EP3901372B1 - Bodenverdichtungsvorrichtung mit elektrisch betriebenem radsatz - Google Patents

Bodenverdichtungsvorrichtung mit elektrisch betriebenem radsatz Download PDF

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EP3901372B1
EP3901372B1 EP21168878.3A EP21168878A EP3901372B1 EP 3901372 B1 EP3901372 B1 EP 3901372B1 EP 21168878 A EP21168878 A EP 21168878A EP 3901372 B1 EP3901372 B1 EP 3901372B1
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EP
European Patent Office
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ground
electric drive
compacting device
ground compacting
running gear
Prior art date
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Active
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EP21168878.3A
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English (en)
French (fr)
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EP3901372A1 (de
Inventor
Walter Unverdorben
Stefan Pfetsch
Oliver Kolmar
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
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Publication date
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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
    • E01C19/30—Tamping or vibrating apparatus other than rollers ; Devices for ramming individual paving elements
    • E01C19/34—Power-driven rammers or tampers, e.g. air-hammer impacted shoes for ramming stone-sett paving; Hand-actuated ramming or tamping machines, e.g. tampers with manually hoisted dropping weight
    • E01C19/38—Power-driven rammers or tampers, e.g. air-hammer impacted shoes for ramming stone-sett paving; Hand-actuated ramming or tamping machines, e.g. tampers with manually hoisted dropping weight with means specifically for generating vibrations, e.g. vibrating plate compactors, immersion vibrators
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    • E01C19/35—Hand-held or hand-guided tools
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D3/00—Improving or preserving soil or rock, e.g. preserving permafrost soil
    • E02D3/02—Improving by compacting
    • E02D3/046—Improving by compacting by tamping or vibrating, e.g. with auxiliary watering of the soil

Definitions

  • the invention relates to a soil compaction device, in particular a vibration plate or vibrating plate.
  • Such a soil compaction device has a vibration exciter driven by a motor, which generates a substantially vertically directed vibration which acts on a compaction plate (soil contact plate).
  • a compaction plate soil contact plate
  • it is suitable for moving the compaction plate forwards or backwards over the soil to be compacted and for making the plate steerable.
  • Such a soil compaction device is available as a vibration plate, for example DE 198 40 453 A1 known. It has an extendable chassis so that the machine can cover shorter distances on a construction site without the need for a transport vehicle.
  • the Indian DE 198 40 453 A1 The chassis mechanism described is structurally complex, heavy and expensive.
  • a simpler transport device in which a set of wheels is attached directly to the compaction plate (soil contact plate). By tilting the vibration plate around the wheel set, the ground contact plate can be lifted off the ground and the entire vibration plate can be transported or rolled away with the help of the wheel set.
  • a device for compacting road surfaces is described, with a mobile frame on which an internal combustion engine and a generator connected to it are arranged.
  • a compressor plate equipped with a vibration exciter is mounted on the wheeled frame.
  • the invention is therefore based on the object of providing an improved soil compaction device that can be transported comfortably and without any special effort.
  • a soil compaction device is specified, with a lower mass having a compaction plate, an upper mass coupled to the lower mass via a vibration decoupling device, a vibration exciter acting on the compaction plate, a chassis with one or more rolling bodies for transporting the device, and with an electric drive for driving at least one the rolling body, with an electrical energy storage device being provided, for supplying the electric drive with electrical energy.
  • the lower mass therefore has the compaction plate which serves as a ground contact plate and on which the soil compaction device rests on the ground.
  • the compaction plate is caused to vibrate by the vibration exciter and causes the soil underneath to be compacted.
  • the vibration exciter or parts of the vibration exciter can also be attributed to the undermass.
  • the drive can be arranged on the upper mass, which is vibrationally decoupled from the lower mass. However, in other embodiments, the drive can also be arranged directly on the lower mass.
  • the vibration decoupling device between the lower mass and the upper mass can in particular be a spring-damper device, e.g. with rubber buffers, in order to effectively isolate the vibrations arising and generated on the lower mass from the upper mass.
  • the one or more rolling bodies are used to roll over the ground in order to carry the entire soil compaction device and to be able to transport it rolling over the ground.
  • the rolling bodies can in particular be designed as wheels, with several wheels, in particular a pair of wheels, forming a wheel set.
  • the electric drive is used to support the transport movement, which can, for example, have an electric motor and can drive at least one of the rolling bodies in rotation.
  • the support of the electric drive makes it easy for an operator to move the soil compaction device on the ground using the rolling bodies. The operator then only has to guide the soil compaction device in a suitable manner and, if necessary, balance it, while the actual transport movement is effected by the electric drive and the rolling bodies driven by it.
  • the electrical energy storage can in particular be a battery or an accumulator.
  • the energy storage can be permanently installed in the soil compaction device. However, it is also possible to provide the electrical energy storage in a replaceable manner.
  • the chassis can be attached in a stationary manner to the lower mass, the chassis being at a distance from a contact area
  • Compaction plate is arranged, which is dimensioned such that the soil compaction device can be tilted over the rolling bodies, such that the compaction plate does not touch the ground in a transport position, but the rolling bodies touch the ground and carry the weight of the device.
  • the rolling bodies In a working or shaking position, however, when the compaction plate rests flat on the ground, the rolling bodies are arranged at a certain distance from the ground. The rolling bodies, so to speak, float above the ground or the contact area.
  • the stationary attachment of the chassis to the lower mass means that the relative position between a chassis axis or axis of rotation of the rolling bodies to the lower mass carrying the chassis, in particular to the compression plate, is unchangeable.
  • the rolling bodies can rotate relative to the compaction plate. However, their relative position to the compaction plate cannot be changed.
  • the stationary chassis axis with respect to the compaction plate means that the rolling bodies are already in their driving position (transport position) during working operation (shaking operation).
  • the stationary chassis axis with respect to the compaction plate means that the rolling bodies are already in their driving position (transport position) during working operation (shaking operation).
  • the stationary chassis axis with respect to the compaction plate means that the rolling bodies are already in their driving position (transport position) during working operation (shaking operation).
  • the stationary chassis axis with respect to the compaction plate means that the rolling bodies are already in their driving position (transport position) during working operation (shaking operation).
  • a carrying device can be provided with which the chassis is movably attached to the upper mass, with the chassis using the carrying device between a working position in which the soil compaction device is suitable for compacting a soil and a transport position for transporting the Soil compaction device is movable.
  • the carrying device is therefore used to move, in particular to pivot, the chassis relative to the upper mass. In the shaking position or working position, the rolling elements of the chassis are raised from the ground.
  • the chassis can be held on the upper mass with the rolling bodies.
  • the chassis is pivoted downwards so that the rolling bodies are supported on the ground and the entire soil compaction device can be transported.
  • the chassis can have at least two rolling bodies, of which at least one rolling body can be driven by the electric drive.
  • Different variants are possible. It is therefore possible for only one of the rolling bodies to be driven in rotation, while the other rolling body is mounted to rotate freely.
  • both rolling bodies can be driven. It is possible for both rolling bodies to be driven by a common drive. It is also possible for each of the rolling bodies to have its own individual drive.
  • the two rolling bodies can be connected to one another by a torque coupling, such that both rolling bodies are driven together by the electric drive.
  • the torque coupling can be produced, for example, by a connecting shaft, a gear, etc. in order to couple the rotational movement of the two rolling bodies to one another.
