EP3725949B1 - Handgeführtes arbeitsgerät mit entkoppeltem deichselträger - Google Patents

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EP3725949B1
EP3725949B1 EP20164199.0A EP20164199A EP3725949B1 EP 3725949 B1 EP3725949 B1 EP 3725949B1 EP 20164199 A EP20164199 A EP 20164199A EP 3725949 B1 EP3725949 B1 EP 3725949B1
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EP
European Patent Office
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drawbar
upper mass
working apparatus
mass
connection points
Prior art date
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Active
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EP20164199.0A
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English (en)
French (fr)
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EP3725949A1 (de
Inventor
Ferdinand Rupp
Andreas Bartl
Martin Simon
Robert Hartmann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Wacker Neuson Produktion GmbH and Co KG
Original Assignee
Wacker Neuson Produktion GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
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Publication of EP3725949A1 publication Critical patent/EP3725949A1/de
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Publication of EP3725949B1 publication Critical patent/EP3725949B1/de
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    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E01CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01CCONSTRUCTION OF, OR SURFACES FOR, ROADS, SPORTS GROUNDS, OR THE LIKE; MACHINES OR AUXILIARY TOOLS FOR CONSTRUCTION OR REPAIR
    • E01C19/00Machines, tools or auxiliary devices for preparing or distributing paving materials, for working the placed materials, or for forming, consolidating, or finishing the paving
    • E01C19/22Machines, 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
    • E01C19/30Tamping or vibrating apparatus other than rollers ; Devices for ramming individual paving elements
    • E01C19/34Power-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
    • E01C19/40Power-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 adapted to impart a smooth finish to the paving, e.g. tamping or vibrating finishers
    • E01C19/402Power-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 adapted to impart a smooth finish to the paving, e.g. tamping or vibrating finishers the tools being hand-guided
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    • E01C19/38Power-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
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E01CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01CCONSTRUCTION OF, OR SURFACES FOR, ROADS, SPORTS GROUNDS, OR THE LIKE; MACHINES OR AUXILIARY TOOLS FOR CONSTRUCTION OR REPAIR
    • E01C21/00Apparatus or processes for surface soil stabilisation for road building or like purposes, e.g. mixing local aggregate with binder
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02DFOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D3/00Improving or preserving soil or rock, e.g. preserving permafrost soil
    • E02D3/02Improving by compacting
    • E02D3/046Improving by compacting by tamping or vibrating, e.g. with auxiliary watering of the soil
    • E02D3/074Vibrating apparatus operating with systems involving rotary unbalanced masses
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B06GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS IN GENERAL
    • B06BMETHODS OR APPARATUS FOR GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS OF INFRASONIC, SONIC, OR ULTRASONIC FREQUENCY, e.g. FOR PERFORMING MECHANICAL WORK IN GENERAL
    • B06B1/00Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency
    • B06B1/10Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of mechanical energy
    • B06B1/16Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of mechanical energy operating with systems involving rotary unbalanced masses

Definitions

  • the invention relates to a hand-held implement, in particular an implement for soil compaction.
  • the implement can in particular be designed as a vibrating machine, in particular as a soil compacting device.
  • Soil compaction devices in particular vibrating plates or vibrating rollers, are known. They essentially consist of a lower mass with a tool, for example a soil contact element, which is moved over the soil to be compacted and subjected to vibrations generated by a vibration exciter.
  • the vibration exciter is usually an imbalance exciter in which, for example, two counter-rotating imbalance shafts generate a resulting force that causes the desired vibration.
  • an upper mass which is movable relative to the lower mass and has a drive, for example an internal combustion engine, a machine frame and optionally a drawbar for guiding the vibration plate.
  • the upper mass usually also includes a fuel tank, a starter battery, control elements and - if present - parts of a hydraulic system.
  • the internal combustion engines provided for driving the vibration exciters on the upper mass can usually be started via electric starters with starter batteries.
  • the starter batteries can consist, for example, of grid plate accumulators that are designed for motor vehicles to participate in road traffic.
  • the vibration amplitudes occurring in the vibration machines are orders of magnitude higher than those occurring in normal road traffic.
  • the problem often arises that the grid structure of the vibration-sensitive starter batteries can be damaged due to the vibrations, so that the starter batteries fail.
  • the invention is therefore based on the object of specifying a hand-held working device in which the vibrations acting on the starter battery and the operator are as low as possible.
  • a vibration plate for soil compaction is particularly suitable as a working device.
  • a hand-held tool is specified, with a lower mass, which is a tool and a working device for effecting a working movement of the tool has; with an upper mass which is movable relative to the lower mass and has a drive component for the working device; with a first vibration decoupling device arranged between the lower mass and the upper mass for vibrationally decoupling the upper mass from the lower mass; with a guide tongue for guiding the implement by an operator; and with an electrical energy store for Providing electrical energy for the drive component; a drawbar carrier being provided, which is carried by the upper mass and which is connected to the upper mass via a second vibration decoupling device; wherein the guide tongue is attached to the tongue carrier; and wherein the energy store is carried by the drawbar carrier.
  • the lower mass is essentially formed by the working device and the tool.
  • the working device can be, for example, an imbalance exciter that drives a ground contact plate that is used as a tool or causes it to vibrate (working movement).
  • the upper mass has at least one drive component, which can be designed, for example, as a drive motor for the working device, in particular as an internal combustion engine.
  • the drive component can also be designed as a control component.
  • the drive component can therefore also be designed as an additional battery (also referred to below as a traction battery), electric motor, voltage and/or frequency converter, electronic controller and/or circuit breaker.
  • a fuel tank, an engine cooling device, a cooling fan, a protective frame or a centrifugal clutch, for example, can also be arranged on the upper mass.
  • the energy store carried by the drawbar carrier can be defined as the first energy store, wherein the drive component can have a second energy store, which can be arranged on the upper mass.
  • the drive motor can also be part of the drive component and can therefore be arranged on the upper mass.
  • the drive motor can also not be part of the drive component and can be arranged, for example, on the lower mass, for example directly on the working device (e.g. the vibration exciter).
  • the second energy store can serve to supply the drive motor arranged on the upper mass or on the lower mass.
  • a transmission device can be provided for transmitting the drive power of the drive motor arranged on the upper mass to the working device be.
  • This can be, for example, a belt drive or a hydraulic coupling, for example to drive the unbalance exciter on the lower mass.
  • the drive motor can be arranged on the upper mass, with its drive power being able to be transmitted to the lower mass with the named transmission device.
  • the drive motor can be arranged on the lower mass. In this case, the use of an electric motor is preferred, which can be coupled to a vibration exciter.
  • the energy store (possibly also referred to below as the first energy store) can be, for example, a starter battery, for example for an electric starter provided on the internal combustion engine.
  • the energy store (or the first energy store) can also be a secondary battery for providing electrical energy, e.g. for control devices of the motor, or also part of the traction battery that supplies the electric motor with drive energy .
  • the electric motor can be supplied with drive energy, for example, by both energy stores, namely the first energy store and the second energy store. The electrical energy required for the electric motor is then stored in a distributed manner in the two energy storage devices.
  • the drawbar carrier is connected to the upper mass via the second vibration decoupling device.
  • the drawbar carrier can be movable relative to the upper mass within certain limits that are specified by the second vibration decoupling device.
  • Both vibration decoupling devices can be formed with the help of an elastic bearing and in this way allow relative mobility of the components coupled to one another (lower mass - upper mass; upper mass - drawbar carrier) in order to prevent or at least reduce the transmission of vibrations from one component to the other.
