EP2599919A1 - Vorrichtung zur Hubverstellung einer Stampfleiste eines Straßenfertigers - Google Patents

Vorrichtung zur Hubverstellung einer Stampfleiste eines Straßenfertigers Download PDF

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EP2599919A1
EP2599919A1 EP12007935.5A EP12007935A EP2599919A1 EP 2599919 A1 EP2599919 A1 EP 2599919A1 EP 12007935 A EP12007935 A EP 12007935A EP 2599919 A1 EP2599919 A1 EP 2599919A1
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EP
European Patent Office
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camshaft
cam
carrier
dead center
tamping bar
Prior art date
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Granted
Application number
EP12007935.5A
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English (en)
French (fr)
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EP2599919B1 (de
Inventor
Jens Wagner
Karl-Hermann Mötz
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bomag GmbH and Co OHG
Original Assignee
Bomag GmbH and Co OHG
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Publication date
Application filed by Bomag GmbH and Co OHG filed Critical Bomag GmbH and Co OHG
Publication of EP2599919A1 publication Critical patent/EP2599919A1/de
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01C—CONSTRUCTION OF, OR SURFACES FOR, ROADS, SPORTS GROUNDS, OR THE LIKE; MACHINES OR AUXILIARY TOOLS FOR CONSTRUCTION OR REPAIR
    • E01C19/00—Machines, tools or auxiliary devices for preparing or distributing paving materials, for working the placed materials, or for forming, consolidating, or finishing the paving
    • E01C19/48—Machines, tools or auxiliary devices for preparing or distributing paving materials, for working the placed materials, or for forming, consolidating, or finishing the paving for laying-down the materials and consolidating them, or finishing the surface, e.g. slip forms therefor, forming kerbs or gutters in a continuous operation in situ
    • E01C19/4833—Machines, tools or auxiliary devices for preparing or distributing paving materials, for working the placed materials, or for forming, consolidating, or finishing the paving for laying-down the materials and consolidating them, or finishing the surface, e.g. slip forms therefor, forming kerbs or gutters in a continuous operation in situ with tamping or vibrating means for consolidating or finishing, e.g. immersed vibrators, with or without non-vibratory or non-percussive pressing or smoothing means
    • E01C19/4853—Apparatus designed for railless operation, e.g. crawler-mounted, provided with portable trackway arrangements
    • E01C19/486—Apparatus designed for railless operation, e.g. crawler-mounted, provided with portable trackway arrangements with non-vibratory or non-percussive pressing or smoothing means; with supplemental elements penetrating the paving to work the material thereof

Definitions

  • the invention relates to a device for the stroke adjustment of a tamping bar of a paver with a rotating drive for the tamping bar, the tamping bar is placed in an oscillating vertical movement with an upper and a lower dead center, with a Exzenterverstellvorraum and a position adjustment for the camshaft (13) in the vibration level.
  • Road pavers are known to be used for the production of traffic areas on a planum.
  • the paving material for example, asphalt
  • a tamping strip also called tamper
  • the tamping bar is connected via push rods with a rotating drive in such a way that with each revolution of the drive an oscillating vertical movement is generated, which is referred to as the amplitude or stroke of the tamping bar.
  • the drive consists in known ramming strips, for example, a crankshaft.
  • the compaction by a tamping bar of a paver usually does not replace a subsequent compaction by a roller, which is why in the compression by a tamping strip is also spoken of a pre-compaction.
  • a high pre-compaction by a tamping bar is advantageous because a better flatness of the built-in surface is achieved. It is also particularly efficient as it is done at the highest possible temperature of the paving material and minimizes the risk of material shedding during subsequent roll compaction. In addition, the compaction performance of the rolls can be reduced.
  • the known tamping strips have a flat base with a width of about 2 to 3 cm and an inlet slope at its front of about 60 °.
  • This geometry has been chosen so that all installation materials used and the usual layer thicknesses can be installed without damaging the installation material or the built-in unit. It is a compromise that does not affect all thicknesses and materials equally well.
  • the material is compressed only slightly in the vertical direction (compressed), but mainly pushed forward. It is based on the material that is already under the screed, which supports the further flow of material under the screed something.
  • a generic drive for a tamping bar is off DE 1459670 B known.
  • the eccentric shaft is arranged on a pivot lever whose pivot angle is adjustable.
  • an eccentric bushing is twisted, wherein it can assume two positions, which are defined by angularly offset stops and allow two different ram stripe amplitudes.
  • a reversal of direction of the eccentric shaft is required.
  • the stoppers or the follower engaged therewith can be circumferentially offset at predetermined intervals to set different strokes. The stroke can be adjusted in this way only gradually.
  • the invention is therefore based on the object to provide a device of the type mentioned, with which a simple stroke adjustment without interrupting the operation can be made.
