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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Die Erfindung betrifft die Bodenverdichtung und
insbesondere die Bodenverdichtung unter Verwendung einer Schlagwalze
oder Schlagverdichtermasse.
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Der Ausdruck "Schlagwalze", wie er
anfangs im U.S.-Patent 2 909106 verwendet wurde, betrifft eine Bodenverdichtungsmaschine
mit einer Verdichtermasse von unrunder Form, die, wenn sie über eine Bodenfläche gezogen
wird, eine Reihe periodischer Schläge auf die Bodenfläche erzeugt.
Die Verdichtermasse einer Schlagwalze weist an ihrem Umfang eine
Reihe beabstandeter vorspringender Spitzen auf. Jeder derartigen
vorspringenden Spitze folgt ein zurückspringenderBereich des Umfangs,
und jeder zurückspringende
Bereich ist wiederum von einer Verdichtungsfläche gefolgt. Wenn die Schlagwalze über die
Bodenfläche
gezogen wird, beispielsweise mittels einer Zugmaschine, erhebt sie
sich auf jede vorspringende Spitze und fällt dann beim Hinwegfahren über diese
Spitze nach vorne und unten, mit dem Ergebnis, daß die folgende
Verdichtungsfläche
der Bodenoberfläche
einen Schlag versetzt. Die Wirkung der Verdichtermasse besteht im
Ansammeln von potentieller Energie, wenn sich die Verdichtermasse
auf jede vorspringende Spitze erhebt, und dann im Aufbringen dieser
Energie als Schlag, wenn die Verdichtermasse dann fällt und
die Verdichterfläche
auf die Bodenoberfläche
aufschlägt.
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Eine typische dreiseitige Verdichtermasse
ist in den 1(a) und 1(b) der
beigefügten
Zeichnungen dargestellt. Die Masse weist im gleichen Winkelabstand
voneinander vorgesehene vorspringende Spitzen 1, an die
vorspringenden Spitzen angrenzende zurückspringende Bereiche 2 und
gerundete Verdichtungsflächen 3 zwischen
jedem zurückspringenden
Bereich 2 und der nächsten
vorspringenden Spitze 1 auf. Die Masse ist an einer Achse
4 befestigt und wird mittels einer geeigneten Zugmaschine in Richtung
des Pfeils 5 gezogen.
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Die Zugkraft bewirkt, daß sich die
Masse der Reihe nach auf jede vorspringende Spitze 1 erhebt, wie
in 1(b) dargestellt, und dann einen
Schlag auf die Oberfläche 6 des
Bodens ausübt,
wenn die relevante Verdichtungsfläche 3 auf diese Fläche herabfällt. Die
Verbindung zwischen der Zugmaschine und der Verdichtermasse ist
von elastischer Natur, um die notwendige Vorwärts- und Abwärtsfallbewegung zu ermöglichen,
die die Masse bei ihrem Hinweglaufen über jede vorspringende Spitze
erfährt.
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In 1(a) bezeichnet
der Buchstabe R den Radius von der Achse 4 zum Ende einer
vorspringenden Spitze 1, während der Buchstabe r den Radius von
der Achse 4 zu der Oberfläche der Verdichtungsfläche 3 bezeichnet.
Potentielle Energie wird durch Anheben der Masse um die vorspringende
Spitze 1 herum über
eine Strecke von R–r,
wie in 1(b) dargestellt, erzeugt,
und die gespeicherte potentielle Energie kann als Mg(R-r) Joule
quantitativ bestimmt werden, wobei M die Masse in Kilogramm ist,
g die Gravitationskonstante in m/sec2 ist
und R und r in Metern ausgedrückt
sind.
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Eine Schlagwalzenmasse kann beispielsweise
10000 kg wiegen und Abmessungen R = 0,9 m und r = 0,75 m haben.