  • the common electric drive can accordingly be attached at a suitable location in order to transmit the torque to both rolling bodies.
  • a controller can be provided for activating the electric drive, with the controller being able to bring about a standby state in which the electric drive for the chassis can be activated while the vibration exciter cannot be activated.
  • the standby state means that transport operation is possible in which the electric drive can be activated. In the standby state, however, no working operation (shaking operation) is possible.
  • the standby mode represents a preliminary stage to the actual transport operation, in which the vibration exciter may no longer be activated.
  • the standby state can be activated by a switching device, whereby the switching device can have various components or functional principles.
  • the switching device can have a tilt detector to detect whether the soil compaction device is tilted about the chassis axis. If the soil compaction device is tilted - as described above - about the chassis axis (axis of rotation of the wheelset or axis of rotation of the rolling bodies), the rolling bodies touch the ground so that the soil compaction device can be transported. This tilted or inclined state can be detected by the tilt detector, whereby the standby state can be activated.
  • the switching device can have a drawbar detector for detecting a position of a guide drawbar in an upright locking state.
  • Many soil compaction devices have a guide bar with which an operator can manually guide and move the soil compaction device.
  • a corresponding locking device for example to snap it into the upper mass.
  • this locking state of the guide drawbar can be detected, which in turn enables the standby state to be activated.
  • a transport operating device can be provided for activating the electric drive in at least one direction of rotation of the associated rolling body and thus the transport direction of the soil compaction device.
  • an operator can switch the electric drive on and off in order to cause the corresponding rolling body (or several rolling bodies) to rotate and to carry out the transport.
  • a rocker switch or rocker button or a control lever for forward and reverse travel can be suitable as a transport control device, similar to an electric pallet truck. It can also be provided that the electric drive can only be activated if the standby state was previously activated.
  • the speed of the electric drive can be constant, i.e. unchangeable.
  • the operation of the electric drive is limited to on-off or forward and reverse travel as well as standstill.
  • a guide device can be provided for manually guiding the soil compaction device by an operator, wherein the guide device can be attached to the upper mass.
  • the guiding device can be, for example, the guiding drawbar described above.
  • a vibration decoupling device can be provided between the guide device and the upper mass. This can, for example, have rubber buffers.
  • the electrical energy storage can be arranged on the upper mass, on the lower mass or on the guide device.
  • the arrangement on the upper mass and - even more - on the guide device has the advantage that these locations can be vibration-decoupled from the lower mass, so that the energy storage is only exposed to small vibrations.
  • the vibration exciter can be driven by an electric working drive, the electric working drive being supplied with electrical energy from the electrical energy storage.
  • the soil compaction device has a large electric drive that serves as a working drive and drives the vibration exciter.
  • the electric working drive as well as the electric drive for the chassis are fed together by the electrical energy storage.
  • the vibration exciter can be driven by an internal combustion engine, wherein a starter battery can be provided for a starter of the internal combustion engine and the starter battery forms the electrical energy storage for the electric drive for the vehicle.
  • a starter battery can be provided for a starter of the internal combustion engine and the starter battery forms the electrical energy storage for the electric drive for the vehicle.
  • the actual work drive for the vibration exciter is provided by the internal combustion engine.
  • the starter battery which is designed as a battery with a smaller capacity, is used to supply the starter and the electric drive for the chassis.
  • the energy storage for the electric drive can be rechargeable by the internal combustion engine. Accordingly, the energy storage does not have to have a large capacity. It can be charged during operation by the internal combustion engine, which accordingly has or drives a generator.
  • a charging device can be provided for monitoring a charge state of the energy storage device, whereby at least one of the following functions can be guaranteed: if the remaining charge falls below a predetermined upper residual charge limit, switching off (or preventing it from being switched on) the working drive for the vibration exciter; and when falling below a predetermined lower limit Residual charge limit Switching off (or preventing switching on) of the electric drive for the chassis.
  • the charging device thus makes it possible to monitor the charge status of the energy storage device. If the energy storage also serves to power an electric working drive for the vibration exciter, this working drive can be switched off when the specified upper residual charge limit is not reached, while at this point in time operation of the travel drive or electric drive for the chassis is still possible. The chassis can then continue to be driven while the vibration exciter is switched off.
  • FIGS. 1 to 4 show essentially the same soil compaction device according to the invention as a vibration plate, each from different angles and in different operating states. Since the figures refer to the same object, they are described together.
  • a drive belonging to an upper mass 4 and hidden under a cover 5 is positioned, coupled via a spring-damper device 3 (e.g. a rubber buffer) serving as a vibration decoupling device.
  • a spring-damper device 3 e.g. a rubber buffer
  • the drive usually a gasoline or diesel engine, drives a vibration exciter 6, which is coupled to the compaction plate 2 in such a way that the vibrations generated by the vibration exciter 6 are transmitted directly to the compaction plate 2 and thus into the soil to be compacted.
  • the drive can also be an electric drive and have an electric motor.
  • the drive can be arranged on both the upper mass 4 and the lower mass 1. If the electric motor is located on the upper mass 4, a suitable power transmission is provided between the electric motor and the vibration exciter 6, for example a belt drive or a hydraulic drive known per se. However, if the electric motor is arranged on the lower mass 1, it can drive the vibration exciter 6 directly.
  • An energy storage device required for the electric motor can be arranged on the upper mass 4, for example under the cover 5. As a result, the energy storage is also decoupled from the vibrations acting on the lower mass 1.
  • a chassis 7 is arranged on the lower mass 1 and has a chassis axle 8 which is stationary with respect to the soil compaction device and around which one or more rolling bodies 9 are rotatably arranged.
  • the figures show two rolling bodies 9 designed as wheels, which together form a wheel set.
  • the chassis 7 is attached to the lower mass 1, in particular to the compression plate 2. This reduces the center of gravity distance of the entire device from the chassis axle 8, which in turn improves the driving behavior of the device in transport operations. In addition, the tendency of heavy compaction plates to tip over in the direction of travel around the chassis axle 8 during transport is reduced.
  • the two rolling bodies 9 can be driven in rotation by an electric motor 15 in order to facilitate transport of the entire vibration plate in the transport position of the vibration plate using the rolling bodies 9, which are then in contact with the ground.
  • the electric motor 15 rotates the rolling bodies 9, causing them to roll over the ground and thereby carry the remaining soil compaction device in a rolling manner.
  • the operator can operate a control not shown in the figures, for example a rocker switch or a control lever, in order to switch the electric motor 15 on and off or to specify a direction of rotation of the electric motor 15.
  • a control not shown in the figures, for example a rocker switch or a control lever, in order to switch the electric motor 15 on and off or to specify a direction of rotation of the electric motor 15.
  • the electric motor 15 can, for example - as in Fig. 2 shown - be arranged between the two rolling bodies 9. It is also possible to design the electric motor 15 as a hub motor, which is then arranged in at least one of the rolling bodies 9 or in both rolling bodies 9.
  • the chassis axle 8 can consist of an actual component, but it can also be a fictitious axis of rotation, which is formed by supports 8a, 8b attached to the compression plate 2, which each carry the rolling bodies 9 ( Figs. 2 and 4 ).
  • the axis position of the chassis axle 8 is selected for a given diameter of the rolling bodies 9 such that in a shaking position ( Fig. 3 ) the compaction plate 2 has surface contact with the ground and the rolling bodies 9 do not touch the ground (distance b), but in a transport position ( Fig. 4 ) the compaction plate 2 does not touch the ground (distance a), but the rolling bodies 9 touch the ground and support the weight of the device.
