DE7821133U1 - Maschine zum verdichten von im tief- und strassenbau vorkommenden baumaterialien - Google Patents

Description

Stand der Technik

Maschinen zum Verdichten von im Tief- und Straßenbau vorkommenden Baumaterialien sind in unterschiedlichen Ausführungsformen bekannt. So werden zur intensiven, tiefgehenden Bodenverdichtung insbesondere Vibrationsverdichtungsgeräte eingesetzt. Derartige Verdichtungsgeräte weisen in einer Ausführungsform z. B. zwei Walzenkörper auf, die mit gesonderten Antriebsmitteln zum Erzeugen einer Drehbewegung der Walzenkörper für die Fortbewegung des Verdichtungsgerätes und zum Erzeugen einer vorbestimmten Vibration der Walzen versehen sind. Die Auslegung des gesamten Antriebs derartiger Verdichtungsgeräte ist deshalb recht aufwendig. Schließlich ist die Einsetzbarkeit solcher Verdichtungsgeräte wegen der runden Form der Walzenkörper auf solche Arbeitsflächen eingeschränkt, die eine gewisse, geringe Steigung nicht überschreiten. Die Walzenkörper derartiger Verdichtungsgeräte drücken sich nämlich mehr oder weniger tief in das zu verdichtende Material ein, so daß stets eine verhältnismäßig steile, der Krümmung des betre ffenden

Waisenkörpers entsprechends, in Fortbewegungsrichtung des Gerätes vor dem betreffenden Walzenkörper liegende Flanke im Material zu überwinden ist, zu deren Steicunqsgrad sich der allgemeine Steigungsgrad des 3odens acdiert.

Den Mangel geringer Steigfähigkeit der vorerwähnter. Verdichtungsgeräte hat man versucht dadurch zu beheben, daß die Verdichtungsgerate mil: einen luftbereiften Antriebsteil versehen werden. Diese Lösung bringt jedoch den Nachteil mit sich, daß ein erheblicher Teil des gesamten Gewichtes des Gerätes für die Belastung der Luftbereifung erforderlich ist, damit der Antriebstoil die gewünschte Vortriebskraft übertragen kann. Der diesem Antriebsteil entsprechende Teil des Gesamtgewichtes des Verdientiunrrsgerätes wird somit beim Verdichtuncsvcraang selbst p.icnt wirksam. Als fester Bestandteil des Verdichtungsgerätes muß er aber mit diesem bewegt werden. Dies bringt eine Erhöhung der erforderlichen Motorleistung und sonir. der Mascainenkosten mit sich.

Ein weiterer Nachteil walzenförmiger Verdichtungswerkzeuge liegt darin, daß vor und hinter dem Walzenkörper gleichzeitig zur Tiefenverdichtung eine Auflockerung der Oberflächenschicht: bei der Verdichtung insbesondre nicht- oder wenig bindiger Sodenmateriaiien entsteht. Dieser physikalisch bedingte Nachteil ist bei derartigen Geräten deswegen unvermeidbar.

Ferner sind Vibrations-Verdichtungsgeräte bekannt, die anstelle von Walzenkörpern als Bearbeitungswerkzeug für den Boden ein plattenförmiges, quer zur Plattenebene hin- und hergehend sowie in iner vorgegebenen Richtung schrittweise antreibbares Bearbeitungswerkzeug aufweisen. Die

Vorcriebskraft für derartige Verdichtungsgeräte wird von einer vorgegebenen, in horizontaler Richtung verlaufenden Komponente der Vibrationsschwingung des Gerätes abgeleitet. Der Aufwand an Antriebsmitteln ist daher im Vergleich zu den vorerwähnten, mit Walzenkörpern arbeitender. Verdichtungsgeräten wesentlich vermindert. Die Steigfähigkeit dieser Verdichtuhgsgeräte gegenüber denen mit walzenförmigen Bearbeitungswerkzeugen ist häufig noch geringer. Der Grund hierfür liegt in der begrenzten, in horizontaler Richtung verlaufenden Kraftkomponente, die zum Erzeugen der Vortriebskraft zur Verfügung steht. Überdies ergeben sich bei wechselnder Steigung des zu bearbeitenden Bodens zwangsläufig unterschiedliche, mittlere Vortriebsgeschwindigkeiten und dementsprechend eine ungleichmäßige Bodenverdichtung. - Der Vorteil dieser Geräte gegenüber Verdichtungsgeräten mit walzenförmigen Bearbeitungswerkzeugen besteht darin, daß infolge der Plattenform der Bearbeitungswerkzeuge eine Auflockerung der Oberflächenschicht der zu verdichtenden, bzw. bereits verdichteten Materialien nicht in diesem Ausmaß zu befürchten ist. Damit derartige Gerübe noch lenkbar sine, dürfen sie allerdings nicht schwerer als etwa zwei to sein.

Aufgabe

Der vorliegenden Erfindung liegr zunächst die Aufgabe zugrunde, den Vorgang des Verdichtens von im Tief- und Straßenbau vorkommenden Baumaterialien insoweit ^u verbessern, daß eine nachträgliche Auflockerung der Oberflächenschicht bereits verdichteten Bodens vermieden wird und eine gleichmäßige Verdichtung auch im Fall wechselnder Steigung des Bodens erzielt wird. Zur Lösung

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dieser Aufgabe wird das im Anspruch 1 angegebene Verfahren vorgeschlagen. Ferner liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Maschine zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens zu schaffen, die mit Plattenkörpern als Bearbeitungswerkzeugen versehen ist. Gegenüber ähnlichen, Plattenkörper als Bearbeitungswerkzeuge aufweisenden Maschinen sollen sich bei der erfindungsgemäßen Maschine die Antriebsmittel für Fortbewegung und Vibration durch konstruktive Einfachheit auszeichnen bei geringem Kostenaufwand zu ihrer Her- | Stellung. Ferner soll eine wc-sentlich größere Steigfähigkeit des Verdichtungsgerätes im Vergleich zu den bekannten Vercichtungsgeräten erreicht werden. Darüberhinaussoll zum Erzielen gleichbleibender Arbeitsergebnisse eine gleichmäßige, von der Steigung des Untergrundes unabhängige Vortriebsgeschwindigkeit erreicht werden. Das gesamte Gewicht der Maschine soll dabei für die Verdichtungsarbeit wirksam sein. Diese Aufgabe wird mit einer Maschine nach Anspruch 2 gelöst.