Die in der Masse gespeicherte potentielle Energie bei deren Erhebung
auf ihre vorspringende Spitze, wobei der Mittelpunkt der Masse dann
0,15 m über
seine tiefste Position erhoben ist, beträgt 0,15 m × 10000 kg × 9,81 m/s2 =
14715 Joule, was nominell als 15 kJ ausgedrückt wird.
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In der Praxis des Bauwesens finden
nun, abhängig
von der Beschaffenheit des Bodens und dem erforderlichen Verdichtungsgrad,
Schlagverdichtermaschinen mit Energiewerten zwischen 10 und 25 kJ häufig Verwendung. 2 der beigefügten Zeichnungen
stellt graphisch eine Beziehung zwischen der Anzahl der Verdichterschläge und dem
Betrag der Bodenoberflächensetzung
bei einem typischen Boden dar. Es muß darauf hingewiesen werden,
daß der
Betrag der Oberflächensetzung
ein Maßstab
des Grades ist, bis zu dem die Bodendichte verbessert ist, und auch
der Tiefe unter der Oberfläche,
bis zu der die Verbesserung der Bodendichte erfolgt. In 2 sind zwei Kurven gezeigt,
eine für
eine Masse, die zur Erzeugung von 15 kJ Aufprallenergie bei jedem
Schlag konzipiert ist, und eine für eine Masse, die zur Erzeugung
von 25 kJ Aufprallenergie bei jedem Schlag konzipiert ist. Bei beiden
flacht die Kurve ab, sobald eine gewisse Oberflächensetzung erreicht worden
ist, so daß nach
einer gewissen Anzahl von Schlägen
das Maß der
Oberflächensetzung
ungeachtet der Anzahl weiterer Schläge, die auf den Boden aufgebracht
werden, kaum variiert. Zunächst
ist die Kurve für
die 25-kJ-Masse etwas steiler als diejenige für die 15-kJ-Masse, d. h., während der
Anfangsstufen der Verdichtung wird im Falle der 25-kJ-Masse mit
weniger Schlägen
eine größere Oberflächensetzung
erzielt als im Falle der 15-kJ-Masse.
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Zwar sind für die erforderliche Oberflächensetzung
bei der Masse mit höherer
Energie weniger Schläge
erforderlich, aber es ist nicht immer wünschenswert, die Verwendung
der Masse mit höherer Energie
fortzusetzen. Dies liegt daran, daß die Bodenverdichtung mit
Scherung und Bruch der Bodenstruktur einhergeht, wodurch eine Neuanordnung
der Bodenpartikel und ein Austreiben von Luft aus den Bodenhohlräumen möglich ist.
Sobald die gewünschte
Oberflächensetzung
durch Schläge
mit hoher Energie erzielt worden ist, beispielsweise Punkt A in 2, ist es bevorzugt, die
Energie pro Schlag zu veringern und dann mit der Verdichtung der
Bodenstruktur fortzufahren, wobei die Scherebenen und Brüche geschlossen
werden, um beispielsweise Punkt B in 2 zu
erreichen. Bei dem meisten Bodenverdichtungsprojekten wäre es jedoch
nicht wirtschaftlich rentabel, zwei separate Schlagverdichtungsmaschinen
bereitzustellen, eine für
die anfängliche
Verdichtung und die andere zum anschließenden Schließen der
Scherebenen und Brüche.
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Ferner geschieht es häufig in
der Praxis der Bodenverdichtung, daß eine Kruste harten trockenen Bodens
ein schwächeres
Bodenmaterial überdeckt. Dieser
Umstand bildet eine weitere Veranschaulichung der Notwendigkeit,
die Möglich keit
der Wahl der Energie pro Schlag bei einer einzigen Maschine zu haben.
Zum Aufbrechen der Kruste zum Ermöglichen der anschließenden Verdichtung
des Barunterliegenden Bodens ist es notwendig, Schläge von hoher
Energie zu verwenden. Nachdem die Kruste aufgebrochen ist, kann
die Verdichtung mit Schlägen von
geringerer Energie fortgesetzt werden. Die fortgesetzte Verwendung
des Verdichters höherer
Energie nach dem Aufbrechen der Kruste könnte, wie oben erläutert, bei
einer wirtschaftlichen Anzahl von Verdichtungsgängen zu einer schwächeren Bodenstruktur
führen.