  • the first vibration decoupling device and the second vibration decoupling device are functionally connected in series between the lower mass (and thus the location where the vibrations occur) and the components to be protected (battery; guide pole). This adds up Vibration decoupling effect of the two vibration decoupling devices.
  • the energy store carried by the drawbar carrier or the first energy store (e.g. the battery, starter battery, traction battery, part of the traction battery) and the guide drawbar are vibrationally decoupled from the actual place of vibration generation, namely the working device in the lower mass.
  • the vibrations on the lower mass are effectively damped or reduced by the vibration decoupling devices connected in series with respect to the battery and the guide tongue in order to protect the battery and the guide tongue from high vibration effects. Accordingly, the operator is also protected from excessive vibration when grasping the drawbar at its end to guide the work implement with his hands.
  • the drawbar carrier can be arranged in an area of the upper mass that faces the operator. This means that the drawbar carrier can be arranged in particular in the rear, rear part of the upper mass, seen in the forward direction of travel. Accordingly, a suitable recess for the drawbar support and the second vibration decoupling device is to be provided in the rear part of the upper mass.
  • the guide pole can be pivoted relative to the pole carrier.
  • the guide pole can be pivoted either upwards for a transport position or downwards for an operating position.
  • the guide pole can be fastened to the pole carrier via a rotary bearing, for example an axle.
  • a resilient stop is provided in order to support the guide pole in this lower position.
  • the stop can be realized, for example, by a rubber or plastic buffer.
  • the second vibration decoupling device can have several connection points between the drawbar carrier and the upper mass.
  • the connection points allow on the one hand the reliable mechanical coupling between Drawbar carrier and upper mass. On the other hand, they also ensure vibration decoupling between the two components.
  • connection points can be provided between the drawbar carrier and the upper mass, with three of the four connection points spanning an imaginary (virtual) plane and the fourth connection point having a perpendicular distance from the plane that corresponds to at least half of the smallest distance that having the fourth connection point to the nearest one of the other three connection points.
  • the four connection points can thus be arranged in a kind of tetrahedron in order to achieve a particularly stable and effective arrangement in space and to reliably hold the drawbar carrier with the guide drawbar on the upper mass.
  • the second vibration decoupling device must be suitable for reliably transmitting the steering and control forces, which the operator brings in with his hands at the end of the guide pole, to the upper mass and thus to the lower mass. In particular, this results in tilting and torques which are introduced by the operator via the guide pole into the pole carrier and which are to be transmitted by the second vibration decoupling device.
  • the arrangement of the four connection points ensures a broad base of moments in order to introduce the executives and moments directly into the upper mass and thus into the implement.
  • the fourth connection point is outside the plane that is spanned by the three other connection points.
  • the distance between the fourth connection point and the plane should be as large as possible in order to make the imaginary (virtual) tetrahedron as large as possible.
  • connection points are provided between the drawbar carrier and the upper mass, with at least two of the six connection points being arranged at a different height level than the remaining connection points, based on an intended position of use of the implement in a horizontal plane.
  • connection points it is also possible to arrange connection points outside of imaginary planes, so that the advantageous tetrahedron arrangement described above can be achieved by four of the six connection points in each case.
  • the difference in height level can be, for example, at least 50% of the smallest distance between the remaining connection points.
  • connection points can each be formed by buffer elements and can be realized, for example, as rubber buffers or plastic buffers.
  • the buffer elements should have at least a low level of elasticity in order to be able to develop the vibration-decoupling effect.
  • the buffer elements can each have a central axis in their longitudinal direction, with the central axes of the buffer elements of all connection points being able to extend in at least three different spatial directions.
  • the buffer elements are constructed in a manner known per se and can, for example, have two metal plates (plates, discs) spaced apart from one another, between which an elastic rubber or plastic element is provided. The respective forces are introduced via the plates provided at the end and are elastically absorbed by the rubber or plastic element.
  • the rubber or plastic element thus also serves as a spring and damper element.
  • the central axes of the buffer elements should therefore deviate from one another and extend in three different spatial directions. As a result, the central axes are at an angle to one another or are skewed. Of course, it can make sense to arrange the buffer elements in pairs in such a way that the best possible accommodation of the active executives can also be achieved here.
  • the buffer elements can be arranged in such a way that they are subjected to pressure and/or shear during operation of the implement, but not to tension. Accordingly, the fastenings of the buffer elements on the drawbar carrier and the upper mass are to be designed so that no tensile effects can be brought about in the buffer elements with normal force effects due to the prevailing vibrations and the executive forces introduced by the operator.
  • a protective frame can be provided which is rigidly connected to the upper mass.
  • the protective frame then represents part of the upper mass.
  • the protective frame can be rigidly connected to the drawbar carrier instead of to the upper mass.
  • the protective frame is separate from the upper mass and is not part of the upper mass.
  • the guide pole can have an elongate extension, with a handle bar being provided on an end facing away from the upper mass or the pole carrier for gripping by the operator.
  • the operator can grip the handle not only to guide the implement.
  • the handlebar as a control element for setting the running direction of the implement, for example a vibrating plate.
  • the handlebar can be pivoted relative to the end of the drawbar, with the pivoting movement of the handlebar being detected in a suitable manner and transmitted to an imbalance exciter in the lower mass.
  • the function and effect of such a vibrating plate control is known per se and will therefore not be discussed in greater detail at this point.
  • the implement can in particular be a vibrating plate for soil compaction.
  • 1 shows a vibration plate driven by an internal combustion engine for soil compaction as an example of a working device according to the invention in a perspective view from above.
  • 2 shows the vibration plate from 1 in side view. While in the presentation of 2 the vibration plate with a is equipped with the protective frame explained later, this is in the view of 1 removed for better display.
  • the vibration plate has a lower mass 1 and an upper mass 2 arranged above the lower mass 1.
  • a part of the lower mass 1 is a soil contact plate 3 which is used as a tool and is moved with its underside over the soil to be compacted.
  • a vibration exciter 4 is arranged, which can be designed, for example, as a known imbalance exciter.
  • the imbalance exciter has, for example, two imbalance shafts rotating in opposite directions, on each of which an imbalance mass is arranged. The counter-rotation generates a resulting force vector that forms the desired vibration. Due to the rigid coupling between the vibration exciter 4 and the soil contact plate 3, the vibration is introduced directly into the soil contact plate 3 and can therefore be used effectively for soil compaction.
  • Fastening devices 5 are also provided on the lower mass 1, on each of which buffer elements 6 made of a rubber or plastic material are arranged.
  • the buffer elements 6 are part of a first vibration decoupling device, which decouples the vibrations of the upper mass 2 from the lower mass 1, which vibrates strongly during operation.
  • a protective frame 7 is arranged on the upper mass 2 as part of the upper mass 2 ( 2 ), which however - as mentioned above - in 1 is not shown.
  • a drive motor (not shown) for driving the vibration exciter 4 is also part of the upper mass 2. This can in particular be an internal combustion engine. However, it is also possible to implement the drive motor as an electric motor.
  • a transmission device which can be realized, for example, as a belt drive or as a hydraulic drive.
  • the upper mass 2 can also include the other components: for example a fuel tank, control components, engine cooler, cooling fan, a centrifugal clutch, a protective frame.
  • a drawbar carrier 8 is held on the upper mass 2 .
  • a corresponding cutout 9 can be formed in the upper mass, in which the drawbar carrier 8 is inserted ( 1 ).
