EP3069798A1 - Steuervorrichtung für Schwingungserreger für Bodenverdichtungsvorrichtungen - Google Patents

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EP3069798A1
EP3069798A1 EP15000796.1A EP15000796A EP3069798A1 EP 3069798 A1 EP3069798 A1 EP 3069798A1 EP 15000796 A EP15000796 A EP 15000796A EP 3069798 A1 EP3069798 A1 EP 3069798A1
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EP
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control
piston
imbalance
control piston
hydraulic fluid
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EP15000796.1A
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Andreas Bartl
Bernd Weber
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Wacker Neuson Produktion GmbH and Co KG
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Wacker Neuson Produktion GmbH and Co KG
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B06—GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS IN GENERAL
    • B06B—METHODS OR APPARATUS FOR GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS OF INFRASONIC, SONIC, OR ULTRASONIC FREQUENCY, e.g. FOR PERFORMING MECHANICAL WORK IN GENERAL
    • B06B1/00—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency
    • B06B1/10—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of mechanical energy
    • B06B1/16—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of mechanical energy operating with systems involving rotary unbalanced masses
    • B06B1/161—Adjustable systems, i.e. where amplitude or direction of frequency of vibration can be varied
    • B06B1/166—Where the phase-angle of masses mounted on counter-rotating shafts can be varied, e.g. variation of the vibration phase
    • 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
    • E01C19/22—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 consolidating or finishing laid-down unset materials
    • E01C19/30—Tamping or vibrating apparatus other than rollers ; Devices for ramming individual paving elements
    • E01C19/34—Power-driven rammers or tampers, e.g. air-hammer impacted shoes for ramming stone-sett paving; Hand-actuated ramming or tamping machines, e.g. tampers with manually hoisted dropping weight
    • E01C19/38—Power-driven rammers or tampers, e.g. air-hammer impacted shoes for ramming stone-sett paving; Hand-actuated ramming or tamping machines, e.g. tampers with manually hoisted dropping weight with means specifically for generating vibrations, e.g. vibrating plate compactors, immersion vibrators

Definitions

  • the invention relates to a control device for a vibration exciter, in particular for a vibration or unbalance exciter for a soil compacting device.
  • Vibration plates can be equipped with vibration exciters, in which adjusting devices are provided with which not only the direction of travel can be changed, but also settings other than "maximum forward” or “backward", such as a reduced driving speed, Standrüttelept or cornering are possible.
  • Steerable soil compaction devices or vibratory plates have long been known. For example, show the G 78 18 542.9 and the DE 101 05 687 A1 steerable soil compaction devices in which a vibration exciter is arranged in a housing on a ground contact plate.
  • the vibration exciters described therein have two unbalance shafts rotatably coupled to each other in opposite directions with unbalanced masses formed thereon, the phase position of which can be adjusted relative to one another. By adjusting the phase position, the direction of action of a resultant force vector generated by the rotating imbalance masses can be changed such that the soil compacting device moves in the forward or backward direction.
  • two unbalanced masses which are rotatable relative to the imbalance shaft are arranged axially offset relative to one another on one of the imbalance shafts.
  • the position of each of the two imbalance masses with respect to the imbalance shaft carrying it is individually adjustable, so that in conjunction with the opposite, further imbalance wave resulting force vectors can be achieved, which generate a yaw moment about a vertical axis of the soil compacting device.
  • a rotation of the soil compacting device and thus a steering is possible without further forces from the outside, for example by an operator, must act on the soil compacting device.
  • Vibration generator is an actuatable by an actuator twisting device provided for changing the phase position between two imbalance masses, wherein one of the imbalance masses is carried by a formed as a hollow shaft imbalance shaft and the actuating device is at least partially disposed in the interior of the hollow shaft. This allows a particularly compact design.
  • hydraulic systems for controlling the unbalance phase are often not designed to be powerful, so that, especially in combination with small distances of the imbalance masses to the machine center (yaw axis), ie short lever arms of the differently set resulting force vectors around the machine vertical axis, results in a sluggish steering behavior.
  • this design is structurally relatively complex and requires so much space that the attached to control the vibration exciters hydraulic cylinder can not be integrated into the interior of the unbalanced shafts, such as in the DE 10 2012 025378 A1 proposed.
  • the invention has for its object to provide a control device for a vibration exciter, which may be relatively simple and yet allows comfortable driving equipped with the vibration exciter soil compaction device.
  • a control device for a vibration generator has an actuating device for adjusting a phase position between at least two mutually oppositely rotatable imbalance masses, as well as a setpoint input device for setting and changing a setpoint for the phase position by an operator, wherein the actuating device comprises a control piston axially movable in a cylinder in that the phase position can be adjusted as a function of an axial position of the control piston, the axial position of the control piston being variable by a hydraulic system, hydraulic fluid pressurized by the hydraulic system can be supplied to or discharged from the piston chamber over a specific control period into a piston chamber enclosed by the cylinder and the control piston is, for changing the axial position of the control piston, and wherein the length of the control period is determined in response to a change of the desired value.
  • the vibration exciter thus has at least two unbalanced masses rotating in opposite directions.
  • the control device serves to adjust the phase position between these two imbalance masses in order to change the direction of the force resulting from rotating imbalance masses.
  • the control device has the actuating device with the control piston. During a movement of the control piston, the phase position between the two imbalance masses can be changed.
  • the setpoint input device is provided, which is, for example, a joystick control, a sliding plate, a turntable, or the like. can act.
  • the operator specifies his driving desire for the soil compacting device and thus the setting for the vibration exciter. This driving request corresponds to a desired value for the phase position of the imbalance masses.
  • the absolute setpoint plays no role or only a minor role and therefore does not have to be an exact value. Rather, it is sufficient if the target value is within a certain range, as will be explained later.
  • the length of the control period is set in the control device, while the hydraulic fluid is supplied to the control piston or is discharged therefrom and changes its axial position.
  • the hydraulic system during the control period set for this case hydraulic fluid to the control piston to or from, which then changes its position and thus the phase position of the imbalance masses.
  • a time-dependent activation of the control piston is possible.
  • a change in the deflection angle of a joystick serving as a setpoint input device is assigned a time period (control period) during which a check valve associated with the hydraulic system releases the flow rate of the hydraulic volume flow.
  • the hydraulic system delivers (or executes) a certain volume of hydraulic fluid per unit time, so that by setting the length of the control period with sufficient accuracy, the volume of hydraulic fluid supplied to or removed from the control piston can be established. Accordingly, the axial position of the control piston can be determined with sufficient accuracy. A return of the position of the control piston in the sense of a control loop is not required.
  • the position of the control piston and thus the phase position can be determined with sufficient accuracy. Due to the fact that the actual position of the control piston does not have to be returned, no complex sensors, sensors or the like are required, which makes the structure of the control device not only considerably simpler and less expensive, but also more robust, which is particularly advantageous with regard to the intended use is.
  • the hydraulic system may have a valve device, wherein the valve device is open during the control period, such that the hydraulic fluid can be supplied to the piston chamber or can be discharged from the piston chamber. Accordingly, the valve device may be closed outside the control period, such that no hydraulic fluid can be supplied.
  • the valve device may be, for example, a check valve with which the piston chamber can be completely closed in order to keep the volume of hydraulic fluid trapped in the cylinder or piston chamber and to keep the position of the piston stable.
  • the relationship between the change in the setpoint and the length of the control period can be predefined according to a rule.
  • this relationship can be linear, exponential, graded, or given according to some other regulation.
  • changes in the desired value may be detectable in stages, one stage corresponding to a specific control period, and the control piston occupying respectively associated axial positions corresponding to the stages.
  • the change in the desired value can be recorded in stages and accordingly also entail stepped control periods. If the control periods are stepped, the control piston must then inevitably occupy corresponding discrete positions which respectively correspond to predetermined phase positions of the imbalance masses.
  • the distances between the steps can be large, which corresponds to a rough gradation. But they can also be given with small distances, which corresponds to a fine gradation.
  • the control piston can be controlled in such a way that it reaches at least a discrete intermediate position to achieve this objective at a change of the setpoint and thus in a predetermining a target position for the control piston.
  • the control piston between a current starting position and a target position selected by the operator on the basis of the setpoint input device does not necessarily have to be moved continuously, ie without interruption and thus also with a correspondingly long control period. Rather, it is possible according to this rule to move the control piston in several steps over at least one, possibly also over a plurality of intermediate positions from the starting position to the target position.
  • the entire control period during which the hydraulic fluid is supplied to the piston chamber or removed from it be decomposed into several part-time periods.
  • control period is generally understood to be the entire control period during which hydraulic fluid must be supplied to or removed from the piston chamber in order to change the axial position of the control piston from the current position to the target position. This control period can then be decomposed in accordance with the rule described at this point in several sub-tax periods, which simplifies the total controllability.
  • At least one of the following adjusting devices may be provided for varying the relationship between the change in the desired value and the respectively assigned control period, namely a global adjustment device for simultaneously changing the relationship for all preset control periods of the vibration exciter, and / or a trim adjustment device for changing the Ratio of the control periods of a left-hand part of the vibration generator relative to a main direction to the control periods of a right-hand part of the vibration generator, and / or an individual adjustment device for individually varying a respective relationship for individual control periods.
  • correction factors on the control times can be applied, for example, on the service level of the machine control in order to correct, for example, deviations of the travel movement of the machine caused by different tolerances on components.
  • a temperature detection device may be provided for detecting a temperature of the hydraulic fluid, wherein the length of a control period is variable as a function of the detected temperature.
  • the accuracy of adjustment of the axial position of the control piston depends essentially on the amount of hydraulic fluid supplied to the piston chamber or is removed from this. Both the volume of the hydraulic fluid and the viscosity of the hydraulic fluid (for example, the hydraulic oil) affect the volume and thus the required control time. Therefore, it may be useful to monitor the oil temperature or temperature of the hydraulic fluid and, if necessary, to correct the length of the control period in order to achieve approximately the same machine behavior regardless of the ambient temperature, the operating temperature and the operating time.
  • the set point input device may comprise at least one operating element, wherein the control period is determined in response to a change in the position of the operating element, while the hydraulic fluid is supplied to the control piston or discharged therefrom.
  • the control element may be, for example, a joystick, a sliding plate, a turntable or even a combination thereof. Accordingly, the relevant position of the operating element, for example, a deflection angle, a movement angle, a linear position or a rotational position.
  • the vibration exciter may have at least two pairs of unbalanced masses assigned to one another, wherein a setpoint input device and a control piston are provided for each of the two pairs for adjusting the phase position between the two imbalance masses of the relevant pair.
  • the vibration exciter is adapted to be driven by the above-described control device.
  • control piston can be acted upon on one side by a spring device, such that the control piston, when no pressurized hydraulic fluid is applied to the control piston, the control piston is forced into a first end position. In this unpressurized state of the control piston is thus pressed into the first end position, which also corresponds to an end position or a first extreme position for the phase position.
  • hydraulic fluid is supplied to the control piston, it shifts its axial position from the first end position against the action of the spring device in dependence on the amount of hydraulic fluid which is supplied to the control piston. This amount of hydraulic fluid is dependent on the length of the control period.
  • the setpoint input device may include a stand-shake control for presetting a stand-shake position, wherein in the stand-shake position, the vibrator is driven such that it only oscillates with components in the vertical direction but not in the horizontal direction causes.
  • the Standrüttel operating element may be, for example, a stand-shake button or other input element, with the help of the length of the control period is set such that the control piston always occupies a position in which causes the phase position of the mutually rotating imbalance masses that the resulting vibrations only in Vertical direction, but not directed in the horizontal direction.
  • Such a state vibration is often difficult to achieve with conventional machines and only possible by sensitively adjusting the vibration exciter.
  • the axial position of the control piston will correspond to a middle position between the two extreme end positions (for forward travel and reverse travel) for the state of vibration.
  • a vibration exciter for a soil compacting device may comprise a control device designed in accordance with the above features, and a first imbalance shaft on which at least one first imbalance mass is arranged and a second imbalance shaft, which is arranged axially parallel to the first imbalance shaft and rotatably coupled in opposite directions with the first imbalance shaft at least one second imbalance mass is arranged. Furthermore, a drive device for rotationally driving one of the imbalance shafts and an actuatable by means of an actuating device for rotating the second imbalance mass relative to the first imbalance mass may be provided, wherein the second imbalance shaft has at least one cavity and wherein the actuating device is at least partially disposed within the cavity.
  • the basic structure of this vibration exciter is from the DE 10 2012 025 378 A1 known, but not the control device with which this vibration exciter can be controlled.
  • the drive device can put the first and the second imbalance shaft and the unbalanced masses arranged thereon in an opposite rotational movement.