Daneben könnte
die Verwendung eines Hochenergieverdichters für den Barunterliegenden Boden
zu einer größeren Dichte
des verdichteten Bodens als festgelegt und einer Verdichtung bis
zu einer größeren Tiefe
als erforderlich führen,
wodurch vom wirtschaftlichen Vorteil der bevorzugten Verwendung
von Schlagwalzen gegenüber
herkömmlichen Walzentypen
Abzüge
gemacht werden müssen.
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Wenn die Schlagwalzen in Betrieb
sind, ist es üblicherweise
notwendig, daß die
Maschine am Ende jedes Gangs wendet. Dies verursacht ein starkes
Aufwühlen
der Bodenoberfläche
an jedem Ende des Arbeitsbereichs, mit der Folge, daß die Maschine und
die Bedienperson beim Wenden starker Beanspruchung ausgesetzt sind,
wobei außerdem
die Möglichkeit
besteht, daß die
Maschine im Falle von entweder unzusammenhängendem Boden oder Boden mit
hohem Feuchtigkeitsgehalt steckenbleibt. Die Möglichkeit seitens der Bedienperson,
während des
Betriebs das Maß der
Energie pro Schlag nach Belieben zu variieren, würde zur Vermeidung dergegenwärtig mit
dem Wenden der Maschine zusammenhängenden Probleme beitragen,
da dann die Energie pro Schlag am Ende jedes geraden Ganges abgeschwächt werden
könnte,
wodurch das Aufwühlen der
Bodenoberfläche
im Wendebereich wesentlich reduziert wird und der von den Zugmaschinenrädern während des
Wendens erforderliche Zug reduziert wird, wodurch eine stark verbesserte
Betriebseffizienz ermöglicht
wird.
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Ein weiterer Umstand, bei dem es
für die
Bedienperson ein Vorteil wäre,
in der Lage zu sein, den Wert der Energie pro Schlag während des
Betriebs zu variieren, ist der, daß der Boden zu schwach ist, einen
Schlag von hoher Energie auszuhalten. Unter diesen Umständen hat
sich herausgestellt, daß es möglich ist,
zunächst
mit einem geringen Energiewert, beispielsweise 5 kJ, zu verdichten,
dann eine mit beispielsweise 10 kJ pro Schlag verdichtete neue Bodenschicht
anzuordnen, dann eine zweite und folgende Bodenschichten mit beispielsweise
15 kJ pro Schlag zu verdichten.
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Aus der obenstehenden Beschreibung
der von den Schlagwalzen geforderten Betriebseigenschaften ist ersichtlich,
daß die
Veränderung
der Energie pro Schlag erreicht werden muß, während die Maschine in Bewegung
ist. Die Betriebsanforderungen werden durch Anhalten der Maschine
und Wechseln zu schwereren oder leichteren Verdichtungsmassen nicht
erfüllt.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt darin, eine Einrichtung
zum Variieren der Energie pro Schlag zu schaffen, während eine Schlagwalze
in Bewegung ist.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Diese Erfindung sieht eine Schlagverdichtungsvorrichtung
zum Verdichten einer Bodenfläche vor,
wobei die Vorrichtung einen mit Rädern versehenen Rahmen, wenigstens
eine drehbar mit dem Rahmen verbundene Schlagverdichtermasse zum
Aufbringen periodischer Schläge
auf die Bodenfläche während des
Bewegens des Rahmens über
die Fläche
und eine zwischen dem Rahmen und der Verdichtermasse wirkende Einrichtung
zum Aufbringen einer variablen vertikalen Kraft auf die Schlagverdichtermasse
aufweist, um so die auf die Bodenoberfläche bei jedem Schlag aufgebrachte
Schlagenergie zu variieren.
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Die Kraftaufbringeinrichtung kann
eine variable aufwärts
gerichtete Kraft auf die Verdichtermasse aufbringen, eine variable
abwärts
gerichtete Kraft auf die Masse aufbringen oder in der Lage sein,
sowohl eine variable aufwärts
gerichtete als auch eine variabel abwärts gerichtete Kraft auf die
Masse aufzubringen.