  • a change between the two positions is possible by tilting the entire device about an axis which essentially corresponds to the chassis axis 8. By simply tilting the compaction plate 2 away in the direction of a drawbar 10 serving as a guide device, for example, the change from the vibrating to the Transport position possible.
  • a control lever is provided on the drawbar 10, with which the vibration exciter 6 can be controlled in a manner known per se.
  • the axis position of the chassis axle 8 and the size of the rolling bodies 9 such that the distance b ( Fig. 3 ) between a ground contact surface of the compaction plate 2 and the lowest point of the rolling bodies 9 in the shaking position and a distance a ( Fig. 4 ) by which the rolling bodies 9 protrude in front of the then lowest point of the compaction plate 2 in the transport position. If the distance a is sufficiently large, the soil compaction device can be moved without any problems even on uneven ground, while at the same time the distance b must be selected so that it is ensured that the rolling bodies 9 do not touch the ground during shaking operation.
  • the chassis axle 8 is arranged above the compression plate 2, whereby a favorable relationship between the line of action of the operator's tractive force on the drawbar 10, the center of gravity of the overall device and the position of the chassis axle 8 is possible, so that very good driving comfort is achieved without a tendency to tip over in the direction of travel.
  • the soil compaction device is then balanced in equilibrium so that its center of gravity is essentially vertically above the chassis axis 8.
  • the rolling bodies 9 Since arranging the chassis 7 on the lower mass 1, in particular on the compression plate 2, also causes the rolling bodies 9 to be subjected to high acceleration, it is recommended to provide the rolling bodies 9 with a targeted unbalance 11 so that they vibrate develop the desire to rotate around the chassis axis 8 on its own. This counteracts selective wear of the rolling body bearings.
  • the use of rolling bearings for the rolling bodies 9 is therefore particularly suitable.
  • the embodiment shown here has a tread surface 12 for supporting the moment required to change the positions laterally on the upper mass 4, so that the operator can, for example, load the tread surface 12 with his foot and tilt it backwards or forwards the drawbar 10 can reach the driving position or transport position.
  • This type of change from the shaking to the transport position and vice versa involves a significantly lower risk of injury compared to soil compaction devices with swiveling or extendable chassis and can be carried out very quickly because no modification of the chassis is required.
  • the tread surface 12 can also serve as a protective cover for the electric motor 15 behind it.
  • the drawbar 10 is in the Fig. 1 to 4 pivoted upwards from the usual operating position into a locking position. In this position, the drawbar can be locked by a locking device, not shown, in order to achieve a compact unit with the remaining vibration plate for transport.
  • the second requirement for activating the standby state is that the vibration plate is tilted, as in Fig. 4 shown.
  • the tilting of the vibration plate by pivoting around the rolling bodies 9 can be detected, for example, by an inclination sensor.
  • control elements not shown in the figures are activated as a transport control device, via which the electric drive can be switched on or off in order to drive the rolling bodies 9 in rotation and to move the vibration plate above the ground.
  • Fig. 5 shows a schematic bottom view of a variant of a vibration plate serving as a soil compaction device.
  • two rolling bodies 9a, 9b designed as wheels are provided, which have a common axis of rotation (chassis axis 8).
  • an electric drive 15 is provided as a hub motor, through which the rolling body 9a can be driven in rotation.
  • the other rolling body 9b (in Fig. 5 the lower one is simply mounted so that it can rotate freely and is not driven.
  • steering assistance can be achieved by changing the speed of rotation, both in terms of the speed of rotation and the direction of rotation.
  • both rolling bodies 9a and 9b are each assigned their own electric drive 15.
  • the two electric drives 15 can be individually be controlled in order to achieve steerability of the vibration plate. If the two electric drives 15 are operated in opposite directions, the respective rolling bodies 9a, 9b also rotate in opposite directions, so that the vibration plate can be rotated on the spot.
  • Fig. 6 shows a variant in which the electric drive 15 is also used as a hub motor in the rolling body 9a (in Fig. 6 the upper rolling body) is arranged. However, the other rolling body 9b is coupled via a shaft 16 to the electric drive 15 or the rolling body 9a.
  • the electric drive 15 is not assigned directly to one of the rolling bodies 9a, 9b, but is arranged approximately centrally between the two rolling bodies 9a, 9b. Accordingly, the electric drive 15 can have two shaft outputs (shafts 16).
  • the electric drive 15 can also have only one shaft output, which is then guided to only one of the rolling bodies 9a, 9b.
  • Fig. 8 shows another variant in which the electric drive 15 - similar to Fig. 5 - is only assigned to the rolling body 9a, while the rolling body 9b rotates freely.
  • the electric drive 15 is not designed as a hub motor, but as a separate motor that drives the associated rolling body 9a via a gear shaft mechanism 17.
  • the electric drive can have a friction wheel that can be pressed onto one of the rolling bodies (transport wheel).

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Description

  • Die Erfindung betrifft eine Bodenverdichtungsvorrichtung, insbesondere eine Vibrationsplatte oder Rüttelplatte.
  • Eine derartige Bodenverdichtungsvorrichtung weist einen von einem Motor angetriebenen Schwingungserreger auf, der eine im Wesentlichen vertikal gerichtete Schwingung erzeugt, die eine Verdichtungsplatte (Bodenkontaktplatte) beaufschlagt. Je nach Gestaltung des Schwingungserregers ist dieser dazu geeignet, die Verdichtungsplatte über den zu verdichtenden Boden auch vorwärts oder rückwärts zu bewegen und die Platte lenkbar zu machen.
  • Eine derartige Bodenverdichtungsvorrichtung ist als Vibrationsplatte zum Beispiel aus der DE 198 40 453 A1 bekannt. Sie weist ein ausfahrbares Fahrwerk auf, damit kürzere Entfernung auf einer Baustelle mit der Maschine zurückgelegt werden können, ohne dass ein Transportfahrzeug benötigt wird.
  • Der in der DE 198 40 453 A1 beschriebene Fahrwerksmechanismus ist konstruktiv aufwendig, schwer und teuer. Demgegenüber ist aus der DE 102 26 920 A1 eine einfachere Transportvorrichtung bekannt, bei der an der Verdichtungsplatte (Bodenkontaktplatte) unmittelbar ein Radsatz angebracht ist. Durch Verkippen der Vibrationsplatte um den Radsatz kann die Bodenkontaktplatte vom Boden abgehoben und die gesamte Vibrationsplatte mit Hilfe des Radsatzes transportiert bzw. weggerollt werden.
  • Auch wenn das Verkippen und Transportieren insbesondere von kleineren Vibrationsplatten durch den Radsatz an der Bodenkontaktplatte erheblich vereinfacht wird, ist dabei immer noch ein erheblicher Kraftaufwand zum Schieben oder Ziehen der Maschine erforderlich. Dies gilt vor allem auch für größere, schwere Vibrationsplatten.
  • In der DE 18 00 257 U1 wird eine Vorrichtung zum Verdichten von Straßenbelage beschrieben, mit einem fahrbaren Rahmen, auf dem eine Brennkraftmaschine und ein damit verbundener Generator angeordnet sind. Auf dem auf Rädern fahrbaren Rahmen ist eine mit einem Schwingungserreger versehene Verdichterplatte gelagert.
