EP3128076A1 - Bodenverdichter - Google Patents

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EP3128076A1
EP3128076A1 EP16181200.3A EP16181200A EP3128076A1 EP 3128076 A1 EP3128076 A1 EP 3128076A1 EP 16181200 A EP16181200 A EP 16181200A EP 3128076 A1 EP3128076 A1 EP 3128076A1
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EP
European Patent Office
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roller
roll
segments
axis
segment
Prior art date
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EP16181200.3A
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EP3128076B1 (de
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Sebastian Villwock
Werner VÖLKEL
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Hamm AG
Original Assignee
Hamm AG
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Publication date
Application filed by Hamm AG filed Critical Hamm AG
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01C—CONSTRUCTION OF, OR SURFACES FOR, ROADS, SPORTS GROUNDS, OR THE LIKE; MACHINES OR AUXILIARY TOOLS FOR CONSTRUCTION OR REPAIR
    • E01C19/00—Machines, tools or auxiliary devices for preparing or distributing paving materials, for working the placed materials, or for forming, consolidating, or finishing the paving
    • E01C19/22—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
    • E01C19/23—Rollers therefor; Such rollers usable also for compacting soil
    • E01C19/28—Vibrated rollers or rollers subjected to impacts, e.g. hammering blows
    • E01C19/286—Vibration or impact-imparting means; Arrangement, mounting or adjustment thereof; Construction or mounting of the rolling elements, transmission or drive thereto, e.g. to vibrator mounted inside the roll
    • 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
    • E01C19/23—Rollers therefor; Such rollers usable also for compacting soil
    • E01C19/28—Vibrated rollers or rollers subjected to impacts, e.g. hammering blows
    • E01C19/282—Vibrated rollers or rollers subjected to impacts, e.g. hammering blows self-propelled, e.g. with an own traction-unit

Definitions

  • the present invention relates to a soil compactor comprising at least one compressor roller rotatable about a roller rotational axis with a plurality of roller segments following one another in the direction of the roller rotational axis.
  • Such a soil compactor is from the WO 2011/064367 A2 known.
  • a compressor roller is divided into two successive roller segments in the direction of the roller rotation axis.
  • a device for generating an oscillating torque to be transmitted to the compressor roller or the two roller segments of the same comprises eccentric masses eccentrically arranged in each of the two roller segments relative to the roller rotational axis and eccentric about the axis of rotation of the roller. These can be driven via respective belt drives by means of drive shafts arranged concentrically in the two roller segments and lying concentric with the roller rotation axis.
  • the imbalance masses provided therein get out of phase, which are arranged concentrically to the roll rotation axis in the roll segments drive shafts in the adjoining region of the two roll segments to each other via a planetary gear coupled together. This coupling ensures that the two roller segments oscillate synchronously with one another.
  • the compressor roller is formed with a single roller segment and is driven by an electric motor drive for rotation about the roller axis of rotation.
  • a driving drive torque to be generated for advancing the soil compactor in one working direction can be generated by the electromotive drive.
  • the electric motor drive for generating an oscillatory motion so a reciprocating motion of the Compressor roll leading to its compressor roller rotation axis with comparatively small deflection amplitude leading oscillation torque can be generated in order to achieve an improved compression result by the thus generated and the driving motion substantially uniform rotation superimposed oscillatory motion.
  • a soil compactor comprising at least one compacting roller rotatable about a roller rotational axis with a plurality of roller segments following one another in the direction of the roller rotational axis.
  • each roller segment is assigned at least one electric motor drive for generating an oscillating torque.
  • each roller segment is assigned an independently excitable and controllable electromotive drive, for each roller segment for generating an oscillatory movement of the same required oscillation torque can be generated such that it with respect to its phase position and its amplitude to the respective rotational state or the rotational position of this roller segment is optimally matched.
