EP1429871B1 - Vibration generator for a soil compacting device - Google Patents
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- EP1429871B1 EP1429871B1 EP02774662A EP02774662A EP1429871B1 EP 1429871 B1 EP1429871 B1 EP 1429871B1 EP 02774662 A EP02774662 A EP 02774662A EP 02774662 A EP02774662 A EP 02774662A EP 1429871 B1 EP1429871 B1 EP 1429871B1
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Definitions
- the invention relates to a vibration exciter for a soil compacting device.
- Vibratory plates For the compaction of soils are designated among other things as "Schleppschwinger" Vibratory plates known.
- the vibration exciter For towing people, there is a vibration exciter off-center on a ground contact plate.
- the vibration exciter is usually a rotating unbalance shaft.
- Unbalance or centrifugal force tears the ground contact plate - because arranged off-center - up one side and forward, before returning the contact plate pushes down, whereby the compaction energy is introduced into the soil.
- the very simply constructed vibration exciter is thus able, not only but also to generate the vibration required for soil compaction to move the ground contact plate forward.
- Such Schleinger swing plates have excellent running behavior, in particular on difficult soils with high clay content and water content. Especially on such cohesive soils, it can be used in other types of vibratory plates come to difficulties in locomotion.
- the reason for that favorable behavior of towing plates is on a comparatively large amplitude of the vibrator and the presence of a permanent Reaction torque, the permanent with a suitable direction of rotation of the imbalance shaft a certain friction on the vibration generator opposite End of the ground contact plate causes due.
- Vibration exciters with two unbalanced shafts are e.g. from DE-4130231 or known from DE-3708922.
- the invention is based on the object, a vibration exciter for soil compaction indicate, on the one hand, the advantageous principle of the so-called Schleppschwingers is maintained and on the other hand a pre- and Return of the soil compacting device and a compaction at a standstill allows.
- An inventive vibration exciter for a soil compacting device has two imbalance shafts rotatably coupled to one another in a form-fitting manner, each carrying a first imbalance mass and a second imbalance mass, which rotatable on the imbalance shaft at least between two extreme positions is. It is thus possible for each unbalanced shaft, carried by it second imbalance mass to adjust so that their imbalance effect either with the effect The firmly attached first imbalance mass coincides and thus strengthens or counteracts the effect of the first imbalance mass and thus largely or completely compensated.
- an imbalance adjustment device which is the second Imbalance masses on the first and the second imbalance shaft positively and rotatably coupled in opposite directions.
- the unbalance adjustment device makes it possible to adjust the imbalance effects of the first and second imbalance shafts in such a way that - in extreme cases - only one of the unbalanced shafts with the ones carried by it Imbalanced masses produces an imbalance effect, while the imbalance effects compensate the imbalance masses on the other imbalance shaft, so that there is no imbalance. So it is possible, the so-called "mr value", the product of imbalance mass and imbalance radius, on the two Parallel unbalanced shafts installed unbalanced masses so change that at the respective maximum of one imbalance wave the other imbalance wave has a minimum mr value, ideally even zero.
- Vibration exciter system provided twice axially side by side. Contributes to this each imbalance shaft two axially displaced first imbalance masses and two associated rotatable second imbalance masses.
- the two additional (further) second imbalance masses on the first and the second imbalance shaft are by a second Imbalance adjustment in the same way as the two original second Imbalance masses positively coupled with each other.
- a steering device is provided with which the two imbalance adjustment are controllable.
- FIG. 1 shows a first embodiment of a vibration exciter according to the invention, with a first imbalance shaft 1 and a second imbalance shaft 2.
- the first imbalance shaft 1 is in a known manner by a non-illustrated Drive 3, z. B. a hydraulic motor or a coupling with a not shown Internal combustion engine, driven in rotation.
- first imbalance mass 6 On the first imbalance shaft 1, a first imbalance mass 6 is arranged while the second imbalance shaft 2 carries a first imbalance mass 7.