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Bodenverdichtungsvorrichtung anzugeben, die komfortabel und ohne besonderen Kraftaufwand transportiert werden kann.
  • Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Bodenverdichtungsvorrichtung mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterentwicklungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
  • Es wird eine Bodenverdichtungsvorrichtung angegeben, mit einer eine Verdichtungsplatte aufweisenden Untermasse, einer mit der Untermasse über eine Schwingungsentkopplungseinrichtung gekoppelten Obermasse, einem die Verdichtungsplatte beaufschlagenden Schwingungserreger, einem Fahrwerk mit einem oder mehreren Rollkörpern zum Transport der Vorrichtung, und mit einem Elektroantrieb zum Antreiben von wenigstens einem der Rollkörper, wobei ein elektrischer Energiespeicher vorgesehen ist, zum Versorgen des Elektroantriebs mit elektrischer Energie.
  • Die Untermasse weist demnach die als Bodenkontaktplatte dienende Verdichtungsplatte auf, auf der die Bodenverdichtungsvorrichtung auf dem Boden aufsteht. Die Verdichtungsplatte wird durch den Schwingungserreger in Schwingungen versetzt und bewirkt die Verdichtung des darunter befindlichen Bodens. Auch der Schwingungserreger bzw. Teile des Schwingungserregers können der Untermasse zugerechnet werden. An der von der Untermasse schwingungsmäßig entkoppelten Obermasse kann der Antrieb angeordnet werden. Der Antrieb kann jedoch bei anderen Ausführungsformen auch direkt an der Untermasse angeordnet sein.
  • Die Schwingungsentkopplungseinrichtung zwischen Untermasse und Obermasse kann insbesondere eine Feder-Dämpfer-Einrichtung, z.B. mit Gummipuffern, sein, um die an der Untermasse entstehenden und generierten Schwingungen wirkungsvoll von der Obermasse zu isolieren.
  • Der eine Rollkörper oder die mehreren Rollkörper dienen zum Rollen über den Boden, um die gesamte Bodenverdichtungsvorrichtung zu tragen und über den Boden rollend transportieren zu können. Die Rollkörper können dabei insbesondere als Räder ausgebildet sein, wobei mehrere Räder, insbesondere ein Räderpaar einen Radsatz bilden.
  • Zur Unterstützung der Transportbewegung dient der Elektroantrieb, der zum Beispiel einen Elektromotor aufweisen kann und wenigstens einen der Rollkörper drehend antreiben kann. Durch die Unterstützung des Elektroantriebs ist es für einen Bediener leicht möglich, die Bodenverdichtungsvorrichtung mithilfe der Rollkörper auf dem Boden zu verfahren. Der Bediener muss dann nur noch die Bodenverdichtungsvorrichtung in geeigneter Weise führen und ggfs. balancieren, während die eigentliche Transportbewegung durch den Elektroantrieb und die von ihm angetriebenen Rollkörper bewirkt wird.
  • Der elektrische Energiespeicher kann insbesondere eine Batterie bzw. ein Akkumulator sein. Der Energiespeicher kann in der Bodenverdichtungsvorrichtung fest eingebaut sein. Ebenso ist es aber auch möglich, den elektrischen Energiespeicher auswechselbar bereitzustellen.
  • Bei einer Ausführungsform kann das Fahrwerk ortsfest an der Untermasse angebracht sein, wobei das Fahrwerk mit einem Abstand zu einer Aufstandsfläche der Verdichtungsplatte angeordnet ist, der derart bemessen ist, dass die Bodenverdichtungsvorrichtung über die Rollkörper kippbar ist, derart, dass die Verdichtungsplatte in einer Transportstellung den Boden nicht berührt, aber die Rollkörper den Boden berühren und das Gewicht der Vorrichtung tragen. In einer Arbeits- bzw. Rüttelstellung hingegen, wenn also die Verdichtungsplatte flächig auf dem Boden aufliegt, sind die Rollkörper mit einem gewissen Abstand zum Boden angeordnet. Die Rollkörper schweben dabei sozusagen über dem Boden bzw. der Aufstandsfläche.
  • Die ortsfeste Anbringung des Fahrwerks an der Untermasse bedeutet, dass die Relativstellung zwischen einer Fahrwerksachse bzw. Drehachse der Rollkörper zu der das Fahrwerk tragenden Untermasse, insbesondere zu der Verdichtungsplatte, unveränderlich ist. Die Rollkörper können sich zwar relativ zu der Verdichtungsplatte drehen. Ihre relative Lage zu der Verdichtungsplatte kann hingegen nicht verändert werden.
  • Die ortsfeste Fahrwerksachse bezüglich der Verdichtungsplatte bedeutet gegenüber Geräten, die kein derartiges Fahrwerk aufweisen, dass die Rollkörper sich bereits während des Arbeitsbetriebs (Rüttelbetriebs) in ihrer Fahrposition (Transportposition) befinden. Somit ist ein wie z.B. in der DE 198 40 453 A1 beschriebenes Ausfahren oder Schwenken der Fahrwerkachse für den Transport nicht erforderlich. Ein besonders verschleißanfälliges Teil, nämlich ein ansonsten erforderlicher Ausfahr- oder Schwenkmechanismus entfällt, was geringere Anschaffungskosten, weniger Ausfallzeit, geringere Wartungskosten und eine leichte Bedienbarkeit der Bodenverdichtungsvorrichtung zur Folge hat.
  • Bei einer anderen Ausführungsform hingegen kann eine Trageinrichtung vorgesehen sei, mit der das Fahrwerk an der Obermasse bewegbar befestigt ist, wobei das Fahrwerk mit Hilfe der Trageinrichtung zwischen einer Arbeitsstellung, in der die Bodenverdichtungsvorrichtung zum Verdichten eines Bodens geeignet ist, und einer Transportstellung zum Transportieren der Bodenverdichtungsvorrichtung bewegbar ist. Die Trageinrichtung dient somit zum Bewegen, insbesondere zum Verschwenken des Fahrwerks relativ zur Obermasse. In der Rüttelstellung oder Arbeitsstellung sind die Rollkörper des Fahrwerks vom Boden abgehoben. Das Fahrwerk kann mit den Rollkörpern an der Obermasse gehalten werden.
  • Zur Transportstellung wird das Fahrwerk nach unten verschwenkt, so dass die Rollkörper sich am Boden abstützen und die gesamte Bodenverdichtungsvorrichtung transportiert werden kann.
  • Das Fahrwerk kann wenigstens zwei Rollkörper aufweisen, von denen wenigstens ein Rollkörper durch den Elektroantrieb antreibbar ist. Dabei sind verschiedene Varianten möglich. So ist es möglich, dass nur einer der Rollkörper drehend angetrieben wird, während der andere Rollkörper frei mitlaufend gelagert ist. Bei einer anderen Variante können beide Rollkörper angetrieben sein. Dabei ist es möglich, dass beide Rollkörper durch einen gemeinsamen Antrieb angetrieben werden. Ebenso ist es möglich, dass jeder der Rollkörper einen eigenen individuellen Antrieb aufweist.
