EP1411175A2 - Bodenverdichtungsvorrichtung - Google Patents

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EP1411175A2
EP1411175A2 EP03022800A EP03022800A EP1411175A2 EP 1411175 A2 EP1411175 A2 EP 1411175A2 EP 03022800 A EP03022800 A EP 03022800A EP 03022800 A EP03022800 A EP 03022800A EP 1411175 A2 EP1411175 A2 EP 1411175A2
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EP
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soil
soil compacting
quick
compacting device
vibration generator
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Hermann Greschner
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Rammax Maschinenbau GmbH
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Rammax Maschinenbau GmbH
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    • E02F3/04—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven
    • E02F3/96—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with arrangements for alternate or simultaneous use of different digging elements
    • E02F3/967—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with arrangements for alternate or simultaneous use of different digging elements of compacting-type tools
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D3/00—Improving or preserving soil or rock, e.g. preserving permafrost soil
    • E02D3/02—Improving by compacting
    • E02D3/026—Improving by compacting by rolling with rollers usable only for or specially adapted for soil compaction, e.g. sheepsfoot rollers
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    • E02D3/00—Improving or preserving soil or rock, e.g. preserving permafrost soil
    • E02D3/02—Improving by compacting
    • E02D3/046—Improving by compacting by tamping or vibrating, e.g. with auxiliary watering of the soil
    • E02D3/068—Vibrating apparatus operating with systems involving reciprocating masses

Definitions

  • the invention relates to a soil compaction device, the using a quick-change device on the arm of the excavator or the like is attachable.
  • soil compaction devices are already known and are characterized by that they are extremely quick and effortless to an excavator or the like can be installed and when not in use easily dismantled and exchanged for another tool can be.
  • the soil compactor through the Hydraulic control of the excavator can also be controlled at the known soil compactors only a few adjustments, for example made a rotation about a vertical axis become. An adjustment of the soil compactor to the respective one However, ground conditions are not possible.
  • the present invention is based on the object attachable to an excavator or the like create its vibrations at least in amplitude the respective floor conditions are adaptable.
  • soil compaction means a quick-change device on the arm of the excavator or The like can be attached and the one vibration generator with a rotating driven, eccentrically mounted Weight, whose eccentricity is adjustable.
  • the adjustability of the eccentricity is the amplitude of the Vibration generator adjustable.
  • the adjustment of the unbalance weight can, for example, by centrifugal force alone Exceed a certain speed. It can the eccentricity continuously or between two end positions be adjustable.
  • the frequency of the vibration generator can also be preferred be adjustable. This can be done, for example, by that a hydraulic valve is provided that measures the oil flow rate controlled by the exciter drive. For adjustment the frequency of the vibration generator are then not electrical Facilities required. The frequency setting can be done solely by means of the hydraulic device of the excavator be performed.
  • the quick-change device also have a pivot bearing that pivots the soil compaction device allows 360 °.
  • the compression device is then optimal to the respective adaptable to spatial conditions.
  • the quick-change device Feedthroughs for hydraulic oil or compressed air Control and drive the soil compaction device having. You can connect the quick-change device the hydraulic or compressed air connections to the excavator arm automatically closed to the soil compaction device become.
  • the soil compaction device can be, for example, a roller compactor or be a plate compactor.
  • a roller compactor it is advantageous if the Vibration generator of the roller compressor in the roller body is integrated. This prevents the unbalance weight from being damaged protected.
  • the force application of the eccentric weight stored on the soil at the integrated Arrangement in the roller body cheaper than an arrangement of the unbalance weight above the roller body, like this the case with the mounted compressors according to the state of the art is.
  • the motor of the vibration generator is protected in the roller body and be arranged to save space.
  • the soil compacting device shown in Fig. 1 is a roller mounted compactor 10.
  • the roller mounted compactor 10 has a roller body 11 with a structured surface 11.1 on.
  • the roller body 11 is vibration-damped mounted on a receptacle 12, which in turn by means of a Quick-change device 13 on a not shown here Arm of an excavator or the like is attachable.
  • the Quick-change device 13 has not shown here Hydraulic feedthroughs on when coupling the Quick change device 13 to the excavator arm automatically be coupled to the hydraulic lines of the excavator arm.