  • FIG 3 shows the drawbar carrier 8 fastened to the upper mass 2 in a perspective partial view.
  • the drawbar carrier 8 is vibrationally decoupled from the upper mass 2 .
  • a second vibration decoupling device is provided between the drawbar carrier 8 and the upper mass 2, which has a plurality of buffer elements 10.
  • a total of six buffer elements 10 are arranged between the upper mass 2 and the drawbar carrier 8 as an example of the vibration plate shown as an example.
  • the buffer elements 10 are in 2 shown in respective outbreaks.
  • Each of these buffer elements 10 has a plate (sheet metal, disk, etc.) on the face side.
  • the actual buffer material for example a rubber or plastic material, is arranged between the two end plates.
  • the buffer elements 10 can have a similar design as the buffer elements 6 between the upper mass 2 and lower mass 1. These are generally components that are available and can be purchased on the open market, for example rubber buffers.
  • Three of the buffer elements 10 are arranged on one side of the drawbar support 8 and spaced apart, like the Figures 1 to 3 show.
  • the respective central axes of the buffer elements 10 extend in different directions in space, as also in FIGS Figures 1 to 3 good to see. In this way, different preferred directions of action of the buffer elements 10 are achieved in order to load the buffer elements 10 as far as possible only in compression or shear (or torsion), but not in tension.
  • the drawbar carrier 8 is box-shaped and has a plateau-shaped area 11 which is delimited by side walls 12 ( 3 ).
  • a battery 13 is set up on the plateau-shaped area 11 , the position of which is fixed by a locking element 14 . In this way, the battery 13 is reliably held in its position even when the vibration plate is in operation.
  • the Battery 13 serves in particular to store and provide electrical energy, which can be supplied to an electric starter on the drive motor as required. In addition, other control devices of the vibration plate can also be supplied with electrical energy from the battery 13 .
  • the battery 13 can also serve as part of a traction battery that supplies the electric motor with the necessary electric drive energy. Another part of the traction battery can be provided directly on the upper mass than not - like the battery 13 - on the drawbar support 8, which is vibrationally decoupled from the upper mass.
  • the battery 13 is mounted on the drawbar carrier 8, it is effectively decoupled from the vibrations in the lower mass 1 in terms of vibration.
  • the vibrations in the lower mass 1 are significantly reduced due to the first vibration decoupling device (buffer elements 6) and second vibration decoupling device (buffer elements 10) connected in series with respect to the battery 13 and the drawbar carrier 8, so that the battery 13 is well protected.
  • a drawbar receptacle 15 is provided in the rear region, on which a guide drawbar 16 is pivotably mounted.
  • the lower end of the guide pole 16 is attached to the pole receptacle 15 and can be pivoted about a pivot axis 16a between an upper position and a lower position shown in the figures when the operator moves a pole head 17 formed at the end of the guide pole 16 upwards or downwards presses down.
  • a stop device 18 with a height adjustment 19 is provided on the guide pole 16 .
  • a buffer element 20 is arranged at the lower end of the stop device 18 and can be struck against a stop 21 formed on the drawbar receptacle 15 when the guide drawbar 16 is in the position shown in FIG 2 shown lower position.
  • the angle of the guide pole 16 can be adjusted in the lower position relative to the pole mount 15 and thus the rest of the vibrating plate in order to set the pole head 17 to a comfortable height for the height of the operator.
  • a handle bar 22 is arranged on the tiller head 17, which also serves as a switching bar. Accordingly, the robustly designed handle bar 22 can be gripped by the operator on the one hand, in order to apply appropriate forces to the vibration plate and to control and steer it.
  • the handle bar 22 can be pivoted relative to the tiller head 17 - if it is also designed as a switching bar.
  • the pivoting of the handle bar 22 is detected by a transmission device (not shown) and transmitted to the vibration exciter 4 .
  • a hydraulic transmission device can be provided, with the help of which the relative position of the imbalance shafts in the vibration exciter 4 and thus their phase position can be changed in order to adjust the direction of the resulting vibration vector and thus the direction of travel.
  • the vibration plate can also carry out a stationary vibration when it is stationary.
  • the control options described have been known for a long time and therefore do not need to be explained in more detail at this point.
  • FIG. 4 shows another embodiment of a vibrating plate serving as a working device according to the invention.
  • This vibrating plate also has a lower mass 1 and an upper mass 2 , with a first vibration decoupling device in the form of the buffer elements 6 being provided between the lower mass 1 and the upper mass 2 .
  • a drive motor 23 is also attached to the upper mass 2 and 4 shown.
  • the drawbar carrier 8 is designed to be significantly larger and extends over the entire base area of the upper mass 2, with cutouts also being possible. Accordingly, the drawbar carrier 8 is vibrationally decoupled from the upper mass 2 via the buffer elements 10, which serve as a second vibration decoupling device.
  • a protective frame 24 is carried by the drawbar carrier, which frame spans the vibration plate in a manner known per se in the manner of a housing.
  • the protective frame 7 shown is thus replaced by the protective frame 24 .
  • the protective frame 24 is part of the drawbar carrier 8 or is rigidly attached to it, the total mass of the drawbar carrier 8 is increased, as a result of which the effect of reducing vibration is further intensified. Accordingly, it is possible to greatly reduce the vibration applied to the battery 13 supported by the drawbar beam 8 .
  • the guide pole 16 is also held by the pole carrier 8 so that the vibrations (hand-arm vibrations) transmitted to the operator via the guide pole 16 can also be kept small.
  • the battery 13 is an element of an electric drive of the implement.
  • the electrical drive energy can be provided by means of a traction battery arranged on the upper mass and the battery 13 .
  • the battery 13 can represent a part of the traction battery or support it.
  • the energy of the traction battery and battery 13 can be combined to provide a higher total capacity.
  • the battery 13 can also be referred to as a secondary battery, since it is used to provide energy for secondary tasks that is not required directly to operate the electric motor.

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Description

  • Die Erfindung betrifft ein handgeführtes Arbeitsgerät, insbesondere ein Arbeitsgerät zur Bodenverdichtung.
  • Das Arbeitsgerät kann insbesondere als Vibrationsmaschine, insbesondere als Bodenverdichtungsvorrichtung ausgeführt sein.
  • Bodenverdichtungsvorrichtungen, insbesondere Vibrationsplatten oder Vibrationswalzen sind bekannt. Sie bestehen im Wesentlichen aus einer Untermasse mit einem Werkzeug, zum Beispiel einem Bodenkontaktelement, das über den zu verdichtenden Boden bewegt wird und mit Schwingungen beaufschlagt ist, die durch einen Schwingungserreger erzeugt werden. Der Schwingungserreger ist meist ein Unwuchterreger, bei dem zum Beispiel zwei gegenläufig drehbare Unwuchtwellen eine resultierende Kraft erzeugen, die die gewünschte Schwingung herbeiführt.
  • Oberhalb von der Untermasse ist eine relativ zur Untermasse bewegliche Obermasse vorgesehen, die einen Antrieb, zum Beispiel einen Verbrennungsmotor, einen Maschinenrahmen und gegebenenfalls eine Deichsel zum Führen der Vibrationsplatte aufweist. Zu der Obermasse werden meist auch noch ein Kraftstofftank, eine Starterbatterie, Steuerelemente und - sofern vorhanden - Teile eines Hydrauliksystems gezählt.
