DE1634246A1 - Vibrationswalze - Google Patents
VibrationswalzeInfo
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- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
- E01C—CONSTRUCTION OF, OR SURFACES FOR, ROADS, SPORTS GROUNDS, OR THE LIKE; MACHINES OR AUXILIARY TOOLS FOR CONSTRUCTION OR REPAIR
- E01C19/00—Machines, tools or auxiliary devices for preparing or distributing paving materials, for working the placed materials, or for forming, consolidating, or finishing the paving
- E01C19/22—Machines, tools or auxiliary devices for preparing or distributing paving materials, for working the placed materials, or for forming, consolidating, or finishing the paving for consolidating or finishing laid-down unset materials
- E01C19/23—Rollers therefor; Such rollers usable also for compacting soil
- E01C19/28—Vibrated rollers or rollers subjected to impacts, e.g. hammering blows
- E01C19/286—Vibration or impact-imparting means; Arrangement, mounting or adjustment thereof; Construction or mounting of the rolling elements, transmission or drive thereto, e.g. to vibrator mounted inside the roll
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- Structural Engineering (AREA)
- Road Paving Machines (AREA)
Description
Bopparder Maschinenbaugese11schaft mbH.
5407 Boppard/Rh., Im Güterbahnhof
Dr. Expl.
Vibrationswalze
Zur Bodenbearbeitung werden Vibrationswalzen verwendet,
deren Walzenkörper durch Schwingungserreger in Vibrationen ' versetzt werden. Als Schwingungserreger dienen in erster
Linie umlaufende ünwucuten (Uhwuchtläufer)»
Man hat bisher bei solchen Vibrationswalzen harmonische Schwingungen angewandt. Bei Zunahme der Vibrationskräfte
wird aber die Amplitude vergrößert und die Walzenkörper werden, zeitweise nach oben beschleunigt 'bzw« abgehoben.
Dadurch wird die Bodenhaftung beträchtlich verringert 9 die
für eine einwandfreie Arbeitsweise, insbesondere auch bei der Bearbeitung ansteigender Bodenflächen sehr wesentlich
istο Außerdem hat es sich gezeigt, daß die Verdichtungsarbsib
bei der Anwendung harmonischer Schwingungen, mit Eücksichfc
auf die verschieden© Bodenbeschaffenheit^, SoB5, die Korngröße
bei sandigem Boden, sehr unterschiedlich, ist«,
Besonders günstig® Verhältnisse für die Verdichtung erhält
98 29/0 S-£'f
man im allgemeinen, wenn der oder die Schwingungserzeuger
der Vibrationswalze so ausgestaltet sind, daß ihre Frequenz geändert ./erden kann» Die dafür
erforderlichen 2usat3einrichtungen, die eine frequenzänderung
während des Betriebes gestatten, erfordern aber einen beträchtlichen baulichen Aufwand.
Der iirfindung liegb lie auf gabs· augrunde, Yibracionuwalzen
der vorstehend geschillerfceii kvt derart zu verbessern,
daß eine erhöhte Bodsuhaxtring und ggfs* auch eine
verbesserte Bodenverlichtungsarbeit erhalten wird,,
dine Vibrationsii/alze üux· Bol^nverdichüung mit zv/ei oder
uiehr ochwinäuü^s-rseu.^err;. ist ialarch je 1:3ansclehnet,
da;;> Jii ua β ab ens ein "cirwiL.gungser.-^euger derarb betrieben ,
werden kann, da^ eii,a .;-;■■;-liwinffim-.: ;~iü einer Frequenz ·■
eraeugt v/ird, die ί-λ·. -U.l' Ivaud-znz Isu anderen 3cawingung-serseugürs
oder v-r ^awran 3ch-7in^un^ser«eugei?
abweicht * 2s enfcsfceheu aadiirch unh?r:.i-7'Uische Schwingungen,
welche in vielen Ft.11.eu öiu« inüwe ~uoA~-ix'f%r(ll<iht\m.£
er^dban, In asr i'razis /η.;:Λ im alLg-sinei^^n durch feouche
festgestellt, ia .vel jhes Verhältnis zwischen d-..;r
Proquenz, die übe 1·lagert; wird, und der Gruridfroquenz dia
besben Verbalbniss« bsi icir ferdichtung ergibbo
009829/0S47
Soweit die Verbesserung der Bodenhaftung in Betracht kommt, sind solche Frequenzverhältnisse besonders vorteilhaft,
bei denen die nach unten gerichteten Kraftkomponenten besonders verstärkt werden«, Dies ist z.B. bei
einem Frequenzverhältnis von 1:2 der Fall, wenn man die Schwingungserzeuger so koppelt, daß die Phasenlage
Full stets in oder nahezu in der Senkrechten auftritt.