Vorteile

Der wesentliche /orteil des erfindungsgemäßen Verfahrens gegenüber bekannten Verfahren der Bodenverdichtung besteht darin, daß in weiten Grenzen unabhängig vor der jeweiligen Steigung des zu verdichtenden Bodens eine gleichmäßige Verdichtung erfolgt und daß eine Auflockerung der Oberflächenschicht des zu verdichtenden bzw. bereits verdichteten Bodens praktisch nicht auftritt. Diese Vorteile resultieren aus der Betriebsweise der erfindungsgemHßen Maschine, ir i t der gegenüber bekannten

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Maschinen eine erheblich verbesserte Steigfähigkeit erreicht §' wird. Dies deswegen, weil eine zwangsläufige Fortbewegung des

£ Verdichtungsgerätes relativ zum Untergrund erfolgt. Ein wei-

te terer Vorteil ist darin zu sehen, daß wegen der erfindungs-

b gemäßen Betriebsweise der Maschine die Vortriebs- bzw. Fort-

;.; bewegungsgeschwindigkeit in weiten Grenzen unabhängig von

j? der Steigung des jeweils zu verdichtenden Bodens und unab-

r hängig von der Art des Bodens vorbestimmbar und konstant ist.

■ Die erfindungsgemäße Maschine läßt sich ohne weiteres auch in einer solchen Größenordnung herstellen und mühelos betreiben, κ wie sie zum Erzielen des Arbeitsbereiches größerer, mit WaI-

\ zen arbeitender Verdichtungsgeräte notwendig ist. Gerade bei

t dieser größeren Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Maschine macht sich der Vorteil wesentlich bemerkbar, daß bei der Maschine deren gesamtes Gewicht verdichtungswirksam ist und d^ß eine Auflockerung der Oberflächenschicht des zu ver-

■ dichtenden bzw. oereits verdichteten Bodens nicht auftritt.

Im Rahmen der Erfindung sind für einen Fachmann bei Kenntnis des der Erfindung zugrundeliegenden Gedankens verschiedene Lösungen, insbesondere im Hinblick auf den Antrieb der Plattenkörpergruppen, denkbar. Eine bevorzugte Ausführungsform für eine Antriebslösung ist im Anspruch 3 angegeben. Diese Lösung zeichnet sich durch besondere Einfachheit au.i.

Für den Fall, -daß beispielsweise drei oder mehrere Plattenkörpergruppen eingesetzt werden, ist es gemäß dem Vorschlag nach Anspruch 4 virteilhaft, daß die Auslonkbewegungen der Plattenkörpergruppen gegenüber einer gerätefesten Bezugsachse wenigstens annähernd gleich groß sind und entsprechend der An zahl der Plattenkörpergruppen wenigstens annähernd gleichmäßig über eine Umdrehung der zum Antrieb verwendeten Kurbelwellen verteilt erfolgen. Hierdurch wird ein ruhiger Lauf der Maschine erzielt.

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Ferner sind entsprechend dem Vorschlag nach Anspruch 5 zweckmäßig der Antriebsmotor und weitere bei Bodenverdichtern für deren Bedienung an sich bekannte Einrichtungen auf einem Weilenteil der zum Antrieb der Plattenkörper dienenden Kurbelwellen gelagert, dessen Achse^von den Achsen der sich diametral gegenüberliegend angeordneten Kurbelzapfen dieser Kurbelwelle gleich weit entfernt sind. Diese Lösung bietet den Vorteil, daß bei entsprechender Auslegung der rotierenden Massen der Antriebsmotor und weitere zur Maschine gehörende Einrichtungen, ggfs. auch ein Rahmengestell oder dgl. beim Betrieb de r Maschine relativ wenig bewegt gehalten werden können.

Bei einer Maschine, die keine nennenswerten Aufbauten besitzt, ist es entsprechend dem Vorschlag nach Anspruch 6 vorteilhaft, daß die zu bewegenden Massen der Plattengruppen wenigstens annähernd gleich groß sind. Sollte das Gewicht der Aufbauten etc. jedoch für das Gesamtgewicht der Maschine wesentlich sein,dann sollte das Gewicht dieser Aufbauten etc. bei der Auslegung der Massen der Plattenkörpergruppen entsprechend berücksichtigt werden.

Damit eine erfinduhgsgemäße Maschine im Betrieb eine einheitliche, ansatzlose Bearbeitungsspur hinterläßt, wird nach Anspruch 7 vorgeschlagen, daß einander benachbarte Plattenkörper quer zur Fortbewegungsrichtung der Maschine un-i in einer zum zu verdichtenden Boden parallelen Ebene liegend sich gegenseitig überlappend an der Maschine gelagert sind. - Eine bevorzugt-2 Ausführungsform dieser Art einer erfindungsgemäßen Maschine ist gemäß Anspruch 8 dadurch gekennzeichnet, daß zwei Plattenkörpergruppen vorgesehen sind, von denen der einer, ein in der Aufsicht etwa doppel-T-förmiger Plattenkörper zugeordnet ist, während der anderen zwei gleichartige, in der Aufsicht etwa rechteckförmige Plattenkörper zugeordnet sind, di-2 jeweils in einem der beiden von den sich gegenüberliegenden freien Schenkeln des doppel-T gebildeter. Zwischenräume angeordnet sind. - Denkbar w-ire auch eine Lösung, bei der die eine?