  • Größere Vibrationsplatten werden meist mit Hilfe von Fernbedienungen gesteuert, um den Bediener vor Schwingungseinflüssen zu schützen. Bei kleineren Vibrationsplatten ist in aller Regel eine Führungsdeichsel vorgesehen, mit deren Hilfe der Bediener die Vibrationsplatte führen und steuern kann. Von vielen Bedienern werden auch bei größeren Vibrationsplatten Führungsdeichseln bevorzugt, weil die Unmittelbarkeit der Steuerung das Steuerverhalten erleichtert.
  • Trotz hochentwickelter Schwingungsentkopplungsmaßnahmen zwischen der Untermasse und der Obermasse wirken an der Obermasse nach wie vor starke Schwingungen, die dementsprechend auch auf die Deichsel übertragen werden können. Um die auf den die Deichsel führenden Bediener wirkenden Vibrationen zu reduzieren, ist es zum Beispiel aus der DE 20 2009 004 301 U1 bekannt, die Deichsel in einen Halterungsteil und einen schwingungsmäßig von dem Halterungsteil entkoppelten Führungsteil aufzuteilen.
  • Die zum Antrieb der Schwingungserreger an der Obermasse vorgesehenen Verbrennungsmotoren können meist über Elektrostarter mit Starterbatterien gestartet werden. Die Starterbatterien können zum Beispiel aus Gitterplattenakkumulatoren bestehen, die für Kraftfahrzeuge zur Teilnahme am Straßenverkehr ausgelegt sind. Die in den Vibrationsmaschinen auftretenden Schwingungsamplituden liegen jedoch in Größenordnungen über den im normalen Straßenverkehr vorkommenden. In der Praxis tritt häufig das Problem auf, dass die Gitterstruktur der schwingungsempfindlichen Starterbatterien aufgrund der Schwingungen beschädigt werden können, so dass die Starterbatterien ausfallen.
  • Zur schwingungsentkoppelten Lagerung einer Starterbatterie ist es aus der DE 198 28 600 C1 bekannt, eine Haltevorrichtung für die Starterbatterie anzugeben, an deren Wandung mehrere Gummifederelemente angeordnet sind.
  • Obwohl im Stand der Technik somit bereits große Anstrengungen unternommen wurden, die einerseits auf einen elektrischen Energiespeicher, der z.B. als Starterbatterie dient, und andererseits auf den Bediener wirkenden Vibrationen möglichst gering zu halten, können im Betrieb eines derartigen Arbeitsgeräts immer noch zu hohe Beschleunigungswerte auftreten, die den elektrischen Energiespeicher bzw. die Starterbatterie schädigen oder den Bediener übermäßig stark belasten können.
  • Aus DE 10 2011 104269 A1 , WO 2012/084074 , EP 2 980 316 A1 , WO 2013/050102 A1 sind jeweils handgeführte Arbeitsgeräte bekannt, bei denen ein elektrischer Energiespeicher an einem Griffbügel bzw. einer Deichsel angeordnet ist, um den Energiespeicher vor der Einwirkung hoher Schwingungen zu schützen.
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein handgeführtes Arbeitsgerät anzugeben, bei dem die auf die Starterbatterie und den Bediener wirkenden Vibrationen so gering wie möglich sind.
  • Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein handgeführtes Arbeitsgerät mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben. Als Arbeitsgerät eignet sich dabei insbesondere eine Vibrationsplatte zur Bodenverdichtung.
  • Es wird ein handgeführtes Arbeitsgerät angegeben, mit einer Untermasse, die ein Werkzeug sowie eine Arbeitsvorrichtung zum Bewirken einer Arbeitsbewegung des Werkzeugs aufweist; mit einer Obermasse, die relativ zu der Untermasse beweglich ist und eine Antriebskomponente für die Arbeitsvorrichtung aufweist; mit einer zwischen der Untermasse und der Obermasse angeordneten ersten Schwingungsentkopplungseinrichtung zum schwingungsmäßigen Entkoppeln der Obermasse von der Untermasse; mit einer Führungsdeichsel zum Führen des Arbeitsgeräts durch einen Bediener; und mit einem elektrischen Energiespeicher zum Bereitstellen von elektrischer Energie für die Antriebskomponente; wobei ein Deichselträger vorgesehen ist, der von der Obermasse getragen wird und der über eine zweite Schwingungsentkopplungseinrichtung mit der Obermasse verbunden ist; wobei die Führungsdeichsel an dem Deichselträger befestigt ist; und wobei der Energiespeicher von dem Deichselträger getragen wird.
  • Die Untermasse wird im Wesentlichen durch die Arbeitsvorrichtung und das Werkzeug gebildet. Bei der Arbeitsvorrichtung kann es sich zum Beispiel um einen Unwuchterreger handeln, der eine als Werkzeug dienende Bodenkontaktplatte antreibt bzw. in Schwingungsbewegung (Arbeitsbewegung) versetzt.
  • Die Obermasse weist mindestens eine Antriebskomponente auf, die zum Beispiel als Antriebsmotor für die Arbeitsvorrichtung, insbesondere als Verbrennungsmotor ausgebildet sein kann. Die Antriebskomponente kann auch als Steuerungskomponente ausgestaltet sein. Im zunehmenden Maße werden Baumaschinen auch elektrisch mittels Akkumulatoren angetrieben. Die Antriebskomponente kann deshalb darüber hinaus auch als weitere Batterie (im Folgenden auch Traktionsbatterie genannt), Elektromotor, Spannungs- und/oder Frequenzumrichter, elektronische Steuerung und/oder Leistungsschalter ausgestaltet sein.
  • Sofern von einem Antriebsmotor gesprochen wird, sind sowohl Verbrennungs- als auch Elektromotoren gemeint.
  • Auf der Obermasse können zudem beispielsweise ein Kraftstofftank, eine Motorkühlvorrichtung, ein Kühlgebläse, ein Schutzrahmen oder eine Fliehkraftkupplung angeordnet sein.
  • Der von dem Deichselträger getragene Energiespeicher kann als erster Energiespeicher definiert sein, wobei die Antriebskomponente einen zweiten Energiespeicher aufweisen kann, der an der Obermasse angeordnet sein kann. Der Antriebsmotor kann in diesem Fall ebenfalls Teil der Antriebskomponente sein und damit an der Obermasse angeordnet sein. Der Antriebsmotor kann aber auch bei einer Variante nicht Teil der Antriebskomponente sein und z.B. an der Untermasse, z.B. direkt an der Arbeitsvorrichtung (beispielsweise dem Schwingungserreger) angeordnet sein. Der zweite Energiespeicher kann jeweils zum Versorgen des an der Obermasse oder an der Untermasse angeordneten Antriebsmotors dienen.
  • Zum Übertragen der Antriebsleistung des an der Obermasse angeordneten Antriebsmotors auf die Arbeitsvorrichtung kann eine Übertragungseinrichtung vorgesehen sein. Dabei kann es sich zum Beispiel um einen Riementrieb oder auch um eine hydraulische Kopplung handeln, um zum Beispiel den Unwuchterreger an der Untermasse anzutreiben. Der Antriebsmotor kann auf der Obermasse angeordnet sein, wobei seine Antriebsleistung mit der genannten Übertragungseinrichtung auf die Untermasse übertragen werden kann. Alternativ kann der Antriebsmotor auf der Untermasse angeordnet sein. In diesem Fall wird die Nutzung eines Elektromotors bevorzugt, der mit einem Schwingungserreger gekoppelt sein kann.
  • Bei dem Energiespeicher (ggfs. nachfolgend auch als erster Energiespeicher bezeichnet) kann es sich zum Beispiel um eine Starterbatterie handeln, beispielsweise für einen an dem Verbrennungsmotor vorgesehenen Elektrostarter.
