DE3805585A1 - Bodenverdichter - Google Patents

Description

Eine herkömmliche Bauform eines Nachlauf-Rüttelbodenverdichters weist eine einzige Schwingungs- oder Rüttelwalze auf, die zwischen einem Paar von Stirnplatten angelenkt ist. Nachlauf- Bodenverdichter werden häufig verwendet, um den Boden in Gräben zu verdichten; wegen der vorhandenen Stirnplatten bei einer Einzelwalzeneinheit kann der Boden in der Nähe der Wände des Grabens nicht in der erforderlichen Weise verdichtet werden. Bei tiefen Gräben werden Bodenverdichter häufig fernbedient, um das Erfordernis zu beseitigen, daß der Arbeiter selbst im Graben steht. Bei der Verwendung von Einzelwalzen-Bodenverdichtern ist jedoch Handarbeit erforderlich, um den Boden in der Nähe der Wände des Grabens zu verdichten, so daß es erforderlich ist, daß die Arbeiter sich in einer möglicherweise gefährlichen Position in dem tiefen Graben befinden.

In jüngerer Zeit hat man Doppelwalzen-Bodenverdichter verwendet, die eine einzelne oder mittige, vertikale Tragplatte aufweisen, wobei eine Walze von jeder Seite der Platte nach außen vorsteht. Der Doppelwalzenverdichter hat den Vorteil, daß kein Tragrahmen vorhanden ist, der sich außerhalb der Enden der Walze befindet, so daß die Walze verwendet werden kann, um den Boden in unmittelbarer Nähe der Wände des Grabens oder einer vertikalen Wand zu verfestigen.

Bei Doppelwalzen-Bodenverdichtern, die man in der Vergangenheit verwendet hat, handelt es sich jedoch um Bauformen mit einem steifen, nicht-angelenkten Rahmen, und das Lenken wurde vorge­ nommen, indem man die jeweilige Walze sowie die hinteren An­ triebsräder über unabhängige Hydraulikmotoren angetrieben hat. Bei Verwendung eines starren Rahmens kann der Verdichter nicht schwimmen, so daß eine Tendenz besteht, hohe Stellen zu verdichten, jedoch tiefe Stellen in nicht adäquater Weise zu verdichten.

Die Erfindung bezieht sich auf einen verbesserten Nachlauf- Bodenverdichter mit einer neuartigen Doppelrüttelwalzen­ konstruktion sowie angelenktem Rahmen. Gemäß der Erfindung weist der Bodenverdichter eine hintere Einheit mit einem Paar von Antriebsrädern sowie einen vorderen Rahmen auf, der mit dem vorderen Ende der hinteren Einheit über eine Gelenk­ verbindung verbunden ist.

Mit dem vorderen Rahmen ist über schwingungsfreie Halterungen ein Walzenrahmen verbunden, der eine vertikale Tragplatte aufweist, und eine horizontale Achse ist zur Drehung gegenüber der Platte angelenkt. Ein Paar von Verdichtungswalzen sind an der Achse zu beiden Seiten der mittleren Tragplatte montiert, und die mittlere Platte sowie die Achse bilden die einzige Halterung für die Walzen, wobei weder ein äußerer Rahmen noch eine äußere Abstützung sich außerhalb der Enden der Walzen befinden.

Zum Antrieb der Walzen ist eine Antriebseinheit, wie z. B. ein Hydraulikmotor, an der Tragplatte montiert und über ein Zahn­ radgetriebe mit der Achse verbunden.

Außerdem ist eine Erregereinheit oder eine Schwingungs- bzw. Rütteleinheit am oberen Ende des Walzenrahmens montiert und beaufschlagt den Walzenrahmen und die Walzen mit einer Schwingungs- oder Rüttelbewegung.

Da die Walzen von der Achse vorkragen, die von der mittleren Tragplatte getragen ist, befinden sich keine Rahmenteile außen an den Enden der Walze, so daß die Walzen den Boden in unmittel­ barer Nähe einer vertikalen Wand oder eines entsprechenden Hindernisses verdichten können. Außerdem können die Walzen ohne weiteres zu Wartungszwecken abgenommen werden, oder aber um die Walzen durch andere Walzen unterschiedlicher Größe zu ersetzen, indem man lediglich die Haltemuttern entfernt, die auf die Enden der Achse aufgeschraubt sind.

Da der vordere Rahmen mit der hinteren Antriebseinheit über eine Gelenkverbindung verbunden ist, können sich die Walzen sowohl mit einer vertikalen als auch einer horizontalen Drehbewegung gegenüber der hinteren Antriebseinheit bewegen, so daß der Verdichter auf dem Gelände schwimmen kann und dadurch für eine gleichmäßigere Verdichtung von höheren und niedrigeren Bereichen sorgen kann.

