ES2714315T3 - Sistema de vibración para una máquina de compactación de terreno y máquina de compactación de terreno equipada con tal sistema de compactación - Google Patents

Abstract

Un sistema de vibración para una máquina de compactación de terreno con un rodillo de vibración, que comprende un primer peso excéntrico (10) y un segundo peso (11), dispuestos dentro del rodillo de vibración para causar vibraciones de este rodillo durante su rotación, un primer árbol (12) y un segundo árbol (18) conectados adecuadamente a los primer y segundo pesos para su giro, estando dichos pesos (10,11) dispuestos excéntricamente con respecto al eje del primer y segundo árbol (12,18), un mecanismo impulsor (29) dispuesto para el impulso del primer y segundo árboles (12,18) para su giro, en el que el segundo árbol (18) está dispuesto para cambiar la posición del segundo peso (11) con respecto al primer peso (11) para cambiar la amplitud de vibraciones del rodillo, el primer y segundo árboles (12,18) están dispuestos en el eje del rodillo y el primer peso excéntrico (10) está conectado a través del primer árbol (12) sustancial y directamente al mecanismo impulsor (29) para su giro con este mecanismo impulsor (29), el segundo peso excéntrico (11) está conectado a través del segundo árbol (18) al mecanismo impulsor (29) indirectamente por medio de una varilla en espiral (17) provista de dos dentados en espiral (15, 16), estando el primer dentado en espiral (15) dispuesto de manera móvil en un primer manguito (7) provisto de un correspondiente dentado interior que se engrana con el primer dentado en espiral (15), estando el segundo dentado en espiral (16) dispuesto de manera móvil en un segundo manguito (8) provisto también de un correspondiente dentado interno que se engrana con el segundo dentado en espiral (16), en el que uno de los manguitos (7, 8) está dispuesto para ser girado por el mecanismo impulsor (29) y el segundo de los manguitos (8, 7) está dispuesto para impulsar el segundo peso excéntrico (11), caracterizado porque los dos dentados en espiral (15, 16) sobre la varilla en espiral (17) están provistos como dientes contrarrotantes, la disposición de los dentados en espiral (15, 16) y de los respectivos manguitos de engrane (7, 8) está adaptada para cambiar la posición del segundo peso (11) con respecto al primer peso (10) por medio del desplazamiento de la varilla en espiral (17) por un mecanismo impulsor lineal (26), en el que la varilla en espiral (17) está conectada al mecanismo impulsor lineal (26) a través de un cojinete (6), y porque el primer dentado en espiral (15) y el segundo dentado en espiral (16) están provistos de diferentes números de dientes a fin de permitir una configuración precisa del ángulo básico α entre el primer peso excéntrico (10) y el segundo peso excéntrico (11).

Description

DESCRIPCION

Sistema de vibracion para una maquina de compactacion de terreno y maquina de compactacion de terreno equipada con tal sistema de compactacion

Campo de la invencion

La invencion se refiere a un sistema de vibracion para una maquina de compactacion de terreno con al menos un rodillo con una amplitud de vibraciones ajustable.

Antecedentes de la invencion

Generalmente, los rodillos de vibracion se utilizan para compactar el subsuelo y se utilizan, p. ej., para compactar el asfalto recien colocado, el suelo y otros materiales compactables. Los rodillos de vibracion son un diseno de los mecanismos de compactacion que utilizan al menos un rodillo rotatorio de compactacion del subsuelo para la compactacion del subsuelo al atravesarlo. En este caso, la fuerza que actua sobre la superficie de contacto del rodillo con el subsuelo es muy importante para una compactacion de alta calidad. Precisamente para aumentar la eficiencia de compactacion, los rodillos de vibracion estan equipados con un mecanismo de vibracion que actua sobre el rodillo rotatorio. Los mecanismos de vibracion comprenden pesos externos e internos, dispuestos excentricamente, dispuestos en un arbol rotatorio, cuyo arbol se coloca dentro del rodillo rotatorio, mediante el cual se producen vibraciones en el rodillo.

La gran mayona de los rodillos de vibracion para la compactacion del subsuelo utiliza un ajuste de amplitud constante de vibraciones. No obstante, considerando que la gran mayona de las maquinas de compactacion comprenden dos rodillos de vibracion dispuestos uno tras el otro, surgio la necesidad de establecer las amplitudes de vibraciones de los rodillos frontal y trasero de manera diferente en tales maquinas. Los documentos CS AO184081 y CS 244465 divulgaron una solucion que permite establecer la amplitud de vibraciones de forma continua. No obstante, ninguna de las soluciones se utiliza en la actualidad puesto que eran muy complejas y caras de producir. El desarrollo de soluciones que permitieron cambiar la amplitud continuo en la direccion de los disenos de dos amplitudes, cuyos disenos fueron sustancialmente mas baratos. Por lo tanto, las maquinas de compactacion asf disenadas permiten seleccionar la amplitud de vibracion a partir de dos valores; uno pequeno y uno grande. La desventaja basica del vibrador de dos amplitudes es que es necesario desactivar las vibraciones al principio, antes de pasar de la gran amplitud a la pequena, ya que, en este diseno, una transicion de un vibrador de dos amplitudes requiere cambiar la direccion de rotacion del vibrador. Esto significa desactivar una de las vibraciones y activar la otra.