  • Bei einer Variante können die beiden Rollkörper durch eine Drehmomentkopplung miteinander verbunden sein, derart, dass beide Rollkörper durch den Elektroantrieb gemeinsam angetrieben sind. Die Drehmomentkopplung kann zum Beispiel durch eine Verbindungswelle, ein Getriebe etc. hergestellt werden, um die Drehbewegung der beiden Rollkörper miteinander zu koppeln. Der gemeinsame Elektroantrieb kann dementsprechend an geeigneter Stelle angebracht sein, um das Drehmoment auf beide Rollkörper zu übertragen.
  • Es kann eine Steuerung vorgesehen sein, zum Ansteuern des Elektroantriebs, wobei durch die Steuerung ein Bereitschaftszustand bewirkbar ist, in dem der Elektroantrieb für das Fahrwerk aktivierbar ist, während der Schwingungserreger nicht aktivierbar ist. Der Bereitschaftszustand bedeutet dabei, dass ein Transportbetrieb möglich ist, bei dem der Elektroantrieb aktiviert werden kann. Im Bereitschaftszustand ist hingegen aber kein Arbeitsbetrieb (Rüttelbetrieb) möglich. Der Bereitschaftsbetrieb stellt insoweit eine Vorstufe zum eigentlichen Transportbetrieb dar, in dem der Schwingungserreger nicht mehr aktiviert werden darf.
  • Der Bereitschaftszustand kann durch eine Schalteinrichtung aktivierbar sein, wobei die Schalteinrichtung verschiedene Komponenten bzw. Funktionsprinzipien aufweisen kann. So kann die Schalteinrichtung einen Neigungsdetektor aufweisen, zum Erkennen, ob die Bodenverdichtungsvorrichtung um die Fahrwerkachse gekippt ist. Wenn die Bodenverdichtungsvorrichtung - wie oben beschrieben - um die Fahrwerkachse (Drehachse des Radsatzes bzw. Drehachse der Rollkörper) verkippt ist, berühren die Rollkörper den Boden, so dass die Bodenverdichtungsvorrichtung transportiert werden kann. Dieser verkippte bzw. geneigte Zustand kann durch den Neigungsdetektor erkannt werden, wodurch der Bereitschaftszustand aktivierbar ist.
  • Bei einer Variante kann die Schalteinrichtung einen Deichseldetektor aufweisen, zum Erkennen einer Stellung einer Führungsdeichsel in einem aufgerichteten Arretierungszustand. Viele Bodenverdichtungsvorrichtungen weisen eine Führungsdeichsel auf, mit deren Hilfe ein Bediener die Bodenverdichtungsvorrichtung manuell führen und bewegen kann. Zum Transport ist es bekannt, die Führungsdeichsel nach oben zu verschwenken und mithilfe einer entsprechenden Arretierungsvorrichtung zu arretieren, zum Beispiel an der Obermasse einzurasten. Mit Hilfe des Deichseldetektors kann dieser Arretierungszustand der Führungsdeichsel erkannt werden, wodurch wiederum der Bereitschaftszustand aktivierbar ist.
  • Es kann eine Transportbedieneinrichtung vorgesehen sein, zum Aktivieren des Elektroantriebs in wenigstens eine Drehrichtung des zugeordneten Rollkörpers und damit Transportrichtung der Bodenverdichtungsvorrichtung. Mit Hilfe der Transportbedieneinrichtung kann ein Bediener somit den Elektroantrieb ein- und ausschalten, um eine Drehung des entsprechenden Rollkörpers (oder der mehreren Rollkörper) zu bewirken und den Transport zu bewerkstelligen.
  • Als Transportbedieneinrichtung kann zum Beispiel ein Wippschalter bzw. Wipptaster oder ein Steuerhebel für Vorwärts- und Rückwärtsfahrt geeignet sein, ähnlich wie bei einem Elektrohubwagen. Dabei kann auch vorgesehen sein, dass der Elektroantrieb nur dann aktivierbar ist, wenn vorher der Bereitschaftszustand aktiviert wurde.
  • Die Drehzahl des Elektroantriebs kann dabei konstant, also unveränderlich sein.
  • In diesem Fall beschränkt sich das Bedienen des Elektronantriebs z.B. lediglich auf An-Aus bzw. Vorwärts- und Rückwärtsfahrt sowie Stillstand. Bei einer Variante ist es möglich, die Drehzahl des Elektroantriebs mit Hilfe der Transportbedieneinrichtung zu variieren. So kann zum Beispiel je nach Stellung der Transportbedieneinrichtung eine höhere oder niedrigere Drehzahl des Elektroantriebs, wie aber auch eine Änderung der Drehrichtung des Elektroantriebs bewirkt werden.
  • Es kann eine Führungsvorrichtung zum manuellen Führen der Bodenverdichtungsvorrichtung durch einen Bediener vorgesehen sein, wobei die Führungsvorrichtung an der Obermasse angebracht sein kann. Bei der Führungsvorrichtung kann es sich zum Beispiel um die oben beschriebene Führungsdeichsel handeln. Zur Befestigung der Führungsvorrichtung an der Obermasse kann zwischen der Führungsvorrichtung und der Obermasse eine Schwingungsentkopplungsvorrichtung vorgesehen sein. Diese kann zum Beispiel Gummipuffer aufweisen.
  • Der elektrische Energiespeicher kann an der Obermasse, an der Untermasse oder an der Führungsvorrichtung angeordnet sein. Die Anordnung an der Obermasse und - mehr noch - an der Führungsvorrichtung hat den Vorteil, dass diese Orte schwingungsentkoppelt von der Untermasse sein können, so dass der Energiespeicher nur geringen Schwingungen ausgesetzt ist.
  • Der Schwingungserreger kann durch einen elektrischen Arbeitsantrieb antreibbar sein, wobei der elektrische Arbeitsantrieb durch elektrische Energie von dem elektrischen Energiespeicher versorgt wird. Bei dieser Variante weist die Bodenverdichtungsvorrichtung einen großen Elektroantrieb auf, der als Arbeitsantrieb dient und den Schwingungserreger antreibt. Der elektrische Arbeitsantrieb wie auch der Elektroantrieb für das Fahrwerk werden gemeinsam durch den elektrischen Energiespeicher gespeist.
  • Bei einer grundsätzlich anderen Ausführungsform kann der Schwingungserreger durch einen Verbrennungsmotor antreibbar sein, wobei eine Starterbatterie für einen Starter des Verbrennungsmotors vorgesehen kann und wobei die Starterbatterie den elektrischen Energiespeicher für den Elektroantrieb für das Fahrzeug bildet. Bei dieser Variante wird der eigentliche Arbeitsantrieb für den Schwingungserreger durch den Verbrennungsmotor erbracht. Die als Batterie mit kleinerer Kapazität ausgestattete Starterbatterie dient zum Versorgen des Starters und des Elektroantriebs für das Fahrwerk.
  • Der Energiespeicher für den Elektroantrieb kann durch den Verbrennungsmotor aufladbar sein. Dementsprechend muss der Energiespeicher keine große Kapazität aufweisen. Er kann im Betrieb durch den Verbrennungsmotor aufgeladen werden, der dementsprechend einen Generator aufweist bzw. antreibt.
  • Es kann eine Ladevorrichtung vorgesehen sein, zum Überwachen eines Ladezustands des Energiespeichers, wobei wenigstens eine der folgenden Funktionen gewährleistet sein kann: bei Unterschreiten einer vorgegebenen oberen Restladungsgrenze Abschalten (bzw. Verhindern eines Einschaltens) des Arbeitsantriebs für den Schwingungserreger; und bei Unterschreiten einer vorgegebenen unteren Restladungsgrenze Abschalten (bzw. Verhindern eines Einschaltens) des Elektroantriebs für das Fahrwerk.
