DE4400282A1

DE4400282A1 - Kanten-Plattenverdichter

Info

Publication number: DE4400282A1
Application number: DE19944400282
Authority: DE
Inventors: Alfred Soeder
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1994-01-07
Filing date: 1994-01-07
Publication date: 1995-07-13

Description

Es ist bekannt, daß Plattenverdichter üblicher Bauart zum ver dichten von hydraulisch-gebundenen Tragschichten, Mineralbeton Erde, bituminöse Schichten und ähnlichem mehr, von Hand geführt werden, oder im Front- und Heckanbau an Trägerfahrzeugen ange baut sind. Desweiteren gibt es speziell entwickelte Plattenver dichter mit einer Anbaumöglichkeit an Baggern und Radlader auslegern.

Mit all diesen Geräten können nur Flächenverdichtungen in horizontaler Lage, sowie in der schiefen Ebene ausgeführt werden. Im Kantenbereich des Verdichtungsgutes entstehen Auf wulstungen oder Abflachungen. Desweiteren wird dieser Bereich nicht vorschriftsmäßig verdichtet. Dieses kann nicht verhindert werden, da im Flankenbereich der notwendige Gegendruck nicht vorhanden ist.

Erfolgt ein nachträgliches Andrücken der Kanten, so entsteht hierbei ein Aufwulsten nach oben. Dadurch wird die Ebenfläch igkeit und der Vordichtungsgrad beeinträchtigt. Ebenso entsteht dadurch eine poröse Oberfläche, in der das Sickerwasser ein tritt. Dieses wiederum verursacht im Laufe der Jahre durch Frosteinwirkung und Ärosoin eine Zerstörung des Randbereiches der Tragschicht, welche sich wiederum in dem Oberbau fortsetzt und diesen ebenfalls beeinträchtigt.

Der in den Ansprüchen 1 bis 7 angegebenen Erfindung liegt das Problem zugrunde, ein Verdichtungsgerät zu schaffen, welches die vorab beschriebenen Mängel beseitigt und dadurch optimale Verdichtungswerte erzielt, und nach Möglichkeit zwischen Vorder- und Hinterachse des Trägerfahrzeuges angeordnet ist.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbeson dere darin, daß der Kantenbereich, durch die Verstell- und auswechselbare Winkelplatte und durch das Anpressen dieser im seitlichen Flankenbereich optimal verdichtet wird. Dadurch wiederum wird die Qualität der ausgeführten Arbeiten erhöht und die Lebensdauer der Straße verlängert.

Desweiteren kann dadurch die Schüttbreite des Planums ver mindert werden. Dies bewirkt bei der Erstellung des Straßen körpers eine enorme Materialeinsparung. Gleichzeitig werden wiederum daraus bei der Herstellung - trotz steigender Quali tät - hohe Materialkosteneinsparungen erzielt.

Die Anordnung zwischen Vorder- und Hinterachse bewirkt eine bessere Seitenführung und ergibt eine optimale Flankenan pressung. Desweiteren bleiben Front- und Heckanbauraum frei - wobei hierdurch gleichzeitig die herkömmlichen Verdichter betrieben, bzw. andere Geräte mitgeführt werden können.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist in den Ansprüchen 1 bis 7 angegeben.

Eine Weiterbildung nach Anspruch 1 ermöglicht es, mit dem Verdichter, Abkantungen mit unterschiedlichem Neigungswinkel durch Verstellen der seitlichen Gleitplatte zu verdichten. Desweiteren kann diese Gleitplatte durch eine schmälere oder durch eine breitere ausgetauscht werden. Dadurch können unter schiedliche Schichtstärken verdichtet werden, ohne, daß sich die Gleitplatte an der Kante auf das darunterliegende feste Material aufsetzen kann. Diese Platte läßt sich durch eine Waagrechte ersetzen, damit mit dem Gerät auch Flächenverdichtungen vorgenommen werden können - z. B. Bankette, Asphalt.

Die Weiterbildung nach den Ansprüchen 2, 3 und 4 ermöglicht es, mit dem Verdichter eine optimale Kantenanpressung zu erzielen - selbst dann, wenn das zu verdichtende Material keine gerad linige Seitenflanke aufweist.

Die Regelung der Anpreßkraft nach Anspruch 4 erbringt ihre Vorzüge bei Materialien mit unterschiedlicher Dichte, d. h., die Anpresskraft kann der unterschiedlichen Widerstandskraft des zu verdichtenden Materials angepaßt werden.