  • a rotary bearing 14 is arranged, the one Allows rotation of the roller body 11 through 360 °. That too Rotary bearing 14 has hydraulic bushings, so that none Hose lines are required, the rotational movement of the Mount compressor 10 would hinder.
  • FIG. 2 shows a detailed view of the roller body 11 of the soil compacting device 10 from Fig. 1 in partially cut Status.
  • a motor 15 of a vibration generator 30, which is integrated in the roller body 11 and thus is protected on all sides and one not shown here eccentrically mounted weight, which is also in the roller body 11 is shown.
  • the arrangement of the unbalance weight in the roller body 11 allows an optimal introduction of force on the soil to be compacted. It can preferably the eccentricity of the weight can be adjusted so that with the amplitude of the vibrations generated can be varied.
  • the frequency of the vibration generator 30 can also be vary.
  • the partially cut-away view of the roller body 11 3 shows the motor 15 of the vibration generator again 30 and also hydraulic lines 17, 18 which in one dividing the roller body 11 in half and from FIG. 2 apparent central housing 16 are guided. That kind of The arrangement of the hydraulic lines 17, 18 optimally protects them from damage in the harsh operating conditions of the mounted compactor. Oil lines that are easy to tear off are used in this So construction avoided.
  • Fig. 4 shows a soil compaction device in the form of a Plate compressor 20 with a vibrating plate 21.
  • the plate compressor 20 is instead of the roller compactor 10 from FIG. 1 arranged on the quick-change device 13 and also pivotable through 360 ° by the pivot bearing 14.
  • the quick-change device 13 is shown here from above, so that two mounting brackets 13.1, 13.2 and a hydraulic coupling facial expression 19 can be seen.
  • the vibration generating device 30 ' is there shown again in detail in Fig. 6. It shows a wave 31 with an eccentrically mounted weight 32, wherein the eccentricity of the weight 32 to one not closer here shown way is adjustable so that the vibrating plate 21 in vibrations with different amplitudes moveable and thus an adjustment of the plate compressor 20 possible on different soil conditions is.
  • the shaft 31 is driven by a motor 15 '.
  • the Motor 15 ' can have a not shown in the drawing Hydraulic valve can be controlled so that depending from the oil flow rate the rotation speed the shaft 31 becomes larger or smaller. This allows in addition to the amplitude of the generated vibration and its frequency change. The change in amplitude and the Frequency change to be coupled together. For example, this is possible that the weight 32 at a higher speed of the shaft 31 is carried further to the outside, so that with the frequency, the amplitude the vibration increases.

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Abstract

Eine Bodenverdichtungsvorrichtung (10), die mittels einer Schnellwechseleinrichtung (13) am Arm eines Baggers oder dergleichen befestigbar ist und die einen Schwingungserzeuger mit einem rotierend angetriebenen, exzentrisch gelagerten Gewicht, dessen Exzentrizität verstellbar ist, aufweist. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine Bodenverdichtungsvorrichtung, die mittels einer Schnellwechseleinrichtung am Arm des Baggers oder dergleichen befestigbar ist. Solche Bodenverdichtungsvorrichtungen sind bereits bekannt und zeichnen sich dadurch aus, dass sie äußerst rasch und mühelos an einen Bagger oder dergleichen montiert werden können und bei Nichtgebrauch ebenso mühelos wieder demontiert und gegen ein anderes Werkzeug ausgetauscht werden können. Da der Bodenverdichter durch die Hydrauliksteuerung des Baggers mitgesteuert wird, können bei den bekannten Bodenverdichtern nur wenige Verstellungen, beispielsweise eine Drehung um eine senkrechte Achse vorgenommen werden. Eine Einstellung des Bodenverdichters auf die jeweiligen Bodengegebenheiten ist jedoch nicht möglich.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen an einen Bagger oder dergleichen anbaubaren Bodenverdichter zu schaffen, dessen Schwingungen mindestens in der Amplitude an die jeweiligen Bodengegebenheiten anpassbar sind.