En el funcionamiento del vibrador de dos amplitudes, un inconveniente sustancial es el hecho de que, si la grna de deslizamiento de la vibracion salta durante un tiempo mas largo que un periodo del vibrador, se produce una situacion en la que la maquina comienza a agitarse significativamente, y esto incluye el lugar de trabajo del operador. Posteriormente, el operador tiene que desactivar la vibracion, despues pasar a la amplitud mas baja y no volver a la amplitud mas alta.

Segun una solucion conocida, es posible ajustar las vibraciones del respectivo rodillo de forma invariable segun el requerimiento de tamano de amplitud de la vibracion del rodillo pertinente.

Dichos ajustes deben llevarse a cabo en parada, y es una tarea relativamente diffcil. Por lo tanto, tal ajuste se lleva a cabo unicamente de forma intermitente. Segun la solucion conocida, el ajuste de la amplitud se lleva a cabo por medio de una varilla en espiral con una espiral, que se representa por su posicion mutua del movimiento de los dos desequilibrios (excentricos) en dos posiciones ajustables fijas. No obstante, la disposicion con amplitud fija en ningun caso permite la posibilidad de establecer una amplitud diferente de las vibraciones segun la necesidad momentanea. En la actualidad, unicamente una pequena parte de los rodillos de vibracion utiliza la amplitud ajustable de forma continua. Un ejemplo de una maquina que permite el ajuste continuo de la amplitud de las vibraciones de cada rodillo de manera independiente, y por lo tanto reaccionar en una situacion momentanea, se divulga, por ejemplo, en el documento EP0034914, cuyo solicitante es Hyster Company. Esta patente describe un mecanismo de vibracion formado por el primer peso, colocado excentricamente dentro del rodillo de compactacion, y un segundo peso excentrico, dispuesto como rotatorio dentro del primer peso. Ademas, el mecanismo de vibracion comprende el primer arbol, que esta conectado al primer peso para su giro, y un segundo arbol, estando colocado coaxialmente con el primer arbol en contacto con el, formado por una helice y los correspondientes cortes entre el primer arbol y el segundo peso. La posicion del segundo peso respecto al primero, y por lo tanto asimismo la amplitud formada por la rotacion de ambos pesos excentricos se modifica por la curva relativa de los arboles entre sf debido al giro de un arbol. El documento de Estados Unidos n.° 6.769.838, cuyo solicitante es Caterpillar Inc., se basa asimismo en un principio similar. El presente documento divulga un mecanismo de vibracion formado tanto por el peso excentrico interior dispuesto dentro del rodillo como por el peso excentrico externo, dispuesto coaxial y rotacionalmente en torno al interior. El primero, es decir, el peso interior, esta conectado al primer arbol, y el segundo, es decir, el peso externo esta conectado al segundo arbol hueco, dispuesto coaxialmente en torno al primero. Ambos arboles estan conectados con una caja de engranajes con pinones satelite. Por medio de dos engranajes satelite, uno de los cuales tiene un engranaje anular rotatorio ajustable, la caja de engranajes permite por tanto un ajuste continuo de la amplitud de las vibraciones del rodillo dado. Despues, el documento describe principalmente la posibilidad de configuracion mutua de las vibraciones de los rodillos frontales y traseros. No obstante, esta solucion presenta desventajas, tal como un numero relativamente alto de piezas que incluyen once ruedas dentadas con engranajes rectos y un eje dentado de accionamiento, lo que provoca como consecuencia un peso elevado. Esta es una desventaja sustancial especialmente en maquinas pequenas. Otra desventaja sustancial es el mayor nivel de ruido causado por el elevado numero de pares de ruedas con dentado recto.

El documento EP 1460178, cuyo solicitante es Metso Dynapac AB, se basa asimismo en el principio de dos arboles coaxiales. No obstante, esta solucion es diferente en que, segun esta patente, ambos arboles estan dispuestos en el eje del rodillo de compactacion. Dos conjuntos de pesos, mediante los cuales se cambia su posicion mutua, se disponen dentro del arbol. Si los pesos estan opuestos entre sf, sus efectos se neutralizan, si estan a la vista del lugar de la direccion del eje detras del otro, sus efectos en la amplitud de vibraciones son maximos. No obstante, esta solucion presenta asimismo algunas desventajas, tal como la imposibilidad de utilizar esta solucion para la grna de deslizamiento dividida, y tampoco es posible utilizarla para las maquinas pesadas de compactacion de terreno, especialmente con un peso superior a 15 toneladas, en las cuales es necesario utilizar cuatro cojinetes para el cojinete del vibrador, lo que esta solucion no permite. De esto se desprende la posibilidad limitada de su utilizacion. La desventaja comun de todas las soluciones descritas con una amplitud de vibraciones continuamente ajustable es que son complejas y exhiben altos costos de produccion, y, por ultimo, pero no menos importante, tambien se inclinan a las avenas.

Las desventajas mencionadas previamente se eliminan o al menos se limitan sustancialmente a traves de una solucion segun la presente invencion.