- the first imbalance masses 6, 7 can be integrally connected with the imbalance shaft 1, 2 carrying them become. It is also possible, the first imbalance masses 6, 7 z. B. with Fix screws on the unbalanced shafts 1, 2.
- first and the second imbalance shaft 1, 2 each carry a second imbalance mass 8, 9, however, not firmly connected to the imbalance shaft carrying them is, but is held by this rotatable.
- the second imbalance masses 8, 9 are each freely rotatably disposed on the first and second imbalance shaft 1, 2. It is also possible to realize only a limited rotation, the but should at least extend over a range of 180 °.
- the two second unbalanced masses 8, 9 are by an imbalance adjustment 10 positively coupled in opposite directions rotatable coupled together.
- the unbalance adjustment device 10 has two gears 11 and 12, wherein the Gear 11 with the second imbalance mass 8 of the first imbalance shaft 1 firmly connected is, while the meshing with the gear 11 gear 12 with the second Imbalance mass 9 is firmly connected to the second unbalanced shaft 2.
- the gear 11 is together with the second imbalance mass 8 on the first imbalance shaft 1 freely rotatable.
- a turning device 13 is provided on the second imbalance shaft 2, with which the relative position between the second imbalance mass 9 or the gear 12 on the one hand and the second unbalance shaft 2 on the other hand precisely can be set.
- the twisting device 13 is in its structure and its mode of operation in itself known. It has a hydraulically or pneumatically actuated piston-cylinder unit 14, with an adjusting element 15 in the interior of the second imbalance shaft 2 can be axially moved back and forth.
- the actuator 15 carries a pin 16, the grooves 17 in the second imbalance shaft 2 penetrates and in spiral grooves 18, on the inside of a second imbalance mass 9 bearing hub is formed, engages.
- the two second Adjust unbalance masses 8, 9 such that they either the first imbalance masses 6, counteract 7 (in Fig. 1 in the lower half of the image through the Position of the imbalance masses 6, 8 shown) or the effect of the first imbalance mass amplify (in Fig. 1 in the upper half of the image by the imbalance masses 7, 9).
- Fig. 2 shows different positions for the unbalanced shafts 1, 2 and the imbalance masses 6 to 9.
- Fig. 2b an intermediate position is shown. While the unbalanced shafts 1, 2 and the first unbalanced masses 6, 7 firmly supported by them unchanged from FIG. 2a) remained, with the help of the imbalance adjustment 10 the second unbalanced masses 8, 9 relative to the unbalanced shafts 1, 2 twisted. Both Unbalance shafts 1, 2 now achieve an approximately equal imbalance effect, but is directed alternately up and down. This creates the for the compression in the state very effective tilting vibration effect. A locomotion of Ground contact plate 19 and the entire soil compacting device takes place Not.
- Fig. 2c corresponds to a reversal of the state of Fig. 2a).
- the imbalance masses 6 and 8 of the first imbalance shaft 1 set so that their Superimposed effect, while the effects of imbalance masses 7, 9 on the compensate for second imbalance shaft 2.
- a movement in the opposite Direction (in Fig. 2c) to the right) is the result.
- Fig. 3 shows in plan view a second embodiment of the invention in a schematic Sectional view.
- the second embodiment corresponds to a doubling, i. H. Juxtaposing the first embodiment of FIG. 1.
- the same reference numerals used for the components already known from Fig. 1, the same reference numerals used.
- the first imbalance shaft 1 now carries next to the first imbalance mass 6 another first imbalance mass 20, while the second imbalance shaft 2 next to the first imbalance mass 7 carries another first imbalance mass 21. Likewise, the first bears Unbalanced shaft 1 in addition to the second imbalance mass 8 another second imbalance mass 22 and the second imbalance shaft 2 in addition to the second unbalanced mass 9 another second imbalance mass 23.