Die Aufgabe wird gelöst mit einer Bodenverdichtung, die mittels einer Schnellwechseleinrichtung am Arm des Baggers oder dergleichen befestigbar ist und die einen Schwingungserzeuger mit einem rotierend angetriebenen, exzentrisch gelagerten Gewicht, dessen Exzentrizität verstellbar ist, aufweist. Durch die Verstellbarkeit der Exzentrizität ist die Amplitude des Schwingungserzeugers einstellbar. Die Verstellung des Unwuchtgewichts kann beispielsweise allein durch die Fliehkraft bei Überschreiten einer bestimmten Drehzahl erfolgen. Dabei kann die Exzentrizität stufenlos oder auch zwischen zwei Endstellungen verstellbar sein.
Auch die Frequenz des Schwingungserzeugers kann vorzugsweise verstellbar sein. Dies kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass ein Hydraulikventil vorgesehen wird, das die Öldurchflussmenge durch den Erregerantrieb steuert. Zur Verstellung der Frequenz des Schwingungserzeugers sind dann keine elektrischen Einrichtungen erforderlich. Die Einstellung der Frequenz kann allein mittels der Hydraulikvorrichtung des Baggers durchgeführt werden.
Weitere Vorteile ergeben sich, wenn der Schwingungserzeuger eine zweite Welle mit einem exzentrisch gelagerten Gewicht zur Erzeugung gerichteter Schwingungen aufweist. Auf diese Weise ist auch ein selbsttätiges Vorwärtsbewegen des Schwingungserzeugers möglich. Durch Umkehr der Rotationsrichtung der Wellen kann auch die Bewegungsrichtung umgekehrt werden.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform kann die Schnellwechseleinrichtung außerdem ein Drehlager aufweisen, das ein Verschwenken der Bodenverdichtungsvorrichtung um 360° erlaubt. Die Verdichtungsvorrichtung ist dann optimal an die jeweiligen räumlichen Gegebenheiten anpassbar.
Für das rasche Montieren und Demontieren der Verdichtungsvorrichtung ist es außerdem von Vorteil, wenn die Schnellwechseleinrichtung Durchführungen für Hydrauliköl oder Druckluft zur Ansteuerung und zum Antrieb der Bodenverdichtungsvorrichtung aufweist. Dabei können beim Ankoppeln der Schnellwechseleinrichtung an den Baggerarm die Hydraulik- oder Druckluftanschlüsse zur Bodenverdichtungsvorrichtung automatisch geschlossen werden.
Die Bodenverdichtungsvorrichtung kann beispielsweise ein Walzenverdichter oder ein Plattenverdichter sein. Bei der Ausgestaltung als Walzenverdichter ist es von Vorteil, wenn der Schwingungserzeuger des Walzenverdichters im Walzenkörper integriert ist. Dadurch ist das Unwuchtgewicht vor Beschädigungen geschützt. Außerdem ist die Krafteinleitung des exzentrisch gelagerten Gewichts auf das Erdreich bei der integrierten Anordnung im Walzenkörper günstiger als bei einer Anordnung des Unwuchtgewichts oberhalb des Walzenkörpers, wie dies bei den Anbauverdichtern nach dem Stand der Technik der Fall ist.
Zusätzlich zum exzentrisch gelagerten Unwuchtgewicht kann auch der Motor des Schwingungserzeugers im Walzenkörper geschützt und Platz sparend angeordnet sein.
Weitere Vorteile ergeben sich, wenn die Ölleitungen für den Motor des Schwingungserzeugers zentral im Walzenkörper nach oben zum Anschluss an die Schnellwechseleinrichtung geführt sind. Bei den bekannten Anbauverdichtern laufen die Ölleitungen seitlich am Walzenkörper entlang, wo sie leicht beschädigt werden können. Bei einer zentralen Führung der Ölleitungen wird diese Gefahr vermieden.
Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsbeispiele erfindungsgemäßer Bodenverdichtungsvorrichtungen anhand der Zeichnungen näher beschrieben.