Resumen de la invencion:

La presente invencion proporciona un sistema de vibracion con la posibilidad del ajuste continuo de la amplitud de las vibraciones desde el mmimo hasta el maximo valor requerido de forma completamente lineal como se define en la reivindicacion 1. Las realizaciones ventajosas se describen en las reivindicaciones dependientes. El sistema de vibracion esta provisto de una varilla en espiral que presenta dos espirales en direcciones opuestas para acortar la elevacion de la varilla en espiral a la mitad. Segun un aspecto de la presente invencion, la varilla en espiral se coloca en la caja de engranajes con cuatro ruedas dentadas dispuestas fuera del eje vibrador. El ajuste continuo de las posiciones mutuas de los dos pesos excentricos, es decir, excentrico con respecto al eje del rodillo, se controla mediante un cfrculo hidraulico que comprende una bomba, un distribuidor proporcional con un controlador PID distribuidor y un motor hidraulico lineal. El distribuidor proporcional recibe la senal requerida de un accionador manual o automaticamente de la unidad de control.

Una ventaja de la solucion segun la presente invencion es un bajo requerimiento en un espacio de construccion. Otra ventaja es que la amplitud de vibracion se puede variar muy rapidamente en relacion con las condiciones actuales. Segun la presente invencion, un cambio en las vibraciones puede llevarse a cabo de forma manual o automatica. Una ventaja de la maquina de compactacion de terreno proporcionada por un sistema de vibracion con una amplitud continuamente variable segun esta invencion es precisamente la posibilidad de equipar la maquina con una unidad de control, una parte de la cual es, segun esta realizacion ventajosa, tambien un medidor de compactacion. La unidad de control, que es por ejemplo un ordenador, un procesador, etc., conectado a un medidor de compactacion, puede optimizar el tamano de las vibraciones del rodillo/rodillos, u otras caractensticas eventualmente.

Una ventaja del sistema de vibracion segun la presente invencion es que considerando el hecho de que la maquina de compactacion de terreno equipada con tal sistema de vibracion no tiene que alterar la direccion de rotacion de los pesos excentricos que causan las vibraciones del rodillo, como sucede en el caso de las maquinas de dos amplitudes. La maquina funciona todo el tiempo por debajo del lfmite cuando comienzan a surgir vibraciones incontrolables. Debido a esto, la maquina es mas eficiente y compacta toda el area con mayor calidad, asf como es mucho mas conveniente para su funcionamiento. En caso de utilizar esta solucion en la maquina de dos grnas de deslizamiento, cada grna de deslizamiento puede funcionar de manera independiente, segun las condiciones actuales de la grna de deslizamiento.

Una ventaja de esta solucion es el amplio alcance de la configuracion de las caractensticas, la posibilidad de su optimizacion por medio de una unidad de control. De este modo, se obtiene un mayor rendimiento de la maquina y una compactacion de mayor calidad, es decir, una mayor calidad del trabajo realizado en comparacion con la solucion de dos amplitudes.

Las ventajas de la presente solucion en comparacion con las soluciones conocidas de la amplitud de vibraciones continuamente variable son de la siguiente manera:

1) Se utiliza un menor numero de piezas: solo 4 ruedas con dentado oblicuo, una varilla en espiral con dos dentados y 2 cubos en espiral, o incluso solo una varilla en espiral con dos dentados y 2 cubos en espiral.

2) Bajo peso, especialmente en el caso de la segunda realizacion con solo una varilla en espiral y cubos en espiral.

3) Bajo nivel de ruido. El dentado oblicuo exhibe un ruido significativamente menor que el recto, especialmente con un alto numero de rotaciones por minuto. La solucion que utiliza la varilla en espiral y dos cubos en espiral es absolutamente silenciosa ya que la varilla en espiral solo se desliza en los cubos en espiral.

4) Posibilidad de ser utilizado para las grnas de deslizamiento divididas y no divididas.

Segun otro aspecto de la presente invencion, se presenta una maquina de compactacion de terreno equipada con un sistema de vibracion con una unidad de ajuste y/o control para controlar las vibraciones.

Breve descripcion de los dibujos

La invencion se entendera mas facilmente a partir de los dibujos adjuntos.

La fig. 1 representa en seccion transversal realizada verticalmente en el plano del eje una vista de una realizacion de un sistema de vibracion con un rodillo no dividido, p. ej., para una maquina de compactacion de terreno.

La fig. 2 representa una vista lateral completa de un rodillo de un sistema de vibracion mediante el dispositivo de vibracion de la fig. 1.

La fig. 3 representa un detalle de una caja de engranajes en un recorte de la vista del rodillo en la fig. 1 en una seccion transversal realizada en el plano marcado como A-A en la fig. 2.

La fig. 4 representa el mismo detalle del recorte de la vista en el rodillo en la fig. 1, como en la fig. 2, pero en la seccion transversal realizada en el plano marcado como B-B en la fig. 2.

La fig. 5 representa la segunda realizacion del rodillo con una grna de deslizamiento dividida, que comprende el dispositivo de vibracion segun la presente invencion.

La fig. 6 representa un detalle ampliado de la caja de engranajes, designado como Area A en la fig. 5.