  • a synchronous or in-phase oscillation of the same can be achieved without mechanical linking of roller segments with each other alone by the control of the electric motor drives the roller segments, even if, for example, when driving through curves with relatively small radii a significantly different rotational speed of different roller segments is required or occurs.
  • each electromotive drive is designed as an external rotor motor with a stator and a rotor surrounding the stator and coupled with the associated roller segment for common rotation about the roller rotation axis.
  • the design of the electromotive drives as external rotor motors leads to a compact, easily integrable in a respective roll segment structure, which is particularly advantageous if more than two roller segments are provided and in particular a not positioned in a longitudinal end of the compressor roller roller segment in the axial direction only with difficulty is accessible.
  • a roll axis arranged extending along the roll rotation axis and not rotatable about the roll rotation axis is provided on a compressor frame, wherein the roll segments are rotatably supported with respect to the roll axis.
  • the stator of at least one, preferably each external rotor motor may then preferably be carried on this roller axle.
  • electromotive drives as external rotor motors, ie motors with radially inwardly positioned and supported on the roll axis stator, is the easy accessibility for different supply lines.
  • electrical supply lines and / or cooling medium supply line for cooling the electromotive drives for at least one, preferably each stator can be provided on the roll axis, preferably in the interior of the roll axis.
  • a defined, stable positioning of the roller segments with respect to each other on the one hand and also with respect to the roller rotation axis on the other hand can be achieved according to a further aspect preferably in that at least one, preferably each roller segment is rotatably supported by means of at least one WälzSystemlagers on the roller axis.
  • At least one, preferably each roller segment, at least one associated electromotive drive be arranged in a roller segment interior enclosed by a jacket of this roller segment. It should be noted that due to the fact that in the soil compactor invention, the oscillation torque is generated by the electric motor drives and not arranged in the interior of the roller segments rotating imbalance masses, no space for such additional rotating imbalance masses must be provided.
  • At least one, preferably each roller segment at least one associated electromotive drive is designed to generate a traction drive torque.
  • the electric motor drives not only fulfill the functionality of generating the oscillation torque, but also the functionality of generating the traction drive torque.
  • the traction drive torque generating drive unit is thus not required.
  • Fig. 1 is a self-propelled soil compactor generally designated 10.
  • the soil compactor 10 comprises at a rear carriage 12 a drive unit, which may be provided, for example, to the rear carriage 12th to drive provided wheels 14.
  • An articulated to the rear of the car 12 front 16 includes a compressor roller 18 which is connected to a compressor frame 20 of the front end 16 and the bottom compactor 10 to a plane of the drawing Fig. 1 orthogonal standing roller rotation axis D is rotatable.
  • the compacting roller 18 is in Fig. 2 in longitudinal section, that is cut along the compressor roller rotation axis D shown.
  • the compressor roller 18 comprises two roller segments 24, 26 which follow one another in the direction of the compressor roller rotational axis D and are disposed at a small distance from one another.
  • Each of the roller segments 24, 26 comprises a shell 28, 30 providing the outer circumferential surface of the respective roller segment 24, and two radially In the radially inner region of these side cheeks 32, 34, 36, 38 via Wälzoreslager 40, 42, 44, 46 on a in the direction of externally connected to the jacket 28, 30, for example, disc-like side cheeks 32, 34 and 36, 38 the compressor roller axis of rotation D elongated and concentrically extending roll axis 48 rotatably mounted.
  • the roll axis 48 on the compressor frame 20 for example, so-called ironing plates 54, 56, fixed, so not rotatable about the compressor roller axis D, supported.
  • the jacket 28 of the roller segment 24 surrounds a roller segment interior 57 of the roller segment 24. Accordingly, the jacket 30 of the roller segment 26 surrounds a jacket segment interior 59 of the roller segment 26.
  • This roller segment interior 57 or 59 can be closed off or bounded in the axial direction by the respective side cheeks 32, 34, 36, 38.