  • a working movement of the ground contact plate can be generated.
  • the twisting device makes it possible, for example, to rotate the unbalanced mass arranged on the second imbalance shaft relative to the imbalance mass arranged on the first imbalance shaft. As a result, the phase position of the second imbalance mass is changed relative to the first imbalance shaft arranged first imbalance mass such that the resulting force vector causes a forward or backward movement and a shaking movement.
  • the actuating device in particular belonging to the actuator control piston can be arranged in the example serving as a cylinder cavity. As a result, a very compact construction of the actuator is possible.
  • FIG. 1 schematically shows an embodiment of an example of the DE 10 2012 025 378 A1 known vibration exciter 1 in a horizontal section.
  • the floor surface to be machined therefore extends below the vibration exciter 1 in a plane parallel to the plane of the drawing.
  • the vibration generator 1 can be used in particular in a vibration plate for soil compaction.
  • the vibration exciter 1 has a first imbalance shaft 3 driven in rotation by a drive device 2 with imbalance masses 4a and 4b arranged or fastened thereto. About two gears 5 and 6, the rotational movement of the first imbalance shaft 3 is positively and in opposite directions transmitted to a second unbalanced shaft 7.
  • the second unbalanced shaft 7 has a first unbalanced shaft half 8a and a second unbalanced shaft half 8b arranged coaxially with the first unbalanced shaft half 8a and rotatable relative to the first unbalanced shaft half.
  • the two unbalanced shaft halves 8a and 8b are inserted on both sides into an adjustment sleeve 9 belonging to a coupling device, which couples the two unbalanced shaft halves 8a and 8b in a form-locking but rotatable manner relative to each other.
  • the gear 6 is arranged circumferentially.
  • the adjusting sleeve 9 thus forms with the gear 6 a coupling device for the positive coupling of the first imbalance shaft 3 with the second imbalance shaft 7 consisting of the two unbalanced shaft halves 8a, 8b.
  • adjustment balancing 10a and 10b are arranged or fixed.
  • respective turning devices 11a, 11b are provided and embedded in the imbalance shaft halves 8a and 8b designed as hollow shafts.
  • twister 11a is constructed identically and in the Fig. 1 mirror symmetry to the twister 11a shown.
  • the twisting device 11a has a hydraulically operated actuating device with a piston 12a serving as a control piston, which is arranged in a cover sleeve which is arranged or attached to a housing 19 of the vibration generator 1 and engages in the unbalanced shaft half 8a.
  • a cylinder 22a is formed, in which the piston 12a is mounted axially displaceable.
  • the cover sleeve, the cylinder 22a and the piston 12a are rotationally coupled by the unbalanced shaft half 8a via bearings 18a and fastened to the housing 19 of the vibration generator 1.
  • the piston 12a can axially displace a slider 13a within the unbalanced shaft half 8a.
  • the slider 13a carries a transverse pin 14a which penetrates a helical groove 15a provided in a wall of the first unbalanced shaft half 8a formed as a hollow shaft.
  • the transverse pin 14a engages in a longitudinal groove 16 which is formed on the inside of the adjusting sleeve 9 and lies radially outside or above the helical groove 15a.
  • the Verstellunwuchten 10a and 10b by their inertia strive to shift their respective phase position in the trailing direction and thereby push back the piston 12a and 12b to its original position.
  • spring devices 23a, 23b may be provided and arranged, for example, within the cylinders 22a, 22b.
  • the spring devices 23a, 23b may be the pistons 12a, Support 12b, for example, against one of the adjusting sleeve 9 facing end side of the respective cylinder 22a, 22b.
  • the active unit of piston 12a, cylinder 22a and spring 23a is hereinafter also referred to as adjusting cylinder 24a.
  • the twisting device 11a is in this arrangement almost completely embedded in a cavity of the first unbalanced shaft half 8a. Only one hydraulic fluid inlet 17a for moving or urging the piston 12a protrudes from the first unbalanced shaft half 8a.
  • the piston 12a is completely received in the second imbalance shaft 7 at least in a maximum insertion position and / or embedded in the first unbalanced shaft half 8a.
  • the piston 12a, the cylinder 22a and the inlet 17a are decoupled by rotationally decoupling bearing 18a from rotational movement of the first unbalanced shaft half 8a and the slider 13a.
  • Axial between the adjustment unbalance 10a and the adjusting sleeve 9 is an inner bearing 20a and between the adjustment unbalance 10b and the adjusting sleeve 9, a further inner bearing 20b arranged.
  • the adjusting sleeve 9 with the gear 6 is thus mounted between the adjacently arranged inner bearings 20a and 20b.
  • the second unbalanced shaft 7 is supported by outer bearings 21a, 21b on the housing 19.
  • the outer bearings 21a, 21b may be disposed adjacent or in the immediate vicinity of the adjustment imbalances 10a, 10b.
  • the relative rotatability of the adjustment imbalances 10a and 10b is ensured by the centrally arranged adjusting sleeve 9.
  • the adjusting sleeve 9 is freed from the weight of Verstellunwuchten 10a and 10b and is also protected by the inner bearings 20a and 20b of the caused by the rotating Verstellunwuchten 10a, 10b wave bending. Consequently, a quiet operation and a long life of the vibrator 1 is expected.
  • the adjusting unbalances 10a and 10b can be arranged far outward on the second unbalanced shaft 7 and thus with a large lever arm to the vertical axis of the soil compacting device. This allows a high rotational dynamics and improved handling of the soil compacting device or vibrating plate according to an operator's request. Driving maneuvers can be accomplished faster and result in higher productivity of the soil compacting device. This is especially true for remote-controlled vibratory plates with a compact design.
  • FIG. 2 schematically shows a control device for a vibration exciter, for example for the above with reference to FIG. 1 described vibration generator.
  • a remote control 31 has two control sticks or joysticks 32a and 32b, each serving as a setpoint input device, with which the phase positions of the unbalanced shafts 3, 7 or masses assigned to each other, for example in the vibration exciter of FIG. 1 can be adjusted.
  • the left joystick 32a thus serves to drive the left part (adjusting cylinder 24a) of the vibrator and the right joystick 32b to drive the right part (adjusting cylinder 24b) of the vibrator 1 from FIG. 1 ,
  • the vibration generator 1 is shown here as an example of the drive by the control device.
  • the control device can also be used for driving a vibration generator, which is constructed differently than in FIG. 1 shown.
  • the commands of the remote control 31 can be sent in a known manner, for example by infrared or radio to a provided on the vibrating plate or in the vicinity of the vibration exciter 1, not shown receiver.
  • the signal is transmitted to a controller 33 of a hydraulic system 34 via suitable controls which are not of interest here.
  • the hydraulic system 34 serves to provide pressurized hydraulic oil (hydraulic fluid) in order to be able to adjust the above-explained pistons 12a, 12b and thus influence the phase position of the imbalance shafts 3, 7.
  • the hydraulic system 34 is connected via lines 35a, 35b to the respective Verstellylinder 24a, 24b of the vibrator 1.
  • the hydraulic system 34 is embodied such that it supplies the hydraulic fluid in each case for a precisely defined control period predetermined by the control 33 to the pistons 12a or 12b serving as a control piston or for discharging it from it.
  • FIG. 3 shows an example of a structure of the hydraulic system 34.
  • Hydraulic oil is delivered via a hydraulic pump 36.
  • the hydraulic oil can be supplied to a hydraulic motor 37, which serves as a drive device 2 for the vibration exciter of FIG. 1 serves.
  • the operation of the hydraulic motor 37 can be controlled via a bypass valve 38. If the bypass valve 38 - as in FIG. 3 is shown open, the pressurized hydraulic fluid flows from the hydraulic pump 36 directly back into a tank 41 without putting the hydraulic motor 37 in operation. If, on the other hand, the bypass valve 38 is closed, the hydraulic oil reaches the hydraulic motor 37 and uses it to drive the imbalance shafts of the vibration exciter 1.
  • hydraulic oil via a switching valve 39 and two mutually parallel shut-off valves 40a and 40b to the respective adjusting cylinders 24a, 24b and piston 12a, 12b get to adjust the phase position of the associated imbalance masses.
  • the switching valve 39 can optionally connect to the pressure side (to the hydraulic pump 36) or to the non-pressurized side (to the tank 41).
  • Fig. 3 is the switching valve 39 in the "pressure-less" position, so that the check valves 40a, 40b are connected to the tank 41.
  • valves 39, 40a, 40b via the controller 33.
  • 33 control periods are set by the controller, during which the check valves 40a, 40b are opened or closed or the switching valve 39 is connected to the pressure side or pressure side.
  • FIG. 4 shows an example of the relationship between the deflection of a joystick 32a, 32b of the remote control 31 and the respective control time of the associated shut-off valve 40a, 40b, ie the time during which the check valve 40a, 40b is opened.
  • the switching valve 39 is connected in dependence on the direction of the deflection of the joysticks 32a, 32b and allows depending on the operator's request and thus deflection either a pressurized inflow of hydraulic oil or a non-pressurized drain.
  • a change in the deflection angle of the joystick 32a, 32b is associated with a time interval .DELTA.t, during which the check valve 40a, 40b releases the flow of the hydraulic volume flow (inflow or outflow).
  • the machine such as a vibrating plate, changes its traveling motion (travel speed and rate of rotation about the vertical axis) and substantially maintains it until the operator again causes a change in the deflection angle of the joystick 32a, 32b.
  • deviations from the set desired travel movement due to external conditions such as, for example, inhomogeneous ground conditions or inclinations, can not be entirely prevented.
  • the changes in the deflection angles of the joysticks 32a, 32b can be detected in stages and converted into respective control times.
  • both stop valves 40a, 40b are opened simultaneously so that hydraulic oil can simultaneously flow in or out. If an opposite change in the deflection angle is made simultaneously on both joysticks 32a, 32b, the hydraulic system of FIG Fig. 3 one side after the other adjusted because the hydraulic oil via the common switching valve 39 can only either supply or discharge. Depending on the change in deflection, this can be done in one or more (intermediate) steps, as will be explained later by way of examples.
  • the associated piston 12a, 12b or the two pistons 12a, 12b can periodically be briefly moved to the nearest end position and then the previously desired intermediate position be approached again. This can ensure that at intermediate positions in the vicinity of the end positions, for example by increasing the temperature, the mechanics can not be damaged by a possible drifting.
  • the described control of the pistons 12a, 12b can be applied not only to remote-controlled vibrating plates, but also to hand-held vibrating plates.
  • other means such as paddles, buttons, etc., are then suitable as desired value input devices.
  • FIG. 5 shows an alternative solution to that in FIG. 3 shown hydraulic system 34th
  • two separate, separate switching valves 39a, 39b are provided instead of a switching valve 39, with which the two pistons 12a, 12b can be controlled simultaneously.
  • the blocking valves 40a, 40b must be mutually activated, that is to say opened and closed to allow the hydraulic fluid flow (inflow and outflow) alternately.
  • the function of a combination of switching valve 39a and check valve 40a may also be integrated in a 3/3-way valve 42a. This also applies analogously to a 3/3-way valve 42b with the combination of switching valve 39b and blocking valve 40b.
  • FIG. 7 Another variant is in FIG. 7 in which, instead of the separate switching valves 39a, 39b and blocking valves 40a, 40b, two 2/2-way valves 43a ', 43a "or 43b', 43b" are used for each adjusting cylinder or pistons 12a, 12b for each flow direction (FIG. Inflow, outflow).
  • FIG. 8 shows the basic structure of the adjusting cylinder 24a and 24b.
  • the serving as a control piston piston 12 may be in the interior of the cylinder 22 in any position between the two maximum excursions (in FIG. 8 far left or far right). In the solution described here, it aims at the control to drive the piston 12 selectively in discrete positions, in particular discrete intermediate positions. Certain tolerances and deviations can be accepted. In view of the complex vibration process, they do not pose a problem in the operation of a vibrating plate and are in any case superimposed by further influences.
  • the positions are in FIG. 8 marked with numbers.
  • the position "1" represents the center of the cylinder 22.
  • This position is also referred to as a basic position in which the associated imbalance pair is set to the operating state "stand shaking" and thus generates only force components in the vertical direction, but not in the horizontal direction. The horizontal forces generated by the imbalance masses compensate each other and thereby cancel their effect.
  • the (left) piston 12a and the (right) piston 12b may be off FIG. 1 also be uniformly referred to as "piston 12".
  • the piston 12 By supplying and removing hydraulic oil via the hydraulic line 35 (see. FIG. 2 ), the piston 12 can move arbitrarily and be selectively moved to the respective intermediate positions.
  • the required control takes place via the controller 33 and the hydraulic system 34.