Da die Schwingungs- oder Rütteleinheit am Walzenrahmen montiert ist, der mit dem vorderen Rahmen über schwingungsfreie Halterungen verbunden ist, wird die Schwingungsübertragung auf den vorderen Rahmen und die hintere Antriebseinheit minimal.

Die Räder der hinteren Antriebseinheit sowie die Walzen sind angetrieben, so daß eine bessere Bodenhaftung erzielt wird.

Die Erfindung wird nachstehend, auch hinsichtlich weiterer Merkmale und Vorteile, anhand der Beschreibung von Ausführungs­ beispielen und unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung des erfindungs­ gemäßen Bodenverdichters;

Fig. 2 eine Seitenansicht des vorderen Endes des Bodenverdichters, teilweise mit Wegbrechungen;

Fig. 3 einen Vertikalschnitt längs der Linie III-III in Fig. 2;

Fig. 4 eine vergrößerte Teilschnittansicht zur Erläuterung des Walzenantriebsmechanismus; und in

Fig. 5 eine vergrößerte Teilschnittansicht der Gelenkverbindung zwischen der hinteren Antriebseinheit und dem vorderen Rahmen.

In Fig. 1 erkennt man einen Rüttelbodenverdichter mit einer hinteren Antriebseinheit 1 mit einem Paar von Rädern 2, die in herkömmlicher Weise von einer Brennkraftmaschine 3 ange­ trieben sind, die an der hinteren Antriebseinheit 1 montiert ist.

Ein vorderer Rahmen 4 ist mit der hinteren Antriebseinheit 1 verbunden und weist ein Paar von beabstandeten vertikalen Platten 5 auf, deren hintere Enden 6 sich nach unten erstrecken und miteinander mit einem im allgemeinen rechteckigen horizontalen Träger 7 verbunden sind, wie es Fig. 5 zeigt. Der Rahmen 4 ist mit der hinteren Antriebseinheit 1 mit einer Gelenkverbindung 8 verbunden, die ein Rohr 9, welches in ausgefluchteten Öffnungen in den Wänden des Trägers 7 angebracht ist, und ein Paar von Lagern 10 aufweist, die in den Enden des Rohres 9 befestigt sind. Eine Achse 11 ist innerhalb der Lager 10 gelagert, und die Enden der Achse 11 sind mit im allgemeinen L-förmigen Trägern 12 verbunden, die zur Drehung um eine vertikale Achse 13 angebracht sind, welche wiederum von Trägern 14 getragen ist, die an der hinteren Antriebseinheit befestigt sind. Die Gelenkverbindung 8 selbst ist von herkömmlicher Bauart und ermöglicht es dem vorderen Rahmen 4, sich um die Achse der Achse 11 sowie um die vertikale Achse der Achse 13 zu drehen.

Die vorderen Enden der Platten 5 sind mit einer Querplatte 15 verbunden, wie es Fig. 1 zeigt.

Der Bodenverdichter weist ferner einen Walzenrahmen 16 auf, der aus einem Paar von parallelen, beabstandeten vertikalen Platten 17 besteht, die außerhalb der jeweiligen Platten 5 des Rahmens 4 angeordnet sind. Die vorderen Enden der Platten 17 sind mit den entsprechenden Platten 5 über Schrauben 18 verbunden, welche sich durch elastische schwingungsfreie Halterungen 19 erstrecken, die sich zwischen den Platten befinden. In gleicher Weise sind die hinteren Enden der Platten 17 mit den entsprechenden Platten 5 mit Schrauben 20 verbunden, die sich durch elastische, schwingungsfreie Halterungen 21 erstrecken. Die schwingungsfreien Halterungen 19 und 21 haben die Tendenz, die Schwingungsübertragung vom Walzenrahmen 16 auf den Rahmen 4 sowie auf die hintere Antriebseinheit 1 minimal zu machen.

Ein Querrahmen 22 verbindet die unteren Enden der Platten 17, wobei er sich unter die Platten 5 des Rahmens 4 erstreckt, und eine Erreger-, Schwingungs- oder Rütteleinheit 23 ist am Querrahmen 22 montiert. Die Rütteleinheit 23 ist von herkömmlicher Bauart und von einem Hydraulikmotor 24 ange­ trieben, wobei sie einen Exzentergewichtsmechanismus aufweist, der den Walzenrahmen 16 mit einer Schwingungs- oder Rüttel­ bewegung beaufschlagt.