  • Bei einer Variante mit einem Elektromotor als Antriebsmotor kann es sich bei dem Energiespeicher (bzw. dem ersten Energiespeicher) auch um eine Sekundärbatterie zum Bereitstellen von elektrischer Energie z.B. für Steuerungseinrichtungen des Motors oder auch um einen Teil der Traktionsbatterie handeln, die den Elektromotor mit Antriebsenergie versorgt. Der Elektromotor kann in diesem Fall z.B. durch beide Energiespeicher, nämlich den ersten Energiespeicher und den zweiten Energiespeicher mit Antriebsenergie versorgt werden. Die für den Elektromotor erforderliche elektrische Energie wird dann verteilt in den beiden Energiespeichern gespeichert.
  • Der Deichselträger ist über die zweite Schwingungsentkopplungseinrichtung mit der Obermasse verbunden. Dabei kann der Deichselträger relativ zu der Obermasse in bestimmten Grenzen beweglich sein, die durch die zweite Schwingungsentkopplungseinrichtung vorgegeben sind.
  • Beide Schwingungsentkopplungseinrichtungen können mit Hilfe einer elastischen Lagerung gebildet sein und auf diese Weise eine Relativbeweglichkeit der miteinander gekoppelten Komponenten (Untermasse - Obermasse; Obermasse - Deichselträger) zulassen, um eine Übertragung der Schwingungen von einer zur anderen Komponente zu verhindern oder wenigstens zu verringern.
  • Die erste Schwingungsentkopplungseinrichtung und die zweite Schwingungsentkopplungseinrichtung sind zwischen der Untermasse (und damit dem Ort des Entstehens der Vibrationen) und den zu schützenden Komponenten (Batterie; Führungsdeichsel) wirkungsmäßig in Reihe geschaltet. Dadurch addiert sich die Schwingungsentkopplungswirkung der beiden Schwingungsentkopplungseinrichtungen.
  • Aufgrund der beiden Schwingungsentkopplungseinrichtungen sind insbesondere der von dem Deichselträger getragene Energiespeicher bzw. der erste Energiespeicher (zum Beispiel die Batterie, Starterbatterie, Traktionsbatterie, Teil der Traktionsbatterie) und die Führungsdeichsel schwingungsmäßig vom eigentlichen Ort der Schwingungserzeugung, nämlich der Arbeitsvorrichtung in der Untermasse entkoppelt. Die Schwingungen an der Untermasse werden durch die in Bezug auf die Batterie und die Führungsdeichsel in Reihe geschalteten Schwingungsentkopplungseinrichtungen wirksam gedämpft bzw. gemindert, um die Batterie und die Führungsdeichsel vor hohen Schwingungseinwirkungen zu schützen. Dementsprechend wird auch der Bediener vor übermäßigen Vibrationen geschützt, wenn er die Führungsdeichsel an ihrem Ende ergreift, um das Arbeitsgerät mit seinen Händen zu führen.
  • Der Deichselträger kann in einem Bereich der Obermasse angeordnet sein, der dem Bediener zugewandt ist. Das bedeutet, dass der Deichselträger in Vorwärtsfahrtrichtung gesehen insbesondere im hinteren, rückwärtigen Teil der Obermasse angeordnet werden kann. Dementsprechend ist in dem hinteren Teil der Obermasse eine geeignete Aussparung für den Deichselträger und die zweite Schwingungsentkopplungseinrichtung vorzusehen.
  • Die Führungsdeichsel kann relativ zu dem Deichselträger verschwenkbar gelagert sein. Insbesondere kann dadurch erreicht werden, dass die Führungsdeichsel wahlweise für eine Transportstellung nach oben geschwenkt werden kann oder für eine Betriebsstellung nach unten geschwenkt werden kann. Zu diesem Zweck kann die Führungsdeichsel über ein Drehlager, zum Beispiel eine Achse, an dem Deichselträger befestigt sein.
  • In der unteren Stellung der Führungsdeichsel (Betriebsstellung) kann es vorteilhaft sein, wenn ein federnder Anschlag vorgesehen ist, um die Führungsdeichsel in dieser unteren Stellung abzustützen. Der Anschlag kann zum Beispiel durch einen Gummi- oder Kunststoffpuffer realisiert sein.
  • Die zweite Schwingungsentkopplungseinrichtung kann mehrere Verbindungsstellen zwischen dem Deichselträger und der Obermasse aufweisen. Die Verbindungsstellen ermöglichen einerseits die zuverlässige mechanische Kopplung zwischen Deichselträger und Obermasse. Andererseits gewährleisten sie auch die Schwingungsentkopplung zwischen den beiden Komponenten.
  • Bei einer Ausführungsform können wenigstens vier Verbindungsstellen zwischen dem Deichselträger und der Obermasse vorgesehen sein, wobei drei der vier Verbindungsstellen eine gedachte (virtuelle) Ebene aufspannen und die vierte Verbindungsstelle einen lotrechten Abstand zu der Ebene aufweist, der wenigstens der Hälfte desjenigen geringsten Abstands entspricht, den die vierte Verbindungsstelle zu der nächstliegenden der anderen drei Verbindungsstellen aufweist. Die vier Verbindungsstellen können damit im Idealfall zu einer Art Tetraeder angeordnet werden, um eine besonders stabile und wirkungsvolle Anordnung im Raum zu erreichen und um den Deichselträger mit der Führungsdeichsel zuverlässig an der Obermasse zuhalten.
  • Insbesondere muss die zweite Schwingungsentkopplungseinrichtung dazu geeignet sein, die Lenk- und Steuerkräfte, die der Bediener am Ende der Führungsdeichsel mit seinen Händen einbringt, zuverlässig auf die Obermasse und damit auf die Untermasse zu übertragen. Dabei entstehen insbesondere Kipp- und Drehmomente, die vom Bediener über die Führungsdeichsel in den Deichselträger eingeleitet werden und die durch die zweite Schwingungsentkopplungseinrichtung zu übertragen sind. Die Anordnung der vier Verbindungsstellen gewährleistet eine breite Momentenbasis, um die Führungskräfte und -momente direkt in die Obermasse und damit in das Arbeitsgerät einzuleiten.
  • Dabei steht die vierte Verbindungsstelle außerhalb der Ebene, die durch die drei anderen Verbindungsstellen aufgespannt ist. Dabei sollte der Abstand der vierten Verbindungsstelle zu der Ebene möglichst groß sein, um auf diese Weise auch den gedachten (virtuellen) Tetraeder möglichst groß zu gestalten.
  • Bei einer Ausführungsform sind sechs Verbindungsstellen zwischen dem Deichselträger und der Obermasse vorgesehen, wobei wenigstens zwei der sechs Verbindungsstellen auf einem anderen Höhenniveau angeordnet sind, als die verbleibenden Verbindungsstellen, bezogen auf eine vorgesehene Gebrauchsstellung des Arbeitsgeräts in einer Horizontalebene. Auch bei dieser Ausführungsform mit sechs Verbindungsstellen kann erreicht werden, dass jeweils Verbindungsstellen außerhalb von gedachten Ebenen angeordnet sind, so dass die oben beschriebene vorteilhafte Tetraeder-Anordnung durch jeweils vier der sechs Verbindungsstellen erreicht werden kann.