Durch das zwischengeschaltet- Sperrventil und dem Stickstoff speicher wird der Verdichter automatisch angepreßt, d. h. der Fahrer mit den Steuerschieber in Schwimmstellung und der Ver dichter wird durch das Material geführt.

Die Weiterbildung der Erfindung nach Anspruch 5 ermöglicht es, daß die Querneigung und der Einlaufwinkel stufenlos eingestellt werden kann. Die Veränderung der Querneigung wird erforderlich, wenn das zu verdichtende Material in einer anderen Neigung liegt als die Aufstandfläche des Trägerfahrzeuges.

Da verschiedenartige Materialien verdichtet werden sollen, ist eine Verstellung des Einlaufwinkels ebenso erforderlich. Sand zum Beispiel baut sich leicht vor der Platte auf und bildet einen Wulst. Deshalb muß also hier der Einlaufwinkel ver größert werden.

Bei anderen Materialien, z. B. HgT muß der Einlaufwinkel ver kleinert werden, da sonst der Verdichter nicht voll auf der Gleitplatte aufliegt - sondern nur auf der Hinterkante reitet.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird nachfolgend näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 den Plattenverdichter mit Tragrahmen und Schieberohr in der Seitenansicht,

Fig. 2 bis 4 die Wirkung der Querneigungseinstellung, sinn bildliche Darstellung,

Fig. 5 bis 8 den Einfluß des Parallelogrammes auf den Einlauf winkel des Verdichters,

Fig. 9 bis 11 die Vorteile der geteilten - abgewinkelten Gleit platte mit Vorspannzylinder,

Fig. 12 die Wirkung des Plattenverdichters mit abgewinkelter Gleitplatte und Vorspannzylinder bei wellenförmig eingebauter Seitenflanke des Verdichtungsgutes in der Draufsicht,

Fig. 13 den Hydraulik-Schaltplan des Vorspannzylinders mit Sperrventil und Stickstoffspeicher.

Beschreibung der Fig. 1 bis 13 Zu Fig. 1

1. Gleitplatte (Grundplatte)
2. Gleitplatte - Seitenteil wechselbar
3. Erreger (Unwucht) mit Keilriemenscheibe
4. Hydraulikmotor mit Keilriemenscheibe
5. Schwingmetallagerungen
6. Tragbleche
7. Verstellbarer Tragrahmen
8. Schieberohr
9. Schiebezylinder
10. Gewindespindel mit Feststellung
11. Gewindespindel mit Feststellung
12. Kardanische Aufhängung
13. Bundbolzen
14. Keilriemen
15. Lagerung

An der Gleitplatte (1) ist das Seitenteil (2) mit den Bund bolzen (13) befestigt. Dadurch läßt sich das Seitenteil in seiner Neigungslage verstellen und auswechseln. Bei dem zu ver dichtendem Planum sind verschiedene Neigungen der Seitenflanken vorgeschrieben. Dies erfordert daher eine Verstellmöglichkeit des Seitenteiles. Bei Bedarf kann dieses Seitenteil durch ein schmäleres ersetzt werden. Desweiteren kann es durch ein plan ebenes Seitenteil ausgetauscht werden.

Die Gleitplatte (1) ist in selbsttragender Konstruktion ausge führt und nimmt den Erreger (3), sowie den Hydraulikmotor (4) mit seinem Keilriemenantrieb auf.

Zwischen Gleitplatte (1) und den Tragblechen (6) sind zur Dämpfung der Schwingungen die Schwingmetallpuffer (5) ange ordnet.

Der Tragrahmen (7) ist zu den Tragblechen (6) höhen- und seitenverstellbar. Dies ist erforderlich, wenn weit außer halb des Trägerfahrzeuges oder ein wesentlich tiefer liegen des Planum verdichtet werden soll.

Das im Parallelogramm gelagerte Schieberohr (8) wird durch den Schiebezylinder (9) bewegt oder in seiner Lage fest gehalten. Von dem Schieberohr (8) das in der Lagerung (15) die kardanische Aufhängung (12) trägt, werden alle Höhen- und Seitenkräfte, die vom Verdichter kommen, auf das Träger fahrzeug übertragen. Dies bewirkt, daß der Verdichter in der erforderlichen Lage gehalten und geführt wird.