  • an electromotive drive 58, 60 is provided in each case.
  • Each of these electromotive drives 58, 60 is designed as an external rotor motor with a stator 62, 64 fixedly supported on the roller axle 48 and an external rotor rotor 66, 68 carried on the respective roller segment 24, 26 or non-rotatably connected thereto.
  • 59 plate-like carrier 70 may be provided, which from the roll shell 28, 30 engage radially inward and can be used to fix the rotors 66, 68.
  • electrical supply lines 72 and 74 may be guided through the axial ends 50, 52 into the interior of the roll axis 48 and connected to the stators or stator windings thereof.
  • the electrical energy can be generated by the provided on the rear carriage 12 drive unit.
  • cooling medium supply lines may be performed, which in the range of electromotive drives 58, 60 generated heat from the interior of the roller segments 24, 26 can take away laxative coolant or to and from the stators 62, 64 can conduct.
  • an oscillation torque can be generated, so in amplitude and direction changing torque through which the roller segments 24, 26 for performing an oscillatory motion, ie a periodic reciprocating rotation about the compressor roller axis D with comparatively small oscillation amplitude, for example, of up to 2 mm or about 0.2 ° at an oscillation frequency of up to to be moved to 50 Hz.
  • the electric motor drives 58, 60 assigned to the various roll segments 24, 26 are independently controllable, it is also possible to ensure that, for example, when passing through a curve, the two roll segments 24, 26 roll at different speeds, ie at different speeds rotate about the compressor roller axis of rotation D, the rolling movement of the superimposed oscillatory movement of the two roller segments 24, 26 nonetheless synchronously, so in phase, takes place.
  • the electromotive drives 58, 60 of the roller segments 24, 26 can be designed or activated in this way be that they generate substantially only the oscillation torque, since the traction drive of the soil compactor 10 via the wheels 14 takes place.
  • the electric motor drives 58, 60 it is possible to use the electric motor drives 58, 60 not only for generating the oscillation torque, but also for generating the traction drive torque. In this case, the activation takes place in such a way that an oscillating torque component for the oscillation torque is superimposed on the comparatively constant drive torque which is generally required for the travel drive.
  • Both an oscillation control and an oscillation control are possible.
  • the oscillation movement can be force-controlled or path-controlled, and the combination of different motion sequences is possible.

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Abstract

Bodenverdichter, umfassend wenigstens eine um eine Walzendrehachse drehbare Verdichterwalze (18) mit einer Mehrzahl von in Richtung der Walzendrehachse (D) aufeinanderfolgenden Walzensegmenten (24, 26), wobei jedem Walzensegment (24, 26) jeweils wenigstens ein elektromotorischer Antrieb (58, 60) zur Erzeugung eines Oszillations-Drehmoments zugeordnet ist.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen Bodenverdichter, umfassend wenigstens eine um eine Walzendrehachse drehbare Verdichterwalze mit einer Mehrzahl von in Richtung der Walzendrehachse aufeinanderfolgenden Walzensegmenten.
  • Ein derartiger Bodenverdichter ist aus der WO 2011/064367 A2 bekannt. Bei diesem Bodenverdichter ist eine Verdichterwalze in zwei in Richtung der Walzendrehachse aufeinander folgende Walzensegmente aufgeteilt. Eine Vorrichtung zur Erzeugung eines auf die Verdichterwalze bzw. die beiden Walzensegmente derselben zu übertragenden Oszillations-Drehmoments umfasst in jedem der beiden Walzensegmente zur Walzendrehachse exzentrisch angeordnete und um zur Walzendrehachse exzentrische Drehachsen drehbare Unwuchtmassen. Diese sind über jeweilige Riementriebe durch in den beiden Walzensegmenten angeordnete, zur Walzendrehachse konzentrisch liegende Antriebswellen antreibbar.