Der Walzenrahmen 16 hat weiterhin eine zentrale vertikale Tragplatte 25, die an dem Querrahmen 22 befestigt ist und sich nach unten erstreckt. Ein Paar von Gehäuseabschnitten 26 sind mit Schrauben 27 an gegenüberliegenden Seiten der Tragplatte 25 befestigt und umgeben eine zentrale Öffnung 28 in der Trag­ platte 25.

Wie am deutlichsten in Fig. 4 dargestellt, ist eine Achse 29 in den Gehäuseabschnitten 26 mit einem Paar von Lagern 30 gelagert, die in den jeweiligen Gehäuseabschnitten 26 montiert sind. Die Enden der Achse 29 stehen durch Öffnungen in den jeweiligen Gehäuseabschnitten 26 vor, und jedes vorstehende Ende der Achse 29 ist mit einem Keil 31 an der zentralen Nabe 32 einer Walze 33 befestigt. Jede Walze ist mit einer im allgemeinen zylindrischen Außenschale 34 und einer Innenwand 35 ausgebildet, welche die äußere Schale mit der Nabe 32 ver­ bindet.

Wie in Fig. 4 dargestellt, sind die äußeren Enden der Achse 29 mit Gewinden versehen und nehmen Beilagscheiben und Muttern 36 auf, welche die Walzen 33 auf den Enden der Achse 29 festhalten.

Um die Walzen 33 anzutreiben, ist ein Zahnrad 37 auf dem zentralen Bereich der Achse 29 festgekeilt, und das Zahnrad 37 steht mit einem Zahnrad oder Ritzel 38 in Eingriff, welches an der Antriebswelle 39 eines Hydraulikmotors 40 angebracht ist. Der Hydraulikmotor 40 ist, wie in Fig. 2 dargestellt, in einer Öffnung in einem der Gehäuseabschnitte 26 angebracht. Mit einer solchen Antriebsanordnung treibt der Hydraulikmotor 40 im Betrieb das Ritzel 38, welches wiederum das Zahnrad 37 antreibt, um die Walzen 33 zu drehen.

Während in den Figuren der Zeichnung ein einziger Motor dargestellt ist, der über das Getriebe die beiden Walzen 33 antreibt, ist es selbstverständlich auch möglich, separate Antriebseinheiten für jede Walze vorzusehen.

Falls erwünscht, kann ein nicht dargestelltes Abstreif- oder Kratzblech in Zusammenwirkung mit den Walzen 33 verwendet werden. Das Kratzblech kann mit der Unterkante der zentralen Tragplatte 25 verbunden sein und wirkt in der Weise, daß es Erde oder andere Materialien, die an der Oberfläche der Walze haften, abstreift bzw. abkratzt.

Die Walze kann entweder eine glatte Oberfläche aufweisen oder aber eine Druckstempelwalze sein, wie es den jeweiligen Erfordernissen entspricht.

Da die Walzen 33 nur von der zentralen vertikalen Tragplatte 25 getragen sind, sind keinerlei Endrahmenteile oder Abstützungen vorgesehen, die sich an den Enden der Walzen 33 befinden. Somit können die Walzen 33 sich in unmittelbarer Nähe einer vertikalen Wand oder Begrenzung bewegen.

Die Gelenkverbindung 8 zwischen der hinteren Antriebseinheit 1 und dem vorderen Rahmen 4 ermöglicht es, daß der Bodenverdichter auf dem Gelände schwimmt, so daß eine gleichmäßige Bodenver­ dichtung gewährleistet ist, unabhängig davon, ob der Boden Hügel oder Vertiefungen aufweist.

Da die Rütteleinheit am Walzenrahmen montiert ist, dient sie dazu, den Walzen ihre Schwingungs- oder Rüttelbewegung zu erteilen. Die schwingungsfreien Halterungen oder Aufhängungen 19 und 21, welche den Walzenrahmen 16 mit dem vorderen Rahmen 4 verbinden, haben jedoch den Vorteil, daß sie die Schwingungs­ übertragung auf die hintere Antriebseinheit 1 minimal machen.

Claims (11)

1. Bodenverdichter, gekennzeichnet durch

• - eine hintere Antriebseinheit (1), die mit Antriebsrädern (2) versehen ist,
• - einen ersten Rahmen (4), der mit einer Gelenkverbindung (8) mit der hinteren Antriebseinheit (1) verbunden ist,
• - einen zweiten Rahmen (16), der mit dem ersten Rahmen (4) verbunden ist und eine vertikale Tragplatte (25) aufweist,
• - eine horizontale Achse (29), die drehbar an der Tragplatte (25) gelagert ist,
• - ein Paar von Walzen (33), die an der Achse (29) montiert und zu beiden Seiten der Tragplatte (25) positioniert sind, wobei die Achse (29) nur von der Tragplatte (25) getragen ist,
• - eine Antriebseinrichtung (38-40) zum Antreiben der Walzen (33), und
• - eine Rütteleinrichtung (23), die an dem zweiten Rahmen (16) montiert ist, um die Walzen (33) mit einer Schwingungs- oder Rüttelbewegung zu beaufschlagen.