In manchen Fällen ist es vorteilhaft, das Frequenzverhältnis der Schwingungen so zu wählen, daß eine Schwebung
erzeugt wird«,
Vorzugsweise ist die Anordnung so getroffen, daß der Antrieb aller Schwingungserzeuger von einem Motor od. dgl.
derart bewirkt wird, daß die verschiedenen Schwingungserzeuger in festen DrehzahlVerhältnissen, die nicht verstellbar
sind, angetrieben werden. Dadurch wird der bauliche Aufwand wesentlich verringert gegenüber Bodenverdichtern,
bei denen die Bodenverdichtung unter kontinuierlicher Verstellung der Drehzahl erreicht werden soll.
Bei;einer besonders vorteilhaften Ausführungsform einer als Doppelwalze ausgebildeten- Vibrationswalze sind in jedem
Walzenkörper zwei ünwuchtläufer ineinander und gleichachsig
009829/^47
angeordnet. Vorzugsweise sind die die Grundfrequenz erzeugenden Unwuchtläufer in an sich bekannter i/ifeise
mit gleicher Drehzahl bei einer Phasenverschiebung um 180 angetrieben. Die Unwuchtläufer für die überlagerte
laufen
Frequenz/bei dieser Ausführungsform ebenfalls mit höherer Drehzahl und ebenfalls mit 180 Phasenverschiebung und gleichsinnig um·
Frequenz/bei dieser Ausführungsform ebenfalls mit höherer Drehzahl und ebenfalls mit 180 Phasenverschiebung und gleichsinnig um·
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Es zeigt:
Fig. 1 bis 3 verschiedene Grundschwingungen und Überlagerungsschwingungen
verschiedener Frequenz sowie die daraus sich ergebenden unharmonischen Schwingungen;
Fig» 4- bis 7 in schematischer Darstellung Vibrationswalzen mit Schwingungserzeugern, die eine
von der Grundfrequenz abweichende Frequenz haben.
Aus Fig. 1 ist zu ersehen, daß bei der Überlagerung von Frequenzen, die im Verhältnis 1 : 2 stehen (vgl. bei a
und b), sich eine Resultierende ergibt (vgl. c), die
besonders günstig für die Erhöhung der -Bodenhaftung der Walze ist. Die nach unten gerichtete resultierende Krtjft
ist beträchtlich größer als die nach oben gerichtete 009829/05A7
BAD ORlGfNAL —
Kraft, die das Bestreben hat, die Walze bzw. den Walzenkörper
vom Boden abzuheben. Der Vorteil fällt besonders ins Gewicht, wenn verhältnismäßig große Vibrationskräfte
zu übertragen sind. Mit Zunahme der Vibrationskräfte vergrößert sich die Amplitude und es verschlechtert sich,
wenn von der Frequenzüberlagerung gemäß der Erfindung nicht Gebrauch gemacht wird, die Bodenhaftung. Dagegen erhält man
bei einer Überlagerung der Frequenzen im Verhältnis 1:2 (oder bei entsprechenden Frequenzverhältnissen^ deren
resultierende Schwingungskurve einen ähnlichen Verlauf hat wie in Fig. 1 c dargestellt) eine beträchtliche Bodenhaftung
trotz Erhöhung der Kräfte bzw. der Amplituden«. Dadurch
wird es möglich, die Walze, die gemäß der Erfindung ausgebildet ist, in einem Gelände einzusetzen, in welchem größere
Steigungen vorhanden sind.