Durch die Gewindespindel (10) wird der Einlaufwinkel und durch die Gewindespindel (11) die Querneigung des Verdichters ein gestellt.

Zu Fig. 2 bis 4

1. Schieberohrträger (Parallelogramm)
2. Schieberohr
3. Tragarmen
4. Tragblech
5. Verdichter (Gleitplatte)

In der Fig. 2 ist der Verdichter in planebener Lage ohne Querneigung dargestellt.

In Fig. 3 und 4 ist die positive und die negative Quer neigung zu ersehen.

Die Funktion der Einstellvorrichtung hierzu ist aus der Be schreibung von Fig. 1 zu erkennen.

Zu Fig. 5 bis 8

In der Fig. 5 und 6 ist ein Verdichter ohne Parallelogramm dar gestellt. Wie in Fig. 5 zu ersehen, arbeitet der Verdichter über dem Niveau. Dadurch entsteht ein negativer Einlaufwinkel, folglich bildet sich vor der Gleitplatte ein Wulst.

Die Darstellung in Fig. 6 zeigt den Verdichter unter dem Niveau arbeitend im Einsatz. Wie zu erkennen, entsteht ein übergrößer positiver Einlaufwinkel - die Gleitplatte läuft auf der Hinterkante.

Daraus ergibt sich folglich eine nicht ausreichende Verdichtung, Wellenbildung und ein erhöhter Verschleiß an der Gleitplatte. In den Fig. 7 und 8 ist der Verdichter mit Parallelogramm dargestellt.

In Fig. 7 über Niveau - in Fig. 8 unter Niveau arbeitend. Es ist nur ein kleiner Einlaufwinkel vorgesehen, der in jeder Höhenlage gleich bleibt. Dadurch werden optimale Ver dichtungsergebnisse und eine planebene Fläche erzielt.

Zu Fig. 9, 10 und 11

1. Wirkrichtung der Verdichtungskraft P1
2. Wirkrichtung der Vorspann- bzw. Anpresskraft P2
3. Planum-Unterbau
4. Planum-Aufbau - Verdichtungsgut
5. Wulst
6. Absacken des Verdichtungsgutes
7. Plattenverdichter herkömmlicher Bauart
8. Plattenverdichter mit geteilter, abgewinkelter Gleitplatte.

Wie aus der Fig. 9 zu ersehen, wird mit dem Plattenverdichter (7) nicht bis zur Außenkante gefahren. Dadurch bildet sich im Außen bereich der Wulst (5), der unverdichtet bleibt.

In Fig. 10 ist ersichtlich, daß mit dem Plattenverdichter bis zur Außenkante gefahren wird. Da kein Gegendruck vorhanden ist, wird das zu verdichtende Material nach außen verdrängt. Dadurch wird ein Absacken (6) des Verdichters (7) hervorgerufen. Es entsteht keine ebene Fläche und der Randbereich ist nicht aus reichend verdichtet.

Aus der Fig. 11 ist der Einsatz des in Winkelform konstruierten Plattenverdichters (8) mit der Wirkung des Vorspannzylinders zu ersehen. Mit dem Verdichter wird an der Kante gefahren, ohne daß das zu verdichtende Material nach außen verdrängt werden, oder sich ein Wulst bilden kann. Dadurch werden die Flächen A und B, sowie der Kantenbereich optimal verdichtet.

Die Verdichtungskraft P1 wirkt wie in Fig. 9-11 zu ersehen ist, 90° winkelrecht zum Verdichter.

Die Vorspannkraft P2 wirkt quer zum Verdichter. Die Auftriebs kräfte, die durch die Schrägstellung des Gleitplattenaußen teiles entstehen, werden durch das erhöhte Verdichtergewicht ausgeglichen.

Zu Fig. 12

1. Plattenverdichter mit abgewinkelter Gleitplatte
2. Wellenförmig eingebaute Seitenflanke des Verdichtungsgutes
3. Hydraulikzylinder
4. Schieberohr
5. Fahrzeugrahmen

Wie in der Zeichnung 12 zu ersehen, wird der in dem Schiebe rohr (4) aufgehängte Plattenverdichter (1) mit dem Hydraulik zylinder (3) an die wellenförmig eingebaute Seitenflanke des Planums (2) angepreßt. Das Schieberohr (4) ist über ein Par allelogramm ohne seitlich abweichen zu können, mit dem Träger fahrzeug verbunden. Diese Verbindung ist erforderlich, um den Plattenverdichter seitlich zu führen.