Es zeigen:
Fig. 1
eine perspektivische Ansicht eines Walzenanbauverdichters mit Schnellwechseleinrichtung;
Fig. 2
eine teilweise aufgeschnittene Detailansicht des Walzenkörpers des Anbauverdichters aus Fig. 1;
Fig. 3
eine weitere, teilweise aufgeschnittene Ansicht des Walzenkörpers des Anbauverdichters aus Fig. 1;
Fig. 4
eine perspektivische Ansicht eines Plattenanbauverdichters mit Schnellwechseleinrichtung;
Fig. 5
eine Ansicht des Unterteils des Plattenverdichters aus Fig. 4 mit Schwingungserzeuger;
Fig. 6
eine Detailansicht des Schwingungserzeugers aus Fig. 5.
Die Bodenverdichtungsvorrichtung, die in Fig. 1 dargestellt ist, ist ein Walzenanbauverdichter 10. Der Walzenanbauverdichter 10 weist einen Walzenkörper 11 mit strukturierter Oberfläche 11.1 auf. Der Walzenkörper 11 ist schwingungsgedämpft an einer Aufnahme 12 gelagert, die ihrerseits mittels einer Schnellwechseleinrichtung 13 an einem hier nicht dargestellten Arm eines Baggers oder dergleichen befestigbar ist. Die Schnellwechseleinrichtung 13 weist hier nicht näher dargestellte Hydraulikdurchführungen auf, die beim Ankoppeln der Schnellwechseleinrichtung 13 an den Baggerarm automatisch mit den Hydraulikleitungen des Baggerarms gekoppelt werden. Zwischen der Schnellwechseleinrichtung 13 und der Aufnahme 12 für den Walzenkörper 11 ist ein Drehlager 14 angeordnet, das eine Rotation des Walzenkörpers 11 um 360° ermöglicht. Auch das Drehlager 14 weist Hydraulikdurchführungen auf, sodass keine Schlauchleitungen erforderlich sind, die die Drehbewegung des Anbauverdichters 10 behindern würden.
Fig. 2 zeigt eine Detailansicht des Walzenkörpers 11 der Bodenverdichtungsvorrichtung 10 aus Fig. 1 in teilweise aufgeschnittenem Zustand. Dabei ist ein Motor 15 eines Schwingungserzeugers 30, der im Walzenkörper 11 integriert und damit allseitig geschützt ist und ein hier nicht näher dargestelltes exzentrisch gelagertes Gewicht, das ebenfalls im Walzenkörper 11 integriert ist, gezeigt. Die Anordnung des Unwuchtgewichts im Walzenkörper 11 erlaubt eine optimale Krafteinleitung auf den zu verdichtenden Boden. Dabei kann vorzugweise die Exzentrizität des Gewichts verstellbar sein, sodass mit der Amplitude die erzeugten Schwingungen variiert werden können. Auch die Frequenz des Schwingungserzeugers 30 lässt sich variieren.
Die teilweise aufgeschnittene Ansicht des Walzenkörpers 11 gemäß Fig. 3 zeigt wieder den Motor 15 des Schwingungserzeugers 30 und außerdem Hydraulikleitungen 17, 18, die in einem den Walzenkörper 11 in zwei Hälften teilenden und aus Fig. 2 ersichtlichen zentralen Gehäuse 16 geführt sind. Diese Art der Anordnung der Hydraulikleitungen 17, 18 schützt diese optimal vor Beschädigungen bei den rauen Einsatzbedingungen des Anbauverdichters. Leicht abzureißende Ölleitungen werden bei dieser Konstruktion also vermieden.
Fig. 4 zeigt eine Bodenverdichtungsvorrichtung in Form eines Plattenverdichters 20 mit einer Rüttelplatte 21. Der Plattenverdichter 20 ist anstelle des Walzenverdichters 10 aus Fig. 1 an der Schnellwechseleinrichtung 13 angeordnet und ebenfalls durch das Drehlager 14 um 360° verschwenkbar. Die Schnellwechseleinrichtung 13 ist hier von oben gezeigt, sodass zwei Befestigungsbügel 13.1, 13.2 sowie eine Hydraulik-Kopplungsmimik 19 zu erkennen sind.