  • the device comprises a Hubverstellvortechnische and a position adjustment for the camshaft in the plane of vibration and a forced coupling for the Exzenterverstellvortechnisch and the Wellenpositionsverstellvortechnisch, with which a change in the eccentricity is compensated by an equal displacement of the camshaft in such a way in that only the top dead center is adjusted and the bottom dead center is kept unchanged.
  • the invention has the advantage that the bottom surface of the ram strip remains at bottom dead center with a change in the stroke regardless of the set stroke in a plane with the base surface of the screed. This makes it possible that the width of the base of the tamping bar can be increased so far in comparison to conventional tamping that even high layer thicknesses can be compacted well vertically. If thinner layers are to be compacted, a suitable stroke can readily be set. A readjustment after a stroke change is therefore not required. A stroke change can therefore be carried out quickly. Another advantage is that the stroke can be kept basically small, which reduces the wear and working noise.
  • the cam and the camshaft can be adjusted with separate drives, which are controlled in dependence on each other.
  • a preferred development of the invention is that the offset of the cam rotation axis is performed by changing the camshaft position.
  • the forced displacement of the camshaft takes place in that a coupling with the cam takes place through a mechanical or hydrostatic transmission. In this way, the required for the coupling conversion of a translational movement in a rotational movement can be carried out appropriate.
  • the cam is arranged radially displaceable on the camshaft, that the camshaft is arranged on a camshaft carrier, which is arranged pivotably or displaceably on a base frame of a screed of the paver, and that the coupling consists of two series-connected cam gears with which a linear relative movement between the camshaft carrier and the base frame on the one hand to a relative movement between the cam and the camshaft on the other hand is transmitted.
  • Another preferred embodiment of the invention is that for adjusting the shaft position, two cams each with a Exzenterverstellvorraum spaced from each other are arranged on the camshaft, and that the Wellenpositionsverstellvortechnische is operatively connected to both cams.
  • connection of the two cam gears is particularly simple in that they are connected via a coaxially mounted in the crankshaft adjusting.
  • the adjusting shaft is designed as a spindle or as axially displaceable, rotatably mounted in the crankshaft shaft, and in each case a cam member is connected to the cam or the camshaft carrier.
  • Fig. 1 and 2 is a tamping strip 10 of a paver (not shown) via two push rods 11 with a device 12 for stroke adjustment of the ram 10 is connected.
  • the device 12 has a cam drive with a camshaft 13, which is fastened via bearing blocks 14 to a camshaft carrier 15.
  • the camshaft carrier 15 is height-displaceably arranged on a base frame 16 of a known screed (not shown) of the paver.
  • the camshaft 13 is provided with two eccentric cams 19 (FIG. Fig. 2 ), each cooperating with a joint head 20 on the push rods 11.
  • the rod ends 20 are provided with concentric bearing eyes.
  • the screed has a sliding plate 17 whose base 18 is substantially flat and rests on the material to be installed.
  • the tamping bar 10 is in the direction of travel of the finisher in front of the slide plate 17.
  • the tamping bar 10 driven by the camshaft 13 performs oscillating vertical oscillations according to arrow h between a top dead center TO and a bottom dead center TU.
  • the cam drive generates a constant stroke of the tamping bar 10, which by the eccentricity of the cam 19 (FIG. Fig. 2 ).
  • the two cams of the camshaft 13 are covered by the rod ends 20, which in each case have a cam and in each case an eccentric adjusting device 21 a, 21 b (FIG. Fig. 2 .
  • Fig. 3 take up. at maximum deflection of the cam, the tamping bar 10 is deflected so far down into the bottom dead center TU that the bottom of the tamping bar 10 is flat to the base 18 of the slide plate 17. This condition is in the Fig. 1 illustrated.
  • a stepwise stroke change of the ram 10 is achieved by a change in the eccentricity of the cam 19 (see Fig. 2 ) generated.
  • the tamping bar 10 of the bottom dead center TU remains unchanged and it is only the top dead center TO according to arrow .DELTA.h adjusted according to up or down.
  • the displacement of the camshaft rotational axis is effected by a change in the height position of the camshaft 13 by means of a Wellenpositionsverstellvorraum 9 characterized in that the cam carrier 15 according to arrow .DELTA.s on the base frame 16 by the same Amount and in the same direction as the stroke change is moved.
  • the base 18 thus serves as a reference plane for the adjustment of the top dead center TO and the height position of the camshaft, which in turn is dependent on the set stroke of the ram 10th
  • the shaft position adjusting device 9 consists in that the camshaft carrier 15 is designed as a slide which is arranged displaceably on the base frame 16. It further comprises a double-acting hydraulic actuating cylinder 22, which is operatively disposed between the camshaft carrier 15 and the base frame 16.
  • the actuator cylinder 22 may be operated manually by an operator or via a controller.