  • Um zu vermeiden, dass bei Auftreten einer Relativdrehung zwischen den beiden Walzensegmenten die darin jeweils vorgesehenen Unwuchtmassen außer Phase geraten, sind die in den Walzensegmenten konzentrisch zur Walzendrehachse angeordneten Antriebswellen im Angrenzungsbereich der beiden Walzensegmente aneinander über ein Planetengetriebe miteinander gekoppelt. Durch diese Kopplung wird gewährleistet, dass die beiden Walzensegmente zueinander synchron oszillieren.
  • Aus der DE 10 2011 109663 A1 ist ein Bodenverdichter bekannt, dessen Verdichterwalze mit einem einzigen Walzensegment ausgebildet ist und durch einen elektromotorischen Antrieb zur Drehung um die Walzendrehachse antreibbar ist. Durch den elektromotorischen Antrieb kann einerseits ein zum Voranbewegen des Bodenverdichters in einer Arbeitsrichtung zu erzeugendes Fahr-Antriebsdrehmoment generiert werden. Ferner kann durch den elektromotorischen Antrieb ein zur Erzeugung einer Oszillationsbewegung, also einer Hin- und Herdrehbewegung der Verdichterwalze um ihre Verdichterwalzendrehachse mit vergleichsweise kleiner Auslenkungsamplitude führendes Oszillations-Drehmoment erzeugt werden, um durch die so erzeugte und der im Fahrbetrieb im Wesentlichen gleichmäßigen Rotation überlagerte Oszillationsbewegung ein verbessertes Verdichtungsergebnis zu erzielen.
  • Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen gattungsgemäßen Bodenverdichter derart weiterzubilden, dass bei einfacher konstruktiver Ausführung eine synchrone Oszillation mehrerer Walzensegmente gewährleistet werden kann.
  • Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch einen Bodenverdichter, umfassend wenigstens eine um eine Walzendrehachse drehbare Verdichterwalze mit einer Mehrzahl von in Richtung der Walzendrehachse aufeinanderfolgenden Walzensegmenten.
  • Dabei ist weiter vorgesehen, dass jedem Walzensegment jeweils wenigstens ein elektromotorischer Antrieb zur Erzeugung eines Oszillations-Drehmoments zugeordnet ist.
  • Da bei dem erfindungsgemäß aufgebauten Bodenverdichter jedem Walzensegment ein eigenständig erregbarer und ansteuerbarer elektromotorischer Antrieb zugeordnet ist, kann für jedes Walzensegment das zur Erzeugung einer Oszillationsbewegung desselben erforderliche Oszillations-Drehmoment derart erzeugt werden, dass es hinsichtlich seiner Phasenlage und seiner Amplitude auf den jeweiligen Drehzustand bzw. die Drehlage dieses Walzensegments optimal abgestimmt ist.
  • Somit kann ohne mechanische Verknüpfung von Walzensegmenten untereinander allein durch die Ansteuerung der elektromotorischen Antriebe der Walzensegmente eine synchrone bzw. phasengleiche Oszillation derselben erreicht werden, selbst wenn beispielsweise beim Durchfahren von Kurven mit vergleichsweise kleinen Radien eine deutlich unterschiedliche Rotationsgeschwindigkeit verschiedener Walzensegmente erforderlich ist bzw. auftritt.
  • Gemäß einem besonders vorteilhaften Aspekt der vorliegenden Erfindung wird vorgeschlagen, dass wenigstens ein, vorzugsweise jeder elektromotorische Antrieb als Außenläufermotor ausgebildet ist mit einem Stator und einem den Stator umgebenden und mit dem zugeordneten Walzensegment zur gemeinsamen Drehung um die Walzendrehachse gekoppelten Rotor. Das Ausgestalten der elektromotorischen Antriebe als Außenläufermotoren führt zu einem kompakten, leicht in ein jeweiliges Walzensegment integrierbaren Aufbau, der insbesondere dann besonders vorteilhaft ist, wenn mehr als zwei Walzensegmente vorgesehen sind und insbesondere ein nicht in einem Längsendbereich der Verdichterwalze positioniertes Walzensegment in axialer Richtung nur schwer zugänglich ist.