  • Zur Definition des Höhenniveaus wird dabei davon ausgegangen, dass sich das Arbeitsgerät horizontal in seiner Gebrauchsstellung befindet. In diesem Fall kann der Unterschied des Höhenniveaus zum Beispiel wenigstens 50% des geringsten Abstands der verbleibenden Verbindungsstellen zueinander betragen. Auch hier gilt also, die Verbindungsstellen möglichst weit auseinanderzuziehen, um eine breite Momentenbasis zur Aufnahme der Führungskräfte und -momente zu erreichen.
  • Die Verbindungsstellen können jeweils durch Pufferelemente gebildet sein und zum Beispiel als Gummipuffer oder Kunststoffpuffer realisiert werden. Die Pufferelemente sollten eine wenigstens geringe Elastizität aufweisen, um die schwingungsentkoppelnde Wirkung entfalten zu können.
  • Die Pufferelemente können jeweils in ihrer Längsrichtung eine Mittelachse aufweisen, wobei die Mittelachsen der Pufferelemente aller Verbindungsstellen sich in wenigstens drei verschiedene Raumrichtungen erstrecken können. Die Pufferelemente sind dabei in an sich bekannter Weise aufgebaut und können zum Beispiel zwei voneinander beabstandete metallische Platten (Bleche, Scheiben) aufweisen, zwischen denen ein elastisches Gummi- oder Kunststoffelement vorgesehen ist. Die jeweiligen Kräfte werden über die endseitig vorgesehenen Platten eingeleitet und durch das Gummi- bzw. Kunststoffelement elastisch aufgenommen. Das Gummi- bzw. Kunststoffelement dient somit auch als Feder- und Dämpferelement.
  • Die Mittelachsen der Pufferelemente sollten also voneinander abweichen und sich in drei verschiedene Raumrichtungen erstrecken. Dadurch stehen die Mittelachsen zueinander im Winkel bzw. sind windschief. Selbstverständlich kann es dabei sinnvoll sein, die Pufferelemente jeweils paarweise so anzuordnen, dass auch hier wieder eine möglichst gute Aufnahme der wirkenden Führungskräfte erreicht werden kann.
  • Die Pufferelemente können derart angeordnet sein, dass sie bei einem Betrieb des Arbeitsgeräts auf Druck und/oder auf Schub beansprucht werden, nicht jedoch auf Zug. Dementsprechend sind die Befestigungen der Pufferelemente an dem Deichselträger und der Obermasse zu gestalten, dass bei üblichen Kraftwirkungen durch die herrschenden Vibrationen und die vom Bediener eingebrachten Führungskräfte keine Zugwirkung in den Pufferelementen bewirkt werden können.
  • Es kann ein Schutzrahmen vorgesehen sein, der mit der Obermasse starr verbunden ist. Der Schutzrahmen stellt dann einen Teil der Obermasse dar.
  • Bei einer Variante kann der Schutzrahmen anstatt mit der Obermasse mit dem Deichselträger starr verbunden sein. In diesem Fall ist der Schutzrahmen von der Obermasse getrennt und kein Teil der Obermasse.
  • Die Führungsdeichsel kann eine längliche Erstreckung aufweisen, wobei an einem von der Obermasse abgewandten bzw. dem Deichselträger abgewandten Ende ein Griffbügel zum Greifen durch den Bediener vorgesehen ist. Der Griffbügel kann vom Bediener nicht nur zum Führen des Arbeitsgeräts ergriffen werden. Ebenso ist es auch möglich, den Griffbügel als Bedienelement zum Einstellen der Laufrichtung des Arbeitsgeräts, zum Beispiel einer Vibrationsplatte, auszugestalten. Zu diesem Zweck kann der Griffbügel relativ zu dem Deichselende verschwenkt werden, wobei die Schwenkbewegung des Griffbügels in geeigneter Weise erfasst und an einen Unwuchterreger in der Untermasse übertragen wird. Die Funktion und Wirkung einer derartigen Vibrationsplattensteuerung ist an sich bekannt und soll an dieser Stelle daher nicht weiter vertieft werden.
  • Das Arbeitsgerät kann insbesondere eine Vibrationsplatte zur Bodenverdichtung sein.
  • Diese und weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung werden nachfolgend anhand von Beispielen unter Zuhilfenahme der begleitenden Figuren näher erläutert. Es zeigen:
  • Fig. 1
    eine perspektivische Draufsicht auf eine als Arbeitsgerät dienende Vibrationsplatte;
    Fig. 2
    eine Seitenansicht zu der Vibrationsplatte von Fig. 1;
    Fig. 3
    eine perspektivische Teilansicht eines Deichselträgers mit Führungsdeichsel; und
    Fig. 4
    eine Variante zu der Vibrationsplatte von Fig. 2.
  • Fig. 1 zeigt eine von einem Verbrennungsmotor angetriebene Vibrationsplatte zur Bodenverdichtung als Beispiel für ein erfindungsgemäßes Arbeitsgerät in der perspektivischen Ansicht von oben. Fig. 2 zeigt die Vibrationsplatte von Fig. 1 in Seitenansicht. Während bei der Darstellung von Fig. 2 die Vibrationsplatte mit einem später noch erläuterten Schutzrahmen ausgestattet ist, ist dieser bei der Ansicht von Fig. 1 zur besseren Darstellung entfernt.
  • Die Vibrationsplatte weist eine Untermasse 1 auf und eine oberhalb von der Untermasse 1 angeordnete Obermasse 2.
  • Als Bestandteil der Untermasse 1 gilt eine als Werkzeug dienende Bodenkontaktplatte 3, die mit ihrer Unterseite über den zu verdichtenden Boden bewegt wird. Auf der Bodenkontaktplatte 3 ist ein Schwingungserreger 4 angeordnet, der zum Beispiel als bekannter Unwuchterreger ausgebildet sein kann. Der Unwuchterreger weist zum Beispiel zwei gegenläufig rotierende Unwuchtwellen auf, auf denen jeweils eine Unwuchtmasse angeordnet ist. Durch die gegenläufige Rotation wird ein resultierender Kraftvektor erzeugt, der die gewünschte Schwingung bildet. Aufgrund der starren Kopplung zwischen Schwingungserreger 4 und Bodenkontaktplatte 3 wird die Schwingung direkt in die Bodenkontaktplatte 3 eingebracht und kann somit gut zur Bodenverdichtung genutzt werden.
  • An der Untermasse 1 sind weiterhin Befestigungseinrichtungen 5 vorgesehen, an denen jeweils Pufferelemente 6 aus einem Gummi- oder Kunststoffmaterial angeordnet sind. Die Pufferelemente 6 sind Teil einer ersten Schwingungsentkopplungseinrichtung, die die Obermasse 2 schwingungsmäßig gegenüber der in Betrieb stark schwingenden Untermasse 1 entkoppelt.
  • Auf der Obermasse 2 ist als Teil der Obermasse 2 ein Schutzrahmen 7 angeordnet (Fig. 2), der jedoch - wie oben erwähnt - in Fig. 1 nicht gezeigt ist.
  • Als Teil der Obermasse 2 gilt weiterhin ein nicht dargestellter Antriebsmotor zum Antreiben des Schwingungserregers 4. Dabei kann es sich insbesondere um einen Verbrennungsmotor handeln. Ebenso ist es aber auch möglich, den Antriebsmotor als Elektromotor zu verwirklichen.
  • Zum Übertragen der Antriebsleistung des Antriebsmotors zum Schwingungserreger 4 ist darüber hinaus eine ebenfalls nicht dargestellte Übertragungseinrichtung vorgesehen, die zum Beispiel als Riementrieb oder auch als Hydraulikantrieb verwirklicht werden kann.