La fig. 7 representa una vista de la realizacion representada en la fig. 1 en seccion transversal C-C y representa el angulo a del desplazamiento de ambos pesos.

Ejemplos de realizaciones de la presente invencion:

Existe una serie de posibles realizaciones del sistema de vibracion segun la presente invencion. El sujeto de la invencion se explicara en dos ejemplos de su realizacion, en el cual el primer ejemplo describe una realizacion del rodillo con la grna de deslizamiento no dividida como se presenta en las fig. 1 a 4.

En este ejemplo de realizacion, el rodillo, que tambien puede denominarse rodillo de vibracion, comprende una grna de deslizamiento no dividida 30 que tiene en sus ejes colocado un mecanismo de vibracion 9, una caja de engranajes 21 y un motor 29. El motor 29 esta firmemente sujeto a la caja de engranajes 21, cuya caja de engranajes 21 esta conectada rotacionalmente con la grna de deslizamiento 30 del rodillo a traves de un cojinete 32. El mecanismo de vibracion 9 se posiciona rotacionalmente en la grna de deslizamiento 30, y esta formado por el primer peso excentrico 10 y el segundo peso excentrico 11, cuyos pesos se disponen rotacionalmente dentro del rodillo, y son desplazables angularmente, mediante los cuales permiten variar el tamano del rodillo de vibracion. En el ejemplo de realizacion que se representa en la fig. 1, el segundo peso excentrico 11 esta dispuesto como interno y esta apoyado rotacionalmente sobre los cojinetes 13 en el eje del rodillo, y esta sustancial y directamente conectado por un arbol 12 al motor 29 para su rotacion directa mediante este motor. El primer peso excentrico 10 esta dispuesto y apoyado rotacionalmente sobre los cojinetes 31 fuera del segundo peso excentrico 11 y esta conectado al motor 29 a traves de una varilla en espiral 17 y las transmisiones pertinentes, a traves de las cuales se transmite la fuerza motriz del motor 29 a este peso, es decir, el segundo peso excentrico 11 es impulsado indirectamente por el motor propulsor 29.

La caja de engranajes 21 comprende dos pares de ruedas dentadas, el primer par de ruedas dentadas 1, 2 y el segundo par de ruedas dentadas 3, 4. Los manguitos dentados 7 y 8 con dientes en espiral internos estan firmemente colocados en las ruedas dentadas 2 y 3. La varilla en espiral 17, que se describira con mas detalle mas adelante, se dispone de manera deslizable en los manguitos 7 y 8 con dentado en espiral. La varilla en espiral dentada 17 se adapta para transferir el momento par torsor desde el manguito 7 al manguito 8 y es desplazable axialmente hacia ellos. La varilla en espiral 17 esta conectada al motor hidraulico lineal 26 a traves de un cojinete de tope 6. El motor 29, que es preferentemente un motor hidraulico rotacional, se coloca en la caja de engranajes 21 y se conecta a traves de un arbol 12 con el otro peso excentrico 11 para impulsarlo. En este ejemplo de realizacion, el motor 29 tambien esta conectado con la rueda dentada 1 a traves de un embrague dentado conico 5, cuya rueda dentada 1 engrana con la rueda dentada 2, en cuya rueda dentada 2, el manguito 7 con dentado en espiral esta firmemente colocado. El dentado en espiral del manguito 8, dicho manguito 8 esta firmemente colocado en la rueda dentada 3, esta provisto de un dentado en espiral en la direccion opuesta a la del dentado en espiral del manguito 7. La varilla en espiral 17 esta provista tanto del primer dentado en espiral 15 como del segundo dentado en espiral 16. Ambos dentados en espiral 15 y 16 exhiben mutuamente la direccion opuesta de las espirales. Segun el ejemplo de la realizacion, el primer dentado en espiral 15 se encuentra a la derecha y el otro dentado en espiral 16 se encuentra a la izquierda. Ambos dentados en espiral se integran entre sf con los correspondientes dientes en los manguitos 7 y 8 de manera deslizable para permitir el pivotado mutuo de ambos manguitos 7 y 8 entre sf durante el desplazamiento de los manguitos de la varilla en espiral_7 y 8.

Segun este ejemplo, el manguito 8 esta provisto de un dentado en espiral que rueda hacia la izquierda hacia dentro, con el cual el dentado se engrana al segundo dentado en espiral que rueda hacia la izquierda 16 de la varilla en espiral 17, mientras que el primer dentado en espiral que rueda hacia la derecha 15 de la varilla en espiral 17 se engrana con el dentado en espiral que rueda hacia la derecha del manguito 7. Mediante el desplazamiento axial de la varilla en espiral 17 tiene lugar el pivotado mutuo del manguito 7 al manguito 8, y de este modo tambien de la rueda dentada 2 a la rueda dentada 3. La rueda dentada 3 se engrana con la rueda dentada 4, cuya rueda dentada 4 esta firmemente conectada con el primer peso excentrico 10 por un arbol hueco 18. El desplazamiento de la varilla en espiral 17 esta proporcionado por un motor hidraulico lineal 26 conectado a la varilla en espiral 17 con la ayuda de un cojinete de tope 6. Segun una realizacion preferente, el piston 27 del motor hidraulico lineal 26 esta asegurado contra el pivotado mediante una varilla deslizable 34 dispuesta axialmente. La varilla deslizable 34 evita el pivotado del piston 27, y en caso de identico desplazamiento axial del piston 27 y la varilla deslizable 34, el cojinete de tope 6 permite la rotacion de la varilla en espiral 17.