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In Anbetracht dessen, daß die variable
aufwärts
oder abwärts
gerichtete Kraft aufgebracht werden muß, wenn die Schlagverdichtungsmaschine sich
bewegt und die Achse, an der die Verdichtermasse angebracht ist,
zyklische Bewegung sowohl in vertikaler als auch in horizontaler
Richtung erfährt,
ist es bevorzugt, daß die
Kraftaufbringeinrichtung Elastizität aufweist. In einem Beispiel
weist die Kraftaufbringeinrichtung eine Luftfeder und eine Einrichtung zum
Zuführen
von Luft zu der Feder mit unterschiedlichen Drücken auf. Alternativ kann die
Kraftaufbringeinrichtung eine Hydraulikfeder in Form eines Zylinders
oder Stößels, möglicherweise
vom doppeltwirkenden Typ, aufweisen. Um die Pneumatik- oder Hydraulikfeder
mit der erforderlichen Elastizität
zu versehen, wird vorgeschlagen, in die Vorrichtung einen druckbeaufschlagtes
Gas speichernden Akkumulator einzubringen.
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Die Kraftaufbringeinrichtung muß nicht
notwendigerweise direkt auf die Verdichtermasse wirken. Bei den
bevorzugten Versionen der Erfindung wirkt die Kraftaufbringeinrichtung
zwischen dem Rahmen und einer Achse, an der die Verdichtermasse
angebracht ist. Ferner ist bevorzugt, daß die Kraftaufbringeinrichtung
zwischen dem Rahmen und der Achse mit einer vertikalen Kraftkomponente
wirkt. Auf diese Weise muß die
Kraftaufbringeinrichtung nicht notwendigerweise vertikal wirken,
solange ihre Aufbringlinie dergestalt ist, daß sie eine vertikale Kraftkomponente
erzeugen kann. Die Kraftaufbringeinrichtung kann ausreichen, um
die oder jede Verdichtermasse von der Bodenoberfläche abzuheben, so
daß ihr
Transport ohne Aufbringen von Schlägen auf die Bodenoberfläche erfolgen
kann.
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Die Kraftaufbringeinrichtung kann
auf einen automatischen Sensor reagieren, der betriebsmäßig mit
dem Lenkmechanismus einer zum Ziehen der Verdichter masse verwendeten
Zugeinheit oder im Falle einer selbstfahrenden Vorrichtung mit dem Lenkmechanismus
des Fahrzeugs selbst verbunden ist, wobei der Sensor derart ausgebildet
ist, daß er die
Kraftaufbringeinrichtung veranlaßt, die Verdichtermasse oder
-massen in Reaktion auf eine vorbestimmte Veränderung der Lenkrichtung von
der Bodenoberfläche
abzuheben.
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Der Rahmen kann in Form eines gezogenen oder
selbstfahrenden Wagens mit einem elastischen Gestänge zum
Verbinden der Verdichtermasse mit dem Wagen vorliegen. Das Gestänge kann
eine Führungsstange,
die an einem Ende starr mit der Achse verbunden ist, eine Lenkhebelstange,
die an einem Ende mit dem entgegengesetzten Ende der Führungsstange
und an einem dazwischenliegenden Punkt mit dem Wagen gelenkig verbunden
ist, und eine zwischen dem Wagen und dem entgegengesetzten Ende
der Lenkhebelstange wirkende Federaufweisen. Die Federistzweckmäßigerweise
eine Hydraulikfeder.
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Die Vorrichtung kann mehr als eine
Verdichtermasse aufweisen. So sind bei einem Ausführungsbeispiel
zwei voneinander beabstandete Verdichtermassen drehbar an der Achse
angebracht, wobei der Rahmen sich zwischen den Massen und der auf
die Achse zwischen den Massen wirkenden Kraftaufbringeinrichtung
befindet.
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KURZBESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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Im folgenden wird die Erfindung lediglich
als Beispiel mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben.