  • Fig. 2 and Fig. 3 further show, between the Wellenpositionsverstellvortechnisch 9 and each of the two similar Exzenterverstellvortechnischen 21 a, 21 b designed as a mechanical transmission forcible coupling available. It comprises a coupling rod 24, an adjusting shaft 27, and three cam gears 25, 26a, 26b.
  • the connecting rod 24 is located between the base frame 16 and the first cam gear 25.
  • the adjusting shaft 27 operatively connects the first cam gear 25 with the two similar, but opposite second cam gears 26a, 26b in such a way that both cam gears 26a, 26b are operated in the same way , Thus, the first cam gear 25 and one of the two second cam gears 26a and 26b are connected in series.
  • the adjusting shaft 27 is mounted coaxially in the form of a hollow shaft camshaft 13 and has a flat surface 28, via which a non-rotatable and axially and radially displaceable connection to the cam 19 and the camshaft 13 is produced.
  • the first cam mechanism consists of a first helical groove 31, which is formed in a bush 23, and in which a first pin (not shown) engages on the coupling rod 24 serving as a slide.
  • the bushing 23 is rotatably mounted on the camshaft carrier 15 and serves as a bearing for the camshaft 13.
  • the bushing 23 is slidably mounted on the camshaft 13 and is non-slidingly connected to radial driving pin 32 on the adjusting shaft 27.
  • the driving pins 32 are rotatably guided in an annular groove 34 on the inside of the sleeve 23, so that the adjusting shaft 27 can rotate with the camshaft 13. According to Fig.
  • the camshaft 13 is provided with axially extending oblong holes 35 through which the driving pins 32 are guided by the adjusting shaft 27 to the sleeve 23.
  • the second cam gears 26a, 26b each consist of a second helical groove 29 in the cam 19 and each of a radial second pin 30 on the turn serving as a slide adjusting shaft 27th
  • the first cam gear 25 operates in such a way that the coupling rod 24 axially displaces the sleeve 23 on the camshaft 13 during a height adjustment of the camshaft carrier 15 by the vertical force component exerted by the pin on the coupling rod 24 on the first helical groove 31 by the inclination of the first Spiral groove 31 is converted into a horizontal force component.
  • the adjusting shaft 27 is moved together with the sleeve 23.
  • the adjusting shaft 27 may also be provided with a spindle thread, and the sleeve 23 may be formed as a spindle nut.
  • a displacement of the adjusting shaft 27 leads to an actuation of the second cam gears 26a, 26b in such a way that the second pins 30 act on the second helical grooves 29 and lead to a radial displacement of the two cams 19 on the camshaft 13, which is an adjustment of the eccentricity the cam 19 corresponds.
  • the ratios of the three cam gears 25, 26a, 26b are chosen so that the displacement according to arrow .DELTA.s of the cam carrier 15 in the direction of vibration of the tamping bar 10 is exactly as large as the change in the eccentricity of the cam 19, which the change of the stroke according to arrow ⁇ h the tamping bar 10 corresponds.
  • the two second cam gears 26a, 26b are further designed for this purpose so that the eccentricity of the cam 19 is reduced when the cam carrier 15 is displaced downward, and is increased when the cam carrier 15 is displaced upward.
  • the bottom dead center TU of the tamping bar 10 will always be independent of the set stroke of the tamping bar on the reference plane, which is formed by the base 18 of the sliding plate 17 and the screed, and the change of the stroke is compensated with respect to the bottom dead center TU. Only the top dead center TO changed the Hub selectedung according to its location.
  • the eccentric adjusting device 21 can also be actuated directly, for example by the adjusting shaft 27 being displaced directly by an operator or by means of a control (not shown). Then, the eccentric cam 21 kinematicly reverses the shaft position adjuster 9 with the above-described positive coupling acting in the opposite direction.
  • the offset of the cam carrier 15 and thus the offset of the cam rotation axis in the ratio of 1: 1 to the stroke change the tamping bar 10. If instead, height position of the camshaft carrier 15, for example, adjusted along a pivoting cam, because the camshaft carrier is arranged for example on a pivot arm or the camshaft according to Fig. 4 is mounted eccentrically, and / or the transmission ratios of the thrust gear are not linear, a corresponding adjustment must be made so that compensation takes place in the sense described above.
  • a double eccentric for compensating for the change in amplitude is provided according to the arrow ⁇ h of the cam 13.
  • a double eccentric for compensating for the change in amplitude is provided according to the arrow ⁇ h of the cam 13.
  • the bearing eye 36 ' is eccentrically in a disc 37 which is arranged rotatably in a bearing ring 38.