  • Zu der Obermasse 2 können auch die weiteren Komponenten gezählt werden: beispielsweise ein Kraftstofftank, Steuerungskomponenten, Motorkühler, Kühlgebläse, eine Fliehkraftkupplung, ein Schutzrahmen.
  • An der Obermasse 2 ist ein Deichselträger 8 gehalten. Hierzu kann in der Obermasse ein entsprechender Ausschnitt 9 ausgebildet sein, in die der Deichselträger 8 eingesetzt ist (Fig. 1).
  • Fig. 3 zeigt den an der Obermasse 2 befestigten Deichselträger 8 in perspektivischer Teilansicht.
  • Der Deichselträger 8 ist schwingungsmäßig von der Obermasse 2 entkoppelt. Zu diesem Zweck ist zwischen dem Deichselträger 8 und der Obermasse 2 eine zweite Schwingungsentkopplungseinrichtung vorgesehen, die mehrere Pufferelemente 10 aufweist. Bei der in den Fig. 1 bis 3 beispielhaft gezeigten Vibrationsplatte sind insgesamt sechs Pufferelemente 10 zwischen der Obermasse 2 und dem Deichselträger 8 angeordnet. Die Pufferelemente 10 sind in Fig. 2 in jeweiligen Ausbrüchen dargestellt.
  • Jedes dieser Pufferelemente 10 weist stirnseitig jeweils eine Platte (Blech, Scheibe etc.) auf. Zwischen den beiden stirnseitigen Platten ist das eigentliche Puffermaterial, zum Beispiel ein Gummi- oder Kunststoffmaterial angeordnet. Grundsätzlich können die Pufferelemente 10 eine ähnliche Bauform aufweisen wie die Pufferelemente 6 zwischen Obermasse 2 und Untermasse 1. Es handelt sich hierbei in der Regel um auf dem freien Markt verfügbare und käufliche Komponenten, zum Beispiel Gummipuffer.
  • Jeweils drei der Pufferelemente 10 sind auf einer Seite des Deichselträgers 8 angeordnet und voneinander beabstandet, wie die Fig. 1 bis 3 zeigen.
  • Die jeweiligen Mittelachsen der Pufferelemente 10 erstrecken sich in unterschiedliche Raumrichtungen, wie ebenfalls in den Fig. 1 bis 3 gut erkennbar. Auf diese Weise werden unterschiedliche bevorzugte Wirkrichtungen der Pufferelemente 10 erreicht, um die Pufferelemente 10 möglichst nur auf Druck oder Schub (bzw. Torsion) zu belasten, nicht jedoch auf Zug.
  • Der Deichselträger 8 ist kastenförmig ausgebildet und weist einen plateauförmigen Bereich 11 auf, der durch Seitenwände 12 begrenzt ist (Fig. 3).
  • Auf dem plateauförmigen Bereich 11 ist eine Batterie 13 aufgestellt, deren Position durch ein Riegelelement 14 fixiert ist. Die Batterie 13 wird auf diese Weise auch im Betrieb der Vibrationsplatte zuverlässig in ihrer Position gehalten. Die Batterie 13 dient insbesondere zum Speichern und Bereitstellen von elektrischer Energie, die bedarfsweise an einen am Antriebsmotor vorhandenen Elektrostarter geliefert werden kann. Zudem können auch weitere Steuervorrichtungen der Vibrationsplatte mit elektrischer Energie von der Batterie 13 versorgt werden.
  • Wenn der Antriebsmotor bei einer Variante als Elektromotor verwirklicht ist, kann die Batterie 13 auch als Teil einer Traktionsbatterie dienen, die den Elektromotor mit der notwendigen elektrischen Antriebsenergie versorgt. Ein anderer Teil der Traktionsbatterie kann direkt an der Obermasse vorgesehen sein, als nicht - wie die Batterie 13 - auf dem schwingungsmäßig von der Obermasse entkoppelten Deichselträger 8.
  • Indem die Batterie 13 auf dem Deichselträger 8 gelagert ist, ist sie schwingungsmäßig wirkungsvoll von den Vibrationen in der Untermasse 1 entkoppelt. Die Schwingungen in der Untermasse 1 werden aufgrund der in Bezug auf die Batterie 13 und den Deichselträger 8 in Reihe geschalteten ersten Schwingungsentkopplungseinrichtung (Pufferelemente 6) und zweiten Schwingungsentkopplungseinrichtung (Pufferelemente 10) erheblich gemindert, so dass die Batterie 13 gut geschützt ist.
  • An dem Deichselträger 8 ist im rückwärtigen Bereich eine Deichselaufnahme 15 vorgesehen, an dem eine Führungsdeichsel 16 verschwenkbar gelagert ist. Die Führungsdeichsel 16 ist mit ihrem unteren Ende an der Deichselaufnahme 15 befestigt und kann zwischen einer oberen Stellung und einer in den Figuren gezeigten unteren Stellung um eine Schwenkachse 16a verschwenkt werden, wenn der Bediener einen am Ende der Führungsdeichsel 16 ausgebildeten Deichselkopf 17 nach oben oder nach unten drückt.
  • An der Führungsdeichsel 16 ist eine Anschlagseinrichtung 18 mit einer Höhenverstellung 19 vorgesehen. Am unteren Ende der Anschlagseinrichtung 18 ist ein Pufferelement 20 angeordnet, das gegen einen an der Deichselaufnahme 15 ausgebildeten Anschlag 21 anschlagbar ist, wenn sich die Führungsdeichsel 16 in der in Fig. 2 gezeigten unteren Stellung befindet.
  • Mit Hilfe der Höhenverstellung 19 kann in der unteren Stellung der Winkel der Führungsdeichsel 16 relativ zu der Deichselaufnahme 15 und damit der restlichen Vibrationsplatte verstellt werden, um den Deichselkopf 17 auf eine für die Körpergröße des Bedieners bequeme Höhe einzustellen.
  • An dem Deichselkopf 17 ist ein Griffbügel 22 angeordnet, der auch als Umschaltbügel dient. Der robust ausgeführte Griffbügel 22 kann dementsprechend einerseits vom Bediener ergriffen werden, um entsprechende Kräfte auf die Vibrationsplatte einzubringen und sie zu steuern und zu lenken. Darüber hinaus kann der Griffbügel 22 - sofern er auch als Umschaltbügel ausgebildet ist - relativ zu dem Deichselkopf 17 verschwenkt werden. Die Verschwenkung des Griffbügels 22 wird durch eine nicht dargestellte Übertragungseinrichtung erfasst und auf den Schwingungserreger 4 übertragen. Insbesondere kann eine hydraulische Übertragungseinrichtung vorgesehen sein, mit deren Hilfe die Relativstellung der Unwuchtwellen im Schwingungserreger 4 und damit deren Phasenlage verändert werden kann, um so die Richtung des resultierenden Schwingungsvektors und damit die Fahrtrichtung zu verstellen.
  • Auf diese Weise kann eine Vorwärts- und Rückwärtsfahrt der Vibrationsplatte verwirklicht werden. Ebenso kann die Vibrationsplatte im Stillstand eine Standrüttelung durchführen. Die beschriebenen Steuermöglichkeiten sind seit langem bekannt und müssen daher an dieser Stelle nicht näher erläutert werden.
  • Fig. 4 zeigt eine andere Ausführungsform einer als erfindungsgemäßes Arbeitsgerät dienenden Vibrationsplatte.
