfläche der Buchse hält die Kugeln in den Vertiefungen 43 (Fig. 5), wodurch die Kupplung in der Einrückstellung festgelegt ist, in der die Drehung der Antriebswelle 16 auf den Riemen 18 übertragen wird, um die Welle 9a anzutreiben. In gleicher Weise werden durch Verlagern der Schaltbuchse 45 nach links aus der Neutralstellung (Fig. 4) die Kugeln 40 in die Ver­ tiefungen 42 (Fig. 3) gebracht, wodurch die Kupplung in der anderen Einrückstellung festgelegt wird, in der die Drehung der Antriebswelle auf den Riemen 19 zum Antreiben der Welle 9b übertragen wird.

Zum axialen Verlagern der Schaltbuchse 45 ist eine Welle 47 drehbar in einem Lager 48 angeordnet, das in dem inneren Ende der Buchse befestigt ist. Ein Handhebel 49 ist über einen Drehzapfen 50 schwenkbar mit der Welle 47 verbunden, und eine Bewegung des Handhebels 49 um die Schwenkwelle 51 verlagert die Buchse 45 in Axialrichtung, wodurch die Kupplung ge­ schaltet wird. Durch manuelle Betätigung der Schaltbuchse 45 kann die Kupplung 17 zwischen einer Ausrückstellung gemäß Fig. 4 in eine erste Einrückstellung gemäß Fig. 5, in der die Drehung der Antriebswelle durch den Riemen 19 auf die Exzen­ terwelle 9b übertragen wird, und in eine zweite Einrückstel­ lung gemäß Fig. 3 bewegt werden, in der die Drehung der An­ triebswelle durch den Riemen 18 auf die Exzenterwelle 9a übertragen wird.

Bei der beschriebenen Konstruktion ist immer nur einer der Riemen 18 und 19 wirksam, so daß jeweils nur eine der Exzen­ terwellen 9 dreht. Da somit von den Exzenterwellen keine entgegengesetzten Drehmomente erzeugt werden, wird die Fahr­ geschwindigkeit des Rüttlers über den Boden gegenüber einem konventionellen Rüttler bei einer gegebenen Antriebsleistung erheblich gesteigert.

Da das Schalten über die Kupplung 17 erfolgt, die nicht in der Vibrationszone liegt, tritt ein geringerer Abrieb an dem Schaltmechanismus auf als bei einer Anordnung, bei der der Schaltmechanismus direkt den exzentrischen Vibrationswellen zugeordnet ist.

Durch die Kupplungseinrichtung wird jeweils einer der Riemen­ triebe allmählich gespannt, während der andere gelockert wird, so daß sich ein leichtgängiger Umschalten zwischen Vor­ wärts- und Rückwärtsgang ergibt.

Claims (4)

1. Umkehrbarer Rüttler, umfassend
einen Rahmen (2),
eine am Rahmen (2) befestigte Verdichtungseinrichtung (4),
eine am Rahmen (2) befestigte Antriebseinrichtung mit ei­ ner drehbaren Antriebswelle (16) einer Antriebsmaschine (12),
einem Paar von Exzenterwellen (9a, 9b), die drehbar am Rahmen (2) befestigt sind,
einer ersten Verbindungseinrichtung zum Verbinden der An­ triebswelle (16) mit einer ersten der Exzenterwellen (9a), um diese in einer ersten Richtung zu drehen,
einer zweiten Verbindungseinrichtung zum Verbinden der Antriebswelle (16) mit der zweiten Exzenterwelle (9b), um diese in entgegengesetzter Richtung zu drehen,
und einer Kupplungseinrichtung (17), die mit der Antriebs­ welle (16) funktionsmäßig verbunden ist, um selektiv jede Verbindungseinrichtung mit der Antriebswelle (16) zu ver­ binden und dadurch selektiv jede Exzenterwelle (9a, 9b) zu drehen, dadurch gekennzeichnet,
daß die Kupplungseinrichtung (17) auf der Antriebswelle (16) angeordnet ist, und
daß die erste Verbindungseinrichtung einen ersten aus einer auf der ersten Exzenterwelle (9a) fest angeordneten ersten Riemenscheibe (20) und einem ersten Endlosriemen (18) bestehenden Riementrieb (18, 20) umfaßt, wobei der erste Riemen (18) die erste Exzenterwelle (9a) direkt mit der Kupplungseinrichtung (17) verbindet, und
daß die zweite Verbindungseinrichtung einen zweiten eine auf der zweiten Exzenterwelle (9b) fest angeordnete zweite Riemenscheibe (21) und einen zweiten Endlosriemen (19) aufweisenden Riementrieb (19, 21, 22, 23) umfaßt, wobei der zweite Riemen (19) die zweite Exzenterwelle (9b) direkt mit der Kupplungseinrichtung (17) verbindet,
wobei der erste und zweite Riementrieb (18, 19, 20 bis 23) so aufgebaut und angeordnet sind, daß die Exzenterwellen (9a, 9b) gegenläufig gedreht werden.

2. Rüttler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungseinrichtung (17) eine erste Stellung hat, in der die Antriebswelle (16) mit dem ersten Riementrieb ge­ kuppelt ist, und eine zweite Stellung hat, in der die An­ triebswelle mit dem zweiten Riementrieb gekuppelt ist, und eine dritte, ausgerückte Stellung hat, in der die An­ triebswelle von beiden Riementrieben getrennt ist.

3. Rüttler nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Riementrieb einen Riemen (18) mit allgemein V- Querschnitt und der zweite Riementrieb einen Riemen (19) mit allgemein Sechseck-Querschnitt aufweist.

4. Rüttler nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungseinrichtung (17) folgendes aufweist:
ein erstes Kupplungselement (25), das auf der Antriebs­ welle (16) befestigt ist,
ein zweites Kupplungselement (34), das auf der Antriebs­ welle (16) befestigt und in Axialrichtung mit unveränder­ lichem Abstand von dem ersten Kupplungselement (25) ange­ ordnet ist,
ein drittes Kupplungselement (29), das zwischen dem ersten (25) und dem zweiten (34) Kupplungselement angeordnet und auf der Antriebswelle (16) verlagerbar ist,
und eine manuell betätigte Schalteinrichtung (45, 49), die mit dem dritten Kupplungselement (29) funktionsmäßig verbunden ist, um das dritte Kupplungselement zwischen einer ersten Einrückstellung, in der es eine Antriebsverbindung zwischen dem ersten Kupplungselement (25) und dem ersten Riementrieb (18) herstellt, und einer zweiten Einrückstellung, in der es eine Antriebsverbindung zwischen dem zweiten Kupplungselement (34) und dem zweiten Riementrieb (19) herstellt, umzuschalten.