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Es zeigen:
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1(a) und 1(b) eine typische dreiseitige Schlagverdichtermasse
in der Schlag- bzw. der Energiespeicherposition;
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2 einen
Graph der Oberflächensetzung gegenüber den
Verdichterschlägen
bei unterschiedlichen Energiewerten einertypischen Verdichtermasse wie
der in den 1(a) und 1(b) zu
sehenden; und
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3 eine
teilweise geschnittene Draufsicht eines Schlagverdichters gemäß der vorliegenden
Erfindung;
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4 eine
Seitenansicht des in 3 zu sehenden
Schlagverdichters, wobei eine Verdichtermasse zum Zeigen der Arbeitsbauteile
entfernt ist; und
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5 ein
Detail der Hydraulikbaugruppe.
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BESCHREIBUNG
DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
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Mit Bezug auf die 1(a) und 1(b) wurde bereits eine Beschreibung einer
herkömmlichen
dreiseitigen Verdichtermasse und mit Bezug auf 2 der Art, in der die Verdichtungscharakteristiken
einer Verdichtermasse mit dem Betrag der von der verwendeten Masse
akkumulierten und abgegebenen potentiellen Energie variieren, abgegeben.
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Die 3 und 4 zeigen relevante Teile eines Schlagverdichters
gemäß der vorliegenden
Erfindung. Der Verdichter hat ein Doppelmassensystem mit zwei identischen
dreiseitigen Verdichtermassen 10, die über eine gemeinsame Achse 14 miteinander verbunden
sind. Wie im Falle der in den 1(a) und 1(b) zu sehenden Verdichtermasse weist
jede Masse 10 drei vorspringende Spitzen 11 auf,
denen jeweils in Bewegungsrichtung ein zurückspringender Bereich 12 und
eine gerundete Verdichtungszone oder Verdichtungsfläche 13 folgt.
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Der Schlagverdichter der 3 und 4 weist einen
Rahmen oder Wagen 15 auf, der mit am Boden angreifenden
Rädern 16 ausgestattet
ist. Das vordere Ende des Wagens 15 ist fest mit einer
mit Rädern versehenen
Zugeinheit 17 verbunden. Die Achse 14 ist durch
ein elastisches Gestänge,
das eine Führungsstange 18,
eine Lenkhebelstange 19 und eine eine Zugkraft aufbringende
Hydraulikfeder 20 aufweist, mit dem Wagen 15 verbunden.
Ein Ende der Führungsstange 18 ist
mit der Achse 14 fest verbunden. An einem Punkt 9 ist
die Lenkhebelstange 19 mit dem anderen Ende der Führungsstange 18 und an
einem Punkt 21 mit dem Wagen 15 gelenkig verbunden.
Die Hydraulikzugfeder 20 wirkt zwischen der Zugeinheit 17 und
dem oberen Ende der Lenkhebelstange 19.
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Im Gebrauch bringt die Zugfeder 20 eine Zugkraft
auf das obere Ende der Lenkhebelstange 19 auf. Es sei darauf
hingewiesen, daß das
dargestellte Gestänge
der Bauteile 18,19 und 20 ein elastisches Gestänge ist,
das eine Verbindung zwischen der Achse 14 und der Zugeinheit 17 und
somit dem Wagen 15 bildet. Das Gestänge ermöglicht es der Achse 14, sich
sowohl vor- und
rückwärts als
auch auf und ab relativ zu dem Wagen 15 zu bewegen, wenn
sich die Verdichtermassen 10 im Gebrauch auf der Achse 14 drehen.
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An dem Wagen 15 ist eine
Vorrichtung 22 angebracht, die auf die Führungsstange 18 eine
aufwärts
gerichtete Kraft und auf den Wagen eine entsprechende abwärts gerichtete
Reaktionskraft aufbringt. In diesem bestimmten Ausführungsbeispiel
ist die Vorrichtung 22 eine Luftfeder eines üblicherweise in
Hochleistungsfahrzeugen für
die Aufhängungssteuerung
verwendeten Typs und in der Lage, die Vor- und Rückwärtsbewegung der Achse 14 relativ zu
dem Wagen 15 aufzunehmen. Von einem in der Praxis an der
Zugeinheit 17 angebrachten Kompressor 42 wird
druckbeaufschlagte Luft über
einen flexiblen Schlauch 23 der Luftfeder 22 zugeführt. In
der Praxis ist ein Mehrpositionssteuerventil 24 für den Kompressor 42 innerhalb
der Reichweite der Bedienperson der Zugeinheit angebracht. Durch
Betätigung des
Ventils 24 ist die Bedienperson in der Lage, den Luftdruck
in der Luftfeder 22 und damit das Maß des über die Führungsstange auf die Achse
aufgebrachten Hubs zu variieren, wobei die von den Verdichtermassen
auf die Bodenoberfläche
aufgebrachte Schlagenergie entsprechend verringert wird.