  • Zur Halterung bzw. Lagerung der Walzensegmente am Verdichterrahmen wird vorgeschlagen, dass an einem Verdichterrahmen eine entlang der Walzendrehachse sich erstreckend angeordnete, um die Walzendrehachse nicht drehbare Walzenachse vorgesehen ist, wobei die Walzensegmente bezüglich der Walzenachse drehbar getragen sind. An dieser Walzenachse kann vorzugsweise dann der Stator wenigstens eines, vorzugsweise jedes Außenläufermotors getragen sein.
  • Ein weiterer Vorteil der Ausgestaltung der elektromotorischen Antriebe als Außenläufermotoren, also Motoren mit radial innen positioniertem und an der Walzenachse getragenem Stator, ist die leichte Zugänglichkeit für verschiedene Versorgungsleitungen. So können an der Walzenachse, vorzugsweise im Inneren der Walzenachse, elektrische Versorgungsleitungen oder/und Kühlmediumversorgungsleitung zum Kühlen der elektromotorischen Antriebe für wenigstens einen, vorzugsweise jeden Stator vorgesehen sein.
  • Eine definierte, stabile Positionierung der Walzensegmente bezüglich einander einerseits und auch bezüglich der Walzendrehachse andererseits kann gemäß einem weiteren Aspekt vorzugsweise dadurch erreicht werden, dass wenigstens ein, vorzugsweise jedes Walzensegment vermittels wenigstens eines Wälzkörperlagers an der Walzenachse drehbar getragen ist.
  • Da im Inneren der Verdichterwalze bzw. der Walzensegmente derselben ausreichend Bauraum vorhanden ist, wird vorgeschlagen, dass bei wenigstens einem, vorzugsweise jedem Walzensegment wenigstens ein zugeordneter elektromotorischer Antrieb in einem von einem Mantel dieses Walzensegments umschlossenen Walzensegmentinnenraum angeordnet ist. Hier ist darauf hinzuweisen, dass aufgrund des Umstandes, dass bei dem erfindungsgemäßen Bodenverdichter auch das Oszillations-Drehmoment durch die elektromotorischen Antriebe und nicht durch im Inneren der Walzensegmente angeordnete rotierende Unwuchtmassen generiert wird, kein Bauraum für derartige zusätzliche rotierende Unwuchtmassen zur Verfügung gestellt werden muss.
  • Gemäß einem weiteren besonders vorteilhaften Aspekt wird vorgeschlagen, dass bei wenigstens einem, vorzugsweise jedem Walzensegment wenigstens ein zugeordneter elektromotorischer Antrieb zur Erzeugung eines Fahrantriebs-Drehmoments ausgebildet ist. Bei derartiger Ausgestaltung erfüllen also die elektromotorischen Antriebe nicht nur die Funktionalität der Erzeugung des Oszillations-Drehmoments, sondern zusätzlich auch die Funktionalität der Erzeugung des Fahrantriebs-Drehmoments. Das Bereitstellen eines zusätzlichen, das Fahrantrieb-Drehmoment generierenden Antriebsaggregats ist somit nicht erforderlich.
  • Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend mit Bezug auf die beiliegenden Figuren detailliert beschrieben. Es zeigt:
    • Fig. 1
    einen Bodenverdichter mit einer Verdichterwalze;
    Fig. 2
    eine Längsschnittdarstellung der Verdichterwalze des Bodenverdichters der Fig. 1.