Mediante el desplazamiento axial de la varilla en espiral 17, el primer peso excentrico 10 pivota de forma continua contra el segundo peso excentrico 11 por el angulo a requerido. Por lo tanto, es obvio que la posicion axial de la varilla en espiral 17 en un momento dado determina el tamano de vibracion, de la vibracion causada por las posiciones mutuas ajustadas de ambos pesos excentricos 10, 11. Considerando esta disposicion, es facilmente posible conocer el tamano de vibracion para cualquier posicion de la varilla en espiral 17. Por lo tanto, es facil ajustar el tamano requerido de las vibraciones al establecer la posicion respectiva del primer peso excentrico 10 con relacion al otro peso excentrico 11. Segun el ejemplo de la realizacion que se representa en la fig. 3, es posible establecer esta posicion mediante el accionador 24 manualmente, o eventualmente mediante la unidad de control 19 automaticamente. La informacion del accionador 24 o de la unidad de control 19 se introduce en el dispositivo controlador de evaluacion 23, en el cual se evalua el tamano de las vibraciones, dado por la posicion real del primer peso excentrico 10 con respecto al segundo peso excentrico 11. De conformidad con la solucion presentada, esta posicion se encuentra facilmente por medio de un sensor lineal 28, cuyo sensor 28 se adopta para detectar la posicion real de la varilla en espiral 17. El dispositivo controlador de evaluacion 23 calcula el tamano requerido de las vibraciones y ajusta el distribuidor proporcional 22 controlando la cantidad de aceite suministrado al motor hidraulico lineal 26 para ajustar el desplazamiento de la varilla en espiral 17 a la posicion requerida. El aceite que ha pasado el distribuidor 22 y las mangueras hidraulicas 25 al motor hidraulico lineal 26 mueve su piston 27 a la posicion requerida, que fue determinada por el accionador 24, o la unidad de control. La unidad de control 19 que controla el tamano de las vibraciones puede conectarse, p. ej., a los sensores que regulan la compactacion del material, a los sensores para regular las vibraciones de la maquina, etc.

El control de las vibraciones por medio de la unidad de control es suficientemente conocido por el estado de la tecnica, y no se discutira con mas detalle aqrn. Solo es importante el hecho de que el sistema de vibracion segun la invencion es particularmente ventajoso para utilizar la posibilidad de ajuste automatico del tamano de las vibraciones en relacion con las caractensticas medidas. Los tipos de las caractensticas medidas y el procedimiento para su medicion no son sujetos de esta solicitud. Sustancial es que, gracias al cambio lineal en los ajustes de ambos pesos excentricos, cuyo cambio no depende del desgaste o de otras causas operativas, en el objeto de la invencion es posible obtener informacion completamente confiable sobre el ajuste real y el cambio necesario, que fue determinado por la unidad de control basandose en las caractensticas medidas o, por ejemplo, por el operador basandose en sus sentimientos y/o segun la necesidad actual. Antes del primer uso o tras la reparacion total, es necesario establecer el angulo basico a, entre el primer peso excentrico y el segundo, y este angulo se guardara en la unidad de control como el valor de referencia basico. Esta configuracion se llevara a cabo liberando el acoplamiento conico 5, que se liberara con respecto a la posicion de la rueda dentada 1. Tras la liberacion, el primer peso excentrico 10 puede pivotar de manera independiente del segundo peso excentrico 11, y es posible modificar la configuracion del angulo basico a, configuracion que se establece tras el ensamblaje o la reparacion mencionada con la ayuda de una herramienta provista de una escala. De manera ventajosa, el angulo basico a se establece en 32°, con lo cual se aprieta el acoplamiento conico 5. De manera ventajosa, la liberacion y el apriete se llevan a cabo por medio de tornillos, que no estan representados en las figuras, ya que no son importantes para el sujeto de la invencion y tal conexion puede disenarse por cualquier disenador corriente. El movimiento independiente no deseado entre los excentricos internos y externos se evita apretando el acoplamiento conico 5 y las posiciones mutuas se vuelven controlables solo por medio del desplazamiento de la varilla en espiral 17, y esto solo dentro del alcance definido de los angulos dados por la cinematica. El grado de libertad respecto al motor 29 permanece invariable.

Segun la invencion, la varilla en espiral 17 tiene dos fines. Por una parte, transfiere el movimiento rotacional del motor al segundo peso excentrico para la formacion de vibraciones durante el movimiento del rodillo, y por otra parte permite el movimiento del primer peso excentrico con respecto al otro para la configuracion continua de la amplitud de vibracion. Aqrn, es importante darse cuenta de que, para el sujeto de la invencion, no es importante si el peso interno o externo esta conectado al motor. Este hecho no tiene ninguna importancia sustancial para el sujeto de la invencion. Asimismo, no es importante, si el primer o el segundo dentado en espiral rueda hacia la derecha o a la izquierda. Solo es importante que siempre uno tenga que girar hacia la izquierda y el otro hacia la derecha. Naturalmente que el diseno de las transmisiones posteriores tiene que adaptarse a ello. No obstante, esto puede llevarse a cabo por cualquier disenador corriente, y, por lo tanto, no es objeto de la invencion.