  • the push rod 11 is attached to the bearing ring 38.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Road Paving Machines (AREA)

Abstract

Es wird eine Vorrichtung zur Hubverstellung einer Stampfleiste (10) eines Straßenfertigers beschrieben, bei welchen die Stampfleiste durch eine Nockenwelle (13) mit einem exzentrischen Nocken (19) und einer Nockendrehachse in oszillierende Schwingungen mit einem oberen und einem unteren Totpunkt versetzt wird. Dazu wird eine Exzentrizitätsänderung des Nockens (19) durchgeführt und es wird ein der Exzentrizitätsänderung entsprechender zwangsweiser Versatz der Nockendrehachse (33) zur Beibehaltung des unteren Totpunkts (TU) vorgenommen.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Hubverstellung einer Stampfleiste eines Straßenfertigers mit einem rotierenden Antrieb für die Stampfleiste, wobei die Stampfleiste in eine oszillierende vertikale Bewegung mit einem oberen und einem unteren Totpunkt versetzt wird, mit einer Exzenterverstellvorrichtung und einer Positionsverstellvorrichtung für die Nockenwelle (13) in der Schwingungsebene.
  • Straßenfertiger dienen bekanntlich zur Herstellung von Verkehrsflächen auf einem Planum. Das Einbaumaterial, zum Beispiel Asphalt, wird dabei über die gewünschte Einbaubreite vor einer Einbaubohle verteilt, welche das Einbaumaterial in der gewünschten Einbaudicke auszieht und die Oberfläche glättet. Vor der Einbaubohle kann eine Stampfleiste, die auch Tamper genannt wird, angeordnet sein, welche das Einbaumaterial durch eine stampfende vertikale Bewegung verdichtet und den Fluss des einzubauenden Materials unter die Einbaubohle unterstützt. Dazu ist die Stampfleiste über Schubstangen mit einem rotierenden Antrieb in der Weise verbunden, dass bei jeder Umdrehung des Antriebs eine oszillierende vertikale Bewegung erzeugt wird, die als Amplitude oder Hub der Stampfleiste bezeichnet wird. Der Antrieb besteht bei bekannten Stampfleisten zum Beispiel aus einer Kurbelwelle.
  • Die Verdichtung durch eine Stampfleiste eines Straßenfertigers ersetzt in der Regel nicht eine anschließende Verdichtung durch eine Walze, weshalb bei der Verdichtung durch eine Stampfleiste auch von einer Vorverdichtung gesprochen wird. Eine hohe Vorverdichtung durch eine Stampfleiste ist jedoch vorteilhaft, weil eine bessere Ebenheit der eingebauten Oberfläche erreicht wird. Sie ist auch besonders effizient, da sie bei einer höchstmöglichen Temperatur des Einbaumaterials erfolgt und das Risiko von Materialschieben beim nachfolgenden Walzenverdichten minimiert wird. Außerdem kann die Verdichtungsleistung der Walzen reduziert werden.
  • Die bekannten Stampfleisten haben eine ebene Grundfläche mit einer Breite von ca. 2 bis 3 cm und eine Einlaufschräge an ihrer Vorderseite von ca. 60°. Diese Geometrie wurde gewählt, damit alle verwendeten Einbaumaterialien und üblichen Schichtdicken eingebaut werden können, ohne dass Schäden am Einbaumaterial oder am Einbaugerät auftreten. Es handelt sich um einen Kompromiss, der sich nicht bei allen Schichtdicken und Materialien gleich günstig auswirkt. So wird zum Beispiel bei hohen Schichtstärken und schmaler Grundfläche der Stampfleiste das Material nur geringfügig in vertikaler Richtung komprimiert (verdichtet), sondern überwiegend nach vorne geschoben. Dabei stützt es sich an dem Material, welches sich bereits unter der Einbaubohle befindet, ab, was den weiteren Materialfluss unter die Einbaubohle etwas unterstützt. Mit einer breiteren Grundfläche der Stampfleiste kann man zwar eine Erhöhung der vertikalen Kompression (Verdichtung) bei dicken Schichten erzielen, aber bei dünnen Schichten im Bereich von ca. 2 cm besteht die Gefahr von Kornzertrümmerung, da das Material nicht mehr nach vorne wegfließt. Die vertikalen Reaktionskräfte einer breiteren Stampfleiste heben die damit verbundene Einbaubohle bei jedem Hub so weit an, dass Wellen an der Oberfläche des eingebauten Materials entstehen.
  • Es ist zwar bekannt, die Schwingamplitude einer Stampfleiste manuell zu verstellen. Allerdings erfordert dies einen hohen Montageaufwand, da zu diesem Zweck erst ein Zugang für den Bediener zur Verstelleinrichtung geschaffen werden muss. In der Regel muss auch zumindest ein Teil der Maschinenverkleidung entfernt werden. Das bedeutet, dass der Betrieb des Straßenfertigers unterbrochen werden muss, was sich ungünstig auf die Qualität der einzubauenden Materialschicht auswirkt.
