DE60021158T2

DE60021158T2 - Verdichtungsgerät

Info

Publication number: DE60021158T2
Application number: DE60021158T
Authority: DE
Inventors: Richard Ludlow Business Park Stayner
Original assignee: Benford Ltd
Current assignee: Benford Ltd
Priority date: 1999-11-13
Filing date: 2000-10-30
Publication date: 2005-12-22
Anticipated expiration: 2020-10-31
Also published as: US6551022B1; US6588977B1; GB9926821D0; EP1099797B1; GB2356237B; ATE299202T1; EP1099796A2; EP1099797A2; EP1099796A3; EP1099797A3; GB0026398D0; DE60021158D1; GB2356236B; GB2356236A; GB2356235A; GB2356237A; GB0026399D0

Description

Beschreibung der Erfindung
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verdichtungsgerät und insbesondere auf ein Gerät der Bauart, das durch eine zu Fuß gehende Bedienungsperson gesteuert wird, um den Boden relativ leicht zu verdichten.
Verdichtungsgeräte dieser Bauart, wie sie in der BE 672 035 A beschrieben sind, sind im allgemeinen bekannt als Verdichtungsgeräte mit vorwärts vibrierender Platte, und es sind zahlreiche geringfügig unterschiedliche Ausführungsformen bekannt. Im allgemeinen weisen sie einen Motor auf, der eine Antriebskraft über einen Riemenscheibengurt an eine Einheit mit exzentrischer Masse überträgt, die an einer Grundplatte angebracht ist. Die Masse wird in Drehung versetzt, wobei eine Zentrifugalkraft erzeugt wird, wobei gleichzeitig eine nach unten gerichtete Kraft mit einer Bewegung in einer Richtung nach vorn aufgebracht wird. Die Maschine wird durch eine zu Fuß gehende Bedienungsperson über einen Lenkgriff geführt.
Ein größeres Problem im Zusammenhang mit Verdichtungsgeräten dieser Bauart aus dem Stand der Technik besteht in der Stärke von Vibrationen, die an die Hände der Bedienungsperson übertragen werden, und die allgemein als Hand-Arm-Vibration (HAV) bekannt sind. Unterschiedliche Herangehensweisen an dieses Problem sind ohne großen Erfolg ausprobiert worden, wobei nach wie vor eine erhebliche Vibration übertragen wird. Dies kann zu einem medizinisch zu behandelnden Zustand führen, der im allgemeinen als vibrationsbedingte weiße Finger bekannt ist, bei einer Bedienungsperson, die derartige Maschinen über längere Zeiträume benutzen, was selbstverständlich unerwünscht ist. Die Europäische Union hat Richtlinien für sichere Stärken von HAV herausgegeben, die während einer Zeitdauer von acht Stunden noch erträglich sind, und zwar 2,5 ms^–2. Wenn ein Hersteller Geräte mit einer Stärke der HAV oberhalb dieses Grenzwerts herstellt, muß er dies in der Beschreibung des Produkts angeben.
Selbstverständlich werden dann, wenn die Stärke von HAV reduziert werden kann, die Gesundheit und das Wohlbefinden der Bedienungsperson erheblich verbessert, und es können auch längere Arbeitszeiträume ins Auge gefaßt werden.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, das vorstehend beschriebene Problem abzumildern.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Verdichtungsgerät der Bauart bereitgestellt, das durch eine zu Fuß gehende Bedienungsperson gesteuert wird, und eine Grundplatte umfaßt, eine Wirkungseinheit, die auf der Grundplatte angebracht ist und eine Stützplatte und einen Hauptrahmen sowie Mittel aufweist, um die Grundplatte im Gebrauch zu Schwingungen zu veranlassen, und einen Handgriff, mit dem die Bedienungsperson das Gerät im Gebrauch steuert, wobei das Verdichtungsgerät weiterhin einen sekundären Rahmen aufweist, der auf dem Hauptrahmen mittels einer Anzahl von ersten dämpfenden Halterungen angebracht ist, und wobei der Handgriff schwenkbar auf dem sekundären Rahmen befestigt ist und in einer Anzahl von Positionen feststellbar ist.
Bevorzugt ist vorgesehen, daß der sekundäre Rahmen auf dem Hauptrahmen in einem Abstand von der Grundplatte angebracht ist.
Vorzugsweise ist vorgesehen, daß die Anzahl der ersten dämpfenden Halterungen vier beträgt, wobei diese im wesentlichen in einem Rechteck in einer Ebene angeordnet sind, die im wesentlichen parallel zu der Grundplatte ist. Jede dämpfende Halterung kann nach oben und nach außen geneigt sein.
Es kann vorgesehen sein, daß der Hauptrahmen im wesentlichen die äußeren Abmessungen der Wirkungseinheit festlegt.
Die Anzahl von ersten dämpfenden Halterungen kann eine Steifigkeit in dem Bereich von 10 bis 20 Nmm^–1 aufweisen, oder sie kann in dem Bereich von 12,5 bis 17,5 Nmm^–1 liegen.
Bevorzugt ist vorgesehen, daß die Wirkungseinheit auf der Grundplatte mittels einer Anzahl von zweiten dämpfenden Halterungen angebracht ist.