Es importante que gracias a la transmision axial directa del movimiento axial de la varilla lineal en espiral 17 para el ajuste de la posicion del primer peso excentrico 10 con respecto al segundo peso excentrico 11, en el sistema de vibracion segun la invencion, es posible conocer con seguridad la posicion mutua real de ambos pesos 10 y 11, y por lo tanto tambien el tamano de la fuerza centnfuga resultante de ambos pesos, fuerza que causa el tamano (amplitud) de las vibraciones del rodillo. Una ventaja de esta solucion es que, tras el primer ajuste de la posicion y calibracion del sensor mencionado previamente, no es necesario llevar a cabo ninguna calibracion mas a menos que cambie la posicion de la varilla en espiral respecto al sensor, y a menos que la posicion mutua de ambos pesos cambiara correspondientemente, lo que puede suceder, p. ej., durante una reparacion. De este modo, es posible modificar el tamano de las vibraciones de forma continua, por ejemplo, segun la superficie compactada, o segun otros requerimientos. Gracias a la presente invencion, una modificacion de la amplitud de las vibraciones del rodillo se lleva a cabo rapidamente, y de este modo se puede prevenir el dano de la superficie compactada, si, p. ej., el tamano de las vibraciones alcanzara valores inaceptables.

El tamano permitido de las vibraciones puede determinarse tanto empmcamente, p. ej., segun el tipo de superficie y la posicion mutua de ambos pesos, como por medicion, al proporcionar al rodillo con un sensor de vibraciones reales. Ademas, en maquinas con dos rodillos de vibracion dispuestos en tandem, es posible modificar las vibraciones de ambos rodillos entre sf, para evitar la adicion de ambas vibraciones.

El otro ejemplo de una realizacion del sistema de vibracion segun la presente invencion es el rodillo de vibracion con una grna de deslizamiento dividida. Las fig. 5 y fig. 6 representan un dispositivo de vibracion segun la presente invencion para la grna de deslizamiento dividida, que permite diferentes velocidades rotacionales para las mitades izquierda y derecha del rodillo, lo que es adecuado, p. ej., para aplanar la superficie de asfalto en curvas, etc. Es conocido habitualmente el diseno de un rodillo con una grna de deslizamiento dividida en dos mitades. Por lo tanto, no sera discutido aqrn como tal. En este diseno, las vibraciones se ajustan entre sf para ambas mitades izquierda y derecha de la grna de deslizamiento, ya que la diferencia en sus velocidades no tiene ninguna influencia en el tamano de las vibraciones. En este equipo de vibracion, los dos motores hidraulicos para impulsar ambas mitades de la grna de deslizamiento estan dispuestos a los lados del cuerpo del rodillo. El dispositivo de vibracion esta dispuesto en una de las mitades y es similar al de la fig. 1, por lo que es comun para ambas mitades de la grna de deslizamiento.

La fig. 5 representa un rodillo de vibracion que comprende un mecanismo de vibracion con vibracion circular segun la presente invencion, cuyo mecanismo esta provisto de una grna de deslizamiento dividida 30. En el eje del rodillo de vibracion, estan dispuestos un motor hidraulico 29, un mecanismo de vibracion 9 y un motor hidraulico lineal 27. El mecanismo de vibracion 9 esta apoyado rotacionalmente sobre los cojinetes 13 dentro de la grna de deslizamiento 30. El mecanismo de vibracion 9 comprende especialmente un primer peso excentrico 10, en el que el peso 10 del primer manguito 7 esta firmemente colocado con el respectivo dentado en espiral interno deslizable, y el segundo excentrico peso 11, en el que el manguito 8 esta firmemente apoyado con los respectivos dentados en espiral internos deslizables. El dentado en espiral del segundo manguito 8 tiene una direccion de la espiral opuesta a la del dentado en espiral del primer manguito 7. La varilla en espiral 17 esta adecuadamente provista de dientes en espiral en ambas direcciones de rotacion para cooperar con los respectivos dientes en espiral de los manguitos 7 y 8. El segundo peso excentrico 11 esta apoyado de manera deslizable sobre los cojinetes 31 con respecto al primer peso excentrico 10.