2. Bodenverdichter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Rahmen (4) und der zweite Rahmen (16) über eine Schwingungs-Isoliereinrichtung (19, 21) miteinander verbunden sind.

3. Bodenverdichter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Rahmen (4) ein Paar von im allgemeinen parallelen ersten Rahmenteilen (5) aufweist, daß der zweite Rahmen (16) ein Paar von im allgemeinen parallelen zweiten Rahmenteilen (17) aufweist, und daß die Tragplatte (25) zwischen den zweiten Rahmenteilen (17) angeordnet ist.

4. Bodenverdichter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zweiten Rahmenteile (17) seitlich außerhalb der ersten Rahmenteile (5) angebracht sind.

5. Bodenverdichter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebseinrichtung (38-40) einen Antrieb (40), der an den zweiten Rahmenteilen (17) angebracht ist, sowie Zahn­ räder (38, 39) aufweist, welche den Antrieb (40) und die Achse (29) miteinander verbinden.

6. Bodenverdichter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahnräder (38, 39) ein erstes Zahnrad (38), das mit dem Antrieb (40) verbunden ist, und ein zweites Zahnrad (39) aufweisen, das mit dem ersten Zahnrad (38) kämmt und an der Achse (29) angebracht ist.

7. Bodenverdichter, gekennzeichnet durch

• - eine Antriebseinheit (1) mit einem Paar von Antriebsrädern (2),
• - einen ersten Rahmen (4), der mit einer Gelenkverbindung mit einem Ende der Antriebseinheit (1) verbunden ist, wobei die Gelenkverbindung (8) so aufgebaut und angeordnet ist, daß sie dem ersten Rahmen (4) eine Drehbewegung in horizontaler und vertikaler Richtung relativ zur Antriebseinheit (1) ermöglicht,
• - einen zweiten Rahmen (16), der mit dem ersten Rahmen (4) verbunden ist und eine im allgemeinen vertikale Tragplatte (25) mit einer zentralen Öffnung (28) aufweist, wobei eine horizontale Achse (29) sich durch die Öffnung (28) erstreckt und drehbar bezüglich der Tragplatte (25) gelagert ist,
• - Walzen (33), die jeweils an einem Ende der Achse (29) ange­ bracht sind, wobei die Walzen (33) sich zu beiden Seiten der Tragplatte (25) befinden,
• - eine Antriebseinrichtung (38-40), die an der Tragplatte (25) angebracht und betriebsmäßig mit der Achse (29) verbunden ist, um die Walzen (33) zu drehen, und
• - eine Schwingungs- oder Rütteleinrichtung, die am zweiten Rahmen (16) angebracht ist, um den Walzen (33) eine Schwingungs­ oder Rüttelbewegung zu erteilen.

8. Bodenverdichter nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein Paar von Gehäuseabschnitten (26) vorgesehen sind, die an gegenüberliegenden Seiten der Tragplatte (25) befestigt sind und in ihrem Innenraum die Öffnung (28) bilden, und daß den Gehäuseabschnitten (26) Lager (33) zugeordnet sind, welche die Achse (29) drehbar lagern.

9. Bodenverdichter nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß Schwingungsdämpfungseinrichtungen (19, 21) den ersten Rahmen (4) und den zweiten Rahmen (16) miteinander verbinden.

10. Bodenverdichter nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Rahmen (4) ein Paar von im allgemeinen parallelen ersten Platten (5) aufweist, daß der zweite Rahmen (16) ein Paar von im allgemeinen parallelen zweiten Platte (17) aufweist, die parallel zu den ersten Platten (5) angeordnet sind, und daß der zweite Rahmen (16) eine Querstrebe (22) aufweist, welche die zweiten Platten (17) miteinander verbindet, wobei die Rütteleinrichtung (23) von der Querstrebe (22) getragen ist.

11. Bodenverdichter nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die zweiten Platten (17) seitlich außerhalb der ersten Platten (5) angeordnet sind, daß die Querstrebe (22) sich unterhalb der ersten Platten (5) erstreckt, und daß die Rütteleinrichtung (23) zwischen den ersten Platten (5) ange­ ordnet ist.