Die Anzahl von zweiten dämpfenden Halterungen beträgt im allgemeinen vier, wobei diese im wesentlichen in einem Rechteck angeordnet sind.
Zweckmäßigerweise ist vorgesehen, daß die Anzahl von zweiten dämpfenden Halterungen eine Steifigkeit in dem Bereich von 30 bis 70 Nmm^–1 aufweist, oder daß diese in dem Bereich von 40 bis 60 Nmm^–1 liegt.
Eine Ausführungsform eines Verdichtungsgeräts gemäß der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend beschrieben, lediglich im Wege eines Beispiels, wobei auf die beigefügten Zeichnungen bezug genommen wird, in denen:
1 eine vereinfachte seitliche Ansicht des Verdichtungsgeräts gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
2 eine vereinfachte Draufsicht auf das Verdichtungsgerät nach 1 zeigt;
3 eine vereinfachte Vorderansicht des Verdichtungsgeräts nach 1 und 2 zeigt;
4 eine teilweise auseinandergezogene perspektivische Ansicht des Verdichtungsgeräts nach 1 und 2 zeigt; und
5 eine vergrößerte auseinandergezogene Ansicht des Bereichs zeigt, der in 4 mit C bezeichnet ist.
Nunmehr auf die Zeichnungen bezugnehmend, ist das Verdichtungsgerät 10 von der Bauart, die im allgemeinen als ein Verdichtungsgerät mit vorwärts vibrierender Platte bekannt ist. Es weist eine Grundplatte 12 auf, auf der eine Wirkungseinheit 14 mit Hilfe von primären dämpfenden Halterungen 16 abgestützt ist. Es sind vier primäre dämpfende Halterungen 16 vorhanden, die in einem Rechteck angeordnet sind, zwei auf jeder Seite des Geräts 10, wobei ihre äußeren Ränder um 295 mm voneinander getrennt sind. Die Paare auf jeder Seite des Geräts 10 sind ihrerseits nach vorn und nach hinten beabstandet, wobei ihre Mittelpunkte 220 mm voneinander entfernt liegen. Die primären dämpfenden Halterungen 16 haben die Form von relativ steifem Gummi mit einer Steifigkeit im Bereich von 30 bis 70 Nmm^–1, wobei der Wert von 50 Nmm^–1 in vielen Fällen bevorzugt wird.
Die Wirkungseinheit 14 weist eine tragende Platte 18 auf, wobei auf dieser ein herkömmliches Mittel angebracht ist, um die Grundplatte 20 im Gebrauch zu einer Vibration zu veranlassen. Ein solches Mittel besteht aus einem Motor 20, wobei eine exzentrische Masse 22 auf der Grundplatte 12 angebracht ist und durch den Motor 20 mittels eines Antriebsgurts 24 antreibbar ist. Ein Kraftstofftank 26 versorgt den Motor 20 mit Brennstoff.
Die Arbeitsfrequenz des Geräts 10 beträgt 98 Hz, könnte allerdings im allgemeinen irgendwo in dem Bereich zwischen 90–105 Hz liegen. Die Maschine weist ein Gewicht von 75 kg auf, wobei dieses allerdings im allgemeinen in dem Bereich von 65–85 kg liegt. Selbstverständlich könnten Maschinen dieser Bauart auch mit Betriebsfrequenzen oder mit Gewichten außerhalb von diesen Bereichen hergestellt werden.
Die Wirkungseinheit 14 weist außerdem einen Hauptrahmen 28 auf, der zwei Rohrteile 28a und 28b aufweist, eines auf jeder Seite des Geräts 10, wobei diese jeweils im wesentlichen C-förmig ausgebildet sind, wobei ein Ende an der tragenden Platte 18 an der Rückseite befestigt ist und das andere Ende an der tragenden Platte 18 an der Vorderseite befestigt ist. Der Hauptrahmen 28 weist ferner Querstreben zwischen den beiden Teilen 28a und 28b auf, zwei gerade Querstreben 28c und zwei mit nach oben gebogenen Enden 28d an der Oberseite. Auf diese Weise legen bei dieser Ausführungsform die tragende Platte 18 und der Hauptrahmen 28 zwischen diesen im wesentlichen die äußeren Abmessungen der Wirkungseinheit 14 fest.
Das Verdichtungsgerät 10 weist ferner einen sekundären Rahmen 30 auf, der eine im wesentlichen rechteckige Form aufweist und der auf dem Hauptrahmen 28 mit Hilfe von dämpfenden Halterungen 32 angebracht ist. Der sekundäre Rahmen 30 ist aus einer Aluminiumlegierung gegossen, kann allerdings auch aus anderen Materialien bestehen und durch andere Techniken hergestellt sein, beispielsweise aus Längenabschnitten von Stahlrohr, die gebogen und geschweißt sind.
In dieser Ausführungsform sind vier dämpfende Halterungen 32 in einem Rechteck angeordnet, zwei auf jeder Seite des Geräts 10, wobei ihre äußeren Ränder um 340 mm voneinander getrennt sind. Jedes Paar ist nach vorn und nach hinten getrennt, wobei ihre Mittelpunkte um 340 mm auseinanderliegen. Die vorderen dämpfenden Halterungen 32 sind um 95,5 mm vor der Mitte des Motors 20 angeordnet.
Die dämpfenden Halterungen 32 sind nicht horizontal angeordnet, sondern sind auf den Enden der Querteile 28d des Hauptrahmens 28 angeordnet, die an ihren äußeren Rändern nach oben gebogen sind. Auf diese Weise sind die dämpfenden Mittel 32 unter einem Winkel von etwa 20° in bezug auf die Horizontale nach oben und nach außen geneigt.