  • Ein gattungsgemäßer Antrieb für eine Stampfleiste ist aus DE 1459670 B bekannt. Die Exzenterwelle ist dabei an einem Schwenkhebel angeordnet, dessen Schwenkwinkel verstellbar ist. Bei einer Ausführung gemäß EP 2325391 A1 wird zur Verstellung der Stampfleistenamplitude eine Exzenterbuchse verdreht, wobei sie zwei Positionen einnehmen kann, die durch winkelversetzte Anschläge definiert werden und zwei unterschiedliche Stampfleistenamplituden ermöglichen. Dazu ist eine Drehrichtungsumkehr der Exzenterwelle erforderlich. Die Anschläge oder der damit in Eingriff stehende Mitnehmer können in vorbestimmten Abständen in Umfangsrichtung versetzt werden, um unterschiedlich große Hübe einzustellen. Der Hub kann auf diese Weise nur stufenweise verstellt werden.
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art anzugeben, mit welcher eine einfache Hubverstellung ohne Unterbrechung des Betriebs vorgenommen werden kann.
  • Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass die Vorrichtung eine Hubverstellvorrichtung und eine Positionsverstellvorrichtung für die Nockenwelle in der Schwingungsebene und eine zwangsweise Kopplung für die Exzenterverstellvorrichtung und die Wellenpositionsverstellvorrichtung aufweist, mit welcher eine Veränderung der Exzentrizität durch einen gleich großen Versatz der Nockenwelle in der Weise kompensiert wird, dass nur der obere Totpunkt verstellt und der untere Totpunkt unverändert gehalten wird. Bevorzugte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
  • Die Erfindung hat den Vorteil, dass die Grundfläche der Stampfleiste im unteren Totpunkt bei einer Änderung des Hubs unabhängig vom eingestellten Hub in einer Ebene mit der Grundfläche der Einbaubohle bleibt. Dadurch wird es möglich, dass die Breite der Grundfläche der Stampfleiste im Vergleich zu herkömmlichen Stampfleisten so weit vergrößert werden kann, dass auch hohe Schichtstärken gut vertikal verdichtet werden können. Wenn dünnere Schichten verdichtet werden sollen, kann ohne Weiteres ein geeigneter Hub eingestellt werden. Eine Nachjustierung nach einer Hubänderung ist daher nicht erforderlich. Eine Hubänderung kann daher schnell durchgeführt werden. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass der Hub grundsätzlich klein gehalten werden kann, was den Verschleiß und Arbeitsgeräusche verringert.
  • Grundsätzlich kann der Nocken und die Nockenwelle mit separaten Antrieben verstellt werden, die in Abhängigkeit voneinander angesteuert werden. Eine bevorzugte Weiterbildung der Erfindung besteht darin, dass der Versatz der Nockendrehachse durch Verändern der Nockenwellenposition durchgeführt wird. Vorrichtungsmäßig erfolgt der zwangsweise Versatz der Nockenwelle dadurch, dass eine Kopplung mit dem Nocken durch ein mechanisches oder hydrostatisches Getriebe erfolgt. Auf diese Weise lässt sich die für die Kopplung erforderliche Umwandlung einer translatorischen Bewegung in eine rotatorische Bewegung zweckmäßig durchführen.
  • Es ist besonders vorteilhaft, dass der Nocken radial verschiebbar auf der Nockenwelle angeordnet ist, dass die Nockenwelle auf einem Nockenwellenträger angeordnet ist, welcher schwenkbar oder verschiebbar auf einem Grundrahmen einer Einbaubohle des Straßenfertigers angeordnet ist, und dass die Kopplung aus zwei in Reihe geschalteten Kurvengetrieben besteht, mit welchen eine lineare Relativbewegung zwischen dem Nockenwellenträger und dem Grundrahmen einerseits auf eine Relativbewegung zwischen dem Nocken und der Nockenwelle andererseits übertragen wird.
  • Eine andere bevorzugte Weiterbildung der Erfindung besteht darin, dass zur Verstellung der Wellenposition zwei Nocken mit jeweils einer Exzenterverstellvorrichtung beabstandet zueinander auf der Nockenwelle angeordnet sind, und dass die Wellenpositionsverstellvorrichtung mit beiden Nocken wirkverbunden ist.
  • Die Verbindung der beiden Kurvengetriebe ist besonders einfach dadurch, dass sie über eine koaxial in der Kurbelwelle gelagerte Verstellwelle verbunden sind.
  • Zweckmäßigerweise ist die Verstellwelle als Spindel oder als axial verschiebbare, drehfest in der Kurbelwelle gelagerte Welle ausgebildet, und jeweils ein Kurvenglied ist mit dem Nocken bzw. dem Nockenwellenträger verbunden.
  • Nachfolgend wird die Erfindung anhand von zwei in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen weiter beschrieben. Es zeigen schematisch:
    • Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer ersten Vorrichtung zur Hubverstellung einer Stampfleiste;
    • Fig. 2 eine teilweise geschnittene perspektivische Ansicht der Vorrichtung gemäß Fig. 1;
    • Fig. 3 eine geschnittene Vorderansicht der Vorrichtung nach Fig. 1 und 2; und
    • Fig. 4 eine Detailansicht einer zweiten Vorrichtung zur Hubverstellung einer Stampfleiste.