  • Die Ladevorrichtung ermöglicht somit, den Ladezustand des Energiespeichers zu überwachen. Wenn der Energiespeicher auch zum Speisen eines elektrischen Arbeitsantriebs für den Schwingungserreger dient, kann dieser Arbeitsantrieb bei Unterschreiten der vorgegebenen oberen Restladungsgrenze abgeschaltet werden, während zu diesem Zeitpunkt noch ein Betrieb des Fahrantriebs bzw. Elektroantriebs für das Fahrwerk möglich ist. Das Fahrwerk kann dann weiter angetrieben werden, während der Schwingungserreger ausgeschaltet ist.
  • Bei Unterschreiten der vorgegebenen unteren Restladungsgrenze hingegen erfolgt ein Abschalten des Elektroantriebs für das Fahrwerk. Das Fahrwerk kann dann dementsprechend nicht mehr angetrieben werden. Mit dieser Maßnahme soll eine Tiefentladung des Energiespeichers vermieden werden.
  • 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 Perspektivansicht einer erfindungsgemäßen Bodenverdichtungsvorrichtung in Transportstellung;
    Fig. 2
    eine Rückansicht der Bodenverdichtungsvorrichtung in Rüttelstellung (Arbeitsstellung);
    Fig. 3
    eine Seitenansicht der Bodenverdichtungsvorrichtung in Rüttelstellung;
    Fig. 4
    eine Seitenansicht der Bodenverdichtungsvorrichtung in Transportstellung;
    Fig. 5
    eine schematische Untersicht auf eine Variante einer Bodenverdichtungsvorrichtung;
    Fig. 6
    eine schematische Untersicht einer anderen Ausführungsform;
    Fig. 7
    eine schematische Untersicht wiederum einer anderen Ausführungsform; und
    Fig. 8
    eine schematische Untersicht einer weiteren Ausführungsform.
  • Die Figuren 1 bis 4 zeigen im Wesentlichen die gleiche erfindungsgemäße Bodenverdichtungsvorrichtung als Vibrationsplatte jeweils aus unterschiedlichen Blickwinkeln und in unterschiedlichen Betriebszuständen. Da die Figuren den gleichen Gegenstand bezeichnen, werden sie auch zusammen beschrieben.
  • Auf einer zu einer Untermasse 1 gehörenden Verdichtungsplatte 2 ist, gekoppelt über eine als Schwingungsentkopplungseinrichtung dienende Feder-Dämpfer-einrichtung 3 (z.B. ein Gummipuffer), ein zu einer Obermasse 4 gehörender, unter einer Abdeckung 5 verborgener Antrieb positioniert.
  • Der Antrieb, üblicherweise ein Benzin- oder Dieselmotor, treibt einen Schwingungserreger 6 an, der mit der Verdichtungsplatte 2 derart gekoppelt ist, dass die von dem Schwingungserreger 6 erzeugten Schwingungen direkt auf die Verdichtungsplatte 2 und somit in den zu verdichtenden Boden übertragen werden.
  • Alternativ kann der Antrieb auch ein Elektroantrieb sein und einen Elektromotor aufweisen. In diesem Fall kann der Antrieb sowohl an der Obermasse 4 als auch an der Untermasse 1 angeordnet sein. Wenn der Elektromotor an der Obermasse 4 sitzt, ist eine geeignete Leistungsübertragung zwischen dem Elektromotor und dem Schwingungserreger 6 vorgesehen, z.B. ein Riementrieb oder ein an sich bekannter Hydraulikantrieb. Wenn der Elektromotor hingegen an der Untermasse 1 angeordnet ist, kann er den Schwingungserreger 6 direkt antreiben.
  • Ein für den Elektromotor erforderlicher Energiespeicher kann dabei an der Obermasse 4, z.B. unter der Abdeckung 5 angeordnet sein. Dadurch ist auch der Energiespeicher von den an der Untermasse 1 wirkenden Schwingungen entkoppelt.
  • An der Untermasse 1 ist ein Fahrwerk 7 angeordnet, das eine bezüglich der Bodenverdichtungsvorrichtung ortsfeste Fahrwerkachse 8 aufweist, um die ein oder mehrere Rollkörper 9 drehbar angeordnet sind. In den Figuren sind zwei als Räder ausgebildete Rollkörper 9 bezeigt, die zusammen einen Radsatz bilden.
  • In der hier gezeigten Ausführung ist das Fahrwerk 7 an der Untermasse 1, insbesondere an der Verdichtungsplatte 2, angebracht. Damit verringert sich der Schwerpunktabstand der Gesamtvorrichtung von der Fahrwerkachse 8, wodurch sich wiederum das Fahrverhalten der Vorrichtung im Transportbetrieb verbessert. Außerdem verringert sich die Tendenz schwerer Verdichtungsplatten, beim Transport um die Fahrwerkachse 8 in Fahrtrichtung zu kippen.
  • Die beiden Rollkörper 9 sind durch einen Elektromotor 15 drehend antreibbar, um in der Transportstellung der Vibrationsplatte einen Transport der gesamten Vibrationsplatte mithilfe der dann in Bodenkontakt stehenden Rollkörper 9 zu erleichtern. Der Elektromotor 15 dreht die Rollkörper 9, wodurch diese über den Boden rollen und dabei die restliche Bodenverdichtungsvorrichtung rollend tragen.
  • Der Bediener kann dazu eine in den Figuren nicht gezeigte Steuerung, z.B. einen Wippschalter oder einen Steuerhebel betätigen, um den Elektromotor 15 ein- und auszuschalten oder auch eine Drehrichtung des Elektromotors 15 vorzugeben. Dadurch lassen sich auch schwere Bodenverdichtungsvorrichtungen bequem rollend transportieren.
  • Der Elektromotor 15 kann z.B. - wie in Fig. 2 gezeigt - zwischen den beiden Rollkörper 9 angeordnet sein. Ebenso ist es auch möglich, den Elektromotor 15 als Nabenmotor auszubilden, der dann in wenigstens einem der Rollkörper 9 oder auch in beiden Rollkörpern 9 angeordnet ist.
  • Die Fahrwerkachse 8 kann aus einem tatsächlichen Bauelement bestehen, es kann sich aber auch um eine fiktive Drehachse handeln, die durch an der Verdichtungsplatte 2 befestigte Träger 8a, 8b gebildet wird, welche jeweils die Rollkörper 9 tragen (Fig. 2 und 4).
  • Die Achsposition der Fahrwerkachse 8 ist bei gegebenem Durchmesser der Rollkörper 9 derart gewählt, dass in einer Rüttelstellung (Fig. 3) die Verdichtungsplatte 2 flächigen Bodenkontakt aufweist und die Rollkörper 9 den Boden nicht berührend (Abstand b), hingegen in einer Transportstellung (Fig. 4) die Verdichtungsplatte 2 den Boden nicht berührt (Abstand a), aber die Rollkörper 9 den Boden berühren und das Gewicht der Vorrichtung tragen. Ein Wechsel zwischen den beiden Stellungen ist durch Kippen der gesamten Vorrichtung um eine Achse möglich, die im Wesentlichen der Fahrwerkachse 8 entspricht. Durch einfaches Wegkippen der Verdichtungsplatte 2 in Richtung einer als Führungsvorrichtung dienenden Deichsel 10 ist hier beispielsweise der Wechsel von der Rüttel- in die Transportstellung möglich. An der Deichsel 10 ist ein Steuerhebel vorgesehen, mit der die Ansteuerung des Schwingungserregers 6 in an sich bekannter Weise erfolgen kann.