Wenn man im Frequenzverhältnis 1 : 9 arbeitet, ergibt sich die in Fig„ 2 c veranschaulichte Eesultierende und beim
Frequenzverhältnis 9 i 10 die in Fig. J c dargestellte
Kurve einer unharmonischen Schwingung» Die Auswahl der Frequenzverhältnisse
bleibt der Praxis in Abstimmung auf die zu verdichtenden Böden überlassen.
Bei den in schematischar Darstellung veranschaulichten Ausführungsbeispielen
von Vibrationswalaen mit zusätzlichen
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BAD
BAD
dchwingungserzeugern für die Überlagerungsfrequenz ist
der Antrieb so ausgestaltet, daß die verschiedenen, als Schwingungserzeuger vorgesehenen Unwuchtläufer in einem
festen Drehzahlverhältnis laufen. Obwohl grundsätzlich eine Verstelleinrichtung, durch welche das Drehzahlverhältnis
während des Betriebes der v/alze geändert werden kann?
angeordnet werden könnte, wird es vorgezogen, vom Einbau einer solchen komplizierten Vorrichtung abzusehen. Dagegen
ist es möglich, durch Auswechslung von Teilen des Antriebs oder seiner Lberbragung, zoB. durch Auswechseln von Keilriemenscheiben,
gewünschtenfalls ein anderes Drehzahlverhältnis herzustellen.
In J?ig. 4- isb eine Doppel Vibrationswalze gezeigt, die aus
dem (iesüell 1 und den beiden Walzenkörpern 2 besteht. uL'j die urundf requeue erzeugenden Umvueafcläufer ■} haben
eine Phaaeriverocniebung von 180 gegeneinander. Dieses
Dupoel-Vibrabiotis-Antriebssystem hat die vorteilhafte Wirkung,
drni dec eine Julzoiikörper gegen den .Boden gedrückb
v;i.i%d, wahrem! der andere vom Boden abb'ohoben vtipd.
Gemäß der lörbindung aLnd bei dieser Doppelvibrabionswalze
zwei UnwuchbLäufer 4 vorgesehen, die mit einer Drehzahl
umlaufen, die doppelt so groß isb wie die Drehzahl der Unwuchtläufer 3 für die Grundfrequenz. Die Antriebsscheiben
009829/0547
BAD
sind mit 5 und 6 und die Keilriemen mit 7 und 8 bezeichnet«
Die Unwuchterzeuger liegen in der Achse der walzenkörper.
Die in Fig. 4 in Seitenansicht schematisch dargestellte
Ausführungsform hat weiterhin den Vorteil, daß (vgl, i"ig.5)
für die innen liegenden Unwuchtläufer 4, mit welchen die Überlagerungsfrequenz erzeugt wird, Lager 7 in den äußeren
Unwuchtläufern 3 angeordnet werden können. Die relative Drehzahl zwischen der "Welle des inneren Unwuchtläufers 4
und dem Lager 7» das mit dem äußeren Unwuchtläufer 3 umläuft,
ist daher (beim Drehzahlverhältnis 1:2) nur halb so groß wie die absolute Drehzahl des inneren Unwuchtläufers,
Als Lager werden, wie üblich, Kugellager oder Wälzlager vorgesehen. Man erhält also eine sehr robuste und im Betrieb
trotz hoher Drehzahlen nicht anfällige Konstruktion.
Bei der in Fig. 6 veranschaulichten Ausführungsform ist
der die Überlagerungsschwingungen erzeugende Unwuchtläufer als 1KTeisschwinger ausgebildet und im Gestell 1 oberhalb
der beiden Unwuchtläufer 9 für die Grundfrequenz und symmetrisch zu diesen, also in der zu den Achsen der Unwuchtläufer
9 parallelen Ebene angeordnet, welche in der Mitte zwischen den Achsen der erwähnten Unwuchtläufer liegt.
Wie bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 liegen die Unwuchtläufer 9 für die Grundfrequenz in der Achse der Walzen-
009829/05Λ7
körper 2. Der oberhalb der Unwuchtläufer 9 angeordnete zusätzliche Kreisschwinger 8 wirkt als Pendelschwinger.
Der Antriebsmotor ist mit 10 und das Getriebe mit 11 bezeichnet. Die Unwuchtläufer 8 und 9,9 werden bei
diesem Ausführungsbeispiel über einen Keilriemen od. dgl. geführt.