  • the piston 12 may be made of the in FIG. 8 shown position "3" by briefly opening the hydraulic system 34 and the force F 2 are moved due to the spring 23 in the position "4".
  • the check valve 40 By means of the check valve 40, this position can be kept stable, since the volume of oil in the adjusting cylinder 24 is locked. There is an equilibrium of forces between F 1 and F 2 .
  • pressurized hydraulic oil can be supplied via the line 35 to the piston 12, which then in the direction "backwards", ie in FIG. 8 moved to the right.
  • F 1 > F 2 .
  • an arbitrary intermediate position but in particular a discrete, previously defined intermediate position, can be approached in accordance with an adapted control time ⁇ t.
  • the controller 33 the adjusting cylinder 24 according to an operator, for example, the position of the joysticks 32a, 32b on the remote control 31, adjusted and obtains the corresponding reaction of the vibration exciter and thus the associated soil compaction device.
  • the vibration exciter has two adjusting cylinders 24, which can be individually adjusted to control the driving movement.
  • the adjusting cylinders 24a, 24b are in FIG. 9 only schematically illustrated schematically by the possible discrete positions of the respective piston 12a, 12b.
  • the control by means of the force vectors generated by the rotating imbalances acts much like a tank control, wherein the left side and the right side can be controlled separately from each other. For this reason, the adjusting cylinders 24a, 24b in FIG. 9 marked L (left) and R (right).
  • the initial state is the position "5 *". In this position, the hydraulic system 34 is open and thus pressureless. The piston 12 is pressed by the spring 23 against the stop. In this state, the vibration should still be switched off, so that the hydraulic motor 37 and the drive device 2 are not yet in operation and the imbalance shafts are not yet rotating.
  • the two pistons 12 left piston 12a, right piston 12b
  • the operator generates with the help of the remote control 31 the drive command for "slight forward drive", which corresponds to a setpoint specification. Accordingly, the adjusting cylinder L / R are each adjusted to the position "3". Then, the driving system is activated by turning on the driving device 2 (the hydraulic motor 37) and thus the vibration. The check valves 40a, 40b are also activated, that is locked. Subsequently, the control pressure is switched by the hydraulic system 34 by the switching valve 39 is opened.
  • the check valves 40a, 40b are opened simultaneously (ie L as R) for a short control period .DELTA.t, so that the pistons 12a, 12b of the two adjusting cylinders 24a, 24b back from the starting position "5 *" (see. Fig. 9 ).
  • the pistons After a predetermined time .DELTA.t L1 and .DELTA.t R1 , the pistons each reach the position "1".
  • the times for the left and the right side, ie .DELTA.t L1 and .DELTA.t R1 may be different. Thereafter, the check valves 40a, 40b are activated, that is locked.
  • the position reached with "1" is the basic position and corresponds to the status quavering.
  • the controller 33 switches the pressure to "depressurized” and deactivated, ie opens, the check valves 40a, 40b for a defined time (.DELTA.t L1 and .DELTA.t R1 ).
  • the pistons in the adjusting cylinders each take on the new position "2".
  • the control period .DELTA.t may be relatively short, for example only about 50 ms.
  • the position "3" is reached in the same way, which corresponds to the user's request and can then be held by closing the check valves 40a, 40b.
  • the vibration exciter causes in this position the desired "light” forward drive, so that the actual position of the piston 12 also corresponds to the desired position. Accordingly, the phase position of the imbalance masses also corresponds to the desired value specified by the user request.
  • FIG. 10 shows another example of the control of the piston 12, wherein the soil compaction device is to perform a rotation to the left.
  • the vibration exciter is initially in the initial state and the piston in the adjusting cylinders L, R are in the "5 *" position.
  • the operator generates, for example with the help of the remote control 31 a driving command, namely "turn left", which corresponds to a target value specification to the effect that the unbalance shafts of the vibration must take a certain phase relation to each other.
  • a driving command namely "turn left”
  • the setpoint specification for the left adjusting cylinder L corresponds to the position "-5”.
  • the setpoint specification for the right adjusting cylinder R corresponds to the position "5".
  • the controller activates the driving system (activation of the hydraulic motor 37 or the drive device 2). This is the basic position, which is already based on FIG. 9 approached, so that the pistons reach the position "1".
  • the adjusting cylinder L is first adjusted and moves from the position "1" to the position "-2" by the associated piston 12 via the hydraulic system 34 (switching valve 39 in "pressure position") is supplied under pressure hydraulic fluid.
  • the switching valve 39 is switched so that hydraulic fluid can escape from the adjusting cylinder R and the piston moves from the position "1" in the position "2".
  • the necessary control of the valves 39, 40a, 40b is performed accordingly by the controller 33.
  • the adjustment times for the adjusting cylinders L and R may be different. They are changeable, for example, by a trim device. In addition, they can also be position or direction-dependent.
  • the system can be controlled via the basic position (Standrüttelung) immediately in a rotation of the machine, which increases during the switching operation more and more, until the stops are reached in the position "5".
  • the machine does not respond to operator commands abruptly, but rather moderately.
  • the machine reaction is not surprising to the operator, but comprehensible and correctable at any time.
  • remote-controlled vibration plates can be constructed with a ground contact plate with a large lateral distance of Verstellunwuchten each other. Due to the large distance of the adjustment imbalances a high rotational dynamics is possible, so that driving maneuvers can be performed precisely and quickly. Thus, the actual driving behavior very well corresponds to the respective user request.

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Abstract

Eine Steuervorrichtung für einen Schwingungserreger (1) weist eine Betätigungseinrichtung zum Einstellen einer Phasenlage zwischen wenigstens zwei zueinander gegenläufig drehbaren Unwuchtmassen (4a, 4b, 10a, 10b) sowie eine Sollwert-Eingabeeinrichtung (31, 32) zum Vorgeben und Verändern eines Sollwerts für die Phasenlage durch einen Bediener auf. Die Betätigungseinrichtung weist einen Steuerkolben (12a, 12b) auf, wobei die Phasenlage der Unwuchtmassen in Abhängigkeit von einer Axialstellung des Steuerkolbens (12a, 12b) einstellbar ist. Die Axialstellung des Steuerkolbens (12a, 12b) wiederum ist durch ein Hydrauliksystem (34) veränderbar, wobei durch das Hydrauliksystem (34) unter Druck stehendes Hydraulikfluid über einen bestimmten Steuerzeitraum in einen Kolbenraum zuführbar oder aus dem Kolbenraum abführbar ist, zum Verändern der Axialstellung des Steuerkolbens (12a, 12b). Dabei ist die Länge des Steuerzeitraums in Abhängigkeit von einer Änderung des Sollwerts bestimmt.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung für einen Schwingungserreger, insbesondere für einen Schwingungs- beziehungsweise Unwuchterreger für eine Bodenverdichtungsvorrichtung.
  • Bodenverdichtungsvorrichtungen, wie zum Beispiel Vibrationsplatten oder Vibrationswalzen sind bekannt. Vibrationsplatten können mit Schwingungserregern ausgestattet sein, bei denen Verstelleinrichtungen vorgesehen sind, mit denen nicht nur die Fahrtrichtung verändert werden kann, sondern auch Einstellungen abweichend von "maximal vorwärts" oder "rückwärts", wie zum Beispiel eine reduzierte Fahrgeschwindigkeit, Standrüttelungen oder Kurvenfahrten möglich sind.
  • Lenkbare Bodenverdichtungsvorrichtungen beziehungsweise Vibrationsplatten sind seit langem bekannt. Beispielsweise zeigen die G 78 18 542.9 und die DE 101 05 687 A1 lenkbare Bodenverdichtungsvorrichtungen, bei denen ein Schwingungserreger in einem Gehäuse auf einer Bodenkontaktplatte angeordnet ist.
  • Die dort beschriebenen Schwingungserreger weisen zwei zueinander gegenläufig drehbar gekoppelte Unwuchtwellen mit daran ausgebildeten Unwuchtmassen auf, deren Phasenlage relativ zueinander verstellbar ist. Durch ein Verstellen der Phasenlage lässt sich die Wirkungsrichtung eines durch die rotierenden Unwuchtmassen erzeugten resultierenden Kraftvektors derart verändern, dass sich die Bodenverdichtungsvorrichtung in Vorwärts- oder Rückwärtsrichtung bewegt.
  • Weiterhin sind auf einer der Unwuchtwellen zwei relativ zu der Unwuchtwelle verdrehbare Unwuchtmassen axial versetzt zueinander angeordnet. Die Lage jeder der beiden Unwuchtmassen bezüglich der sie tragenden Unwuchtwelle ist individuell einstellbar, so dass im Zusammenwirken mit der gegenüberliegenden, weiteren Unwuchtwelle resultierende Kraftvektoren erzielt werden können, die ein Giermoment um eine Hochachse der Bodenverdichtungsvorrichtung erzeugen. Hierdurch wird eine Drehung der Bodenverdichtungsvorrichtung und damit eine Lenkung möglich, ohne dass weitere Kräfte von außen, beispielsweise durch einen Bediener, auf die Bodenverdichtungsvorrichtung einwirken müssen.
  • Eine Weiterentwicklung dieser Schwingungserreger ist aus der DE 10 2012 025 376 A1 und der DE 10 2012 025 378 A1 bekannt. Bei dem dort beschriebenen Schwingungserreger ist eine durch eine Betätigungseinrichtung betätigbare Verdrehvorrichtung zum Ändern der Phasenlage zwischen zwei Unwuchtmassen vorgesehen, wobei eine der Unwuchtmassen von einer als Hohlwelle ausgebildeten Unwuchtwelle getragen wird und die Betätigungseinrichtung wenigstens teilweise im Inneren der Hohlwelle angeordnet ist. Dadurch wird ein besonders kompakter Aufbau ermöglicht.
  • Große und leistungsstarke Vibrationsplatten benötigen entsprechend hohe Lenkmomente, um Lenkbewegungen vollziehen zu können. Zu diesem Zweck werden die oben genannten Schwingungserreger mit Lenkfunktion eingesetzt, wobei die Ansteuerung dann über eine Fernsteuerung erfolgt. Das ferngesteuerte Fahren derartiger Vibrationsplatten erfordert vom Bediener ein gewisses Feingefühl und auch einige Erfahrungen. Bei ungeübten Bedienern müssen die Vibrationsplatten oft im Stand gedreht werden, was zu einer "eckigen" Fahrt und zu einer ungleichmäßigen Verdichtungen mit unerwünschten Kuhlen im Boden führen kann. Eine Kurvenfahrt kann allenfalls durch rasch wechselndes Betätigen eines Steuerelements an der Fernbedienung durch den Bediener vollzogen werden, was jedoch verhältnismäßig unkomfortabel ist und nur mit unbefriedigender Güte durchgeführt werden kann. In jedem Fall wird vom Bediener ein erhöhter Steueraufwand verlangt.
  • Des Weiteren sind Hydrauliksysteme zur Ansteuerung der Unwucht-Phasenlage oftmals nicht leistungsstark ausgelegt, so dass sich insbesondere in Kombination mit geringen Abständen der Unwuchtmassen zur Maschinenmitte (Gierachse), also kurzen Hebelarmen der unterschiedlich eingestellten resultierenden Kraftvektoren um die Maschinenhochachse, ein träges Lenkverhalten ergibt. Diese Ausführung ist jedoch baulich relativ aufwändig und benötigt derart viel Bauraum, dass die zum Ansteuern der Schwingungserreger angebrachten Hydraulikzylinder nicht in das Innere der Unwuchtwellen integriert werden können, wie zum Beispiel in der DE 10 2012 025378 A1 vorgeschlagen.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Steuervorrichtung für einen Schwingungserreger anzugeben, die verhältnismäßig einfach aufgebaut sein kann und dennoch ein komfortables Fahren einer mit dem Schwingungserreger ausgestatteten Bodenverdichtungsvorrichtung ermöglicht.
  • Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Steuervorrichtung nach Anspruch 1 gelöst. Zudem wird ein erfindungsgemäßes Verfahren sowie ein mit der Steuervorrichtung ausgestatteter Schwingungserreger in den nebengeordneten Ansprüchen definiert. Vorteilhafte Weiterentwicklungen der Erfindung sind den abhängigen Ansprüchen zu entnehmen.