  • Weiterhin vorteilhaft ist es, die Achsposition der Fahrwerkachse 8 und die Größe der Rollkörper 9 derart zu wählen, dass der Abstand b (Fig. 3) zwischen einer Bodenkontaktfläche der Verdichtungsplatte 2 und der untersten Stelle der Rollkörper 9 in Rüttelstellung sowie ein Abstand a (Fig. 4), um den die Rollkörper 9 in Transportstellung vor der dann untersten Stelle der Verdichtungsplatte 2 vorstehen, erreicht werden. Bei ausreichend großem Abstand a ist die Bodenverdichtungsvorrichtung auch bei Bodenunebenheiten problemlos fahrbar, wobei gleichzeitig der Abstand b so gewählt sein muss, dass gewährleistet ist, dass die Rollkörper 9 im Rüttelbetrieb den Boden nicht berühren.
  • Die Fahrwerkachse 8 ist oberhalb der Verdichtungsplatte 2 angeordnet, wodurch ein günstiger Zusammenhang zwischen der Wirkungslinie der Bedienerzugkraft an der Deichsel 10. dem Schwerpunkt der Gesamtvorrichtung und der Position der Fahrwerkachse 8 möglich ist, so dass ein sehr guter Fahrkomfort ohne Kippneigung in Fahrtrichtung erreicht wird. Die Bodenverdichtungsvorrichtung wird dann im Gleichgewicht balanciert, so dass sich ihr Schwerpunkt im Wesentlichen senkrecht oberhalb der Fahrwerkachse 8 befindet.
  • Da durch das Anordnen des Fahrwerks 7 an der Untermasse 1, insbesondere auch an der Verdichtungsplatte 2, auch die Rollkörper 9 mit einer hohen Beschleunigung beaufschlagt werden, empfiehlt es sich, die Rollkörper 9 mit einer gezielten Unwucht 11 zu versehen, so dass sie bei Vibration das Bestreben entwickeln, sich von selbst um die Fahrwerkachse 8 zu drehen. Hierdurch wird einer punktuellen Abnutzung der Rollkörperlager entgegengesteuert. Damit ist insbesondere eine Verwendung von Wälzlagern für die Rollkörper 9 geeignet.
  • Weiterhin weist die hier gezeigte Ausführung eine Trittfläche 12 zur Abstützung des zum Wechsel der Stellungen erforderlichen Moments seitlich an der Obermasse 4 auf, so dass der Bediener beispielsweise durch Belasten der Trittfläche 12 mit dem Fuß und Nach-Hinten- bzw. Nach-Vorne-Kippen der Deichsel 10 die Fahrposition bzw. Transportstellung erreichen kann. Diese Art des Wechsels von der Rüttel- in die Transportstellung und umgekehrt birgt gegenüber Bodenverdichtungsvorrichtungen mit schwenk- oder ausfahrbaren Fahrwerken eine deutlich geringere Verletzungsgefahr in sich und lässt sich sehr schnell vollziehen, weil kein Umbau des Fahrwerks erforderlich ist.
  • Die Trittfläche 12 kann auch als Schutzabdeckung für den dahinter befindlichen Elektromotor 15 dienen.
  • Die Deichsel 10 ist in den Fig. 1 bis 4 aus der sonst üblichen Betriebsstellung nach oben in eine Arretierungsstellung verschwenkt. In dieser Stellung kann die Deichsel durch eine nicht dargestellte Arretierungsvorrichtung arretiert werden, um eine kompakte Einheit mit der restlichen Vibrationsplatte für den Transport zu erreichen.
  • Gleichzeitig wird die Stellung der Deichsel 10 in der Arretierungsstellung erkannt, so dass der Elektroantrieb in einen Bereitschaftszustand übergeht.
  • Zweite Voraussetzung für das Aktivieren des Bereitschaftszustandes ist es, dass die Vibrationsplatte verkippt wird, wie in Fig. 4 gezeigt. Die Verkippung der Vibrationsplatte durch Verschwenken um die Rollkörper 9 kann zum Beispiel durch einen Neigungssensor erkannt werden.
  • In diesem Bereitschaftszustand werden in den Figuren nicht gezeigte Steuerelemente als Transportbedieneinrichtung aktiviert, über die der Elektroantrieb ein- bzw. ausgeschaltet werden kann, um die Rollkörper 9 drehend anzutreiben und die Vibrationsplatte über dem Boden zu verfahren.
  • Fig. 5 zeigt in schematischer Untersicht eine Variante einer als Bodenverdichtungsvorrichtung dienenden Vibrationsplatte.
  • Hierbei sind zwei als Räder ausgebildete Rollkörper 9a, 9b vorgesehen, die eine gemeinsame Drehachse (Fahrwerksachse 8) aufweisen. An einem der Rollkörper (Rollkörper 9a) ist ein Elektroantrieb 15 als Nabenmotor vorgesehen, durch den der Rollkörper 9a drehend antreibbar ist.
  • Der andere Rollkörper 9b (in Fig. 5 der untere) ist dabei lediglich frei drehbar gelagert und wird nicht angetrieben.
  • Durch Drehzahländerung sowohl hinsichtlich der Drehgeschwindigkeit als auch der Drehrichtung kann gegebenenfalls eine Lenkunterstützung erreicht werden.
  • Bei einer nicht dargestellten Variante ist beiden Rollkörpern 9a und 9b jeweils ein eigener Elektroantrieb 15 zugeordnet. Die beiden Elektroantriebe 15 können individuell angesteuert werden, um auf diese Weise eine Lenkbarkeit der Vibrationsplatte zu erreichen. Wenn die beiden Elektroantriebe 15 gegenläufig betrieben werden, drehen sich die jeweils zugeordneten Rollkörper 9a, 9b ebenfalls gegenläufig, so dass die Vibrationsplatte auf der Stelle gedreht werden kann.
  • Fig. 6 zeigt eine Variante, bei der ebenfalls der Elektroantrieb 15 als Nabenmotor in dem Rollkörper 9a (in Fig. 6 der obere Rollkörper) angeordnet ist. Jedoch ist der andere Rollkörper 9b über eine Welle 16 mit dem Elektroantrieb 15 oder dem Rollkörper 9a gekoppelt.
  • Damit werden beide Rollkörper 9a, 9b gleichermaßen mit gleicher Drehzahl und gleicher Drehrichtung angetrieben.
  • Bei der Variante von Fig. 7 ist der Elektroantrieb 15 nicht direkt einem der Rollkörper 9a, 9b zugeordnet, sondern etwa mittig zwischen den beiden Rollkörpern 9a, 9b angeordnet. Dementsprechend kann der Elektroantrieb 15 zwei Wellenausgänge (Wellen 16) aufweisen.
  • Bei einer nicht dargestellten Variante kann der Elektroantrieb 15 auch nur einen Wellenausgang aufweisen, der dann zu nur einem der Rollkörper 9a, 9b geführt wird.