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Bei einer Schlagwalzenmasse von 10000
kg und einer Hebehöhe
von 0,15 m z. B., wie in dem zuvor beschriebenen Beispiel verwendet,
und unter der Annahme, daß das
Aufpumpen der Luftfeder 22 eine Komponente der aufwärts gerichteten
Kraft von 4000 kg auf die Achse 14 erzeugt, beträgt die restliche
abwärts
gerichtete Kraftkomponente (10 – 4) × 9,81 kN =
58,86 kN und die pro Schlag verfügbare
Energie verringert sich auf 58,86 × 0,15 kJ = 8,83 kJ.
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Bei anderen Ausführungsbeispielen der Erfindung
könnten
andere Vorrichtungen, wie beispielsweise eine Hydraulikzylinderanordnung,
zum Aufbringen der erforderlichen aufwärts gerichteten Kraft auf die
Achse 14 verwendet werden.
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Statt der Aufbringung einer variablen
aufwärts
gerichteten Kraft auf die Achse 14 liegt es auch im Rahmen
der Erfindung, für
eine variable abwärts gerichtete
Kraft zu sorgen, so daß ein
relativ leichtes Verdichtermassenpaar verwendet werden könnte, wobei
die Bedienperson die Möglichkeit
hat, die Energie pro Schlag je nach Erfordernis zu erhöhen.
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Für
das Aufbringen einer abwärts
gerichteten Kraft ist ein Hydraulikstößel 26 schwenkbar
mit dem Ende eines freitragenden Trägers 27 verbunden,
der einen einstöckigen
Teil der Zugeinheit 17 bildet. Die Kolbenstange des Stößels 26 übt an einem Schwenkpunkt 28 einen
abwärts
gerichteten Schub auf die Führungsstange 18 aus.
Die Einzelheiten eines typischen Stößels 26 sind in 5 dargestellt.
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Wie in 5 zu
sehen, ist der Zylinder 25 des Stößels 26 mittels zweier
aus dem Zylindergehäuse
ragender Flanschwellen 29 mit dem freitragenden Träger 27 gelenkig
verbunden. Die Kolbenstange 30 ist mit einem Kolben 31 verbunden,
der sich in dem Zylinder hin- und herbewegen kann und mit einem
ringförmigen
Verschleißstreifen 32 versehen
ist, der die Kolbenstange 30 relativ zu der Zylinderbohrung
zentriert. Zwischen dem Zylinder und der Kolbenstange wirkt eine
Druckdichtung 43. Durch den Kolben geht eine Öffnung 33 hindurch,
um dem Hydraulikfluid im Zylinder unbeschränkten Zugang zu beiden Seiten
des Kolbens zu ermöglichen.
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Das Hydraulikfluid ist in der Lage,
durch einen mit dem Port 37 eines Hydraulikakkumulators 35 verbundenen
Port 34 in den und aus dem Zylinder 25 zu strömen. Der
Akkumulator 35 ist vom generell üblichen Typ und nimmt ein Volumen
von druckbeaufschlagtem Inertgas 36, üblicherweise in einer (nicht dargestellten)
Neoprenblase, auf. Das Gas gewährleistet,
daß der
Druck in dem Hydraulikfluid 41 aufrechterhalten wird, mit
dem Ergebnis, daß auf
den Kolben 31 und die Kolbenstange 30 eine reine
abwärts
gerichtete Kraft ausgeübt
wird. Ein Druckmesser 38 zeigt den Hydraulikdruck an. Alternativ
kann der Messer so kalibriert sein, daß er den von der Kolbenstange
aufgebrachten abwärts
gerichteten Schub oder sogar die tatsächliche Energie pro Schlag
anzeigt. Der Druck in dem Hydrauliksystem kann durch Öffnen eines
der Bedienperson zugänglichen
Ventils 39 erhöht
werden, um Hydraulikfluid aus einer Druckquelle 40, üblicherweise
einer Hydraulikpumpe, einzulassen. Das Ventil 39 hat drei
Positionen. Durch Wahl der zweiten oder neutralen Position ist der
Fluidstrom blockiert, so daß der
Systemdruck konstant gehalten wird, und durch Wahl der dritten Position wird
das Fluid zurück
zu dem Reservoirtank 44 abgelassen, wodurch der Systemdruck
und damit der von der Kolbenstange 30 ausgeübte Schub
verringert wird.