Plattenkörpergrupne aus einen rechteckförmigen ΙΊ atterik.'Jrper besteht, der je zur Hälfte von zwei etwa U-förmigen Plattenkörpern der anderen Flattenkcrpergruppe umschlossen wird.

Schließlich wird zum Zweck erleichterter Lenkung einer erfindungsgem"!3en Maschine entsprechend Anspruch 9 vorgeschlagen, daß im Antriebszug für die Kurbelwellen ein "etriebe vorgesehen ist mit gesonder" steuerbaren Abtrieben für d' ■-- ?la~tenkcrpergruppen. Ι.τι Extremfall könnte mit Hilfe einer ceraruigen Getriebes ein auf der einen Seite der Maschine angeordneter Plattenkörper einer Plattenkörpergruppe entgegengesetzt zv ;i aui der anderen Seite der Maschine angeordneten Plattenkörper derselben, aus zwei Plattenkörpern bestehende Plattenkörpergruppe angetrieben werden, so daß sich die "aschine um ein mittlere, senkrecht zu den dem Boden zugekehrten Fliehen der Flan-enkörper verlaufende Achse drehen würde.

Eine andere Ausführungsform einer erfir.cungsg-mäßen faschine ist nach Anspruch 10 dadurch gekennzeichnet, daß als Antriebselemente Hydraulikmotoren (Hydraulikzylinder) für die steuerbare horizontale und vertikale Bewegung der 7- latter.körpergruppen vorgesehen sind. - Zur Steuerung der Plattenkörpergruppen ist es in diesem Zusammenhang zweckr. ißig, wenn entsprechend dem Vorschlag nach Anspruch 11 den Hycraulikmotoren als Steuereinrichtung eine Kolben-Zyiinder-Anorcnung mit gemeinsamer Kolbenstange zugeordnet ist. Auf diese '.veise werden die verschiedenen Hycraulikmotoren (Hydraulikzylinder) s-ets zwangsläufig betrieben.

λ;ie Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Maschine entsprechend Anspruch IC kann gemäß dem Vorschlag nach Anspruch Ii dadurch vorteilhaft weitergebildet werden, daß Steuermittel (Ventile) vorgesehen sind zum Bestimmen der Antriebsrichtung der Haschine. Hierdurch ies es möglich, die Maschine bedarfsweise "vorwärts" oder "rückwärts" fortzubewegen.

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Um eine Maschine gemäß Anspruch 10 auch auf einer bogenförmigen Bahn bewegen zu können, sind entsprechend dem Vorschlag nach Anspruch 13 Steuermittel (Ventil) vorgesehen zum Erzeugen einer Drehbewegung der Maschine. In diesem Zusammenhang ist. noch zu erv;'ihnen, daß durch weitere Steuermittel derar- in den hydrostatischen Antrieb der Maschine eingegriffen werden'kann, daß die Krümmung der bogenförmigen Fortbewogungsbahn der Maschine bedarfsweise var-iert wird.

Um eine schrittweise erfolgende Fortbewegung der Maschine nach Anspruch 19 zu erzielen, sind verschiedene Lösungen für die Steuerung der Hydraulik-Motoren denkbar. Für eine bevorzugte Steuermöglichkeit wird gemäß Anspruch 14 vorgeschlagen, daß im Fall der Verwendung der oben erwähnten Kolben-Zylinder-Anordnung mi·; gemeinsamer Kolbenstange als Steuereinrichtung für die Hydraulik-".stören Abtast- und Steuermittel vorgesehen sind zur von der Position der Kolbenstange abhängigen Steuerung der die horizontale Bewegung der Maschine bewirkenden Hydraulik-Motoren.

Die Ausführungsbeispiele zweier möglicher Ausführungsformen einer erfinduncsgemäßen Maschine bzw. von nach dem er— findungsgemäßen Verfahren arbeitenden Maschinen nach den Figuren 4 und S können selbstverständlich um weitere Ausführungsbeispiele ergänzt werden, ohne daß es dazu bei einem Fachmann besonderer erfinderischer Überlegungen bedarf und ohne daß der in den Ansprüchen umrissene Schutzumfang verlassen würde. So ist es z, 3. möglich, die erwähnten Plattenkörper mit Schubschildern zu versehen und ggfs. auf der Unterseite der Plattenkörper !Krallen oder dgl. vorzusehen.

Erläuterung der Erfindung

Die Erfindung wird im folgenden an Hand der Fig. 1 bis 3 der Zeichnur.o näher erläutert.

Es zeigen

Fig. 1 bis 3 schematische Darstellungen zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens bzw. der Wirkungsweise einer nach diesem Verfahren arbeitenden Maschine,

Fig. 4 eine mögliche Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Maschine mit für die Maschine wesentlichen Elementen in perspektivischer Darstellung,

Fig. 5 · eine mögliche andere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Maschine in schematischer Darstellung in der Seitenansicht,

Fig. 6 die Maschine nach Fig. 5 in der Vorderansicht.

i Fig. 7 die Maschine nach Fig. 5 in der Aufsicht I und

Fig. 8 eine andere mögliche Ausführungsform einer ^; erfindungsgemäßen Maschine mit Hydraulik-

mo:oren (Hydraulikzylindern) als Antriebselemente für die Plat-cenkörpergruppen.

j Die Fig. 1 bis 3 zeigen schematisch Massen 1 und 2, die ae-

j lenkig miteinander verbunden sind. Die Massen 1 und 2 ent-

^! sprechen jeweils der Masse einer von mehreren, vorzugsweise

; zwei Plattenkörpergruppen einer erfindungsgemäßen Maschine.