  • Eine Steuervorrichtung für einen Schwingungserreger weist eine Betätigungseinrichtung zum Einstellen einer Phasenlage zwischen wenigstens zwei zueinander gegenläufig drehbaren Unwuchtmassen auf, sowie eine Sollwert-Eingabeeinrichtung zum Vorgeben und Verändern eines Sollwerts für die Phasenlage durch einen Bediener, wobei die Betätigungseinrichtung einen in einem Zylinder axial bewegbaren Steuerkolben aufweist, die Phasenlage in Abhängigkeit von einer Axialstellung des Steuerkolbens einstellbar ist, die Axialstellung des Steuerkolbens durch ein Hydrauliksystem veränderbar ist, durch das Hydrauliksystem unter Druck stehendes Hydraulikfluid über einen bestimmten Steuerzeitraum in einen von dem Zylinder und dem Steuerkolben umschlossenen Kolbenraum zuführbar oder aus dem Kolbenraum abführbar ist, zum Verändern der Axialstellung des Steuerkolbens, und wobei die Länge des Steuerzeitraums in Abhängigkeit von einer Änderung des Sollwerts bestimmt ist.
  • Der Schwingungserreger weist somit wenigstens zwei zueinander gegenläufig drehbare Unwuchtmassen auf. Die Steuervorrichtung dient zum Einstellen der Phasenlage zwischen diesen beiden Unwuchtmassen, um die Richtung der bei rotierenden Unwuchtmassen resultierenden Kraft zu verändern. Zu diesem Zweck weist die Steuervorrichtung die Betätigungseinrichtung mit dem Steuerkolben auf. Bei einer Bewegung des Steuerkolbens kann die Phasenlage zwischen den beiden Unwuchtmassen verändert werden.
  • Zudem ist die Sollwert-Eingabeeinrichtung vorgesehen, bei der es sich zum Beispiel um eine Joysticksteuerung, um einen Schiebesteller, einen Drehsteller o.ä. handeln kann. Über die Sollwert-Eingabeeinrichtung gibt der Bediener seinen Fahrwunsch für die Bodenverdichtungsvorrichtung und damit die Einstellung für den Schwingungserreger vor. Dieser Fahrwunsch entspricht einem Sollwert für die Phasenlage der Unwuchtmassen. Im vorliegenden Fall spielt der absolute Sollwert keine beziehungsweise eine nur untergeordnete Rolle und muss daher kein exakter Wert sein. Vielmehr genügt es, wenn der Sollwert in einem bestimmten Bereich liegt, wie später noch erläutert wird.
  • In Anhängigkeit von einer Änderung des Sollwerts durch den Bediener ist in der Steuervorrichtung die Länge des Steuerzeitraums festgelegt, während der Hydraulikfluid zu dem Steuerkolben gelangt oder von diesem abgeführt wird und dessen Axialstellung verändert. Gibt somit der Bediener über die Sollwert-Eingabeeinrichtung einen Steuerbefehl zur Richtungsumkehr, was zwangsläufig eine Änderung der Phasenlage der betreffenden Unwuchtmassen zur Folge haben muss, führt das Hydrauliksystem während des für diesen Fall festgelegten Steuerzeitraums Hydraulikfluid zu dem Steuerkolben zu oder ab, der daraufhin seine Stellung und damit auch die Phasenlage der Unwuchtmassen ändert.
  • Mit der Länge des Steuerzeitraums wird somit ein zeitabhängiges Ansteuern des Steuerkolbens ermöglicht. Zum Beispiel wird einer Änderung des Auslenkwinkels eines als Sollwert-Eingabeeinrichtung dienenden Joysticks ein Zeitabschnitt (Steuerzeitraum) zugeordnet, während dem ein zu dem Hydrauliksystem gehörendes Sperrventil den Durchfluss des Hydraulik-Volumenstroms freigibt. Das Hydrauliksystem liefert (oder führt ab) ein bestimmtes Volumen an Hydraulikfluid pro Zeiteinheit, so dass durch Festlegen der Länge des Steuerzeitraums mit ausreichender Genauigkeit das zu dem Steuerkolben zugeführte oder von diesem abgeführte Volumen an Hydraulikfluid festgelegt werden kann. Dementsprechend kann auch die Axialstellung des Steuerkolbens mit ausreichender Genauigkeit bestimmt werden. Einer Rückführung der Stellung des Steuerkolbens im Sinne eines Regelkreises bedarf es dabei nicht. Alleine durch das präzise Einhalten des Steuerzeitraums und das Zu- oder Abführen des Hydraulikfluidvolumens pro Zeiteinheit lässt sich die Stellung des Steuerkolbens und damit die Phasenlage hinreichend genau festlegen. Dadurch, dass die tatsächliche Stellung des Steuerkolbens nicht rückgeführt werden muss, sind auch keine aufwändigen Sensoren, Messaufnehmer oder ähnliches erforderlich, was den Aufbau der Steuervorrichtung nicht nur erheblich einfacher und kostengünstiger, sondern auch robuster macht, was in Hinblick auf den Einsatzzweck von besonderem Vorteil ist.
  • Das Hydrauliksystem kann eine Ventileinrichtung aufweisen, wobei die Ventileinrichtung während des Steuerzeitraums geöffnet ist, derart, dass das Hydraulikfluid zu dem Kolbenraum zuführbar oder aus dem Kolbenraum abführbar ist. Entsprechend kann die Ventileinrichtung außerhalb des Steuerzeitraums geschlossen sein, derart, dass kein Hydraulikfluid zuführbar ist. Bei der Ventileinrichtung kann es sich zum Beispiel um ein Sperrventil handeln, mit der der Kolbenraum vollständig abgeschlossen werden kann, um das Hydraulikfluid-Volumen im Zylinder- beziehungsweise Kolbenraum eingesperrt zu halten und die Position des Kolbens stabil zu halten.
  • Der Zusammenhang zwischen der Änderung des Sollwerts und der Länge des Steuerzeitraums kann entsprechend einer Regel vordefiniert sein. Zum Beispiel kann dieser Zusammenhang linear, exponentiell, gestuft oder entsprechend einer anderen Vorschrift gegeben sein.
  • Insbesondere können gemäß einer Regel jeweils Änderungen des Sollwerts in Stufen erfassbar sein, wobei jeweils eine Stufe einem bestimmten Steuerzeitraum entspricht und wobei der Steuerkolben entsprechend den Stufen jeweils zugeordnete Axialstellungen einnimmt.
  • Bei dieser Variante ist demnach nicht unbedingt ein direkter, also linearer Zusammenhang zwischen der Änderung des Sollwerts und der Länge des Steuerzeitraums gegeben. Vielmehr kann die Änderung des Sollwerts in Stufen erfasst werden und dementsprechend auch gestufte Steuerzeiträume nach sich ziehen. Wenn die Steuerzeiträume gestuft sind, muss zwangsläufig auch der Steuerkolben dann entsprechende diskrete Stellungen einnehmen, die jeweils vorgegebenen Phasenlagen der Unwuchtmassen entsprechen.
  • Die Abstände zwischen den Stufen können groß sein, was einer groben Stufung entspricht. Sie können aber auch eher mit kleinen Abständen gegeben sein, was einer feinen Stufung entspricht. In der Praxis hat es sich erwiesen, dass zwischen den Maximalstellungen (volle Vorwärtsfahrt, volle Rückwärtsfahrt) zwischen 6 und 20, insbesondere zwischen 8 und 12 Stufen sinnvoll sind und im Übrigen auch ausreichen. Eine feinere Stufung ist technisch aufwändig, ohne einen darüberhinausgehenden Vorteil zu bringen.
  • Gemäß einer Regel kann bei einer Änderung des Sollwerts und damit bei einem Vorgeben einer Zielstellung für den Steuerkolben der Steuerkolben derart ansteuerbar sein, dass er zum Erreichen dieser Zielstellung wenigstens eine diskrete Zwischen-Stellung einnimmt. Das bedeutet, dass der Steuerkolben zwischen einer aktuellen Ausgangsstellung und einer aufgrund der Vorgabe über die Sollwert-Eingabeeinrichtung durch den Bediener gewählten Zielstellung nicht zwingend kontinuierlich, also ohne Unterbrechung und damit auch mit entsprechend langem Steuerzeitraum bewegt werden muss. Vielmehr ist es gemäß dieser Regel möglich, den Steuerkolben in mehreren Schritten über wenigstens eine, gegebenenfalls auch über mehrere Zwischen-Stellungen aus der Ausgangsstellung in die Zielstellung zu bewegen. Damit kann der gesamte Steuerzeitraum, während dem Hydraulikfluid dem Kolbenraum zugeführt oder von diesem abgeführt wird, in mehrere Teilzeiträume zerlegt werden.
  • Während jedem Teil-Steuerzeitraum gelangt der Steuerkolben in eine jeweilige Zwischen-Stellung, bis er nach Erreichen des Gesamt-Steuerzeitraums die vorgegebene Zielstellung erreicht hat. Als "Steuerzeitraum" wird in diesem Zusammenhang in der Regel der gesamte Steuerzeitraum verstanden, während dem Hydraulikfluid zu dem Kolbenraum zugeführt oder aus diesem abgeführt werden muss, um die Axialstellung des Steuerkolbens aus der aktuellen Stellung in die Zielstellung zu verändern. Dieser Steuerzeitraum kann dann entsprechend der an dieser Stelle beschriebenen Regel auch in mehrere Teil-Steuerzeiträume zerlegt werden, was die Ansteuerbarkeit insgesamt vereinfacht.
  • Wenigsten eine der nachfolgenden Verstelleinrichtungen kann zum Verändern des Zusammenhangs zwischen der Änderung des Sollwerts und dem jeweils zugeordneten Steuerzeitraum vorgesehen sein, nämlich eine Global-Verstelleinrichtung zum gleichzeitigen Verändern des Zusammenhangs für alle voreingestellten Steuerzeiträume des Schwingungserregers, und/oder eine Trimm-Verstelleinrichtung zum Verändern des Verhältnisses der Steuerzeiträume eines bezogen auf eine Hauptrichtung linken Teils des Schwingungserregers zu den Steuerzeiträumen eines rechtes Teils des Schwingungserregers, und/oder eine Individual-Verstelleinrichtung zum individuellen Verändern eines jeweiligen Zusammenhangs für einzelne Steuerzeiträume.
  • Mithilfe der Verstelleinrichtungen können zum Beispiel auf der Serviceebene der Maschinensteuerung Korrekturfaktoren auf die Steuerzeiten aufgegeben werden, um zum Beispiel durch unterschiedliche Toleranzen an Bauteilen bedingte Abweichungen der Fahrbewegung der Maschine zu korrigieren.
  • Mithilfe der Global-Verstelleinrichtung können somit alle Steuerzeiten um einen wählbaren Faktor verändert werden. Mithilfe der Trimm-Verstelleinrichtung können die beiden Maschinenseiten (links, rechts) zueinander ausgeglichen werden, um Abweichungen zu kompensieren. Bei der Individual-Verstelleinrichtung ist ein individuelles Verändern jedes Zusammenhangs zwischen der Änderung des Sollwerts und dem zugeordneten Steuerzeitraum möglich, was selbstverständlich einige Fachkenntnisse erfordert.
  • Bei einer Ausführungsform kann eine Temperaturerfassungseinrichtung vorgesehen sein, zum Erfassen einer Temperatur des Hydraulikfluids, wobei die Länge eines Steuerzeitraums in Abhängigkeit von der erfassten Temperatur veränderbar ist. Die Genauigkeit der Einstellung der Axialstellung des Steuerkolbens hängt im Wesentlichen von der Menge an Hydraulikfluid ab, die dem Kolbenraum zugeführt oder aus diesem abgeführt wird. Sowohl das Volumen des Hydraulikfluids, als auch die Viskosität des Hydraulikfluids (zum Beispiel des Hydrauliköls) beeinflussen das Volumen und damit auch die benötigte Steuerzeit. Daher kann es sinnvoll sein, die Öltemperatur bzw. Temperatur des Hydraulikfluids zu überwachen und gegebenenfalls die Länge des Steuerzeitraums zu korrigieren, um unabhängig von der Umgebungstemperatur, der Betriebstemperatur und der Betriebsdauer ein annähernd gleiches Maschinenverhalten zu erreichen.
  • Die Sollwert-Eingabeeinrichtung kann wenigstens ein Bedienelement aufweisen, wobei in Abhängigkeit von einer Änderung der Stellung des Bedienelements der Steuerzeitraum festgelegt ist, während dem Hydraulikfluid zu dem Steuerkolben zugeführt oder von diesem abgeführt wird. Bei dem Bedienelement kann es sich zum Beispiel um einen Joystick, einen Schiebesteller, einen Drehsteller oder auch um eine Kombination daraus handeln. Dementsprechend kann die relevante Stellung des Bedienelements zum Beispiel ein Auslenkwinkel, ein Bewegungswinkel, eine Linearstellung oder auch eine Drehstellung sein.