Zu Fig. 13

1. Leitung für den Anschluß an den Steuerschieber des Träger fahrzeuges für die Betätigung (Spannen) kolbenstangen seitig des Anpreßzylinders
2. Leitung für den Anschluß am Steuerschieber für die Be tätigung der Kolbenbodenseite (Ausfahren).
3. separate Rücklaufleitung für Überdruckventil
4. Rückschlagventil
5. Hydraulikspeicher
6. Einstellbares Druckbegrenzungsventil
7. Manometer (zur Drucküberwachung)
8. Vorspannzylinder (Anpreßzylinder)

Funktionsbeschreibung des Vorspannzylinders (Anpreßzylinder) mit Sperrventil und Stickstoffspeicher

Strömt durch die Leitung (2) vom Steuerschieber kommend, Öl, so wird der Vorspannzylinder angefahren.

Das Sperrventil (4) sperrt die Leitung (1) ab, der Hydraulik speicher wird gefüllt, das überschüssige Öl, welches den einge stellten Wert des Druckbegrenzungsventiles (6) übersteigt, strömt durch die Leitung (3) in den Tank zurück.

Wird durch die Leitung (1) der Hydraulikstrom gelenkt, so führt der Vorspannzylinder (8) bis zu dem Widerstand ein, der den Gasvorspanndruck P1 im Hydraulikspeicher übersteigt. Nun wird dieser gefüllt, bis der Druck den eingestellten Wert des Druck begrenzungsventiles (6) übersteigt. Nun strömt das überschüssige Öl durch die Leitung (3) in den Tank zurück.

Nach dem Füllen des Hydraulikspeichers und dem Anlegen des ab gewinkeltem Plattenverdichters an die Seitenflanke des Verdich tungsgutes wird der Steuerschieber im Trägerfahrzeug in Schwimm stellung gegeben. Somit bewegt sich der Kolben (9) bei Gegen zug an der Kolbenstange wie eine Feder und der Plattenverdich ter gleitet mit seiner abgewinkelten Gleitplatte unter Vor spannung an der Seitenflanke des Verdichtungsgutes.

Claims

1. Kanten-Plattenverdichter dadurch gekennzeichnet, daß die Gleitplatte aus zwei Teilen besteht, welche im Winkel zu einander verstellbar und auswechselbar sind. Damit können planebene Flächen, insbesondere aber der Kantenbereich und die Seitenflanken - selbst bei verschiedenen Schichtstärken - verdichtet werden.

2. Kanten-Plattenverdichter nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß zur besseren Kantenverdichtung der Plattenverdichter mit einem Hydraulikzylinder an der Seitenflanke des Planums angepreßt wird. Dieser wiederum findet gleich zeitig zur seitlichen Verschiebung des Verdichters Verwendung.

3. Kanten-Plattenverdichter nach Anspruch 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, daß die Hydraulikanlage mit einem automatischem Sperr ventil, sowie mit einem Stickstoffspeicher ausgerüstet ist, welche den Hydraulikzylinder unter Vorspannung hat. Dadurch wird erreicht, daß bei nicht geradlinig einge bautem Planums die Anpreßkraft an der Seitenflanke gleichmäßig ist.

4. Kanten-Plattenverdichter dadurch gekennzeichnet, daß zur Regelung der Anpreßkraft bei unterschiedlicher Dichte des zu verdichtenden Materials die Hydraulikanlage mit einem verstellbaren Hydraulikdruckregler ausgestattet ist.

5. Kanten-Plattenverdichter nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß zur stufenlosen Einstellung der Querneigung und des Einlaufwinkels eine kardanische Aufhängung mit Verstellung und Arretierung zwischen Schieberohr und Tragbügel eingebaut ist.

6. Kanten-Plattenverdichter nach Anspruch 1 bis 5 dadurch gekennzeichnet, daß der Kanten-Plattenverdichter zur besseren Seiten führung zwischen der Vorder- und Hinterachse des Trägerfahrzeuges angeordnet ist.

7. Kanten-Plattenverdichter nach Anspruch 1 und 5 dadurch gekennzeichnet, daß der Verdichter durch ein Parallelogramm geführt wird, damit der Einlaufwinkel auch bei unterschied lichem Niveau gleich bleibt.