! Die Massen 1 und 2 werden bei einer solchen Maschine der-

' art angetrieben, daß sich ein Bewegungsablauf entsprechend

i dem in den Fig. 1 bis 3 mit Pfeilen angedeuteten Bewegungs-

j ablauf ergibt. Entsprechend der Auslegung der Gelenkver-

I bindung wird eine nach diesem Prinzip arbeitende Maschine dem-

■ gemäß zwangsläufig, und zwar schrittweise mit vorbestimmter

( · Weite der Schritte vorgetrieben bzw. fortbewegt. Gleich—

■i . zeitig wird bei genügend hoher Antriebsdrehzahl die gewünsch-

fe te Vibrationsv/irkuna auf den zu verdichtenden Boden ausae-ΐ.

Anstelle der zu einer ersten Erläuterung der Erfindung dienenden, schematisch dargestellten Gelenkverbindungen in den Fig. 1 bis 3 sind selbstverständlich auch andere, modifizierte Gelenkverbindungen möglich, die im einen oder anderen Anwendungsfall einer erfindungsgemäßen Maschine von Vorteil sein könnten. Zum Beispiel wäre es denkbar, die Gelenkverbindungen derart zu gestalten, daß sich der Schrittbewegung der Plattenkörpergruppen bzw. der Massen 1 und 2 eine gewisse Taumelbewegung überlagert, so daß sich außeidem eine gewisse Abwälzbewegung der Plattenkörper bzw. Hassen auf dem Boden ergibt. In einem solchen Fall ist dann selbstverständlich die dem Boden zugekehrte Flache der Plattenkörper bzw. Massen entsprechend gekrümmt gestalten, um optimale Verhältnisse für Verdichtung und Vortrieb zu erhalten.

'Fig. 4 zeigt eine mögliche Ausführungsform einer Maschine, die in Fig. 4 zusammenfassend mit 3 bezeichnet ist. Die Maschine 3 besteht im wesentlichen aus Plattenkörpern 4,5 und 6, Kurbelwellen 7 und 8 zum Antrieb der Plattenkörper 4 bis i und einem Antriebsmotor 9. Ferner ist in gestrichelter Darstellung noch ein Rahmen 10 dargestellt, der i~ wesentlichen aus eine'm Plattenelement 10 a und daran befestigten Stützen 10 b besteht und der bei diesem Ausführungsbeispiel über die Stützen 10 b auf den Kurbeiwellen 7 und 3 gelagert is... Der Rahmen 10 kann u.a. zur Lagerung weiterer, bei Maschinen dieser Gattung an sich bekannten Einrichtungen, Bauelementen und dgl. dienen. Zum Führen, im Fall einer kleineren Ausfvhrungsform einer Maschine nach Anspruch 4 i?t am Rahmen 10 ferner beispielsweise eine hier nur teilweise und gestrichelt dargestellte Handhabe 11 vorgesehen.

Die mit dem Antriebsmotor 9 ggfs. über ein zv/ischenaeschaltetes Getriebe antriebsverbundene Kurbelwelle 7 weist Kurbelzapfen 12 und 13 auf, die in mit dem Piattenkörper 5 starr verbundenen Lagern 14 bzw. 15 drehbar gelagert sind. Die Kurbelzapfen 12 und 13 sind ferner mit Kurbelwangen 16 bzw.

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17 drehfest verbunden, die andererseits mit weiteren Kurbelzapfen 18 bzw. 19 ebenfalls drehfest verbunden sind. Die Kurbelzapfen 18 und 19 sind in Lagern 20 bzw. 21 drehbar gelagert, welche Lager mit den Plattenkörper 4 bzw. dem Plattenkörper 6 starr verbunden sind.

Entsprechend dem Antriebszug von der Kurbelwelle 7 zu den eine Plattenkörpergruppe bildenden Plattenkörpern 4 und 5 weist der von der Kurbeiwelle S ausgehende Antriebszug Kurbelzapfen 22 und 23, Lager 24 und 25, Kurbelwangen 26 und 27, weitere Kurbelzapfen 28 und 29 sowie Lager 30 und 31 auf.

Die Kurbelwelle 7 bzw. der Antriebsmotor 9 kennen über eine Antriebskette und ein mit der Kurbelwelle 8 crehfest verbundenes Zahnrad die Kurbelwelle 8 synchron zur Kurbelwelle * antreiben.- Bei gleichartiger Ausführung der Kurbelzapfen 12, 13, 18 und 19 bzw. 22, 23, 28 und 29 ist ein gesonderter Antrieb der Kurbelwelle 8 allerdings nicht notwendig.

Der Antriebszug für Jie Plattenkörper 4, 5 und δ ist zweckmäßig derart ausgelegt, daß die Achsen der Kurbelzapfen 12 und 13, 13 und 19, 22 und 23 sowie 23 und 29 sich jeweils diametral gegenüberliegend gleich weit entfern- von der Achse der zugeordneten -urbelwelle anceordr.»: sind. Die Achser, der Kurbeiwellen sind strichpunktiert dargestellt und mi- 41 bzw. Ί2 bezeichnet. — Durch diese Ma.lr.ah~e kann eine veraloic weise ruhige Lagerung des Antriebsmotors 9, des Rahmens 10 und weiterer Teile der Maschine erhielt werden, Ierner wird durch diese gegenseitige Anordnung der erwähnten Achsen rreicht, daß die bei" Betrieb de:: Mn nc', line von den Plattenkörper gruppen durchgeführter Schritte .leiche '..Oi^-.. e ha'j';::. Pie .".e te diener Schritte, ^i.'³ c-'icr. ajs der Kre i sbewe vjr. : der Plat tenkörper gruppen ableite:, <"■" t ^rr Lcht dnbei d"-?. doppelten Abstand nor Acre der Kurbelwelle 7 rrw. β zu ren