  • Gemäß Fig. 1 und 2 ist eine Stampfleiste 10 eines Straßenfertigers (nicht dargestellt) über zwei Schubstangen 11 mit einer Vorrichtung 12 zur Hubverstellung der Stampfleiste 10 verbunden. Die Vorrichtung 12 weist einen Nockenantrieb mit einer Nockenwelle 13 auf, die über Lagerböcke 14 an einem Nockenwellenträger 15 befestigt ist. Der Nockenwellenträger 15 ist höhenverschiebbar an einem Grundrahmen 16 einer an sich bekannten Einbaubohle (nicht dargestellt) des Straßenfertigers angeordnet. Die Nockenwelle 13 ist mit zwei exzentrischen Nocken 19 (Fig. 2) versehen, die jeweils mit einem Gelenkkopf 20 an den Schubstangen 11 zusammenwirken. Die Gelenkköpfe 20 sind mit konzentrischen Lageraugen versehen.
  • Die Einbaubohle weist eine Gleitplatte 17 auf, deren Grundfläche 18 im Wesentlichen plan ist und auf dem einzubauenden Material aufliegt. Die Stampfleiste 10 liegt in Fahrtrichtung des Fertigers vor der Gleitplatte 17. Die Stampfleiste 10 führt angetrieben von der Nockenwelle 13 oszillierende vertikale Schwingungen gemäß Pfeil h zwischen einem oberen Totpunkt TO und einem unteren Totpunkt TU aus. Der Nockenantrieb erzeugt einen konstanten Hub der Stampfleiste 10, die durch die Exzentrizität der Nocken 19 (Fig. 2) festgelegt ist. In der Darstellung von Fig. 1 sind die beiden Nocken der Nockenwelle 13 durch die Gelenkköpfe 20 verdeckt, welche im Inneren jeweils einen Nocken und jeweils eine Exzenterverstellvorrichtung 21 a, 21 b (Fig. 2, Fig. 3) aufnehmen. Bei maximaler Auslenkung der Nocken wird die Stampfleiste 10 so weit nach unten in den unteren Totpunkt TU ausgelenkt, dass die Unterseite der Stampfleiste 10 plan zur Grundfläche 18 der Gleitplatte 17 ist. Dieser Zustand ist in der Fig. 1 veranschaulicht.
  • Eine stufenweise Hubänderung der Stampfleiste 10 wird durch eine Veränderung der Exzentrizität der Nocken 19 (siehe Fig. 2) erzeugt. Bei jeder Hubänderung der Stampfleiste 10 bleibt der untere Totpunkt TU unverändert und es wird nur der obere Totpunkt TO gemäß Pfeil Δh entsprechend nach oben oder unten verstellt. Die Beibehaltung des unteren Totpunkts TU erfolgt dabei durch einen zwangsweisen Versatz der Nockendrehachse 33. Der Versatz der Nockenwellendrehachse wird durch eine Veränderung der Höhenposition der Nockenwelle 13 mittels einer Wellenpositionsverstellvorrichtung 9 dadurch herbeigeführt, dass der Nockenwellenträger 15 gemäß Pfeil Δs auf dem Grundrahmen 16 um den gleichen Betrag und in die gleiche Richtung wie die Hubänderung verschoben wird. Die Grundfläche 18 dient also als Bezugsebene für die Verstellung des oberen Totpunkts TO bzw. die Höhenposition der Nockenwelle, die wiederum abhängig ist vom eingestellten Hub der Stampfleiste 10.
  • Die Wellenpositionsverstellvorrichtung 9 besteht darin, dass der Nockenwellenträger 15 als Schlitten ausgebildet ist, der verschiebbar auf dem Grundrahmen 16 angeordnet ist. Sie umfasst ferner einen doppelt wirkenden hydraulischen Stellzylinder 22, der funktionsmäßig zwischen dem Nockenwellenträger 15 und dem Grundrahmen 16 angeordnet ist. Der Stellzylinder 22 kann zum Beispiel manuell von einer Bedienperson oder über eine Steuerung betätigt werden.