En esta realizacion, se lleva a cabo el ajuste basico del angulo a, debido a la ausencia del acoplamiento conico, que no esta presente aqrn principalmente debido a razones de espacio, de modo que el primer dentado en espiral 15 y el segundo dentado en espiral 16 estan provistos de diferentes cantidades de dientes, lo que permite establecer la posicion en etapas dadas por la diferencia en el numero de dientes en el primer y el segundo dentado en espiral. Si ambos dentados tienen el mismo numero de dientes, no es posible utilizar el desplazamiento correctamente, ya que entonces el ajuste viene dado solo por el angulo correspondiente a la diferencia de un diente, lo que causa una desigualdad inaceptable en el ajuste. No obstante, en la realizacion con diferente numero de dientes es posible utilizar el numero resultante de combinaciones, cuyo numero viene dado por un multiplo del numero de dientes del primer y del segundo dentados en espiral. Segun una realizacion especialmente ventajosa, se utiliza una combinacion de 16 y 17 dientes, una consecuencia de la cual hay 272 posiciones posibles dentro de 360°. Por lo tanto, si el primer engranaje en espiral 15 con dieciseis dientes esta desviado hacia las ranuras adyacentes del manguito 7 en un diente, la varilla en espiral gira 22,4°, aunque si el segundo engranaje en espiral 16 con diecisiete dientes tambien esta desviado hacia las ranuras adyacentes en su dentado del manguito 8, es decir, en un diente, en la direccion opuesta, la varilla en espiral 17 gira hacia atras solo 21,1°. El giro resultante de la varilla en espiral 17 es tan solo de 1,3°, lo que permite la precision requerida en el ajuste.

Durante el funcionamiento, la amplitud de vibracion se cambia de forma continua cambiando el giro del primer peso excentrico 10 contra el segundo peso excentrico 11, lo que se lleva a cabo mediante el desplazamiento axial de la varilla en espiral 17, proporcionada en esta realizacion por el primer dentado en espiral 15, en esta realizacion a la izquierda, y por el otro dentado espiral 16, en esta realizacion a la derecha. Segun la realizacion representada, el segundo dentado en espiral a la derecha 16 de la varilla en espiral 17 se engrana con la espiral que rueda hacia la derecha en el manguito 8. El primer dentado en espiral que rueda hacia la izquierda 15 de la varilla en espiral 17 se engrana con la espiral que rueda hacia la izquierda del manguito 7.

Al desplazar la varilla en espiral 17 en la direccion axial, el primer peso excentrico 10 pivota contra el segundo peso excentrico 11 por el angulo requerido sobre la espiral 15 que se engrana con el manguito 7, que esta firmemente conectado con el primer peso excentrico 10, y sobre la espiral 16 que se engrana con el manguito 8, que esta firmemente conectado con el segundo peso excentrico 11

Es obvio que mediante modificaciones simples tanto del primer ejemplo descrito como del segundo ejemplo descrito (es decir, tanto de la realizacion con la grna de deslizamiento dividida como de la realizacion con la grna de deslizamiento no dividida) es posible llevar a cabo mas realizaciones posibles del sistema de vibracion utilizando el sujeto de la invencion. De este modo, es posible, por ejemplo, conectar el segundo peso excentrico directamente al mecanismo impulsor, mientras que el primer peso excentrico esta conectado a la varilla en espiral 17 y mas modificaciones simples, que no obstante no influyen en el sujeto de la invencion, p. ej., el intercambio de direcciones de los dentados en espiral 15 y 16. Por lo tanto, es importante entender los ejemplos dados realmente como solo variantes posibles y no como, de ninguna manera, limitantes con respecto al alcance de la proteccion. La proteccion esta especificada solo por el alcance de las reivindicaciones, y es necesario entender que el termino el primer peso excentrico puede comprender tanto el peso excentrico externo como el interno, y de la misma manera con el significado del termino "segundo peso excentrico" se entiende que en realidad es el peso excentrico complementario al primero, es decir, si el primer peso excentrico es el externo, el segundo es el interno y viceversa y, por lo tanto, no es posible limitar los terminos el primer y segundo peso excentrico exactamente a la disposicion segun las figuras, aunque los numeros de referencia que indican estos terminos son solo ilustrativos y sirven para una mejor comprension del sujeto de la invencion.

Ambos ejemplos de la invencion segun las figuras 1 y 5 tienen preferentemente el mismo procedimiento de control.

La posicion requerida del primer peso excentrico 10 con respecto al segundo peso excentrico 11 se ajusta mediante el accionador 24, o automaticamente mediante la unidad de control 19. La informacion del accionador 24 o de la unidad de control 19 se introduce en el controlador 23, en el cual se compara con la informacion sobre la posicion real del primer peso excentrico 10 con respecto al segundo peso excentrico 11, determinado por el sensor 28. El controlador 23 evalua el estado real y ajusta el distribuidor 22 a la posicion deseada. El aceite que fluye a traves del distribuidor proporcional 22 y las mangueras hidraulicas 25 mueve el piston 27 del motor hidraulico lineal 26 a la posicion requerida determinada mediante el accionador 24, o automaticamente mediante la unidad de control 19.

Uso industrial

La invencion puede utilizarse especialmente en maquinas de compactacion de terreno para compactar el subsuelo, por ejemplo, el macadan, con al menos un rodillo equipado con un sistema de vibracion para intensificar la compactacion. Es tambien especialmente preferente para las maquinas con dos rodillos equipados con sistema de vibracion.