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Achsen der zugeordneten Kurbelzapfen. |

Vorteilhaft beim Betrieb einer nach dem erfindungsgemäßen 1 Prinzip arbeitenden Maschine ist die Tatsache, daß der bei | der Abwärtsbewegung einer Plattenkörper gruppe in den zu ver- "■; dichtenden Boden eingeleitete Impuls (Kraftstoß) zu Beginn > der über die mittlere, neutrale Stellung der Plattenkörper- / gruppen hinaus erfolgenden, nach unten zu gerichteten halb- :-' kreisförmigen Bewegung in den zu verdichtenden Boden auge- :. geben wird, während die zum Vortrieb bzw. Fortbewegen der
Maschine aufzuwendende Kraft err,t im weiteren Verlauf dieser ';-. halbkreisförmigen Bewegung, und zwar insbesondere während
des im wesentlichen parallel zu den Ebenen der Plattenkörpergruppen verlaufenden Bewegungsabschnittes der Plattenkörpergruppen von diesen auf den Boden übertragen wird. Einleitung
der Vibration in den Boden und Fortbewegung dc-r Maschine
können deshalb als zeitlich voneinander getrennt angesehen
werden.

Im übrigen bietet die Betriebsweise der Maschine noch den
Vorteil, daß die Beschleunigung der Maschine zum Zweck des
Vortriebs bzw.'der Fortbewegung nur verhältnismäßig langsam
vom Wert Null bis zum Maximalwert gesteigert wird, was sich
auf das Arbeitsergebnis positiv auswirkt. Hierdurch wird
nämlich eine Auflockerung der oberflächenschicht bereits
verdichteten Bodenmaterials praktisch ausgeschlossen.

Die Fig. 5 bis 7.zeigen in schematischer Darstellung eine bevorzugte Anordnung von Plattenkcrpe>:n zweier Plattenkörpergruppen. Der zur einen Plattenkörpergruppe gehörende Plattenkörper 34 IFt doppel-T-förr:ig gestaltet. In den Zwischenräumen der sich aeqer.'iberliegenden freien Schenkel des
doppel-T sind zur anderen Plattenkorpergruppo gehörende,
synchron angetriebene Plattenkörper 35 bzw. 36 gelagert. Die

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Plattenlcörper 34, 35 und 35 werden über Kurbelv/ellen 3 7 und 38 angetrieben ähnlich der Lösung nach Fig. 4. - Zum Zweck möglichst ruhiger Lagerung des nicht dargestellten Antriebsmotors und weiterer, nicht dargestellter Aufbauten werden diese Bauelemente zweckmäßig auf Kurbelwellenteilen gelagert, deren Achse von den sich diametral gegenüberliegenden Achsen der zugehörigen Kurbelzapfen' gleich weit entfernt sind.

Die Ausführungsform der erfindungsgemäßen Maschine nach Fig. 8 zeigt eine andere Antriebslösung für die Plattenkörper 4, 5 und 6. Die Plattenkörper 4, -5 und 6 sind über Kydraulikmotoren (Hydraulikzylinder) 43, 44, 45, 46, 47 und 48 miteinander verbunden. Die Hydraulikmotoren 43 bis 45 weisen Zylinder 49, ZO, 51 bzv/. 52 auf, die über ein Gelenk 53, 54, ; 55 bzw. 55 an einem Arm 57, 58, 59 bzw. 60 einer Stütze 51, 62, 63 bzw. 64 gelagert sind. Die Stützen 61 bis 64 sind an dem ; den Armen 57 bis 60 gegenüberliegenden Ende mit dem Platten- ■ körper 5 starr verbunden. Den Zylindern 49 bis 52 der Hydraulikmotoreu 43 bis 46 zugeordnete Kolbenstangen 65 bis sind an ihrem freien Ende über Gelenke 59 bis 72 in Lagern 73 bis 76 gelagert, die auf dem Plattenkörper 4 bzv;. 5 starr befestigt sind.

Die Hydraul ikmotoren 47 und 48 weisen einen Zylinder 77 bzw. 78 auf, der einener.ds über ein nicht näher bezeichnetes Gelenk am Arm 79. bzw. 80 einer Stütze 81 bzw. 82 gelenkig gelagert ist. Die Stützen 81 und 82 sind ebenfalls auf dem Plattenkorper 5 starr befestigt. - Die freien Encen von Kolbenstangen S3 und 34 der Kydraulikmo~oren 47 und 43 sind in einem Gelenk 85 b.iw. 85 von Lagern 87 und 33 gelagert, die auf dem Plattenkörper 4 b?.w. £ starr gefestigt sind.

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Zur Steuerung der Hydraulikmotoren 43 bis 48 ist eine gemeinsame Kolben-Zylinder-Anordnung 89 vorgesehen. Die Kolben-Zylinder-Anordnung 89 weist eine durchgehende Kolbenstange 90 auf, die Kolben 91 bis 96 trägt. Den Kolben 91 bis 95 ist einer der Zylinderräume 9 7 bis 102 zugeordnet.

Der Zylinüerraum 97 ist über Hydraulikleitungen 103 und 104 mit einem Hydraulikventil (4/2-Wegeventil) 105 verbunden. Andererseits ist das Ventil 105 über Hydraulikleitungen IQo und 107 mit einem Tank 108 bzw. einer Pumpe 109 verbunden. Die Pumpe 109 ist mit einem Motor 110 antriebsverbanden.

