DE3205099C2 - Deep vibrator for compacting the subsoil - Google Patents

Abstract

Das von einem Motor mit veränderbarer Drehzahl angetriebene Schlagwerk besteht aus einem die Antriebswelle (1) koaxial umgebenden Hohlzylinder (2), von dessen unterem Bereich ein Raumanteil (5) mit Wänden (6) derart abgeteilt ist, daß dort nur ein exzentrisch zur Antriebswelle (1) angeordneter Raum (7) verbleibt, der nach oben in den zylindrischen Raumteil (3) des Hohlzylinders (2) übergeht. Ein in den exzentrisch angeordneten Raum (7) eingebrachtes fließfähiges Medium mit hohem spezifischen Gewicht oder Kugeln aus Schwermetall, z.B. Wolfram mit einer Zugabe von Schmiermittel steigen bei Steigerung der Drehzahl zum großen Teil aus dem exzentrisch angeordneten Raum (7) in den darüberliegenden zylindrischen Raumteil (3) des Hohlzylinders (2) auf und wirken dann, da dort um die Achse der Antriebswelle (1) herum gleichmäßig verteilt, nicht mehr als Unwuchtmittel. Damit verringert sich die Schlagkraft des Schlagwerkes mit steigender Drehzahl.The hammer mechanism, which is driven by a motor with variable speed, consists of a hollow cylinder (2) which coaxially surrounds the drive shaft (1), from the lower area of which a space (5) is separated with walls (6) in such a way that there is only one eccentric to the drive shaft ( 1) arranged space (7) remains, which merges upwards into the cylindrical space part (3) of the hollow cylinder (2). A flowable medium with a high specific weight or heavy metal balls, e.g. tungsten with an addition of lubricant, which is introduced into the eccentrically arranged space (7), rise when the speed is increased to a large extent from the eccentrically arranged space (7) into the cylindrical part of the space above ( 3) of the hollow cylinder (2) and then no longer act as an unbalance means, since there is evenly distributed around the axis of the drive shaft (1). This reduces the impact force of the hammer mechanism with increasing speed.

Description

Die Erfindung betrifft einen Tiefenrüttler zum Verdichten des Baugrundes mit den im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Merkmalen.The invention relates to a deep vibrator for compacting the subsoil with the in the preamble of Claim 1 specified features.

Tiefenrüttler werden unter der Einwirkung ihrer Rüttelbewegung in den Boden eingerüttelt und wieder hochgezogen, wobei sich das durchfahrene Erdreich im Wirkungsbereich des Tiefenrüttlers verdichten soll.Deep vibrators are shaken into the ground and again under the action of their shaking movement pulled up, whereby the soil driven through is supposed to compact in the area of action of the deep vibrator.

Die Erfahrung hat ergeben, daß zum Versenken eines Tiefenrüttlers eine große Drehzahl des Schwingungserzeugers von etwa 3000 U/min bei gleichzeitig geringer Unwucht vorteilhaft ist, während beim Hochziehen des Tiefenrüttlers und dem dabei gleichzeitig erfolgenden Verdichtungsvorgang eine niedrig« Drehzahl des Schwingungserzeuger von etwa 1000 U/min, verbunden mit einer möglichst großen Unwucht, den besten Verdichtungseffekt ergibtExperience has shown that to sink a deep vibrator a high speed of the vibration generator of about 3000 rpm with simultaneously low imbalance is advantageous, while pulling up the Deep vibrator and the simultaneous compaction process a low «speed of the Vibration generator of around 1000 rpm, combined with the largest possible imbalance, the best Compaction effect results

Bei einem Tiefenrüttler dieser Bauart (DE-OS 48 403) besteht das Schwunggewicht aus zwei gemeinsam mit der Antriebswelle umlaufenden Teilen, von denen sich eines unter der mit steigender Drehzahl auf es einwirkenden Zentrifugalkraft entgegen der Rückstellkraft von Rückhaltefedern radial von dem anderen Unwuchtmittel weg derart verschiebt, daß damit ein Teil der ursprünglichen Unwucht kompensiert wird. Der Schwingungserzeuger funktioniert ohne Drehrichtungswechsel, lediglich in Abhängigkeit von seiner Drehzahl. Nachteilig ist an dem beschriebenen Schwingungserzeuger die Vielzahl der sich gegenseitig verstellbaren Mechanismen und deren Anfälligkeit bei den sehr rauhen Betriebsverhältnissen.In a deep vibrator of this type (DE-OS 48 403) the flyweight consists of two together with the drive shaft rotating parts, one of which is below the one with increasing speed on it acting centrifugal force against the restoring force of retaining springs radially from the shifts other unbalance means away in such a way that it compensates for part of the original unbalance will. The vibration generator works without changing the direction of rotation, only as a function of its speed. The disadvantage of the vibration generator described is the large number of mutually adjustable mechanisms and their susceptibility to the very rough operating conditions.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Tiefenrüttler mit einen Schwingungserzeuger zu erbringen, dessen Unwucht aus fließfähigen oder quasi fließfähigen Mitteln besteht, die sich drehzahlabhängig, jedoch ohne Drehrichtungswechsel derart einstellen, daß die Unwucht bei zunehmender Drehzahl abnimmt.The invention is based on the object of providing a deep vibrator with a vibration generator, whose imbalance consists of flowable or quasi-flowable agents, which are dependent on the speed, however, without changing the direction of rotation, set so that the imbalance decreases with increasing speed.