  • Der Schwingungserreger kann wenigstens zwei Paare von einander zugeordneten Unwuchtmassen aufweisen, wobei für jedes der beiden Paare eine Sollwert-Eingabeeinrichtung und ein Steuerkolben vorgesehen ist, zum Einstellen der Phasenlage zwischen den beiden Unwuchtmassen des betreffenden Paares. Der Schwingungserreger ist geeignet, um durch die oben beschriebene Steuervorrichtung angesteuert zu werden.
  • Dabei kann der Steuerkolben einseitig durch eine Federeinrichtung beaufschlagt sein, derart, dass der Steuerkolben dann, wenn kein unter Druck stehendes Hydraulikfluid an dem Steuerkolben anliegt, der Steuerkolben in eine erste Endstellung gezwungen wird. In diesem drucklosen Zustand wird somit der Steuerkolben in die erste Endstellung gedrückt, die gleichzeitig auch einer Endstellung bzw. einer ersten Extremstellung für die Phasenlage entspricht. Wenn Hydraulikfluid dem Steuerkolben zugeführt wird, verlagert er seine Axialstellung aus der ersten Endstellung gegen die Wirkung der Federeinrichtung in Abhängigkeit von der Menge an Hydraulikfluid, die dem Steuerkolben zugeführt wird. Diese Menge an Hydraulikfluid ist abhängig von der Länge des Steuerzeitraums.
  • Die Sollwert-Eingabeeinrichtung kann ein Standrüttel-Bedienelement zum Vorgeben einer Standrüttelungs-Stellung aufweisen, wobei in der Standrüttelungs-Stellung der Schwingungserreger derart angesteuert ist, dass er lediglich Schwingungen mit Komponenten in Vertikalrichtung, jedoch nicht in Horizontalrichtung bewirkt. Das Standrüttel-Bedienelement kann zum Beispiel eine Standrütteltaste oder ein anderes Eingabeelement sein, mit dessen Hilfe die Länge des Steuerzeitraums derart vorgegeben wird, dass der Steuerkolben stets eine Stellung einnimmt, bei der die Phasenlage der gegeneinander rotierenden Unwuchtmassen bewirkt, dass die resultierenden Schwingungen nur in Vertikalrichtung, jedoch nicht in Horizontalrichtung gerichtet sind. Eine derartige Standrüttelung ist mit herkömmlichen Maschinen oft schwer erreichbar und nur durch feinfühliges Einstellen des Schwingungserregers möglich. Im Regelfall wird für die Standrüttelung die Axialstellung des Steuerkolbens einer Mittelstellung zwischen den beiden extremen Endstellungen (für Vorwärtsfahrt und Rückwärtsfahrt) entsprechen.
  • Ein Schwingungserreger für eine Bodenverdichtungsvorrichtung kann eine entsprechend den obigen Merkmalen ausgestaltete Steuervorrichtung aufweisen, sowie eine erste Unwuchtwelle, an der wenigstens eine erste Unwuchtmasse angeordnet ist und eine zu der ersten Unwuchtwelle achsparallel angeordnete, mit der ersten Unwuchtwelle formschlüssig gegenläufig drehbar gekoppelte zweite Unwuchtwelle, an der wenigstens eine zweite Unwuchtmasse angeordnet ist. Weiterhin kann eine Antriebsvorrichtung zum drehenden Antreiben einer der Unwuchtwellen und eine durch eine Betätigungseinrichtung betätigbare Verdrehvorrichtung zum Verdrehen der zweiten Unwuchtmasse relativ zu der ersten Unwuchtmasse vorgesehen sein, wobei die zweite Unwuchtwelle wenigstens einen Hohlraum aufweist und wobei die Betätigungseinrichtung wenigstens teilweise innerhalb des Hohlraums angeordnet ist. Der prinzipielle Aufbau dieses Schwingungserregers ist aus der DE 10 2012 025 378 A1 bekannt, nicht jedoch die Steuervorrichtung, mit der dieser Schwingungserreger angesteuert werden kann.
  • Durch die formschlüssige, gegenläufig drehbare Kopplung kann die Antriebsvorrichtung die erste und die zweite Unwuchtwelle und die daran angeordneten Unwuchtmassen in eine gegenläufige Rotationsbewegung versetzen. Durch den resultierenden Kraftvektor der auf die Unwuchtmassen wirkenden Fliehkräfte kann dadurch eine Arbeitsbewegung der Bodenkontaktplatte erzeugt werden.
  • Die Verdrehvorrichtung ermöglicht es, die an der zweiten Unwuchtwelle angeordnete Unwuchtmasse beispielsweise relativ zu der an der ersten Unwuchtwelle angeordneten Unwuchtmasse zu verdrehen. Hierdurch wird die Phasenlage der zweiten Unwuchtmasse relativ zu der an der ersten Unwuchtwelle angeordneten ersten Unwuchtmasse derart verändert, dass der resultierende Kraftvektor eine Vorwärts- oder Rückwärtsbewegung sowie eine Rüttelbewegung bewirkt.
  • Die Betätigungseinrichtung, insbesondere der zu der Betätigungseinrichtung gehörende Steuerkolben kann in dem zum Beispiel als Zylinder dienenden Hohlraum angeordnet sein. Dadurch ist ein sehr kompakter Aufbau der Betätigungseinrichtung möglich.
  • Ein Verfahren zum Einstellen der Phasenlage zwischen zwei zueinander gegenläufig drehbar gekoppelten Unwuchtmassen eines Schwingungserregers, wobei die Phasenlage in Abhängigkeit von einer Axialstellung eines Steuerkolbens einstellbar ist, weist die Schritte auf:
    • Verändern eines Sollwerts für die Phasenlage durch einen Bediener;
    • Bestimmen der Länge eines Steuerzeitraums in Abhängigkeit von der Veränderung des Sollwerts;
    • Öffnen eines Hydraulikventils und Zuführen von unter Druck stehendem Hydraulikfluid zu dem Steuerkolben oder Abführen des Hydraulikfluids von dem Steuerkolben während des bestimmten Steuerzeitraums;
    • Verändern der Phasenlage durch axiales Verschieben des Steuerkolbens mithilfe des Hydraulikfluids.
  • Diese und weitere Merkmale der Erfindung werden nachfolgend anhand eines Beispiels unter Zuhilfenahme der begleitenden Figuren näher erläutert. Es zeigen
    • Fig. 1
    einen Horizontalschnitt.eines Schwingungserregers;
    Fig. 2
    schematisch eine Steuervorrichtung für einen Schwingungserreger;
    Fig. 3
    ein Hydrauliksystem für die Steuervorrichtung;
    Fig. 4
    ein Beispiel für den Zusammenhang zwischen Sollwertänderung und Steuerzeitraum;
    Fig. 5
    ein anderes Beispiel für ein Hydrauliksystem;
    Fig. 6
    ein weiteres Beispiel für ein Hydrauliksystem;
    Fig. 7
    wiederum ein anderes Hydrauliksystem;
    Fig. 8
    in schematischer Darstellung verschiedene Stellungen des Steuerkolbens;
    Fig. 9
    ein Verstellschema für die Steuerkolben eines Schwingungserregers bei Vorwärtsfahrt; und
    Fig. 10
    ein Verstellschema für eine Verstellung der Steuerkolben bei einer Drehung links.
  • Figur 1 zeigt schematisch eine Ausführungsform eines z.B. aus der DE 10 2012 025 378 A1 bekannten Schwingungserregers 1 in einem Horizontalschnitt. Die zu bearbeitende Bodenfläche erstreckt sich daher unterhalb des Schwingungserregers 1 in einer Ebene parallel zur Zeichenebene. Der Schwingungserreger 1 kann insbesondere in einer Vibrationsplatte zur Bodenverdichtung eingesetzt werden.
  • Der Schwingungserreger 1 weist eine durch eine Antriebsvorrichtung 2 drehend angetriebene erste Unwuchtwelle 3 mit daran angeordneten bzw. befestigten Unwuchtmassen 4a und 4b auf. Über zwei Zahnräder 5 und 6 wird die Drehbewegung der ersten Unwuchtwelle 3 formschlüssig und gegenläufig auf eine zweite Unwuchtwelle 7 übertragen.
  • Die zweite Unwuchtwelle 7 weist eine erste Unwuchtwellenhälfte 8a und eine zu der ersten Unwuchtwellenhälfte 8a koaxial angeordnete, relativ zu der ersten Unwuchtwellenhälfte verdrehbare zweite Unwuchtwellenhälfte 8b auf. Die beiden Unwuchtwellenhälften 8a und 8b sind beidseitig in eine zu einer Koppelvorrichtung gehörende Verstellhülse 9 eingeführt, die die beiden Unwuchtwellenhälften 8a und 8b formschlüssig, aber relativ zueinander verdrehbar koppelt. Auf der Verstellhülse 9 ist umlaufend das Zahnrad 6 angeordnet. Die Verstellhülse 9 bildet mit dem Zahnrad 6 folglich eine Koppelvorrichtung zum formschlüssigen Koppeln der ersten Unwuchtwelle 3 mit der aus den beiden Unwuchtwellenhälften 8a, 8b bestehenden zweiten Unwuchtwelle 7.
  • An den beiden Unwuchtwellenhälften 8a und 8b sind Verstellunwuchten 10a und 10b angeordnet bzw. befestigt. Um ein individuelles Verdrehen der Verstellunwuchten 10a, 10b um die Rotationsachse der zweiten Unwuchtwelle 7 zu erreichen, sind jeweilige Verdrehvorrichtungen 11a, 11b vorgesehen und in die als Hohlwellen ausgebildeten Unwuchtwellenhälften 8a und 8b eingelassen.
  • Durch die Verdrehvorrichtungen 11a, 11b kann die Phasenlage der Verstellunwuchten 10a, 10b relativ zu den an der ersten Unwuchtwelle 3 angeordneten Unwuchtmassen 4a, 4b verstellt werden. Durch die bei einer Rotation der Unwuchtmassen 4a, 4b und 10a, 10b jeweils um die gegenläufig rotierenden Unwuchtwellen 3, 7 an den Unwuchtmassen 4a, 4b, 10a, 10b wirkenden Fliehkraftvektoren kann bei verschobener Phasenlage eine Vorwärts- bzw. Rückwärtsbewegung der durch den Schwingungserreger 1 betriebenen Bodenverdichtungsvorrichtung erreicht werden. Durch ein relatives Verdrehen der Verstellunwuchten 10a, 10b zueinander wird ein Giermoment und damit eine Drehung der Bodenverdichtungsvorrichtung um eine senkrecht aus der Zeichenebene herausragende Hochachse des Schwingungserregers 1 bzw. der Bodenverdichtungsvorrichtung erzeugt.
  • Nachfolgend wird lediglich die Verdreheinrichtung 11a erläutert. Die Verdreheinrichtung 11b ist identisch aufgebaut und in der Fig. 1 spiegelsymmetrisch zu der Verdreheinrichtung 11a dargestellt.
  • Die Verdreheinrichtung 11a weist eine hydraulisch betreibbare Betätigungseinrichtung mit einem als Steuerkolben dienenden Kolben 12a auf, der in einer Deckelhülse angeordnet ist, welche an einem Gehäuse 19 des Schwingungserregers 1 angeordnet bzw. befestigt ist und in die Unwuchtwellenhälfte 8a eingreift. Als Teil der Deckelhülse ist ein Zylinder 22a ausgebildet, in dem der Kolben 12a axial verschiebbar gelagert ist. Die Deckelhülse, der Zylinder 22a und der Kolben 12a sind von der Unwuchtwellenhälfte 8a über Lager 18a drehentkoppelt und am Gehäuse 19 des Schwingungserregers 1 befestigt.
  • Der Kolben 12a kann einen Schieber 13a innerhalb der Unwuchtwellenhälfte 8a axial verlagern. Der Schieber 13a trägt einen Querzapfen 14a, der eine in einer Wandung der als Hohlwelle ausgebildeten ersten Unwuchtwellenhälfte 8a vorhandene schraubenförmige Nut 15a durchdringt. Gleichzeitig greift der Querzapfen 14a in eine Längsnut 16 ein, die an der Innenseite der Verstellhülse 9 ausgebildet ist und radial außerhalb bzw. über der schraubenförmigen Nut 15a liegt. Durch das axiale Verlagern des Schiebers 13a mit dem Querzapfen 14a wird der ersten Unwuchtwellenhälfte 8a durch den schraubenförmigen Verlauf der Nut 15a eine Drehbewegung relativ zur Verstellhülse 9 aufgezwungen. Hierdurch ändert sich die relative Drehstellung der Verstellunwucht 10a gegenüber der Verstellhülse 9, gegenüber der Verstellunwucht 10b und gegenüber der ersten Unwuchtwelle 3.