  • Fig. 8 zeigt wiederum eine andere Variante, bei der der Elektroantrieb 15 - ähnlich wie bei Fig. 5 - lediglich dem Rollkörper 9a zugeordnet ist, während der Rollkörper 9b frei dreht. Jedoch ist der Elektroantrieb 15 nicht als Nabenmotor ausgebildet, sondern als separater Motor, der über einen Getriebe-Welle-Mechanismus 17 den zugeordneten Rollkörper 9a antreibt.
  • Auch weitere Antriebe der Rollkörper sind möglich. Zum Beispiel kann der Elektroantrieb ein Reibrad aufweisen, das auf eines der Rollkörper (Transportrad) gedrückt werden kann.

Claims (15)

  1. Bodenverdichtungsvorrichtung, mit
    - einer eine Verdichtungsplatte (2) aufweisenden Untermasse (1);
    - einer mit der Untermasse (1) über eine Schwingungsentkopplungseinrichtung (3) gekoppelten Obermasse (4);
    - einem die Verdichtungsplatte (2) beaufschlagenden Schwingungserreger (6);
    - einem Fahrwerk (7) mit einem oder mehreren Rollkörpern (9) zum Transport der Vorrichtung; und mit
    - einem Elektroantrieb (15) zum Antreiben von wenigstens einem der Rollkörper (9);
    dadurch gekennzeichnet, dass
    - ein elektrischer Energiespeicher vorgesehen ist, zum Versorgen des Elektroantriebs (15) mit elektrischer Energie.
  2. Bodenverdichtungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei
    - das Fahrwerk (7) ortsfest an der Untermasse (1) angebracht ist; und wobei
    - das Fahrwerk (7) mit einem Abstand zu einer Aufstandsfläche der Verdichtungsplatte (2) angeordnet ist, der derart bemessen ist, dass die Bodenverdichtungsvorrichtung über die Rollkörper (9) kippbar ist, derart, dass die Verdichtungsplatte (2) in einer Transportstellung den Boden nicht berührt, aber die Rollkörper (9) den Boden berühren und das Gewicht der Vorrichtung tragen.
  3. Bodenverdichtungsvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei
    - eine Trageinrichtung vorgesehen ist, mit der das Fahrwerk (7) an der Obermasse (4) bewegbar befestigt ist;
    - das Fahrwerk (7) mithilfe der Trageinrichtung zwischen einer Arbeitsstellung, in der die Bodenverdichtungsvorrichtung zum Verdichten eines Bodens geeignet ist, und einer Transportstellung zum Transportieren der Bodenverdichtungsvorrichtung bewegbar ist.
  4. Bodenverdichtungsvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Fahrwerk (7) wenigstens zwei Rollkörper (9a, 9b) aufweist, von denen wenigstens ein Rollkörper (9a) durch den Elektroantrieb (15) antreibbar ist.
  5. Bodenverdichtungsvorrichtung nach Anspruch 4, wobei die beiden Rollkörper (9a, 9b) durch eine Drehmomentkopplung (16) miteinander verbunden sind, derart, dass beide Rollkörper (9a, 9b) durch den Elektroantrieb (15) gemeinsam angetrieben sind.
  6. Bodenverdichtungsvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei
    - eine Steuerung vorgesehen ist, zum Ansteuern des Elektroantriebs (15); und wobei
    - durch die Steuerung ein Bereitschaftszustand bewirkbar ist, in dem der Elektroantrieb (15) für das Fahrwerk (7) aktivierbar ist, während der Schwingungserreger (6) nicht aktivierbar ist.
  7. Bodenverdichtungsvorrichtung nach Anspruch 6, wobei
    - der Bereitschaftszustand durch eine Schalteinrichtung aktivierbar ist; und wobei
    - die Schalteinrichtung aufweist:
    + einen Neigungsdetektor zum Erkennen, ob die Bodenverdichtungsvorrichtung um die Fahrwerkachse (8) gekippt ist; und/oder
    + einen Deichseldetektor zum Erkennen einer Stellung einer Führungsdeichsel (10) in einem aufgerichteten Arretierungszustand.
  8. Bodenverdichtungsvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei eine Transportbedieneinrichtung vorgesehen ist, zum Aktivieren des Elektroantriebs (15) in wenigstens eine Drehrichtung des zugeordneten Rollkörpers (9) und damit Transportrichtung der Bodenverdichtungsvorrichtung.
  9. Bodenverdichtungsvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei
    - die Drehzahl des Elektroantriebs (15) konstant ist; oder wobei
    - die Drehzahl des Elektroantriebs (15) mithilfe der Transportbedieneinrichtung veränderbar ist.
  10. Bodenverdichtungsvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei
    - eine Führungsvorrichtung (10) zum manuellen Führen der Bodenverdichtungsvorrichtung durch einen Bediener vorgesehen ist;
    - die Führungsvorrichtung (10) an der Obermasse (4) angebracht ist.
  11. Bodenverdichtungsvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der elektrische Energiespeicher an der Obermasse (4) oder an der Untermasse (1) oder an der Führungsvorrichtung (10) angeordnet ist.
  12. Bodenverdichtungsvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei
    - der Schwingungserreger (6) durch einen elektrischen Arbeitsantrieb antreibbar ist; und wobei
    - der elektrische Arbeitsantrieb durch elektrische Energie von dem elektrischen Energiespeicher versorgt wird.
  13. Bodenverdichtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei
    - der Schwingungserreger (6) durch einen Verbrennungsmotor antreibbar ist;
    - eine Starterbatterie für einen Starter des Verbrennungsmotors vorgesehen ist;
    - die Starterbatterie den elektrischen Energiespeicher für den Elektroantrieb (15) für das Fahrwerk (7) bildet.
  14. Bodenverdichtungsvorrichtung nach Anspruch 13, wobei der Energiespeicher für den Elektroantrieb (15) durch den Verbrennungsmotor aufladbar ist.
  15. Bodenverdichtungsvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei eine Ladevorrichtung vorgesehen ist, zum Überwachen eines Ladezustands des Energiespeichers, mit wenigstens einer der folgenden Funktionen:
    - Bei Unterschreiten einer vorgegebenen oberen Restladungsgrenze Abschalten des Arbeitsantriebs für den Schwingungserreger; und wobei
    - Bei Unterschreiten einer vorgegebenen unteren Restladungsgrenze Abschalten des Elektroantriebs für das Fahrwerk.
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114197438B (zh) * 2021-12-30 2023-08-29 西南石油大学 一种水利边坡的夯实修复装置

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1800257U (de) * 1959-07-31 1959-11-19 Frankenwerk Maschinenfabrik G Vorrichtung zum verdichten von strassenbelag od. dgl.
DE8513149U1 (de) 1985-05-04 1988-01-28 Wacker-Werke Gmbh & Co Kg, 8077 Reichertshofen Vibrationsplatte
JPH06193011A (ja) * 1992-12-28 1994-07-12 Howa Mach Ltd 振動締固め機
DE19840453C2 (de) 1998-09-04 2000-09-21 Wacker Werke Kg Bodenverdichtungsvorrichtung mit ausfahrbarem Fahrwerk
DE10226920B4 (de) 2002-06-17 2007-08-23 Wacker Construction Equipment Ag Bodenverdichtungsvorrichtung mit Fahrwerk
CN208219612U (zh) 2018-04-04 2018-12-11 江苏利豪建设工程有限公司 一种新型冲击夯

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