Die Aufgabe wird mit den im kennzeichnenden Teil des Hauptanspruchs angegebenen Maßnahmen gelöst.The task is solved with the measures specified in the characterizing part of the main claim.

Der Schwingungserzeuger des Tiefenrüttlers gemäßThe vibration generator of the depth vibrator according to

der Erfindung hat den Vorteil, daß er völlig wartungsfrei und zuverlässig arbeitet Seine Konstruktion ist einfach und daher billig herzustellen.the invention has the advantage that it is completely maintenance-free and reliable. Its construction is simple and therefore cheap to manufacture.

ίο Weitere Ausgestaltungen des Tiefenrüttlers gemäß der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.ίο Further configurations of the deep vibrator according to of the invention are specified in the subclaims.

Die Erfindung ist nachstehend anhand der ZeichnungThe invention is described below with reference to the drawing

durch Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigtexplained in more detail by exemplary embodiments. It shows

F i g. 1 einen Längsschnitt durch den unteren Teil eines Tiefenrüttlers,F i g. 1 a longitudinal section through the lower part of a depth vibrator,

F i g. 2 die perspektivische Darstellung eines Schwingungserzeugers gemäß Fig. 1,F i g. 2 shows the perspective illustration of a vibration generator according to Fig. 1,

F i g. 3 einen Längsschnitt durch ein zweites Ausführungsbeispiel, F i g. 3 a longitudinal section through a second embodiment,

F i g. 4 die perspektivische Darstellung eines Schwingungserzeugers gemäß F i g. 3 undF i g. 4 the perspective view of a vibration generator according to FIG. 3 and

F i g. 5 einen Schwingungserzeuger mit einer Drosselklappe. F i g. 5 a vibration generator with a throttle valve.

Wie aus F i g. 1 und F i g. 2 ersichtlich, ist um die Antriebswelle 1 herum ein diese koaxial umgebender, an beiden Enden verschlossener Hohlzyündtr 2 angeordnet und mit der Antriebswelle 1 fest verbunden. Von dem so umschlossenen Hohlraum 3 ist im unteren Bereich 4 ein Raumteil S durch Wände 6 derart abgetrennt, daß dort nur noch ein zur Antriebswelle 1 exzentrisch angeordneter Raumteil 7 verbleibt, der mit dem restlichen Hohlraum in Verbindung steht. Dieser Raumteil 7 ist mit einem fließfähigen Medium, mit hohem spezifischem Gewicht, wie beispielsweise Quecksilber, oder mit Kugeln aus Schwermetall, z. B. Wolfram, und einer Zugabe von öl gefüllt und ergibt so ein Schwunggewicht, das je nach Dimensionierung des Schwingungserzeugers bis 2:u einer bestimmten Drehzahl in dem Raumteil 7 verbleibt. Mit wachsender Drehzahl steigt das fließfähige Medium infolge der auf es einwirkenden Zentrifugalkraft in den oberen, zylindrischen Bereich des Hohlraums 3 im Hohlzylinder 2 auf und verteilt sich dort konzentrisch zu der Drehachse und damit die Zentrifugalkraft ausgleichend auf der Innenseite der Wand des Hohlzylinders 2. Nur noch der im exzentrisch zur Antriebswelle ! angeordneten Raumteil 7 verbliebene Rest des fließfähigen Mediums verursacht eine entsprechend verminderte Unwucht.As shown in FIG. 1 and F i g. 2, there is a coaxially surrounding drive shaft 1 around the drive shaft 1 both ends of closed Hohlzyündtr 2 arranged and firmly connected to the drive shaft 1. from the cavity 3 enclosed in this way is in the lower region 4 a spatial part S through walls 6 in this way separated, that there remains only one to the drive shaft 1 eccentrically arranged space part 7 with communicates with the rest of the cavity. This space part 7 is with a flowable medium high specific weight, such as mercury, or with balls made of heavy metal, e.g. B. Tungsten, and an addition of oil and thus results in a swing weight that, depending on the dimensions of the Vibration generator to 2: u a certain speed in the space part 7 remains. With growing Speed increases the flowable medium due to the centrifugal force acting on it in the upper, cylindrical area of the cavity 3 in the hollow cylinder 2 and is distributed there concentrically to the Axis of rotation and thus the centrifugal force balancing on the inside of the wall of the hollow cylinder 2. Only nor the one im eccentric to the drive shaft! arranged space part 7 remaining remainder of the flowable Medium causes a correspondingly reduced imbalance.