  • Im Arbeitsbetrieb sind die Verstellunwuchten 10a und 10b durch ihre Trägheit bestrebt, ihre jeweilige Phasenlage in nacheilender Richtung zu verlagern und dabei den Kolben 12a bzw. 12b in seine Ausgangsposition zurückzuschieben. Um das Zurückführen der Kolben 12a, 12b weiter zu unterstützen, können Federeinrichtungen 23a, 23b vorgesehen und beispielsweise innerhalb der Zylinder 22a, 22b angeordnet sein. Die Federeinrichtungen 23a, 23b können die Kolben 12a, 12b beispielsweise gegen eine der Verstellhülse 9 zugewandte Stirnseite der jeweiligen Zylinder 22a, 22b abstützen.
  • Die Wirkeinheit aus Kolben 12a, Zylinder 22a und Feder 23a wird nachfolgend auch als Verstellzylinder 24a bezeichnet. Analoges gilt für den Verstellzylinder 24b.
  • Die Verdrehvorrichtung 11a ist in dieser Anordnung fast ganz in einen Hohlraum der ersten Unwuchtwellenhälfte 8a eingelassen. Lediglich ein Einlass 17a für Hydraulikflüssigkeit zum Bewegen bzw. Beaufschlagen des Kolbens 12a steht aus der ersten Unwuchtwellenhälfte 8a hervor. Der Kolben 12a ist zumindest in einer maximalen Einschubposition vollständig in der zweiten Unwuchtwelle 7 aufgenommen und/oder in die erste Unwuchtwellenhälfte 8a eingelassen. Der Kolben 12a, der Zylinder 22a und der Einlass 17a sind dabei durch als Drehentkopplung dienenden Lager 18a von einer Rotationsbewegung der ersten Unwuchtwellenhälfte 8a und des Schiebers 13a entkoppelt.
  • Axial zwischen der Verstellunwucht 10a und der Verstellhülse 9 ist ein inneres Lager 20a und zwischen der Verstellunwucht 10b und der Verstellhülse 9 ein weiteres inneres Lager 20b angeordnet. Die Verstellhülse 9 mit dem Zahnrad 6 ist somit zwischen den benachbart angeordneten inneren Lagern 20a und 20b gelagert. Weiterhin ist die zweite Unwuchtwelle 7 durch äußere Lager 21a, 21b am Gehäuse 19 gelagert. Die äußeren Lager 21a, 21b können angrenzend bzw. in unmittelbarer Umgebung zu den Verstellunwuchten 10a, 10b angeordnet sein.
  • Die relative Verdrehbarkeit der Verstellunwuchten 10a und 10b wird dabei durch die mittig angeordnete Verstellhülse 9 gewährleistet. Die Verstellhülse 9 ist dabei vom Gewicht der Verstellunwuchten 10a und 10b befreit und wird darüber hinaus durch die inneren Lager 20a und 20b von der durch die rotierenden Verstellunwuchten 10a, 10b verursachen Wellenbiegung geschützt. Folglich ist ein geräuscharmer Betrieb und eine hohe Lebensdauer des Schwingungserregers 1 zu erwarten.
  • Durch Anordnung der Verdreheinrichtungen 11a, 11b innerhalb der als Hohlwellen ausgeführten Unwuchtwellenhälften 8a, 8b können die Verstellunwuchten 10a und 10b weit außen an der zweiten Unwuchtwelle 7 und damit mit einem großen Hebelarm zur Hochachse der Bodenverdichtungsvorrichtung angeordnet werden. Dies ermöglicht eine hohe Drehdynamik und ein verbessertes Fahrverhalten der Bodenverdichtungsvorrichtung bzw. Vibrationsplatte einem Bedienerwunsch entsprechend. Fahrmanöver können schneller bewerkstelligt werden und führen zu einer höheren Produktivität der Bodenverdichtungsvorrichtung. Dies gilt insbesondere auch für ferngesteuerte Vibrationsplatten mit kompakter Bauweise.
  • Figur 2 zeigt schematisch eine Steuervorrichtung für einen Schwingungserreger, zum Beispiel für den oben anhand von Figur 1 beschriebenen Schwingungserreger.
  • Eine Fernbedienung 31 weist zwei jeweils als Sollwert-Eingabeeinrichtung dienende Steuerknüppel bzw. Joysticks 32a und 32b auf, mit denen die Phasenlagen der einander zugeordneten Unwuchtwellen 3, 7 bzw. -massen z.B. bei dem Schwingungserreger von Figur 1 verstellt werden können. Der linke Joystick 32a dient somit zum Ansteuern des linken Teils (Verstellzylinder 24a) des Schwingungserregers und der rechte Joystick 32b zum Ansteuern des rechten Teils (Verstellzylinder 24b) des Schwingungserregers 1 aus Figur 1.
  • Der Schwingungserreger 1 wird hier als Beispiels für die Ansteuerung durch die Steuervorrichtung gezeigt. Die Steuervorrichtung kann auch zum Ansteuern eines Schwingungserregers genutzt werden, der anders aufgebaut ist als der in Figur 1 gezeigte.
  • Die Kommandos der Fernbedienung 31 können in bekannter Weise, zum Beispiel per Infrarot oder Funk an einen an der Vibrationsplatte bzw. in der Nähe des Schwingungserregers 1 vorgesehenen, nicht dargestellten Empfänger gesendet werden. Über geeignete, an dieser Stelle nicht interessierende Steuerelemente wird das Signal an eine Steuerung 33 eines Hydrauliksystems 34 übertragen. Wie später noch erläutert wird, dient das Hydrauliksystem 34 zum Bereitstellen von unter Druck stehendem Hydrauliköl (Hydraulikfluid), um die oben bereits erläuterten Kolben 12a, 12b verstellen zu können und auf diese Weise die Phasenlage der Unwuchtwellen 3, 7 zu beeinflussen. Zu diesem Zweck ist das Hydrauliksystem 34 über Leitungen 35a, 35b mit dem jeweiligen Verstellylinder 24a, 24b des Schwingungserregers 1 verbunden.
  • Das Hydrauliksystem 34 ist derart ausgebildet, dass es das Hydraulikfluid jeweils für einen durch die Steuerung 33 vorgegebenen, exakt definierten Steuerzeitraum dem als Steuerkolben dienenden Kolben 12a bzw. 12b zuführt bzw. von diesem abführt.
  • Da die Kolben 12a, 12b jeweils durch eine Feder 23a, 23b abgestützt sind, wirkt das unter Druck stehende Hydraulikfluid über den jeweiligen Kolben 12a, 12b gegen die Wirkung der Feder 23a, 23b. Wenn das Hydraulikfluid durch das Hydrauliksystem 34 abgeführt wird, drückt die jeweilige Feder 23a, 23b den Kolben 12a, 12b zurück in seine Ausgangstellung (in Figur 2 ganz rechts).
  • Figur 3 zeigt ein Beispiel für einen Aufbau des Hydrauliksystems 34.
  • Über eine Hydraulikpumpe 36 wird Hydrauliköl gefördert. Das Hydrauliköl kann einem Hydromotor 37 zugeführt werden, der als Antriebsvorrichtung 2 für den Schwingungserreger von Figur 1 dient. Der Betrieb des Hydromotors 37 kann über ein Bypassventil 38 gesteuert werden. Wenn das Bypassventil 38 - so wie in Figur 3 gezeigt - geöffnet ist, strömt das unter Druck stehende Hydraulikfluid von der Hydraulikpumpe 36 direkt wieder zurück in einen Tank 41, ohne den Hydromotor 37 in Betrieb zu versetzen. Wenn hingegen das Bypassventil 38 geschlossen ist, gelangt das Hydrauliköl zu dem Hydromotor 37 und treibt mit dessen Hilfe die Unwuchtwellen des Schwingungserregers 1 an.
  • Darüber hinaus kann Hydrauliköl über ein Schaltventil 39 und zwei parallel zueinander angeordneten Sperrventile 40a und 40b zu den jeweiligen Verstellzylindern 24a, 24b bzw. Kolben 12a, 12b gelangen, um die Phasenlage der zugeordneten Unwuchtmassen zu verstellen.
  • Das Schaltventil 39 kann wahlweise eine Verbindung zur Druckseite (zur Hydraulikpumpe 36) oder zur drucklosen Seite (zum Tank 41) herstellen. In Fig. 3 befindet sich das Schaltventil 39 in der "Drucklos"-Stellung, so dass die Sperrventile 40a, 40b mit dem Tank 41 verbunden sind.
  • Die Ansteuerung der Ventile 39, 40a, 40b erfolgt über die Steuerung 33. Insbesondere werden durch die Steuerung 33 Steuerzeiträume eingestellt, während denen die Sperrventile 40a, 40b geöffnet oder geschlossen sind bzw. das Schaltventil 39 zur Druckseite oder Drucklosseite geschaltet ist.
  • Wenn die Sperrventile 40a, 40b geöffnet sind, wie in Figur 3 gezeigt und das Schaltventil 39 in Richtung des Tanks 41 geöffnet ist, ist das Hydrauliköl drucklos bzw. kann in den Tank 41 zurückfließen. Dementsprechend wird die Stellung der Kolben 12a, 12b durch die Rückstellfedern 23a und 23b eingestellt, so dass sich die Kolben 12a, 12b in einer ersten Endstellung befinden.
  • Wenn hingegen das Schaltventil 39 umgeschaltet wird und geregelter Hydraulikdruck zugeführt werden kann, werden die Kolben 12a, 12b axial gegen die Wirkung der Federn 23a, 23b verschoben. Diese Schaltphase kann sehr kurz sein. Danach können die Sperrventile 40a, 40b die Verbindung unterbrechen und das unter Druck stehende Hydraulikfluid am Kolben 12a, 12b halten, so dass dieser in seiner Stellung verharrt.
  • Durch geeignetes, meist sehr kurzzeitiges Schalten kann der jeweilige Kolben 12a, 12b somit in diskrete Stellungen verschoben werden. Die Kolben 12a, 12b können zwischen ihren beiden mechanischen Endstellungen in beliebigen Zwischenstellungen gehalten werden. Diese Zwischenstellungen entsprechen dann auch entsprechenden Stellungen der zugeordneten Unwuchtmassen, wie oben anhand von Figur 1 erläutert.
  • Figur 4 zeigt ein Beispiel für den Zusammenhang zwischen der Auslenkung eines Joysticks 32a, 32b der Fernbedienung 31 und der jeweiligen Steuerzeit des zugeordneten Sperrventils 40a, 40b, also der Zeit während dem das Sperrventil 40a, 40b geöffnet ist.
  • Das Schaltventil 39 ist in Abhängigkeit von der Richtung der Auslenkung der Joysticks 32a, 32b geschaltet und ermöglicht je nach Bedienerwunsch und damit Auslenkung entweder einen druckbehafteten Zufluss von Hydrauliköl oder einen drucklosen Abfluss.
  • Eine Änderung des Auslenkwinkels des Joysticks 32a, 32b ist einem Zeitabschnitt Δt zugeordnet, während dem das Sperrventil 40a, 40b den Durchfluss des Hydraulikvolumenstroms freigibt (Zu- oder Abfluss). Diese Steuerzeiten sind beim Zu-und Abströmen unterschiedlich, können aber je nach Auslegung auch gleich sein. Die Maschine, also zum Beispiel eine Vibrationsplatte, ändert ihre Fahrbewegung (Fahrgeschwindigkeit und Drehrate um die Hochachse) und behält sie im Wesentlichen bei, bis der Bediener erneut eine Änderung des Auslenkwinkels des Joysticks 32a, 32b veranlasst. Zwar lassen sich Abweichungen von der eingestellten Soll-Fahrbewegung durch äußere Bedingungen, wie zum Beispiel inhomogene Bodenverhältnisse oder -neigungen nicht ganz verhindern. Es ist aber für den Bediener sehr einfach möglich, durch Betätigen des Joysticks 32a, 32b eine Korrektur des Fahrverhaltens der Vibrationsplatte vorzunehmen.
  • Die Änderungen der Auslenkwinkel der Joysticks 32a, 32b können in Stufen erfasst und jeweils in entsprechende Steuerzeiten umgesetzt werden.
  • Wird an einem Joystick, zum Beispiel dem Joystick 32a für die linke Seite, eine Änderung des Auslenkwinkels vorgenommen, wird nur diese (linke) zugeordnete Seite verstellt, während die andere (rechte) Seite in ihrer Stellung bleibt.