Von den Zylinderräumen 98 bis 101 führen Hydraulikleitungen'ül bis-^18 zu den Hydraulikmotoren 43 bis 46. Vom Zylinderraum 102 führen Hydraulikleitungen 119 und 120 zu einem Hydraulikventil (4/2-Wegeventil) 121. Andererseits führen von dem Ventil 121 Hydraulikleitungen 122 und 123 zu einem weiteren Hydraulikventil (4/2-Wegeventil) 124. Vom Ventil 124 führt ferner eine Hydraulikleitung 125 zu einem Hydraulikventil (4/2-Wegeventil) 127, während eine weitere Hydraulikleitur.g 126 von dem Ventil 124 zum einen Einlaß des Hydraulikmotors 47 führt. Der andere, ebenfalls nicht näher bezeichnete Einlaß des Hydraulikmotors 4 ist über eine Hydraulikleitung 123 ebenfalls mit dem Ventil 127 verbunden. Andererseits führen vom Ventil 127 Hydraulikleitungen 129 und 130 zum einen bzw. anderen Einlad des Hydraulikmotors 48.

Zur Steuerung des Ventils 105-ist ein elektrischer Impulsgeber l?.l vorgesehen, der über eine elektrische Leitung 132 einen das Ventil 105 betätigenden Elektromagnet 133 steuert.

Die Kolbenstange 90 der Kolben-Zylinder-Anordnung 89 weise einenends einen Ansatz 134 auf, der im Bereich von mit vorbestimmtem Abstand voneinander angeordneten Sensoren 135, 136 und 137 angeordnet ist. Die Sensoren 135 bis 137 sind über elek trische Leitungen 133 ois 140 mit einem Impulsgeber 141

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elektrisch verbunden. Der Impulsgeber IiI ist übe"- eine weitere elektrische Leitung 1<;2 mit einem für die Betätigung des Ventils 121 vorgesehenen Elektromagneten 143 verbunden.

Die Darstellung der Einzelheiten in FLa. 8 is*: nicht maßstabsgerecht, sondern dient vielmehr ! -jciglich der Erläuterung der prinzipiellen Aufbaus und der Wirkungsweise einer besonderen AusführuncGform einer erfiridungsgem-ifi^n Maschine.

Die Wirkungsweise der Maschine nach Fig. S ist wie folgt:

Der Impulsgeber 131 liefert elektrische Impulse wechselnder Polarität and mit vorbestimmter Frequenz an den Elektromagneton 133. Der Elektromagnet 133 steuert demnach das Ventil IQr abwechselnd in die eine ur.d die andere Position. Lemeiiüspr ?cr.-;nd wird der Kolben 91 der Kolben-Zylinder-Anordnung 39 wechselweise von der einen und der anderen Seite her dem Druc": der von der Pumpe 109 gelieferten Kydraulikf 1" ssic'-.eit ausgesecz·;. Entsprechend der durch den Impulsgeber 131 ausgelosten Hir,- und Herbewegung des Kolbens 91 werden auch die Kolben 92 bis 96 in den betreffenden Zylinderrüumen hin- und herbev/egt. Dementsprechend wird die in den Zylinderräumen 97 bis 102 befindliche Hydraulikflüssigkeit in die zugeordneten Hycraulikleitungen gedrück- bzw. aus dieser, angesaugt:. In der in Fig. S dargestellten Lage der Kolbenstange 90 und der Vc-ncile 105, 121, 124 und 1-27 wird die von der Pumpe 109 gelieferte Hydraulikflüssigkeit den Kolben 91 mit der Kolbenstange 90 aus der in Fig. 8 gezeigten Mittelstellung in der Zeichnung nach rechts bewegen. Die Kolben 92 bis 95 werden demnach Hydraulikflüssigkeit durch die Hydraulikleitungen 112, 114, 116 und 118 in die einen Einlasse der Kydraulikmotoren 43 bis 46 drücken. Das hat zur Folge, daß die Plattenkörper 4 und 6 aus der gezeigten Ruhestellung (Mittelstellung) gleichmäßig vom Boden abgehoben werden, während der Plattenkörper 5 auf dem 3oden liegend

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verbleibt. Ferner wird vom Kolben 96 Hydraulikflüssigkeit über die Hydraulikleitung 119, das V.-ntil 121 und das Ventil 124 in den einen Einlaß des Hydraulikmotors 47 gedrückt. In dem Maß, wie Hydraulikflüssigkeit vom Kolben 96 in den erwähnten einen Ein!aß des Hycr-uiikmotors 47 gedrückt wird, wird aus dem anderen Einlaß Hydraulikflüssigkeit über die Hydraulikleitung 123, das Ventil 127 und die Hydraulikleitung 129 in den einen Einlaß des Hydraulikmotors 48 gedrückt. Die Kolbenstange 84 des Hydraulikmotor 48 bewegt sich demnach in gleic.em Maß wie die Kolbenstange 83 des Hydraulikmotors 47. Die aus dem anderen Einlaß des Hydraulikmotors 48 gedrückte Hydraulikflüssigkeit wird über die Hydraulikleitung 130, das Ventil 127, die Hydraulikleitung 125, das Ventil 124, die Hydraulikleitung 123, das Ventil 121 und die Hydraulikleitung 120 in den Zylinderraum 102 gefördert. Dies hat eine Auslenkung der Kolbenstangen 83 und 84 der Hydraulikmotoren 47 bzw. 43 derart zur Folge, daß die Plattenkörper 4 und 6 gleichmäßig um einen Schritt vorbestimmter Länge auf der Zeichnung nach rechts bewegt werden.