In Fig. 7 ist eine gemäß der Erfindung ausgestaltete Doppelvibrationswalze dargestellt, bei der, in Abweichung
von der Ausführungsform nach Fig. 6, anstelle eines Kreisschwingers 8 oben im Gestell zwei gegenläufig synchronisierte
Unwuchtläufer vorgesehen sind. Die Achsen der Unwuchtläufer 12,12 liegen parallel und oberhalb der
Achsen der Unwuchtläufer 9|9 für die Grundfrequenz und
symmetrisch zu einer senkrechten Ebene, welche gleichen Abstand von beiden Unwuchtläufern 9 hat und parallel zu
deren Achsen liegt.
Der Vorteil der Anwendung überlagerter Schwingungen mit Frequenzverhältnissen, die Schwebung erzeugen,
ist in dem rhythmischen An- und Abschwellen der Zentrifugalkraft,
wobei dieses An- und Abschwellen durch die Überlagerung mit einer Frequenz η *>n,. - n~ erfolgt.
Der Boden tfrd dadurch neben den relativ hohen Umlauffrequenzen
n^i und ün der Unwuchten noch durch die relativ
kleine Schwingungefrequenz η angeregt. Das ergibt den
009829/0547
BAD ORIGINAL
Vorteil, daß bei gemischten Böden, d.h. Böden mit
relativ großen Körnungsdifferenzen sämtliche Korngrößen
angeregt werden, wodurch der Verdichtungseffekt bedeutend erhöht wird, worin der Zweck dieser
besonderen Anordnung liegt·
009129/054
Claims (1)
19
Ansprüche
1. Vibrationswalze zur Bodenverdichtung mit zwei oder mehr Schwingungserzeugern, dadurch gekennzeichnet, daß
mindestens ein Schwingungserzeuger derart betrieben werden kann, daß er eine Schwingung mit einer Frequenz
erzeugt, die von der Frequenz des anderen Schwingungserzeugers oder der anderen Schwingungserzeuger abweicht·
2. Vibrationswalze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis der Frequenzen 1 : 2 beträgt und beide
Schwingungserzeuger so gekoppelt sind, daß die Phasenlage Null stets in oder nahezu in der Senkrechten zum Boden
auftritt.
3· Ifibrationswalze nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß das Verhältnis der Frequenzen so gewählt ist, daß eine Schwebung erzeugt wird.
4. Vibrationswalze nach Anspruch 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet,
daß die /Jc fciwLngungser zeuger, z.B. Unwucht Läufer, im
Betrieb in einem festen Frequenzverhältnis bzw« in festem Drehzahlverhältnis angetrieben sind.
009829/0547
BAD
5« Vibrationswalze nach Anspruch 1 "bis 4, die als
Doppelwalze ausgebildet ist und in jedem Walzenkörper einen Unwuchtläufer zur Erzeugung der Grundfrequenz
hat, dadurch gekennzeichnet, daß gleichachsig in diesen Unwuchtläufern je ein Unwuchtläufer zur
Erzeugung der überlagerten Frequenz angeddnet ist·
Vibrationswalze nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß die inneren Unwuchtläufer in an sich bekannter Weise
mit gleicher Drehzahl und 180°Phasenverschiebung umlaufen, während die äußeren Unwuchterzeuger mit einer
kleineren Drehzahl als die inneren Unwuchterzeuger ebenfalls mit 180°Phasenverschiebung und gleichsinnig umlaufen.
7. Vibrationswalze nach Anspruch 5 und/oder 6, dadurch
gekennzeichnet, daß die inneren Unwuchtläufer (4·) zur Erzeugung der Überlagerungsfrequenz in Lagern laufen,
welche mit den äußeren Unwuchtläufern (3) umlaufen·
009829/0547
ORIGINAL
Leerseite
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DEB0082308 | 1965-06-08 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1634246A1 true DE1634246A1 (de) | 1970-07-16 |
Family
ID=6981457
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19651634246 Pending DE1634246A1 (de) | 1965-06-08 | 1965-06-08 | Vibrationswalze |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE1634246A1 (de) |
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-
1965
- 1965-06-08 DE DE19651634246 patent/DE1634246A1/de active Pending
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