Listado de numeros de referencia:

1. La primera rueda dentada

2. La segunda rueda dentada

3. La tercera rueda dentada

4. La cuarta rueda dentada

5. Acoplamiento conico

6. Cojinete de tope

7. Manguito con dentado en espiral

8. Manguito con dentado en espiral

10. El primer peso excentrico

11. El segundo peso excentrico

12. Arbol

13. Cojinete

15. Dentado en espiral

16. Dentado en espiral

17. Varilla en espiral

18. Arbol

19. Unidad de control

21. Caja de engranajes

22. Distribuidor

23. Controlador

24. Accionador

25. Mangueras hidraulicas

26. Motor hidraulico lineal (cilindro hidraulico) 27. Piston

28. Sensor lineal

29. Motor

30. Gma de deslizamiento

31. Cojinete

34. Varilla deslizable

Claims (5)

REIVINDICACIONES

1. Un sistema de vibracion para una maquina de compactacion de terreno con un rodillo de vibracion, que comprende un primer peso excentrico (10) y un segundo peso (11), dispuestos dentro del rodillo de vibracion para causar vibraciones de este rodillo durante su rotacion, un primer arbol (12) y un segundo arbol (18) conectados adecuadamente a los primer y segundo pesos para su giro,

estando dichos pesos (10,11) dispuestos excentricamente con respecto al eje del primer y segundo arbol (12,18), un mecanismo impulsor (29) dispuesto para el impulso del primer y segundo arboles (12,18) para su giro,

en el que el segundo arbol (18) esta dispuesto para cambiar la posicion del segundo peso (11) con respecto al primer peso (11) para cambiar la amplitud de vibraciones del rodillo,

el primer y segundo arboles (12,18) estan dispuestos en el eje del rodillo y

el primer peso excentrico (10) esta conectado a traves del primer arbol (12) sustancial y directamente al mecanismo impulsor (29) para su giro con este mecanismo impulsor (29), el segundo peso excentrico (11) esta conectado a traves del segundo arbol (18) al mecanismo impulsor (29) indirectamente por medio de una varilla en espiral (17) provista de dos dentados en espiral (15, 16),

estando el primer dentado en espiral (15) dispuesto de manera movil en un primer manguito (7) provisto de un correspondiente dentado interior que se engrana con el primer dentado en espiral (15),

estando el segundo dentado en espiral (16) dispuesto de manera movil en un segundo manguito (8) provisto tambien de un correspondiente dentado interno que se engrana con el segundo dentado en espiral (16),

en el que uno de los manguitos (7, 8) esta dispuesto para ser girado por el mecanismo impulsor (29) y el segundo de los manguitos (8, 7) esta dispuesto para impulsar el segundo peso excentrico (11),

caracterizado porque

los dos dentados en espiral (15, 16) sobre la varilla en espiral (17) estan provistos como dientes contrarrotantes, la disposicion de los dentados en espiral (15, 16) y de los respectivos manguitos de engrane (7, 8) esta adaptada para cambiar la posicion del segundo peso (11) con respecto al primer peso (10) por medio del desplazamiento de la varilla en espiral (17) por un mecanismo impulsor lineal (26), en el que la varilla en espiral (17) esta conectada al mecanismo impulsor lineal (26) a traves de un cojinete (6), y porque el primer dentado en espiral (15) y el segundo dentado en espiral (16) estan provistos de diferentes numeros de dientes a fin de permitir una configuracion precisa del angulo basico a entre el primer peso excentrico (10) y el segundo peso excentrico (11).

2. El sistema de vibracion segun la reivindicacion 1, caracterizado porque la conexion de la varilla en espiral (17) al mecanismo impulsor (29) se realiza mediante dos pares de engranajes de transmision que se engranan de forma contrarrotante entre sf, en el cual el primer engranaje de transmision esta formado por dos ruedas dentadas contrarrotantes (1,2),

la primera rueda dentada (1) esta dispuesta para su rotacion mediante el mecanismo impulsor (29),

la segunda rueda de transmision (2) esta proporcionada en la varilla en espiral (17) y esta provista del primer manguito (7), dicho primer manguito (7) esta unido a la misma y cuyo dentado interior se engrana con su primer dentado en espiral (15) y

el segundo engranaje de transmision tambien esta formado por dos ruedas dentadas contrarrotantes (3, 4), en el que la tercera rueda dentada (3) esta provista internamente del manguito (8) para girar la tercera rueda dentada (3) mediante el segundo dentado en espiral (16) de la varilla en espiral (17), en el que la cuarta rueda dentada (4) esta provista del segundo arbol (18) para impulsarlo.

3. El sistema de vibracion segun cualquiera de las reivindicaciones 1 a 2, caracterizado porque esta provisto de un sensor lineal (28) de la posicion de la varilla en espiral (17), dicho sensor (28) esta conectado a un dispositivo controlador (23) para una evaluacion del tamano de amplitud de las vibraciones.

4. El sistema de vibracion segun la reivindicacion 1, caracterizado porque uno de los dentados en espiral (15, 16) esta provisto de 16 dientes y el segundo de los dentados en espiral (15, 16) esta provisto de 17 dientes para permitir un ajuste basico preciso del angulo a.

5. Una maquina de compactacion de terreno para compactar el subsuelo equipada con al menos un rodillo con un sistema de vibracion segun al menos una de las reivindicaciones 1 a 5.