Sobald die Kolbenstange 90 die in der Zeichnung rechte Endstellung erreicht hat, definiert durch den dem Sensor 137 gegenüberliegenden Ansatz 134 der Kolbenstange 90, werden die Hydraulikmotoren 43 bis 46 im entgegengesetzten Antriebssinn beaufschlagt, so daß sich die Platcenkörper 4 und 6 wieder auf den Boden zu bzw. in Richtung auf die Mittelstellung zu bewegen. - Beim Erreichen der in der Zeichnung rechten Endstellung der Kolbenstange 90 wird vom Sensor 13 7 ein Signal an den Impulsgeber 141 gegeben, der nach Verstärkung des Signals ,^ einen Steuerimpuls an den Elektromagneten 143 abgibt. Dieser f Steuerimpuls bewirkt, daß das Ventil 121 in die andere Stel- | lung gesteuert wird. Sobald die Kolbenstange 90 nach Er- j reichen der rechten Endstellung - gesteuert durch den Impuls- | geber 131 - auf der Zeichnung wieder in Richtung auf die §

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Mittelstellung zu, also nach links gesteuert wird, wird wegen Vertauschung der Flüssigkeitsströme zum Antrieb der Hydraulikmotoren 47 und 48 die Auslenkbewegung der Kolbenstangen 83 und 84 im vorher beschriebenen Sinn fortgesetzt, und zwar so lange, bis der Kolben 90 und damit die Plattenkörper 4 und 6 wieder die Mittelstellung erreicht haben,

Sobald bei Erreichen der Mittelstellung des Kolbens 90 der Ansatz';34 dem Sensor 136 gegenübersteht, liefert dieser Sensor ein Signal an den Impulsgeber 141. Dadurch wird ein Impuls ausgelöst, der über den Elektromagneten 143 wiederum eine Umsteuerung des Ventils 121 3ur Folge hat, so daß das Ventil 121 wieder die in der Zeichnung dargestellte Stellung einnimmt.

Bei weiterer Bewegung der Kolbenstange 90 aus der in der Zeichnung dargestellten Stellung in Richtung auf die linke Endstellung zu werden die Kolbenstangen 65 bis 68 der Hydraulikmotoren 43 bis 46 in Richtung auf ihre größte Auslenkung hin aus den Zylindern 49 bis 52 herausbewegi:. Das hat zur Folge, daß der Plattenkörper 5 aus der in der Zeichnung dargestellten Mittelstellung angehoben wird, während die Plattenkörper 4 und 6 in dieser Stellung verbleibend sich auf dem Boden abstützen.

Ferner wird durch die Bewegung des Kolbens 96 aus der Mittelstellung nach -links erfolgende Förderung von Hydraulikflüssigkeit eine Bewegung des Plattenkörpers 5 gegenüber den sich auf dem Boden abstützenden Plattenkörpern 4 und 6 nach rechts bewirkt.

Bei Erreichen der linken Endstellung der Kolbenstange 90 wird, ausgelöst durch den dem Sensor 135 gegenüberstehenden Ansatz 134, das Ventil 121 wiederum umgesteuert. Das bedeutet, daß bei der neuerlichen Bewegung der Kolbenstange 90 aus der linken Endstellung in Richtung auf die Mittel stellung zu bei

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sich absenkendem Plattenkörper 5 dieser mit Hilfe deL Hydraulikmotoren 47 und 43 weiterhin noch bis zum Erreichen der Mittelstellung der Kolbenstange 90 und damit der Plattenkörper 4, 5 und 6 nach rechts bewegt wird.

Beim Erreichen der Mittelstellung der Kolbenstange 90 wird das Ventil 121 wiederum, ausgelöst durch den dem Sensor 136 gegenüberstehenden Ansatz 134 der Kolbenstange 90, zum Aufrechterhalten der vorgegebenen Antriebsrichtung der Maschine umgesteuert.

Durch Umschalten des Ventils 124, beispielsweise von Hand, ist die Antriebsrichtung der Maschine umkehrbar.

Ferner ist es möglich, durch Umsteuern des Ventils 12 7 eine gegensinnige Beaufschlagung der Hydraulikmotoren 47 und 43 mit Hydraulikflüssigkeit zu erreichen, so daß die Plattenkörper 4 und 6 in entgegengesetzte Richtungen bewegt werden. Hierdurch kann eine schrittweise Drehung der Maschine bewirkt werden. Die Drehrichtung - im Uhrzeigerdrehsinn oder diesem entgegengesetzt - wird durch die Stellung des Ventils 124 bestimmt.

Ferner ist es noch zweckmäßig, über eine geeignete elektrische Verbindung zwischen den Sensoren 135 und 137 bzw. dem Impulsgeber 141 und "dem Impulsgeber 131 sicherzustellen, daß die vom Impulsgeber 131 zur Steuerung·· des Kolbens Sl abgegebenen Impulse so lange und nur so lange dauern , daß die Kolbenstange 90 die vorgesehenen Endstellungen erreicht.

Die Ansteuerung der Hydraulikmotoren 43 bis 48 kann mit derart hoher Frequenz erfolgen, daß den Anforderungen an eine zufriedenstellende Bodenverdichtung voll entsprochen wird.

Claims (1)

1. Schutzansprüche

   Maschine zum Verdichten von im Tief- und Straßenbau vorkommenden Baumaterialien durch Stampfen, Rütteln und dgl. mit einem plattenförmigen, quer zur Plattenebene hin- und hergehend sowie in einer vorgegebenen Richtung schrittweise antreibbaren Bearbeitungswerkzeug, gekennzeichnet durch zwei in Vortriebs- bzw. Fortbewegungsrichtung nebeneinanderliegend angeordnete Plattenkörper (4 und 6 bzw. 5), auf denen Antriebsmittel zum wechselweisen Antrieb der Plattenkörper ( 4 und 6 bzw. 5) angeordnet sind.