  • Wird an beiden Joysticks 32a, 32b gleichzeitig eine gleichsinnige Änderung des Auslenkwinkels vorgenommen, werden beide Sperrventile 40a, 40b gleichzeitig geöffnet, so dass Hydrauliköl gleichzeitig zu- oder abströmen kann. Wenn an beiden Joysticks 32a, 32b gleichzeitig eine gegensinnige Änderung des Auslenkwinkels vorgenommen wird, wird bei dem Hydrauliksystem von Fig. 3 eine Seite nach der anderen verstellt, da das Hydrauliköl über das gemeinsame Schaltventil 39 nur entweder zu- oder abströmen kann. Je nach Auslenkungsänderung kann dies in einem oder auch in mehreren (Zwischen-) Schritten erfolgen, wie später noch an Beispielen erläutert wird.
  • Wird die Stellung eines oder beider Joysticks 32a, 32b über einen längeren Zeitraum in einer Stellung abweichend zur Maximalauslenkung gehalten, können der zugeordnete Kolben 12a, 12b bzw. die beiden Kolben 12a, 12b periodisch kurzzeitig in die nächstgelegene Endstellung gefahren und danach die vorher gewünschte Zwischenstellung erneut angefahren werden. Dadurch kann sichergestellt werden, dass bei Zwischenstellungen in der Nähe der Endstellungen zum Beispiel durch Temperaturerhöhung die Mechanik durch ein mögliches Driften keinen Schaden nehmen kann.
  • Die beschriebene Ansteuerung der Kolben 12a, 12b kann nicht nur bei ferngesteuerten Vibrationsplatten angewandt werden, sondern auch bei handgeführten Vibrationsplatten. Als Sollwert-Eingabeeinrichtungen eignen sich dann außer Joysticks auch andere Mittel, wie zum Beispiel Schaltwippen, Tasten etc.
  • Figur 5 zeigt eine alternative Lösung zu dem in Figur 3 gezeigten Hydrauliksystem 34.
  • In Abweichung zu dem Hydrauliksystem 34 von Figur 3 sind an Stelle des einen Schaltventils 39 zwei separate, voneinander getrennte Schaltventile 39a, 39b vorgesehen, mit denen die beiden Kolben 12a, 12b gleichzeitig angesteuert werden können. Bei dem Hydrauliksystem von Figur 3 hingegen müssen bei einer gewünschten entgegen gesetzten Verdrehung der Unwuchtmassen des Schwingungserregers die Sperrventile 40a, 40b wechselseitig angesteuert, das heißt geöffnet und geschlossen werden, um den Hydraulikfluid-Fluss (Zu- und Abfluss) wechselweise zu ermöglichen.
  • Bei einer in Figur 6 gezeigten Variante kann die Funktion einer Kombination aus Schaltventil 39a und Sperrventil 40a auch in einem 3/3-Wegeventil 42a integriert sein. Dies gilt analog auch für ein 3/3-Wegeventil 42b mit der Kombination aus Schaltventil 39b und Sperrventil 40b.
  • Eine weitere Variante ist in Figur 7 gezeigt, bei der statt der getrennten Schaltventile 39a, 39b und Sperrventile 40a, 40b für jeden Verstellzylinder bzw. Kolben 12a, 12b zwei 2/2-Wegeventile 43a', 43a" bzw. 43b'. 43b" für jeweils eine Strömungsrichtung verwendet werden (Zufluss, Abfluss).
  • Figur 8 zeigt den prinzipiellen Aufbau des Verstellzylinders 24a bzw. 24b.
  • Der als Steuerkolben dienende Kolben 12 kann sich im Inneren des Zylinders 22 in einer beliebigen Stellung zwischen den beiden Maximalausschlägen (in Figur 8 ganz links oder ganz rechts) befinden. Bei der hier beschriebenen Lösung strebt es die Steuerung an, den Kolben 12 gezielt in diskrete Positionen, insbesondere diskrete Zwischenpositionen zu fahren. Dabei können gewisse Toleranzen und Abweichungen akzeptiert werden. Sie stellen in Anbetracht des komplexen Rüttelvorgangs beim Betrieb einer Vibrationsplatte kein Problem dar und werden ohnehin durch weitere Einflüsse überlagert.
  • Zur Verdeutlichung sind die Positionen in Figur 8 mit Ziffern gekennzeichnet. Die Position "1" stellt die Mitte des Zylinders 22 dar. Diese Position wird auch als Grundstellung bezeichnet, in welcher das zugehörige Unwuchtpaar auf den Betriebszustand "Standrüttelung" gestellt ist und somit lediglich Kraftkomponenten in Vertikalrichtung, nicht aber in Horizontalrichtung erzeugt. Die von den Unwuchtmassen erzeugten Horizontalkräfte kompensieren sich gegenseitig und heben dadurch ihre Wirkung auf.
  • Die Bezugszeichen werden nachfolgend - soweit sinnvoll - für beide Seiten des Schwingungserregers einheitlich verwendet, insbesondere auch dann, wenn für die linke und die rechte Seite des Schwingungserregers keine unterschiedliche Beschreibung notwendig ist. So kann der (linke) Kolben 12a und der (rechte) Kolben 12b aus Figur 1 auch einheitlich als "Kolben 12" bezeichnet werden.
  • In dem in Figur 8 gezeigten Beispiel sind für die Vorwärtsfahrt und die Rückwärtsfahrt jeweils vier diskrete Zwischenpositionen festgelegt und mit den Ziffern 2, 3, 4, 5 bzw. -2, -3, -4, -5 gekennzeichnet, wobei 5 und -5 die Endstellungen darstellen.
  • In der Position "5" ist zum Beispiel der resultierende Kraftvektor des Unwuchtpaares auf "Maximal Vorwärts" eingestellt. Der Kolben 12 schlägt in dieser Stellung an die Wand des Zylinders 22 an und kann nicht weiterbewegt werden. Dementsprechend kann auch die Phasenlage zwischen den beiden Unwuchtmassen nicht mehr verändert werden. Entsprechendes gilt für die Richtung "Rückwärts" in der Position "-5".
  • Durch Zu- und Abführen von Hydrauliköl über die Hydraulikleitung 35 (vgl. Figur 2) kann der Kolben 12 beliebig verfahren und gezielt in die jeweiligen Zwischenstellungen bewegt werden. Die erforderliche Ansteuerung erfolgt über die Steuerung 33 und das Hydrauliksystem 34.
  • Wenn das Hydrauliksystem 34 geöffnet ist, also Hydrauliköl aus dem Zylinder 22 abgeführt werden kann, wird der Kolben 12 aufgrund der Wirkung der Feder 23 und der daraus resultierenden Kraft F2 nach links bzw. in Richtung "Vorwärts" gedrückt. Die Kraft F1 ist in diesem Fall 0, weil das Hydrauliksystem 34 offen, also drucklos ist, so dass jegliches Hydrauliköl entweichen kann.
  • Entsprechend einer vorgegebenen Steuerzeit Δt ist es möglich, gezielt eine Zwischenposition anzufahren. Zum Beispiel kann der Kolben 12 aus der in Figur 8 gezeigten Stellung "3" durch kurzzeitiges Öffnen des Hydrauliksystems 34 und der Kraft F2 aufgrund der Feder 23 in die Stellung "4" bewegt werden. Mittels des Sperrventils 40 kann diese Position gehalten stabil gehalten werden, da das Ölvolumen im Verstellzylinder 24 eingesperrt ist. Es stellt sich ein Kräftegleichgewicht zwischen F1 und F2 ein.
  • Wird der Steuerdruck hingegen über das Schaltventil 39 (Figur 3) aufgeschaltet und das zugehörige Sperrventil 40 geöffnet, kann unter Druck stehendes Hydrauliköl über die Leitung 35 zu dem Kolben 12 zugeführt werden, der sich daraufhin in Richtung "Rückwärts", also in Figur 8 nach rechts bewegt. In diesem Fall gilt F1 > F2. Auch hier kann entsprechend einer angepassten Steuerzeit Δt eine beliebige Zwischenposition, insbesondere aber eine diskrete, vorher definierte Zwischenposition angefahren werden.
  • Anhand von Figur 9 wird nachfolgend beispielhaft erläutert, wie die Steuerung 33 die Verstellzylinder 24 gemäß einem Bedienerwusch, zum Beispiel der Stellung der Joysticks 32a, 32b an der Fernbedienung 31, verstellt und die entsprechende Reaktion des Schwingungserregers und damit auch der zugehörigen Bodenverdichtungsvorrichtung erwirkt.
  • In dem Beispiel von Figur 9 weist der Schwingungserreger zwei Verstellzylinder 24 auf, die individuell zur Steuerung der Fahrbewegung verstellt werden können. Die Verstellzylinder 24a, 24b sind in Figur 9 nur schematisch anhand der möglichen diskreten Positionen des jeweiligen Kolbens 12a, 12b symbolisch dargestellt. Die Steuerung mittels der durch die rotierenden Unwuchten erzeugten Kraftvektoren wirkt ähnlich wie eine Panzersteuerung, wobei die linke Seite und die rechte Seite getrennt voneinander angesteuert werden können. Aus diesem Grund sind die Verstellzylinder 24a, 24b in Figur 9 mit L (links) und R (rechts) gekennzeichnet.
  • Wie oben anhand von Figur 8 beschrieben, sind jeweils vier diskrete Positionen bzw. Stufen in Richtung "Vorwärts" und in Richtung "Rückwärts" vorgesehen.
  • Als Ausgangszustand wird die Position "5*" gekennzeichnet. In dieser Stellung ist das Hydrauliksystem 34 geöffnet und damit drucklos. Der Kolben 12 wird durch die Feder 23 gegen den Anschlag gedrückt. In diesem Zustand sollte die Vibration noch abgeschaltet sein, so dass der Hydromotor 37 bzw. die Antriebsvorrichtung 2 noch nicht in Betrieb sind und sich die Unwuchtwellen noch nicht drehen.
  • Der Bediener wünscht nun, dass die Bodenverdichtungsvorrichtung mit dem Schwingungserreger aus der Ausgangsposition in eine leichte bzw. langsame Vorwärtsfahrt verstellt wird. Die beiden Kolben 12 (linker Kolben 12a, rechter Kolben 12b) sollen deswegen aus der Stellung "5*" in die Stellung "3" verstellt werden.
  • Der Bediener generiert mit Hilfe der Fernbedienung 31 den Fahrbefehl für "leichte Vorwärtsfahrt", welcher einer Sollwert-Vorgabe entspricht. Dementsprechend sollen die Verstellzylinder L/R jeweils auf die Position "3" verstellt werden. Daraufhin wird das Fahrsystem aktiviert, indem die Antriebsvorrichtung 2 (der Hydromotor 37) und damit die Vibration eingeschaltet wird. Die Sperrventile 40a, 40b werden ebenfalls aktiviert, das heißt gesperrt. Nachfolgend wird der Steuerdruck von dem Hydrauliksystem 34 aufgeschaltet, indem das Schaltventil 39 geöffnet wird.
  • Die Sperrventile 40a, 40b werden gleichzeitig (also L wie R) für einen kurzen Steuerzeitraum Δt geöffnet, so dass die Kolben 12a, 12b der beiden Verstellzylinder 24a, 24b aus der Ausgangsposition "5*" zurückfahren (vgl. Fig. 9). Nach einer vorgegebenen Zeit ΔtL1 und ΔtR1 erreichen die Kolben jeweils die Position "1". Dabei können die Zeiten für die linke und die rechte Seite, also ΔtL1 und ΔtR1 unterschiedlich sein. Danach werden die Sperrventile 40a, 40b aktiviert, also gesperrt.
  • Die mit "1" erreichte Position ist die Grundstellung und entspricht der Standrüttelung.
  • Anschließend schaltet die Steuerung 33 den Druck auf "drucklos" und deaktiviert, also öffnet, die Sperrventile 40a, 40b für eine definierte Zeit (ΔtL1 und ΔtR1). Die Kolben in den Verstellzylindern nehmen jeweils die neue Position "2" ein. Der Steuerzeitraum Δt kann relativ kurz sein und zum Beispiel nur etwa 50 ms betragen.
  • Aus der Position "2" wird in gleicher Weise die Position "3" erreicht, die dem Bedienerwunsch entspricht und dann durch Schließen der Sperrventile 40a, 40b gehalten werden kann. Der Schwingungserreger bewirkt in dieser Stellung die gewünschte "leichte" Vorwärtsfahrt, so dass die Ist-Position der Kolben 12 auch der Soll-Position entspricht. Dementsprechend entspricht auch die Phasenlage der Unwuchtmassen dem durch den Bedienerwunsch vorgegebenen Sollwert.
  • Figur 10 zeigt ein anderes Beispiel für die Ansteuerung der Kolben 12, wobei die Bodenverdichtungsvorrichtung eine Drehung nach links vollziehen soll.