  • Wie die Fig. 2 und Fig. 3 weiter zeigen, ist zwischen der Wellenpositionsverstellvorrichtung 9 und einer jeden der beiden gleichartigen Exzenterverstellvorrichtungen 21 a, 21 b eine als mechanisches Getriebe ausgebildete zwangsweise Kopplung vorhanden. Sie umfasst eine Koppelstange 24, eine Verstellwelle 27, und drei Kurvengetriebe 25, 26a, 26b. Die Koppelstange 24 liegt zwischen dem Grundrahmen 16 und dem ersten Kurvengetriebe 25. Die Verstellwelle 27 verbindet funktionsmäßig das erste Kurvengetriebe 25 mit den beiden gleichartigen, aber gegenläufigen zweiten Kurvengetrieben 26a, 26b in der Weise, dass beide Kurvengetriebe 26a, 26b in gleicher Weise betätigt werden. Somit sind das erste Kurvengetriebe 25 und jeweils eines der beiden zweiten Kurvengetriebe 26a bzw. 26b in Reihe geschaltet. Die Verstellwelle 27 ist koaxial in der als Hohlwelle ausgebildeten Nockenwelle 13 gelagert und weist eine plane Fläche 28 auf, über welche eine drehfeste und axial sowie radial verschiebbare Verbindung zu den Nocken 19 und der Nockenwelle 13 hergestellt wird.
  • Das erste Kurvengetriebe besteht aus einer ersten Wendelnut 31, die in einer Buchse 23 ausgeformt ist, und in welche ein erster Zapfen (nicht dargestellt) auf der als Schieber dienenden Koppelstange 24 eingreift. Die Buchse 23 ist drehbar auf dem Nockenwellenträger 15 angeordnet und dient als Lager für die Nockenwelle 13. Die Buchse 23 sitzt verschiebbar auf der Nockenwelle 13 und ist schiebefest mit radialen Mitnehmerzapfen 32 auf der Verstellwelle 27 verbunden. Die Mitnehmerzapfen 32 sind in einer Ringnut 34 auf der Innenseite der Buchse 23 drehbar geführt, so dass die Verstellwelle 27 mit der Nockenwelle 13 drehen kann. Gemäß Fig. 3 ist die Nockenwelle 13 mit axial verlaufenden Langlöchern 35 versehen, durch welche die Mitnehmerzapfen 32 von der Verstellwelle 27 zur Buchse 23 geführt sind. Die zweiten Kurvengetriebe 26a, 26b bestehen jeweils aus einer zweiten Wendelnut 29 in den Nocken 19 und aus jeweils einem radialen zweiten Zapfen 30 auf der wiederum als Schieber dienenden Verstellwelle 27.
  • Das erste Kurvengetriebe 25 arbeitet in der Weise, dass die Koppelstange 24 bei einer Höhenverstellung des Nockenwellenträgers 15 die Buchse 23 axial auf der Nockenwelle 13 verschiebt, indem die vom Zapfen auf der Koppelstange 24 auf die erste Wendelnut 31 ausgeübte vertikale Kraftkomponente durch die Schrägstellung der ersten Wendelnut 31 in eine horizontale Kraftkomponente gewandelt wird. Über die Mitnehmerzapfen 32 wird die Verstellwelle 27 zusammen mit der Buchse 23 verschoben. An Stelle der Mitnehmerzapfen 32 kann die Verstellwelle 27 auch mit einem Spindelgewinde versehen sein, und die Buchse 23 kann als Spindelmutter ausgebildet sein.
  • Eine Verschiebung der Verstellwelle 27 führt zu einer Betätigung der zweiten Kurvengetriebe 26a, 26b in der Weise, dass die zweiten Zapfen 30 auf die zweiten Wendelnuten 29 einwirken und zu einer radialen Verschiebung der beiden Nocken 19 auf der Nockenwelle 13 führen, was einer Verstellung der Exzentrizität der Nocken 19 entspricht.
  • Die Übersetzungsverhältnisse der drei Kurvengetriebe 25, 26a, 26b sind so gewählt, dass der Verschiebeweg gemäß Pfeil Δs des Nockenwellenträgers 15 in der Schwingungsrichtung der Stampfleiste 10 genau so groß ist, wie die Änderung der Exzentrizität der Nocken 19, welche der Änderung des Hubs gemäß Pfeil Δh der Stampfleiste 10 entspricht. Die beiden zweiten Kurvengetriebe 26a, 26b sind zu diesem Zweck ferner so ausgelegt, dass die Exzentrizität der Nocken 19 verkleinert wird, wenn der Nockenwellenträger 15 nach unten versetzt wird, und vergrößert wird, wenn der Nockenwellenträger 15 nach oben versetzt wird. Auf diese Weise wird der untere Totpunkt TU der Stampfleiste 10 unabhängig vom eingestellten Hub der Stampfleiste immer auf der Referenzebene liegen, welche von der Grundfläche 18 der Gleitplatte 17 bzw. der Einbaubohle gebildet wird, und die Änderung des Hubs wird bezüglich des unteren Totpunkts TU kompensiert. Lediglich der obere Totopunkt TO verändert der Hubänderung entsprechend seine Lage.
  • Alternativ zu dem vorstehend beschriebenen Beispiel, bei welchem der Nockenwellenträger 15 die Exzenterverstellvorrichtung 21 antreibt, kann die Exzenterverstellvorrichtung 21 auch unmittelbar betätigt werden, beispielsweise dadurch, dass die Verstellwelle 27 unmittelbar von einer Bedienperson oder mittels einer Steuerung verschoben wird (nicht dargestellt). Dann treibt die Exzenterverstellvorrichtung 21 in kinematischer Umkehr die Wellenpositionsverstellvorrichtung 9 an, wobei die vorstehend beschriebene zwangsweise Kopplung in gegenläufiger Richtung wirkt.