Die Verteilung des fließfähigen Mediums in dem exzentrischen Raumteil 7 und im zylindrischen oberen Bereich des Hohlraums 3 des Hohlzylinders 2 in Abhängigkeit von der Drehzahl kann, wie aus F i g. 3 und Fig.4 zu ersehen ist, durch entsprechende Formgebung der Wand über dem unteren Bereich 4 beeinflußt werden, z. B. durch eine Einschnürung der Wand, über der ein Ringraum 10 gebildet ist. Die Verteilung kann auch mittels einer in Fig. 5 dargestellten Drosselklappe 8 beeinflußt werden. Die Drossel-The distribution of the flowable medium in the eccentric space part 7 and in the cylindrical upper Area of the cavity 3 of the hollow cylinder 2 as a function of the speed, as shown in FIG. 3 and FIG. 4 can be seen by corresponding shaping of the wall above the lower area 4 be influenced, e.g. B. by a constriction of the wall over which an annular space 10 is formed. the Distribution can also be influenced by means of a throttle valve 8 shown in FIG. The throttle

bo klappe 8 kann dabei mit ihrem Eigengewicht oder mit einer auf sie einwirkenden Belastung, z. B. durch eine Feder 9, das Aufsteigen des fließfähigen Mediums aus dem exzentrischen Raumteil 7 bis zu einer gewünschten Drehzahl verzögern. Ferner ist der Grad der Füllung des exzentrischen Raumteils 7 maßgebend für den von der Drehzahl abhängigen Beginn des Aufsteigens des fließfähigen Mediums in den oberen zylindrischen Bereich des Hohlraums 3.bo flap 8 can with its own weight or with a load acting on them, e.g. B. by a spring 9, the rise of the flowable medium from delay the eccentric space part 7 up to a desired speed. Furthermore, the degree of filling of the eccentric space part 7 decisive for the speed-dependent beginning of the ascent of the flowable medium into the upper cylindrical area of the cavity 3.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims (4)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Tiefenrüttler zum Verdichten des Baugrundes mit einem Unwucht-Schwingungserzeuger, dessen Antriebswelle, die sich koaxial im Rüttlergehäuse erstreckt, von einem Motor mit veränderbarer Drehzahl antreibbar ist und die mit einem exzentrischen Schwunggewicht versehen ist, dessen Exzentrizität in Abhängigkeit von der Drehzahl der Antriebswelle selbsttätig veränderlich ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebswelle (1) mit einem sie koaxial umgebenden Hohlzylinder (2) verbunden iss, von dessen Hohlraum (3) im unteren Bereich (4) ein Raumteil (5) durch Wände (6) derart abgetrennt ist, daß dort ein exzentrisch zur Antriebswelle (1) angeordneter Raumteil (7) von beliebiger Form verbleibt, in den als Schwunggewicht ein fließfähiges Medium mit hohem spezifischem Gewicht eingefüllt ist.1. Deep vibrator for compacting the subsoil with an unbalance vibration generator, whose Drive shaft, which extends coaxially in the vibrator housing, from a motor with variable Speed can be driven and which is provided with an eccentric flywheel whose eccentricity is automatically variable depending on the speed of the drive shaft, thereby characterized in that the drive shaft (1) is connected to a hollow cylinder (2) surrounding it coaxially, from the cavity thereof (3) in the lower area (4) a space part (5) is separated by walls (6) in such a way that there is a eccentric to the drive shaft (1) arranged space part (7) of any shape remains in the A flowable medium with a high specific weight is filled as a swing weight. 2. Tiefenrüttler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Raumteil (7) mit Kugeln aus einem Schwermetall und mit einem Schmiermittel gefüllt ist2. Deep vibrator according to claim 1, characterized in that that the space part (7) filled with balls made of a heavy metal and with a lubricant is 3. Tiefenrüttler nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der zylindrische obere Teil des Hohlzylinders (2) derart eingeschnürt ist, daß an seinem oberen Ende ein Ringraum (10) gebildet ist.3. depth vibrator according to claim 1 or 2, characterized in that the cylindrical upper part of the Hollow cylinder (2) is constricted in such a way that an annular space (10) is formed at its upper end. 4. Tiefenrüttler nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die mit dem oberen Bereich des Hohlraums (3) in Verbindung stehende Seite des exzentrisch zur Antriebswelle (1) angeordneten Raumteils (7) mit einer in Schließrichtung vorbelasteten Drosselklappe (8) abgedeckt ist.4. depth vibrator according to claim 1 or 2, characterized in that the with the upper region of the Cavity (3) connected side of the eccentric to the drive shaft (1) arranged Space part (7) is covered with a throttle valve (8) preloaded in the closing direction.