Die dämpfenden Halterungen 32 weisen die Form von relativ weichem Gummi auf, der eine Steifigkeit in dem Bereich von 10 bis 20 Nmm^–1 aufweist, wobei der Wert von 15 Nmm^–1 in vielen Fällen bevorzugt wird.
Ein Lenkungsgriff 34 mit einem Griffabschnitt 36 ist schwenkbar an dem sekundären Rahmen 30 befestigt, so daß er unter einem bequemen, von einer Bedienungsperson auszuwählenden Winkel benutzt werden kann, wobei der Griff zur Lagerung flach in Richtung auf die Maschine 10 geklappt werden kann. Der Griff 34 ist 70 mm vor den hinteren dämpfenden Halterungen 32 schwenkbar befestigt.
Der Handgriff 34 ist zweckmäßigerweise aus einem gebogenen Stahlrohr hergestellt und weist ein Querteil 35 in Richtung auf sein oberes Ende auf. Das Querteil 35 ist ausgebildet, um die Übertragung von Schwingungen entlang des Griffs 34 nach oben zu reduzieren, was am besten auftritt, wenn dieses als massive Stange ausgebildet ist, anstatt als ein Rohr, mit einem Gewicht von mehr als 1 kg.
Der Griff 34 ist an jeder gewünschten Position relativ zu der Wirkungseinheit 14 feststellbar, da man herausgefunden hat, daß dies die Übertragung von Schwingungen an den Griffabschnitt 36 noch weiter reduziert, wenn man es mit „schwimmenden" Griffen vergleicht. Die Feststellanordnung ist in 5 dargestellt. Zwei Ansätze 31 erstrecken sich von der Oberseite des sekundären Rahmens 30 nach oben, wobei jeder von diesen eine nach innen weisende, quadratische Ausnehmung 31a und eine Öffnung 31b in deren Mitte aufweist. Der Griff 34 hat an jedem Ende einen Ansatz 33 mit einer nach außen weisenden quadratischen Ausnehmung 33a und einer Öffnung 33b in deren Mitte. Vier gezahnte Einsätze 37 sind mit quadratischen Vorsprüngen 37a auf ihren Rückseiten und mit zentralen Öffnungen 37b versehen. En Einsatz 37 ist in jeder der quadratischen Ausnehmungen 31a und 33a aufgenommen, so daß Paare von Einsätzen 37 einander gegenüberstehen und die Verzahnungen miteinander in Eingriff treten können.
Um die Bauteile aneinander zu halten, werden Bolzen 38 durch die ausgerichteten Öffnungen 31b, 37b, 33b geführt, und Muttern 39, die zur Benutzung von Hand vorgesehen sind, werden auf deren Gewinde aufgeschraubt, wobei unterschiedliche Unterlegscheiben verwendet werden, je nach Zweckmäßigkeit.
Um den Griff 34 unter einem gewünschten Winkel zu der Wirkungseinheit 14 festzustellen, löst die Bedienungsperson lediglich die beiden Muttern 39 so weit, daß die Verzahnungen auf den Einsätzen 37 nicht mehr in Zusammenwirken miteinander gedrückt werden, verschwenkt den Griff 34 in den gewünschten Winkel und zieht die Muttern 39 erneut fest.
Diese Anordnung für die Feststellung und für das Verschwenken des Griffs 34 weist eine Reihe von Vorteilen auf. Einer davon besteht darin, daß die gezahnten Einsätze 37, die das Teil darstellen, das sich im Gebrauch verschleißt, leicht und ohne Verwendung von Werkzeugen ausgetauscht werden können.
Weiterhin befestigt an dem sekundären Rahmen 30, in Richtung auf die Vorderseite, d. h. mit Abstand von dem Lenkgriff 34, ist ein Hebegriff 40, um das Anheben des Geräts 10 zu erleichtern, wenn dies erforderlich ist.
Die vorstehend beschriebene Ausführungsform bringt den Vorteil mit sich, daß die dämpfenden Halterungen 32 und die allgemeine Anordnung des Haupt- und des sekundären Rahmens 28 und 30 die Vibrationen wesentlich reduziert, die von der Wirkungseinheit 14 an den Lenkgriff 34 übertragen werden, und reduziert auf diese Weise die Vibrationen, die an die Hände der Bedienungsperson übertragen werden.
Veränderungen der vorstehend beschriebenen Ausführungsform können vorgenommen werden, ohne daß der Bereich der vorliegenden Erfindung verlassen wird. Beispielsweise können mehr oder weniger von den dämpfenden Halterungen 16 und/oder 32 vorgesehen sein, und diese können auf andere Art und Weise angeordnet sein. Weiterhin müssen die dämpfenden Halterungen 32 und 16 nicht aus Gummi hergestellt sein, sondern sie können aus irgend- einem geeigneten Material bestehen. Die unterschiedlichen Abmessungen, die vorstehend angegeben sind, können auch verändert werden, je nach dem wie dies für andere Gewichte des Geräts zweckmäßig ist, und auch in bezug auf einzelne Komponente wie etwa den Motor 20. In entsprechender Weise können das Gewicht und die Arbeitsfrequenz außerhalb der beschriebenen Bereiche variieren, wenn dies zweckmäßig ist.
In der vorliegenden Beschreibung hat „umfaßt" die Bedeutung von „beinhaltet oder besteht aus", und „umfassend" hat die Bedeutung von „beinhaltend oder bestehend aus".