  • In Fig. 1 ist ein selbstfahrender Bodenverdichter allgemein mit 10 bezeichnet. Der Bodenverdichter 10 umfasst an einem Hinterwagen 12 ein Antriebsaggregat, welches beispielsweise dazu vorgesehen sein kann, die am Hinterwagen 12 vorgesehenen Räder 14 anzutreiben. Ein gelenkig mit dem Hinterwagen 12 verbundener Vorderwagen 16 umfasst eine Verdichterwalze 18, die an einem Verdichterrahmen 20 des Vorderwagens 16 bzw. des Bodenverdichters 10 um eine zur Zeichenebene der Fig. 1 orthogonal stehende Walzendrehachse D drehbar ist. Durch Bewegung des Bodenverdichters 10 auf dem zu verdichtenden Untergrund 22 kann durch die durch die Verdichterwalze 18 ausgeübte Last in Verbindung mit einer an der Verdichterwalze 18 erzeugten Oszillationsbewegung derselben, also einer periodischen Hin- und Her-Drehbewegung um die Verdichterwalzendrehachse D, ggf. auch in Verbindung mit einer Vibrationsbewegung der Verdichterwalze, also einer periodischen Auf-Ab-Bewegung derselben, der Untergrund 22 verdichtet werden.
  • Die Verdichterwalze 18 ist in Fig. 2 im Längsschnitt, also geschnitten längs der Verdichterwalzendrehachse D, dargestellt. Die Verdichterwalze 18 umfasst im dargestellten Ausgestaltungsbeispiel zwei in Richtung der Verdichterwalzendrehachse D aufeinander folgende und mit geringem Abstand zueinander angeordnete Walzensegmente 24, 26. Jedes der Walzensegmente 24, 26 umfasst einen die Außenumfangsfläche des jeweiligen Walzensegments 24, 26 bereitstellenden Mantel 28, 30 sowie zwei radial außen mit dem Mantel 28, 30 verbundene, beispielsweise scheibenartig ausgebildete Seitenwangen 32, 34 bzw. 36, 38. In ihrem radial inneren Bereich sind diese Seitenwangen 32, 34, 36, 38 über Wälzkörperlager 40, 42, 44, 46 auf einer in Richtung der Verdichterwalzendrehachse D langgestreckten und sich konzentrisch dazu erstreckenden Walzenachse 48 drehbar gelagert. In ihren beiden axialen Endbereichen 50, 52 ist die Walzenachse 48 am Verdichterrahmen 20, beispielsweise so genannten Bügelblechen 54, 56, fest, also nicht um die Verdichterwalzendrehachse D drehbar, getragen.
  • Der Mantel 28 des Walzensegments 24 umgibt einen Walzensegmentinnenraum 57 des Walzensegments 24. Entsprechend umgibt der Mantel 30 des Walzensegments 26 einen Mantelsegmentinnenraum 59 des Walzensegments 26. Dieser Walzensegmentinnenraum 57 bzw. 59 kann in axialer Richtung abgeschlossen bzw. begrenzt sein durch die jeweiligen Seitenwangen 32, 34, 36, 38.
  • In Zuordnung zu jedem der beiden Walzensegmente 24, 26 ist jeweils ein elektromotorischer Antrieb 58, 60 vorgesehen. Jeder dieser elektromotorischen Antriebe 58, 60 ist als Außenläufermotor ausgebildet mit einem an der Walzenachse 48 fest getragenen Stator 62, 64 und einem am jeweiligen Walzensegment 24, 26 getragenen bzw. damit drehfest verbundenen Außenläuferrotor 66, 68. Hierfür können im jeweiligen Walzensegmentinnenraum 57, 59 plattenartige Träger 70 vorgesehen sein, welche vom Walzenmantel 28, 30 nach radial innen greifen und zur Festlegung der Rotoren 66, 68 genutzt werden können.