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Bei der Auf- und Abwärtsbewegung
des Kolbens 31 in dem Zylinder 25 während der
Drehung der Verdichtermassen 10 wird das Hydraulikfluid
in den bzw.
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aus dem Akkumulator 35 verdrängt. Aufgrund
des von dem Kolben bei jedem Aufwärtshub verdrängten, relativ
zu dem Gasvolumen 36 in dem Akkumulator geringen Fluidvolumens
ist die Veränderung
des Drucks des Hydraulikfluids nur gering. Auf diese Weise gewährleistet
der Akkumulator, daß an
dem Punkt 28 eine nahezu konstante abwärts gerichtete Kraft auf die
Führungsstange 18 und
damit ein nahezu konstanter abwärts
gerichteter Schub auf die Achse 14 ausgeübt wird.
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Mittels der der Bedienperson zugänglichen manuellen
Steuereinrichtungen ist es während
eines Verdichtungsvorgangs jederzeit möglich, die auf die Achse 14 ausgeübte aufwärts (oder
abwärts)
gerichtete Kraft zu variieren, wodurch der Energiewert des Schlags
im Sinne einer effektiven und wirtschaftlichen Verdichtung eingestellt
wird.
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Ein weiterer praktischer Nutzen,
der sich aus der Möglichkeit
des Bewirkens einer raschen Energieveränderung ergibt, besteht darin,
daß sich
bei einer Reduzierung der Energie durch Verringerung der abwärts gerichteten
Kraft der Massen auf dem Boden die für die Treibräder zum
Ziehen der Massen von einer Verdichtungsfläche nach oben auf eine vorspringende
Spitze erforderliche Zugstangenzugkraft entsprechend verringert.
Sobald die Massen die obere Totlage passiert haben, wird das Ziehen
leichter, wobei es möglich
ist, die Vollast der Massen bei sich bewegender Schlagwalze wiederherzustellen.
Durch Nutzen dieser Möglichkeit
der Verringerung des Bedarfs an einer hohen Zugkraft der Treibräder beim Start
lassen sich Einsparungen bei der Zugkraft und somit bei den Kosten
erzielen.
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Die abwärts wirkende Schubeinrichtung,
die in diesem Beispiel von dem oben beschriebenen Hydrauliksystem
gestellt wird, kann alleine oder in Verbindung mit der aufwärts wirkenden
Schubeinrichtung vorgesehen sein, welche in diesem Beispiel von der
Luftfeder 22 gestellt wird. In ähnlicher Weise kann die aufwärts wirkende
Schubeinrichtung alleine vorgesehen sein.
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Es ist möglich, mit der Luftfeder 22 ausreichend
Hebekapazität
bereitzustellen, um die Massen 10 derart vom Boden abzuheben,
daß die
Massen von dem Wagen 15 gestützt sind. Auf diese Weise kann
die von der Luftfeder bereitgestellte Hebekraft zum Abheben der
Massen vom Boden zum Zweck des Transportierens der Maschine ohne
Beschädigung
der Straßenoberfläche durch
Aufbringen von Verdichtungsschlägen
genutzt werden.
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Zwar weist das oben beschriebene
und in den Zeichnungen dargestellte spezifische Beispiel zwei nebeneinander
angeordnete Verdichtermassen auf, aber es sei darauf hingewiesen,
daß die
Prinzipien der Erfindung sowohl auf Einzelmassenmaschinen als auch
auf Maschinen mit mehr als zwei Massen anwendbar sind.