EP1411175B1

EP1411175B1 - Soil compacting device

Info

Publication number: EP1411175B1
Application number: EP20030022800
Authority: EP
Inventors: Hermann Greschner
Original assignee: Rammax Maschinenbau GmbH
Current assignee: Rammax Maschinenbau GmbH
Priority date: 2002-10-15
Filing date: 2003-10-11
Publication date: 2009-03-18
Anticipated expiration: 2023-10-11
Also published as: EP1411175A2; EP1411175A3

Description

Die Erfindung betrifft eine Bodenverdichtungsvorrichtung, die mittels einer Schnellwechseleinrichtung am Arm des Baggers oder dergleichen befestigbar ist. Solche Bodenverdichtungsvorrichtungen, wie sie beispielsweise aus der DE 201 05 427 U1 bekannt sind, 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.The invention relates to a soil compacting device, which can be fastened by means of a quick-change device on the arm of the excavator or the like. Such soil compacting devices, such as those from the DE 201 05 427 U1 are known, characterized in that they can be extremely quickly and effortlessly mounted on an excavator or the like and when not in use just as easily dismantled and replaced with another tool. Since the soil compactor is controlled by the hydraulic control of the excavator, only a few adjustments, for example a rotation about a vertical axis can be made in the known soil compactors. However, setting the soil compactor to the respective soil conditions is not possible.

Aus der US 4,221,499 ist ein Walzenverdichter bekannt, bei dem die Amplitude des Schwingungserzeugers kontinuierlich verstellbar ist. Dieser Verdichter ist jedoch nicht an einen Baggerarm anbaubar und kann ausschließlich durch Amplitudenänderung an verschiedene Böden angepasst werden, was oft nicht ausreicht.From the US 4,221,499 is a roller compressor is known in which the amplitude of the vibrator is continuously adjustable. However, this compressor can not be attached to an excavator arm and can only be adapted to different soils by changing the amplitude, which is often not sufficient.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen an einen Bagger oder dergleichen anbaubaren Bodenverdichter zu schaffen, dessen Schwingungen mindestens besser als bei den bekannten Verdichtern an die jeweiligen Bodengegebenheiten anpassbar sind.The present invention has for its object to provide an attachable to an excavator or the like soil compactor whose vibrations are at least better than in the known compressors to the respective soil conditions customizable.

Die Aufgabe wird mit einer Bodenverdichtungsvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. 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.The object is achieved with a soil compaction device having the features of claim 1. Due to the adjustability of the eccentricity, the amplitude of the vibrator is adjustable. The adjustment of the imbalance weight can for example be done solely by the centrifugal force at a certain speed is exceeded. In this case, the eccentricity can be adjusted continuously or between two end positions.

Auch die Frequenz des Schwingungserzeugers ist bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung verstellbar. Dies erfolgt dadurch, dass ein Hydraulikventil vorgesehen ist, das die Öldurchflussmenge durch den Erregerantrieb steuert. Zur Verstellung der Frequenz des Schwingungserzeugers sind somit keine elektrischen Einrichtungen erforderlich. Die Einstellung der Frequenz kann allein mittels der Hydraulikvorrichtung des Baggers durchgeführt werden.The frequency of the vibrator is adjustable in the device according to the invention. This is done by providing a hydraulic valve that controls the oil flow rate through the exciter drive. To adjust the frequency of the vibrator thus no electrical equipment is required. The adjustment of the frequency can be carried out solely by means of the hydraulic device of the excavator.

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.Further advantages result if the vibration generator has a second shaft with an eccentrically mounted weight for generating directed vibrations. In this way, an automatic forward movement of the vibrator is possible. By reversing the direction of rotation of the waves and the direction of movement can be reversed.

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.In a preferred embodiment, the quick-change device can also have a pivot bearing, which allows pivoting of the soil compacting device by 360 °. The compacting device is then optimally adaptable to the respective spatial conditions.

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.For rapid assembly and disassembly of the compacting device, it is also advantageous if the quick-change device bushings for hydraulic oil or compressed air for controlling and driving the soil compacting device ... having. When connecting the quick-change device to the excavator arm, the hydraulic or compressed-air connections to the soil compacting device can be automatically closed.

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.The soil compacting device may be, for example, a roller compactor or a plate compactor. In the embodiment as a roller compressor, it is advantageous if the vibration generator of the roller compressor is integrated in the roller body. As a result, the unbalance weight is protected from damage. In addition, the introduction of force of the eccentrically mounted weight to the soil in the integrated arrangement in the roller body is more favorable than in an arrangement of the imbalance weight above the roller body, as is the case with the cultivation compressors according to the prior art.

Zusätzlich zum exzentrisch gelagerten Unwuchtgewicht kann auch der Motor des Schwingungserzeugers im Walzenkörper geschützt und Platz sparend angeordnet sein.In addition to the eccentrically mounted imbalance weight and the engine of the vibrator can be protected in the roll body and arranged to save space.

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.Further advantages arise when the oil lines for the engine of the vibrator are guided centrally in the roll body up to the connection to the quick-change device. In the known cultivation compressors, the oil lines run along the side of the roll body where they can easily be damaged. With a central management of the oil lines this danger is avoided.

Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsbeispiele erfindungsgemäßer Bodenverdichtungsvorrichtungen anhand der Zeichnungen näher beschrieben.Hereinafter, preferred embodiments of the invention Bodenverdichtungsvorrichtungen be described with reference to the drawings.

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.