  • Zur Versorgung der Statoren 62, 64 mit elektrischer Energie können elektrische Versorgungsleitungen 72 bzw. 74 durch die axialen Enden 50, 52 hindurch in das Innere der Walzenachse 48 geführt sein und an die Statoren bzw. Statorwicklungen derselben angeschlossen sein. Die elektrische Energie kann durch das am Hinterwagen 12 vorgesehene Antriebsaggregat generiert werden. Gleichermaßen können durch das Innere der Walzenachse 48 Kühlmediumversorgungsleitungen geführt sein, welche im Bereich der elektromotorischen Antriebe 58, 60 generierte Wärme aus dem Inneren der Walzensegmente 24, 26 abführendes Kühlmittel aufnehmen können bzw. zu und von dem Statoren 62, 64 leiten können.
  • Mit den den beiden Walzensegmenten 24, 26 zugeordneten elektromotorischen Antrieben 58, 60 wird aufgrund der Ausgestaltung der elektormotorischen Antriebe als Außenläufermotoren eine kompakte, einfach zu realisierende Bauart erreicht, welche insbesondere den Vorteil bietet, dass Verdichterwalzen mit mehr als zwei Walzensegmenten in gleicher Weise aufgebaut sein können. Auch besteht bei dieser Bauart die Möglichkeit, jedem oder zumindest einigen der Walzensegmente mehr als einen derartigen elektromotorischen Antrieb zuzuordnen.
  • Durch die elektromotorischen Antriebe 58, 60 kann ein Oszillations-Drehmoment erzeugt werden, also ein in Amplitude und Richtung wechselndes Drehmoment, durch welches die Walzensegmente 24, 26 zur Durchführung einer Oszillationsbewegung, also einer periodischen Hin- und Her-Drehbewegung um die Verdichterwalzendrehachse D mit vergleichsweise kleiner Oszillationsamplitude beispielsweise von bis zu 2 mm bzw. etwa 0,2° bei einer Oszillationsfrequenz von bis zu 50 Hz bewegt werden. Durch eine derartige der Abrollbewegung der Walzensegmente 24, 26 überlagerte Oszillationsbewegung wird ein verbessertes Verdichtungsergebnis erreicht. Da die den verschiedenen Walzensegmeten 24, 26 zugeordneten elektromotorischen Antriebe 58, 60 voneinander unabhängig ansteuerbar sind, besteht weiterhin die Möglichkeit, zu gewährleisten, dass dann, wenn beispielsweise bei Durchfahren einer Kurve die beiden Walzensegmente 24, 26 unterschiedlich schnell abrollen, also mit unterschiedlicher Drehzahl um die Verdichterwalzendrehachse D rotieren, die der Abrollbewegung überlagerte Oszillationsbewegung der beiden Walzensegmente 24, 26 gleichwohl synchron, also phasengleich, erfolgt.
  • Ist der Bodenverdichter 10 derart aufgebaut, dass durch das am Hinterwagen 12 vorgesehene Antriebsaggregat, also beispielsweise eine Dieselbrennkraftmaschine, die ebenfalls am Hinterwagen 12 vorgesehenen Räder 14 angetrieben werden, können die elektromotorischen Antriebe 58, 60 der Walzensegmente 24, 26 derart ausgebildet sein bzw. angesteuert werden, dass sie im Wesentlichen nur das Oszillations-Drehmoment generieren, da der Fahrantrieb des Bodenverdichters 10 über die Räder 14 erfolgt. Insbesondere bei einer Ausgestaltung eines Bodenverdichters mit einer Verdichterwalze auch am Hinterwagen besteht jedoch die Möglichkeit, die elektromotorischen Antriebe 58, 60 nicht nur zur Erzeugung des Oszillations-Drehmoments zu nutzen, sondern auch zur Erzeugung des Fahrantriebs-Drehmoments. Hier erfolgt die Ansteuerung also derart, dass dem für den Fahrantrieb im Allgemeinen erforderlichen, vergleichsweise konstanten Antriebsdrehmoment ein oszillierender Drehmomentenanteil für das Oszillations-Drehmoment überlagert ist. Beispielsweise kann bei der Ansteuerung der elektromotorischen Antriebe der zur Erzeugung des Fahrantriebs-Drehmoments an die elektromotorischen Antriebe angelegten Spannung die zur Erzeugung des Oszillations-Drehmoments erforderliche oszillierende Spannung als Dither-Signal überlagert werden. Dabei ist sowohl eine Oszillationssteuerung als auch eine Oszillationsregelung möglich. Die Oszillationsbewegung kann kraftgesteuert bzw. weggesteuert erfolgen, auch die Kombination verschiedener Bewegungsabläufe ist möglich.