  • Auch hier befindet sich der Schwingungserreger zunächst im Ausgangszustand und die Kolben in den Verstellzylindern L, R stehen in der Stellung "5*".
  • Der Bediener generiert zum Beispiel mit Hilfe der Fernbedienung 31 einen Fahrbefehlt, nämlich "Drehung links", welcher einer Sollwert-Vorgabe dahingehend entspricht, dass die Unwuchtwellen des Schwingungserregers eine bestimmte Phasenlage zueinander einnehmen müssen. Die Sollwert-Vorgabe für den linken Verstellzylinder L entspricht der Position "-5". Die Sollwert-Vorgabe für den rechten Verstellzylinder R entspricht der Position "5".
  • Zum Erreichen der Sollwert-Vorgaben aktiviert die Steuerung das Fahrsystem (Aktivieren des Hydromotors 37 bzw. der Antriebsvorrichtung 2). Dabei wird die Grundstellung, die bereits von anhand von Figur 9 erläutert wurde, angefahren, so dass die Kolben die Stellung "1" erreichen.
  • Wenn das Hydrauliksystem 34 aufgebaut ist, wie in Figur 3 gezeigt, steht nur ein Schaltventil 39 für die Versorgung der beiden Sperrventile 40a, 40b zur Verfügung. Wenn - wie in dem jetzt erläuterten Beispiel - die Kolben 12 in umgekehrte Richtung, nämlich im Verstellzylinder R nach vorn und im Verstellzylinder L rückwärts verstellt werden müssen, können die Sperrventile 40a, 40b nicht gleichzeitig über das Schaltventil versorgt werden. Die Steuerung löst dieses Problem dadurch, dass abwechselnd die Verstellzylinder L und R verstellt werden. Dies erfolgt prioritätsgesteuert.
  • Dementsprechend wird der Verstellzylinder L als erster verstellt und fährt aus der Position "1" in die Position "-2", indem dem zugehörigen Kolben 12 über das Hydrauliksystem 34 (Schaltventil 39 in "Druckstellung") unter Druck stehendes Hydraulikfluid zugeführt wird.
  • Nachfolgend wird das Schaltventil 39 umgeschaltet, so dass Hydraulikfluid aus dem Verstellzylinder R entweichen kann und der Kolben aus der Position "1" in die Position "2" verfährt. Die notwendige Ansteuerung der Ventile 39, 40a, 40b wird durch die Steuerung 33 entsprechend durchgeführt.
  • Die Verstellzeiten für die Verstellzylinder L und R können unterschiedlich sein. Sie sind zum Beispiel durch eine Trimm-Einrichtung veränderbar. Darüber hinaus können sie auch positions- oder richtungsabhängig sein.
  • Nachfolgend werden abwechselnd die Verstellzylinder L und R mit Hydraulikfluid versorgt bzw. wird von ihnen Hydraulikfluid abgezogen, bis die jeweiligen Endpositionen "-5" bzw. "5" erreicht sind. Insgesamt müssen, wie in Figur 10 durch "1.", "2.", "3." ... dargestellt, neun Schaltschritte vollzogen werden, um aus der Ausgangs- bzw. Grundstellung "5*" in die Endposition "-5" bzw. "5" zu gelangen. Dieser Verstellvorgang erfolgt wiederum sehr schnell und kann zum Beispiel innerhalb von einer Sekunde durchgeführt werden.
  • Somit kann das System über die Grundstellung (Standrüttelung) sofort in eine Drehung der Maschine gesteuert werden, die sich während des Schaltvorgangs immer mehr verstärkt, bis die Anschläge in der Stellung "5" erreicht werden. Dies hat zur Folge, dass die Maschine auf Bedienerbefehle nicht schlagartig, sondern eher moderat reagiert. Die Maschinenreaktion ist für den Bediener nicht überraschend, sondern nachvollziehbar und jederzeit wieder korrigierbar.
  • Mit der beschriebenen Steuerung ist es möglich, ohne großen baulichen Aufwand einseitig wirkende Hydraulikzylinder zur Betätigung von Verstelleinrichtungen für Vibrationsplatten zu verwenden. Die einseitig wirkenden Hydraulikzylinder sind nicht nur einfach aufgebaut, sondern sie benötigen auch wenig Bauraum. Mit Hilfe der Steuerung können beliebige, insbesondere diskrete Zwischenstellungen zwischen den Endstellungen angefahren und gehalten werden.
  • Damit können ferngesteuerte Vibrationsplatten mit einer Bodenkontaktplatte mit großem seitlichem Abstand der Verstellunwuchten zueinander aufgebaut werden. Durch den großen Abstand der Verstellunwuchten ist eine hohe Drehdynamik möglich, so dass Fahrmanöver präzise und zügig durchgeführt werden können. Damit entspricht das tatsächliche Fahrverhalten sehr gut dem jeweiligen Bedienerwunsch.

Claims (13)

  1. Steuervorrichtung für einen Schwingungserreger (1), mit
    - einer Betätigungseinrichtung (24a, 24b, 12a, 12b) zum Einstellen einer Phasenlage zwischen wenigstens zwei zueinander gegenläufig drehbaren Unwuchtmassen (4a, 4b, 10a, 10b);
    - einer Sollwert-Eingabeeinrichtung (31, 32) zum Vorgeben und Verändern eines Sollwerts für die Phasenlage durch einen Bediener;
    wobei
    - die Betätigungseinrichtung einen in einem Zylinder (22a, 22b) axial bewegbaren Steuerkolben (12a, 12b) aufweist;
    - die Phasenlage in Abhängigkeit von einer Axialstellung des Steuerkolbens (12a, 12b) einstellbar ist;
    - die Axialstellung des Steuerkolbens (12a, 12b) durch ein Hydrauliksystem (34) veränderbar ist;
    - durch das Hydrauliksystem (34) unter Druck stehendes Hydraulikfluid über einen bestimmten Steuerzeitraum in einen von dem Zylinder (22a, 22b) und dem Steuerkolben (12a, 12b) umschlossenen Kolbenraum zuführbar oder aus dem Kolbenraum abführbar ist, zum Verändern der Axialstellung des Steuerkolbens (12a, 12b); und wobei
    - die Länge des Steuerzeitraums in Abhängigkeit von einer Änderung des Sollwerts bestimmt ist.
  2. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, wobei
    - das Hydrauliksystem (34) eine Ventileinrichtung (39, 40a, 40b) aufweist;
    - die Ventileinrichtung (39, 40a, 40b) während des Steuerzeitraums geöffnet ist, derart, dass das Hydraulikfluid zu dem Kolbenraum zuführbar oder aus dem Kolbenraum abführbar ist; und wobei
    - die Ventileinrichtung (39, 40a, 40b) außerhalb des Steuerzeitraums geschlossen ist, derart, dass kein Hydraulikfluid zuführbar oder abführbar ist.
  3. Steuervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Zusammenhang zwischen der Änderung des Sollwerts und der Länge des Steuerzeitraums entsprechend einer Regel vordefiniert ist.
  4. Steuervorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei
    - gemäß einer Regel jeweils Änderungen des Sollwerts in Stufen erfassbar sind und jeweils eine Stufe einem bestimmten Steuerzeitraum entspricht; und wobei
    - der Steuerkolben (12a, 12b) entsprechend den Stufen jeweils zugeordnete Axialstellungen einnimmt.
  5. Steuervorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei gemäß einer Regel bei einer Änderung des Sollwerts und damit einem Vorgeben einer Zielstellung für den Steuerkolben der Steuerkolben (12a, 12b) derart ansteuerbar ist, dass er bis zum Erreichen dieser Zielstellung wenigstens eine diskrete Zwischen-Stellung einnimmt.
  6. Steuervorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei wenigstens eine der nachfolgenden Verstelleinrichtungen zum Verändern des Zusammenhangs zwischen der Änderung des Sollwerts und dem jeweils zugeordneten Steuerzeitraum vorgesehen ist, nämlich
    - eine Global-Verstelleinrichtung zum gleichzeitigen Verändern des Zusammenhangs für alle voreingestellten Steuerzeiträume des Schwingungserregers; und/oder
    - eine Trimm-Verstelleinrichtung zum Verändern des Verhältnisses der Steuerzeiträume eines bezogen auf eine Hauptrichtung linken Teils des Schwingungserregers zu den Steuerzeiträumen eines rechten Teils des Schwingungserregers; und/oder
    - eine Individual-Verstelleinrichtung zum individuellen Verändern eines jeweiligen Zusammenhangs für einzelne Steuerzeiträume.
  7. Steuervorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei
    - eine Temperaturerfassungseinrichtung vorgesehen, zum Erfassen einer Temperatur des Hydraulikfluids; und wobei
    - die Länge eines Steuerzeitraums in Abhängigkeit von der erfassten Temperatur veränderbar ist.
  8. Steuervorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei
    - die Sollwert-Eingabeeinrichtung (31) wenigstens ein Bedienelement (32a, 32b) aufweist;
    - in Abhängigkeit von einer Änderung der Stellung des Bedienelements (32a, 32b) der Steuerzeitraum festgelegt ist, während dem Hydraulikfluid zu dem Steuerkolben (12a, 12b) zugeführt oder von diesem abgeführt wird.
  9. Steuervorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei
    - der Schwingungserreger wenigstens zwei Paare von einander zugeordneten Unwuchtmassen (4a, 10a; 4b, 10b) aufweist;
    - für jedes der beiden Paare eine Sollwert-Eingabeeinrichtung (32a, 32b) und ein Steuerkolben (12a, 12b) vorgesehen ist, zum Einstellen der Phasenlage zwischen den beiden Unwuchtmassen des betreffenden Paares.
  10. Steuervorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Steuerkolben (12a, 12b) einseitig durch eine Federeinrichtung (23a, 23b) beaufschlagt ist, derart, dass dann, wenn kein unter Druck stehendes Hydraulikfluid an dem Steuerkolben (12a, 12b) anliegt, der Steuerkolben (12a, 12b) in eine erste Endstellung gezwungen wird.
  11. Steuervorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei
    - die Sollwert-Eingabeeinrichtung (31) ein Standrüttel-Bedienelement zum Vorgeben einer Standrüttelungs-Stellung aufweist; und wobei
    - in der Standrüttelungs-Stellung der Schwingungserreger derart angesteuert ist, dass er lediglich Schwingungen mit Komponenten in Vertikalrichtung, jedoch nicht in Horizontalrichtung bewirkt.
  12. Schwingungserreger (1) für eine Bodenverdichtungsvorrichtung, mit
    - einer Steuervorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche;
    - einer ersten Unwuchtwelle (3), an der wenigstens eine erste Unwuchtmasse (4a, 4b) angeordnet ist;
    - einer zu der ersten Unwuchtwelle (3) achsparallel angeordneten, mit der ersten Unwuchtwelle (3) formschlüssig gegenläufig drehbar gekoppelten zweiten Unwuchtwelle (7), an der wenigstens eine zweite Unwuchtmasse (10a) angeordnet ist;
    - einer Antriebsvorrichtung (2) zum drehenden Antreiben einer der Unwuchtwellen (3, 7); und mit
    - einer durch eine Betätigungseinrichtung (12a, 22a, 12b, 22b) betätigbaren Verdrehvorrichtung (11a, 11b) zum Verdrehen der zweiten Unwuchtmasse (10a) relativ zu der ersten Unwuchtmasse (4a, 4b); wobei
    - die zweite Unwuchtwelle (7) wenigstens einen Hohlraum aufweist; und wobei
    - die Betätigungseinrichtung (12a, 22a, 12b, 22b) wenigstens teilweise innerhalb des Hohlraums angeordnet ist.
  13. Verfahren zum Einstellen der Phasenlage zwischen zwei zueinander gegenläufig drehbar gekoppelten Unwuchtmassen (4a, 4b, 10a, 10b) eines Schwingungserregers (1), insbesondere eines Schwingungserregers gemäß Anspruch 12,
    wobei die Phasenlage in Abhängigkeit von einer Axialstellung eines Steuerkolbens (12a, 12b) einstellbar ist, mit den Schritten
    - Verändern eines Sollwerts für die Phasenlage durch einen Bediener;
    - Bestimmen der Länge eines Steuerzeitraums in Abhängigkeit von der Veränderung des Sollwerts;
    - Öffnen eines Hydraulikventils (39, 40a, 40b) und Zuführen von unter Druck stehendem Hydraulikfluid zu dem Steuerkolben (12a, 12b) oder Abführen des Hyddraulikfluids von dem Steuerkolben (12a, 12b) während des bestimmten Steuerzeitraums;
    - Verändern der Phasenlage durch axiales Verschieben des Steuerkolbens (12a, 12b) mithilfe des Hydraulikfluids.
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