   2. Maschine räch Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß von den beiden Plattenkörpern (4 und 6 bzw. 5) der eine Plattenkörper (4 und 6) in zwei etwa gleich große, in Vortriebs- bzw. Fortbewegungsrichtung nebe.neinanderliegend angeordnete Plattenkörper (4 bzw. 6) unterteilt ist und daß der ändert; Plattenkörper (5) zwischen den beiden Plattenkörpern (4 bzw. 6) angeordnet ist, so daß antriebsmäßig zwei Plattenkorpergruppen (4 und 6 bzw. 5) gebildet sind.

   3. Maschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Plattenkorpergruppen (4 und 6 bzw. 5) über Kurbelwellen (7)

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   bzw. 3) miteinander verbunden sine, die mit; cer^. Antriebsmotor (9) in Antriebsverbindur er stehen.

   4. Maschine nach Anspruch 2 und 2. dadurch gekennzeichnet. d~.". die Auslenkbewegungen der PlactenkcmergruoDen (4. -■ or*. Ξ) aeasnüber einer aerätefeshen 3=zuo3?.chse wsnicstens annähernd gleich groß sind und en—norechenc der Anzahl der Plattenkörpergruppen (4, 6 und 5) wenigstens annähernd qleichmät3ig über eine Umdrehung der Kurbelwellen (7 und £) verteilt erfolgen.

   5. Maschine nach Anspruch 2 bis 4. d=durcn Gekennzeichnet. daß der Antriebsmotor (9) und v/eitare bei 3ocer.verdi-h- = :T. für deren Bedienung an sich bekannte Einrichtungen auf einem wellenteil der sum Antrieb der Piattenkorper v4, 7- und 6) dienenden Kurbelwellen (7 und 3} mit Kurbelzapfen (12 und 14 bzw. 22 und 24) gelagert sind, deren Achsen (41 bzw. 42) von der Achse der zugeordneten Kurbelwelle (7 bzw. 8) sich diametral gegenüberliegend gleich weit entfernt sind.

   6. Maschine nach Anspruch 2. dadurch gekennzeichnet. ca3 de zu bewegenden Massen der Plattenkdirpergruopen (4, 5 und 5) wenigstens annähernd gleich groß sind.

   7. Maschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß einander benachbarte Plattenkörper (35 und 24 bzw. 36 und 34) quer zur Vortriebs- bzw. Fortbewegungsrichtung der Maschine (3) in einer zum zu verdichtenden Boden parallelen Ebene liegend sich gegenseitig überlappend an der Maschine gelagert sind.

   8. Maschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Plattenkörpergruppen (34 und 35, 36) vorgesehen sind,

   II«

   von riir/ir, der j.ein ρ.'.γ, ir. d'.-r .'-.'.■ :r.Lchz ~ ~.\i~i c. ,',ό ■ L—■.'— To: mi-jer Platt-'.-nJ-crp· ^v" (Z-;) ^ucjo::i:;ec i: r., -.-.Mhr^rVi ^:^r ancer··:^ :wei eic:. ~har-.i _:-:-, ir. '^r Aof:-ic:ir. ->:·;=ι rechne .-f "rr i-:c I- l = -.ti"-r : 'Jr- -r C:: -iru". " "^: ) :u-o:c^: :;ir.d. ii» wells in eir.""i ii-^r ^^icen vo:' -^n bi ~:' ^c : iv. '.\\-λι: I^;. - γκ·" ion freior. S^hon'-celn des d^r-}·.-" — L r--;:il-.-.;:-".«ri ."!..iocrenr !"ti-.· 1:-

   ?. K? scr.ine r.acr. .-.".snruch 2, :^:^.-iur ~r. " ::-:ennzeicp.r.· ■ , d~.> i.ti Ar.^riefaGzuc f'ir die Kurbelwellen (7 und S) ein ^ctri .be vorges'jhon ir?·: "I^ -e^cnriert s-^crjerbaran Abiri/jbor. f.:r j. P la::e-:k.crpergru-;:crn (<- , ·^: ·\νΛ I).

   10. Maschine n.^ch Ars.:

   sceueroare hori^;r-:-i-r unr ν·;:::::;!·; J-.'.vs-JLin:; der 1-körpergrupcen (.-'-,.I .nc -; 7:.-;::sr:in sine.

   k-;-r.n:eic

   11. MaschiAe nach A-.roruch 10, .-icurch

   Hydraulikmotcren (43 bis 43) als Steuereinrichtung eine Kolben—Zvlinder—.-.norcnunq κζ9) mi-: aeüi^iiisairer ivoibt=."»o;ar,: (9C) zugeordnet ist.

   12. HaschΪΓ.ε nach Anspruch IG oce_ ".'.; ·:η·:. 11. racurch ae-:ennzeichnet. d?.ß Steuermittel (V'-ncii 124) vor je sehen sind zum Bestimmen der Antriebsrichtunc der Haschine.

   13. Maschine nach einem oder mehreren der Ansprüche 10 bis 12, dadurch qekennzeichnet, daß Steuermittel (Ventil 127) vorgesehen sind zum Erzeugen einer Drehbewegung der Maschine,

   14. Maschine nach Anspruch 11, dadurch qekennzeichnet, daß Abtast- und Steuermittel (134, 135, 136, 137, 141 und 143) vorgesehen sind zur von der Position der Kolbenstange (90 abhäneigen Steuerung der die horizontale Bewegung der

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   faschine bewirkenden !-'■•nrauii".-::;o--)r'>r (-"7 u: :i 48).

   blenz, 21. Juni 1'·7Γ.