Show it:

Fig. 1: a perspective view of a roll attachment compressor with quick-change device;
Fig. 2: a partially cutaway detail view of the roller body of the add-on compactor Fig. 1 ;
Fig. 3: another, partially cutaway view of the roll body of the attached compactor Fig. 1 ;
Fig. 4: a perspective view of a Plattenanbauverdichters with quick change device;
Fig. 5: a view of the lower part of the plate compactor Fig. 4 with vibrator;
Fig. 6: a detailed view of the vibrator from 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.The soil compacting device used in Fig. 1 is a roll cultivation compressor 10. The roll cultivation compressor 10 has a roller body 11 with a structured surface 11.1. The roller body 11 is vibration-damped mounted on a receptacle 12, which in turn can be fastened by means of a quick-change device 13 to an arm of an excavator, not shown here or the like. The quick-change device 13 has not shown here hydraulic bushings, which automatically when coupling the quick-change device 13 to the excavator be coupled to the hydraulic lines of the excavator. Between the quick-change device 13 and the receptacle 12 for the roller body 11, a pivot bearing 14 is arranged, which allows a rotation of the roller body 11 by 360 °. Also, the pivot bearing 14 has hydraulic bushings, so that no hose lines are required, which would hinder the rotational movement of the attachment compressor 10.

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. Fig. 2 shows a detailed view of the roller body 11 of the soil compaction device 10 from Fig. 1 in partially cut condition. In this case, a motor 15 of a vibration generator 30, which is integrated in the roller body 11 and thus protected on all sides and not shown here eccentrically mounted weight, which is also integrated in the roller body 11, shown. The arrangement of the imbalance weight in the roller body 11 allows an optimal introduction of force to the soil to be compacted. In this case, preferably, the eccentricity of the weight be adjustable, so that the amplitude generated, the vibrations generated can be varied. The frequency of the oscillator 30 can also be varied.

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.The partially cutaway view of the roller body 11 according to Fig. 3 again shows the motor 15 of the vibrator 30 and also hydraulic lines 17, 18, in a roll body 11 in two halves dividing and out Fig. 2 apparent central housing 16 are guided. This type of arrangement of the hydraulic lines 17, 18 optimally protects them from damage in the harsh operating conditions of the add-on compactor. Easily tapped oil lines are thus avoided in this construction.

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. 4 shows a soil compacting device in the form of a plate compactor 20 with a vibrating plate 21. The plate compactor 20 is instead of the roller compactor 10 from Fig. 1 arranged on the quick-change device 13 and also pivotable through the pivot bearing 14 by 360 °. The quick-change device 13 is shown here from above, so that two mounting brackets 13.1, 13.2 and a hydraulic coupling mechanism 19 can be seen.

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. Fig. 5 now shows the vibrating plate 21 of the plate compactor 20 Fig. 4 together with the vibration generating device 30 '. The vibration generating device 30 'is shown in detail again in Fig. 6. It has a shaft 31 with an eccentrically mounted weight 32, wherein the eccentricity of the weight 32 is adjustable in a manner not shown here, so that the vibrating plate 21 in vibrations with different amplitude displaceable and thus setting the plate compactor 20 to different Ground conditions is possible. The shaft 31 is driven by a motor 15 '. The motor 15 'can be controlled via a not shown in the drawing hydraulic valve such that depending on the oil flow rate, the rotational speed of the shaft 31 is larger or smaller. As a result, besides the amplitude of the generated oscillation, its frequency can also be changed. In this case, the amplitude change and the frequency change can be coupled together. This is for example possible because the weight 32 is carried on a higher speed of the shaft 31 to the outside, so that at the same time increases the amplitude of the vibration with the frequency.

Claims

Soil compacting device (10, 20) which can be fastened by means of a quick-change attachment (13) to the arm of an excavator or the like and which comprises a vibration generator (30, 30') with an eccentrically mounted weight (32) driven in rotation, characterised in that the eccentricity of the weight is adjustable and that the frequency of the vibration generator (30, 30') can be adjusted by means of a hydraulic valve which controls the oil flow rate through the exciter drive (15, 15').
Soil compacting device (10, 20) according to claim 1, characterised in that the eccentricity is steplessly adjustable.
Soil compacting device (10, 20) according to claim 1, characterised in that the eccentricity can be adjusted between two positions.
Soil compacting device (10, 20) according to one of claims 1 to 3, characterised in that the vibration generator (30, 30') has a second shaft (31) with an eccentrically mounted weight (32) for generating directed vibrations.
Soil compacting device (10, 20) according to one of claims 1 to 4, characterised in that the quick-change attachment (13) has a pivot bearing (14) allowing the soil compacting device (11, 20) to swing through 360°.
Soil compacting device (10, 20) according to one of claims 1 to 5, characterised in that the quick-change attachment (13) comprises ducts for hydraulic oil or compressed air for actuating and driving the soil compacting device (10, 20).
Soil compacting device (10, 20) according to claim 6, characterised in that the hydraulic or compressed-air ports to the soil compacting device (10, 20) are closed when the quick-change attachment (13) is coupled to the excavator arm.
Soil compacting device (10, 20) according to one of claims 1 to 7, characterised in that it is a roller compacter (10).
Soil compacting device (10, 20) according to claim 8, characterised in that the vibration generator (30) of the roller compacter is integrated into the roller body (11).
Soil compacting device (10, 20) according to claim 8, characterised in that the motor (15) of the vibration generator (30) is integrated into the roller body (11).
Soil compacting device (10, 20) according to one of claims 8 to 10, characterised in that the oil lines (17, 18) for the motor (15) of the vibration generator (30) are guided centrally upwards in the roller body (11) for connection to the quick-change attachment (13).
Soil compacting device (10, 20) according to one of claims 1 to 7, characterised in that it is a plate compactor (20).