  • Soweit ähnliche oder baugleiche Komponenten verwendet werden, wie bei der Ausführungsform der Fig. 1 bis 3, werden auch die gleichen Bezugszeichen genutzt.
  • So weist auch diese Vibrationsplatte eine Untermasse 1 und eine Obermasse 2 auf, wobei wirkungsmäßig zwischen der Untermasse 1 und der Obermasse 2 eine erste Schwingungsentkopplungseinrichtung in Form der Pufferelemente 6 vorgesehen ist.
  • Auf der Obermasse 2 ist auch ein Antriebsmotor 23 angebracht und in Fig. 4 gezeigt.
  • Der Deichselträger 8 ist bei dieser Variante deutlich größer ausgeführt und erstreckt sich über die gesamte Grundfläche der Obermasse 2, wobei auch Ausschnitte möglich sind. Dementsprechend wird der Deichselträger 8 über die Pufferelemente 10, die als zweite Schwingungsentkopplungseinrichtung dienen, schwingungsmäßig von der Obermasse 2 entkoppelt.
  • Vom Deichselträger ist darüber hinaus ein Schutzrahmen 24 getragen, der die Vibrationsplatte in an sich bekannter Weise gehäuseartig überspannt. Der bei den Fig. 1 bis 3 gezeigte Schutzrahmen 7 ist somit durch den Schutzrahmen 24 ersetzt.
  • Dadurch, dass der Schutzrahmen 24 Teil des Deichselträgers 8 ist bzw. an diesem starr befestigt ist, wird die Gesamtmasse des Deichselträgers 8 erhöht, wodurch der Effekt der Schwingungsminderung weiter verstärkt wird. Dementsprechend ist es möglich, die auf die vom Deichselträger 8 gelagerte Batterie 13 einwirkenden Schwingungen erheblich zu reduzieren. Die Führungsdeichsel 16 ist ebenfalls von dem Deichselträger 8 gehalten, so dass die über die Führungsdeichsel 16 auf den Bediener übertragenen Schwingungen (Hand-Arm-Vibrationen) ebenfalls klein gehalten werden können.
  • In einer weiteren nicht gezeigten Ausführungsform ist die Batterie 13 ein Element eines elektrischen Antriebs des Arbeitsgeräts. Die elektrische Antriebsenergie kann mittels einer auf der Obermasse angeordneten Traktionsbatterie sowie der Batterie 13 bereitgestellt werden. Die Batterie 13 kann insoweit einen Teil der Traktionsbatterie darstellen bzw. diese unterstützen. Die Energie der Traktionsbatterie und Batterie 13 können beispielsweise kombiniert werden, um eine höhere Gesamtkapazität bereitzustellen. Alternativ ist auch denkbar, die elektronische Steuerung mittels der Batterie 13 zu versorgen und den elektrischen Antriebsmotor mittels der Traktionsbatterie zu versorgen, also beiden Batterien jeweils getrennte Aufgaben zuzuordnen. Die Batterie 13 kann in diesem Fall auch als Sekundärbatterie bezeichnet werden, da sie zur Bereitstellung von Energie für sekundäre Aufgaben dient, die nicht direkt zum Betreiben des Elektromotors benötigt wird.

Claims (13)

  1. Handgeführtes Arbeitsgerät, mit
    - einer Untermasse (1), die ein Werkzeug (3) sowie eine Arbeitsvorrichtung zum Bewirken einer Arbeitsbewegung des Werkzeugs (3) aufweist;
    - einer Obermasse (2), die relativ zu der Untermasse (1) beweglich ist und eine Antriebskomponente für die Arbeitsvorrichtung aufweist;
    - einer zwischen der Untermasse (1) und der Obermasse (2) angeordneten ersten Schwingungsentkopplungseinrichtung (6) zum schwingungsmäßigen Entkoppeln der Obermasse (2) von der Untermasse (1);
    - einer Führungsdeichsel (16) zum Führen des Arbeitsgeräts durch einen Bediener; und mit
    - einem elektrischen Energiespeicher (13) zum Bereitstellen von elektrischer Energie für die Antriebskomponente;
    wobei
    - ein Deichselträger (8) vorgesehen ist, der von der Obermasse (2) getragen wird und der über eine zweite Schwingungsentkopplungseinrichtung (10) mit der Obermasse (2) verbunden ist und
    - die Führungsdeichsel (16) an dem Deichselträger (8) befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, dass
    - der Energiespeicher (13) direkt und unmittelbar von dem Deichselträger (8) getragen wird.
  2. Arbeitsgerät nach Anspruch 1, wobei die Antriebskomponente einen Antriebsmotor für die Arbeitsvorrichtung aufweist.
  3. Arbeitsgerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei
    - der von dem Deichselträger getragene Energiespeicher ein erster Energiespeicher ist; und wobei
    - die Antriebskomponente einen zweiten Energiespeicher aufweist, der an der Obermasse angeordnet ist.
  4. Arbeitsgerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Deichselträger (8) in Vorwärtsfahrtrichtung gesehen in einem hinteren, rückwärtigen Bereich der Obermasse (2) angeordnet ist.
  5. Arbeitsgerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Führungsdeichsel (16) relativ zu dem Deichselträger (8) verschwenkbar gelagert ist.
  6. Arbeitsgerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die zweite Schwingungsentkopplungseinrichtung mehrere Verbindungsstellen (10) zwischen dem Deichselträger (8) und der Obermasse (2) aufweist.
  7. Arbeitsgerät nach Anspruch 6, wobei
    - wenigstens vier Verbindungsstellen (10) zwischen dem Deichselträger (8) und der Obermasse (2) vorgesehen sind; und wobei
    - drei der vier Verbindungsstellen (10) eine gedachte Ebene aufspannen und die vierte Verbindungsstelle einen lotrechten Abstand zu der Ebene aufweist, der wenigstens der Hälfte desjenigen geringsten Abstands entspricht, den die vierte Verbindungsstelle zu der nächstliegenden der anderen drei Verbindungsstellen aufweist.
  8. Arbeitsgerät nach einem der Ansprüche 6 oder 7, wobei
    - sechs Verbindungsstellen (10) zwischen dem Deichselträger (8) und der Obermasse (2) vorgesehen sind; und wobei
    - wenigstens zwei der sechs Verbindungsstellen (10) auf einem anderen Höhenniveau angeordnet sind, als die verbleibenden Verbindungsstellen, bezogen auf eine vorgesehene Gebrauchsstellung des Arbeitsgeräts in einer Horizontalebene.
  9. Arbeitsgerät nach einem der Ansprüche 6 bis 8, wobei die Verbindungstellen jeweils durch Pufferelemente (10) gebildet sind.
  10. Arbeitsgerät nach Anspruch 9, wobei
    - die Pufferelemente (10) jeweils in ihrer Längsrichtung eine Mittelachse aufweisen; und wobei
    - die Mittelachsen der Pufferelemente (10) aller Verbindungsstellen sich in wenigstens drei verschiedene Raumrichtungen erstrecken.
  11. Arbeitsgerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei ein Schutzrahmen (7, 24) vorgesehen ist, der mit der Obermasse oder mit dem Deichselträger starr verbunden ist.
  12. Arbeitsgerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei
    - die Führungsdeichsel (16) eine längliche Erstreckung aufweist; und wobei
    - an einem von der Obermasse (2) abgewandten Ende ein Griffbügel (22) zum Greifen durch den Bediener vorgesehen ist.
  13. Arbeitsgerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Arbeitsgerät eine Vibrationsplatte zur Bodenverdichtung ist.
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