  • Wenn die Höhenverstellung des Nockenwellenträgers 15 entlang einer geraden Linie erfolgt, und die Kurvengetriebe 25, 26a, 26b ein lineares Übersetzungsverhältnis haben, steht der Versatz des Nockenwellenträgers 15 und damit der Versatz der Nockendrehachse im Verhältnis 1:1 zur Hubänderung der Stampfleiste 10. Wird die Höhenposition des Nockenwellenträgers 15 stattdessen beispielsweise entlang einer Schwenkkurve verstellt, weil der Nockenwellenträger z.B. an einem Schwenkarm angeordnet ist oder die Nockenwelle gemäß Fig. 4 exzentrisch gelagert ist, und/oder sind die Übersetzungsverhältnisse der Schubgetriebe nicht linear, muss eine entsprechende Anpassung erfolgen, damit eine Kompensation im vorstehend beschriebenen Sinn erfolgt.
  • In dem zweiten Ausführungsbeispiel einer Wellenpositionsverstellvorrichtung 9' ist ein Doppelexzenter zur Kompensation der Amplitudenänderung gemäß Pfeil Δh des Nockens 13 vorgesehen. Im Unterschied zum ersten Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 bis Fig. 3 weist der Gelenkkopf 20' kein konzentrisches Lagerauge, sondern ein exzentrisches Lagerauge 36' auf. Das Lagerauge 36' befindet sich dabei exzentrisch in einer Scheibe 37, die in einem Lagerring 38 rotatorisch angeordnet ist. Die Schubstange 11 ist am Lagerring 38 befestigt. Wird die Exzentrizität des Nockens 19 gemäß Pfeil Δh verstellt, wird gegenläufig die Nockenwelle 13 gemäß Pfeil Δs verlagert, indem die Scheibe 37 im Lagerring 38 verdreht wird.

Claims (6)

  1. Vorrichtung zur Hubverstellung einer Stampfleiste (10) eines Straßenfertigers, bei welchem die Stampfleiste (10) durch eine Nockenwelle (13) mit einem exzentrischen Nocken (19) in oszillierende vertikale Schwingungen mit einem oberen und einem unteren Totpunkt (TO, TU) in einer Schwingungsebene versetzt wird, mit einer Exzenterverstellvorrichtung (21) und einer Positionsverstellvorrichtung (9) für die Nockenwelle (13) in der Schwingungsebene,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass eine zwangsweise Kopplung für die Exzenterverstellvorrichtung (21) und die Wellenpositionsverstellvorrichtung (9) vorhanden ist, mit welcher eine Veränderung der Exzentrizität durch einen gleich großen Versatz der Nockenwelle (13) in der Weise kompensiert wird, dass nur der obere Totpunkt (TO) verstellt und der untere Totpunkt (TU) unverändert gehalten wird,dass der Nocken (19) radial verschiebbar auf der Nockenwelle (13) angeordnet ist, dass die Nockenwelle (13) auf einem Nockenwellenträger (15) angeordnet ist, welcher schwenkbar oder verschiebbar auf einem Grundrahmen (16) einer Einbaubohle des Straßenfertigers angeordnet ist, und dass die Kopplung aus zwei in Reihe geschalteten Kurvengetrieben (25, 26) besteht, mit welchen eine lineare Relativbewegung zwischen dem Nockenwellenträger (15) und dem Grundrahmen (16) einerseits auf eine Relativbewegung zwischen dem Nocken (19) und der Nockenwelle (13) andererseits übertragen wird.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
    dadurchgekennzeichnet,
    dass die Kopplung als mechanisches oder hydraulisches Getriebe ausgebildet ist.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die beiden Kurvengetriebe (25, 26a, 26b) über eine koaxial in der Nockenwelle (13) gelagerte Verstellwelle (27) verbunden sind.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 3,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Verstellwelle (27) als Spindel oder als axial verschiebbare, drehfest in der Nockenwelle (13) gelagerte Welle ausgebildet ist, und dass jeweils ein Kurvengetriebe (25, 26a, 26b) mit dem Nocken (19) bzw. dem Nockenwellenträger (15) verbunden ist.
  5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass zwei Nocken (19) mit jeweils einer Exzenterverstellvorrichtung (21 a, 21 b) beabstandet zueinander auf der Nockenwelle (13) angeordnet sind, und dass die Wellenpositionsverstellvorrichtung (9) mit beiden Nocken (19) wirkverbunden ist.
  6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Nockenwellenträger (15) auf einem linear verschiebbaren Schlitten angeordnet ist.
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