  • Aufgrund der individuellen Ansteuerbarkeit der elektromotorischen Antriebe 58, 60 der Walzensegmente 24, 26 ist es weiterhin möglich, sehr schnell auf sich ändernde Fahrzustände zu reagieren und die Abrollgeschwindigkeit bzw. das Fahrantriebs-Drehmoment ebenso wie das Oszillations-Drehmoment durch dementsprechende Ansteuerung der elektromotorischen Antriebe 58, 60 sehr schnell und in einem großen Variationsbereich an sich ändernde Umstände anzupassen.

Claims (8)

  1. Bodenverdichter, umfassend wenigstens eine um eine Walzendrehachse drehbare Verdichterwalze (18) mit einer Mehrzahl von in Richtung der Walzendrehachse (D) aufeinanderfolgenden Walzensegmenten (24, 26), dadurch gekennzeichnet, dass jedem Walzensegment (24, 26) jeweils wenigstens ein elektromotorischer Antrieb (58, 60) zur Erzeugung eines Oszillations-Drehmoments zugeordnet ist.
  2. Bodenverdichter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein, vorzugsweise jeder elektromotorische Antrieb (58, 60) als Außenläufermotor ausgebildet ist mit einem Stator (62, 64) und einem den Stator (62, 64) umgebenden und mit dem zugeordneten Walzensegment (24, 26) zur gemeinsamen Drehung um die Walzendrehachse (D) gekoppelten Rotor (66, 68).
  3. Bodenverdichter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass an einem Verdichterrahmen (20, 54, 56) eine entlang der Walzendrehachse (D) sich erstreckend angeordnete, um die Walzendrehachse (D) nicht drehbare Walzenachse (48) vorgesehen ist, wobei die Walzensegmente (24, 26) bezüglich der Walzenachse (48) drehbar getragen sind.
  4. Bodenverdichter Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Stator (62, 64) wenigstens eines, vorzugsweise jedes Außenläufermotors an der Walzenachse (48) getragen ist.
  5. Bodenverdichter nach Anspruch 4, dass an der Walzenachse (48) elektrische Versorgungsleitungen (72, 74) oder/und Kühlmediumversorgungsleitungen für wenigstens einen, vorzugsweise jeden Stator vorgesehen sind.
  6. Bodenverdichter nach einem der Ansprüche 3-5, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein, vorzugsweise jedes Walzensegment (24, 26) vermittels wenigstens eines Wälzkörperlagers (40, 42, 44, 46) an der Walzenachse (48) drehbar getragen ist.
  7. Bodenverdichter einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, dass bei wenigstens einem, vorzugsweise jedem Walzensegment (24, 26) wenigstens ein zugeordneter elektromotorischer Antrieb (58, 60) in einem von einem Mantel (28, 30) dieses Walzensegments (24, 26) umschlossenen Walzensegmentinnenraum (57, 59) angeordnet ist.
  8. Bodenverdichter nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, dass bei wenigstens einem, vorzugsweise jedem Walzensegment (24, 26) wenigstens ein zugeordneter elektromotorischer Antrieb (58, 60) zur Erzeugung eines Fahrantriebs-Drehmoments ausgebildet ist.
EP16181200.3A 2015-08-05 2016-07-26 Bodenverdichter Active EP3128076B1 (de)

Applications Claiming Priority (1)

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