Fig. 5 zeigt nun die Rüttelplatte 21 des Plattenverdichters 20 aus Fig. 4 zusammen mit der Schwingungserzeugungsvorrichtung 30'. Die Schwingungserzeugungsvorrichtung 30' ist dabei im Detail noch einmal in Fig. 6 gezeigt. Sie weist eine Welle 31 mit einem exzentrisch gelagerten Gewicht 32 auf, wobei die Exzentrizität des Gewichts 32 auf eine hier nicht näher dargestellte Art und Weise verstellbar ist, sodass die Rüttelplatte 21 in Schwingungen mit unterschiedlicher Amplitude versetzbar und damit eine Einstellung des Plattenverdichters 20 auf unterschiedliche Bodenbeschaffenheiten möglich ist. Die Welle 31 wird von einem Motor 15' angetrieben. Der Motor 15' kann dabei über ein in der Zeichnung nicht gezeigtes Hydraulikventil derart angesteuert werden, dass in Abhängigkeit von der Öldurchflussmenge die Rotationsgeschwindigkeit der Welle 31 größer oder kleiner wird. Dadurch lässt sich neben der Amplitude der erzeugten Schwingung auch deren Frequenz verändern. Dabei können die Amplitudenänderung und die Frequenzänderung miteinander gekoppelt sein. Dies ist beispielsweise dadurch möglich, dass das Gewicht 32 bei einer höheren Drehzahl der Welle 31 weiter nach außen getragen wird, sodass sich mit der Frequenz gleichzeitig auch die Amplitude der Schwingung erhöht.

Claims (14)

  1. Bodenverdichtungsvorrichtung (10, 20), die mittels einer Schnellwechseleinrichtung (13) am Arm eines Baggers oder dergleichen befestigbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen Schwingungserzeuger (30, 30') mit einem rotierend angetriebenen, exzentrisch gelagerten Gewicht (32), dessen Exzentrizität verstellbar ist, aufweist.
  2. Bodenverdichtungsvorrichtung (10, 20) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Exzentrizität stufenlos verstellbar ist.
  3. Bodenverdichtungsvorrichtung (10, 20) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Exzentrizität zwischen zwei Stellungen verstellbar ist.
  4. Bodenverdichtungsvorrichtung (10, 20) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Frequenz des Schwingungserzeugers (30, 30') verstellbar ist.
  5. Bodenvorrichtungsvorrichtung (10, 20) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Frequenz mittels eines Hydraulikventils, dass die Öldurchflussmenge durch den Erregerantrieb (15, 15') steuert, verstellbar ist.
  6. Bodenverdichtungsvorrichtung (10, 20) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwingungserzeuger (30, 30') eine zweite Welle (31) mit einem exzentrisch gelagerten Gewicht (32) zur Erzeugung gerichteter Schwingungen aufweist.
  7. Bodenverdichtungsvorrichtung (10, 20) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Schnellwechseleinrichtung (13) ein Drehlager (14) aufweist, das ein Verschwenken der Bodenverdichtungsvorrichtung (11, 20) um 360° erlaubt.
  8. Bodenverdichtungsvorrichtung (10, 20) nach einem der Ansprüche 1 bis 7. dadurch gekennzeichnet, dass die Schnellwechseleinrichtung (13) Durchführungen für Hydrauliköl oder Druckluft zur Ansteuerung und zum Antrieb der Bodenverdichtungsvorrichtung (10, 20) aufweist.
  9. Bodenverdichtungsvorrichtung (10, 20) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass beim Ankoppeln der Schnellwechseleinrichtung (13) an den Baggerarm die Hydraulik- oder Druckluftanschlüsse zur Bodenverdichtungsvorrichtung (10, 20) geschlossen werden.
  10. Bodenverdichtungsvorrichtung (10, 20) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass sie ein Walzenverdichter (10) ist.
  11. Bodenverdichtungsvorrichtung (10, 20) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwingungserzeuger (30) des Walzenverdichters im Walzenkörper (11) integriert ist.
  12. Bodenverdichtungsvorrichtung (10, 20) nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Motor (15) des Schwingungserzeugers (30) im Walzenkörper (11) integriert ist.
  13. Bodenverdichtungsvorrichtung (10, 20) nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Ölleitungen (17, 18) für den Motor (15) des Schwingungserzeugers (30) zentral im Walzenkörper (11) nach oben zum Anschluss an die Schnellwechseleinrichtung (13) geführt sind.
  14. Bodenverdichtungsvorrichtung (10, 20) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass sie ein Plattenverdichter (20) ist.
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