Claims

Verdichtungsgerät (10) der Bauart, die durch eine zu Fuß gehende Bedienungsperson gesteuert wird und umfaßt eine Grundplatte (12), eine Wirkungseinheit (14), die auf der Grundplatte (12) angebracht ist und eine Stützplatte (18) und einen Hauptrahmen (28) sowie Mittel aufweist, um die Grundplatte (12) im Gebrauch zu Schwingungen zu veranlassen, und einen Handgriff (34), mit dem die Bedienungsperson das Gerät im Gebrauch steuert, dadurch gekennzeichnet, daß das Verdichtungsgerät (10) weiterhin einen zweiten Rahmen (30) aufweist, der auf dem Hauptrahmen (28) mittels einer Anzahl von ersten dämpfenden Halterungen (32) angebracht ist, und wobei der Handgriff (34) schwenkbar auf dem zweiten Rahmen (30) befestigt ist und in einer Anzahl von ausgewählten Positionen feststellbar ist.
Verdichtungsgerät (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Rahmen auf dem Hauptrahmen in einem Abstand von der Grundplatte angebracht ist.
Verdichtungsgerät (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der ersten dämpfenden Halterungen (32) vier beträgt, wobei diese im wesentlichen in einem Rechteck in einer Ebene angeordnet sind, die im wesentlichen parallel zu der Grundplatte (12) ist.
Verdichtungsgerät (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jede aus der Anzahl von ersten dämpfenden Halterungen (32) nach oben und nach außen geneigt ist.
Verdichtungsgerät (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl von ersten dämpfenden Halterungen (32) eine Steifigkeit in dem Bereich von 10 bis 20 Nmm^–1 aufweist.
Verdichtungsgerät (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl von ersten dämpfenden Halterungen (32) eine Steifigkeit in dem Bereich von 12,5 bis 17,5 Nmm^–1 aufweist.
Verdichtungsgerät (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Hauptrahmen (28) im wesentlichen die äußeren Abmessungen der Wirkungseinheit (14) festlegt.
Verdichtungsgerät (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Wirkungseinheit (14) auf der Grundplatte (12) mittels einer Anzahl von zweiten dämpfenden Halterungen (16) angebracht ist.
Verdichtungsgerät (10) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl von zweiten dämpfenden Halterungen (16) vier beträgt, wobei diese im wesentlichen in einem Rechteck angeordnet sind.
Verdichtungsgerät (10) nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl von zweiten dämpfenden Halterungen (16) eine Steifigkeit in dem Bereich von 30 bis 70 Nmm^–1 aufweist.
Verdichtungsgerät (10) nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der zweiten dämpfenden Halterungen (16) eine Steifigkeit in dem Bereich von 40 bis 60 Nmm^–1 aufweist.