- the second unbalanced masses 8, 9 by the imbalance adjustment 10th are positively coupled in opposite directions rotatable, are also the other second imbalance masses 22 and 23 by a second imbalance adjustment device 24 rotatably coupled positively with each other.
- the functioning of the second unbalance adjustment device 24 corresponds to the first imbalance adjustment 10, so that can be dispensed with a detailed description.
- the interaction of the two imbalance adjustment 10 and 24 coordinated by a steering device, not shown, the can be easily handled by the operator.
- Fig. 4 shows a third embodiment of the invention, in which the center distance the two unbalanced shafts 1 and 2 has been increased. Because the two unbalanced shafts 1 and 2 and the imbalance masses 6 to 9 carried by them in principle correspond to the first embodiment of FIG. 1, is based on a repetition of Description omitted.
- This arrangement allows the axial distance between the two imbalance shafts 1 and 2 significantly increase, which allows the distance of the unbalanced shafts 1, 2 from the center also enlarge. This allows the drag effect improve.
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Description
Die Erfindung betrifft einen Schwingungserreger für eine Bodenverdichtungsvorrichtung.The invention relates to a vibration exciter for a soil compacting device.
Zur Verdichtung von Böden sind unter anderem als "Schleppschwinger" bezeichnete Vibrationsplatten bekannt. Bei Schleppschwingern sitzt ein Schwingungserreger außermittig auf einer Bodenkontaktplatte. Bei dem Schwingungserreger handelt es sich üblicherweise um eine rotierende Unwuchtwelle. Die von der Unwuchtwelle erzeugte Unwucht- bzw. Fliehkraft reißt die Bodenkontaktplatte - da außermittig angeordnet - an einer Seite hoch und nach vorne, bevor sie die Kontaktplatte wieder nach unten drückt, wodurch die Verdichtungsenergie in den Boden eingeleitet wird. Der sehr einfach aufgebaute Schwingungserreger ist somit in der Lage, nicht nur die für die Bodenverdichtung erforderliche Schwingung zu erzeugen, sondern auch die Bodenkontaktplatte vorwärts zu bewegen.For the compaction of soils are designated among other things as "Schleppschwinger" Vibratory plates known. For towing people, there is a vibration exciter off-center on a ground contact plate. The vibration exciter is usually a rotating unbalance shaft. The generated by the imbalance wave Unbalance or centrifugal force tears the ground contact plate - because arranged off-center - up one side and forward, before returning the contact plate pushes down, whereby the compaction energy is introduced into the soil. The very simply constructed vibration exciter is thus able, not only but also to generate the vibration required for soil compaction to move the ground contact plate forward.
Derartige Schleppschwinger-Platten weisen ein ausgezeichnetes Laufverhalten, insbesondere auf schwierigen Böden mit hohem Lehmanteil und Wassergehalt auf. Gerade auf derartigen bindigen Böden kann es bei anderen Bauarten von Vibrationsplatten zu Schwierigkeiten bei der Fortbewegung kommen. Der Grund für das vorteilhafte Verhalten von Schleppschwinger-Platten ist auf eine vergleichsweise große Amplitude des Schwingungserregers und auf das Vorhandensein eines ständigen Reaktionsmomentes, das bei geeigneter Drehrichtung der Unwuchtwelle permanent eine bestimmte Reibung an dem dem Schwingungserreger gegenüberliegenden Ende der Bodenkontaktplatte bewirkt, zurückzuführen.Such Schleinger swing plates have excellent running behavior, in particular on difficult soils with high clay content and water content. Especially on such cohesive soils, it can be used in other types of vibratory plates come to difficulties in locomotion. The reason for that favorable behavior of towing plates is on a comparatively large amplitude of the vibrator and the presence of a permanent Reaction torque, the permanent with a suitable direction of rotation of the imbalance shaft a certain friction on the vibration generator opposite End of the ground contact plate causes due.
Als Nachteil hat sich bei dieser Bauart jedoch erwiesen, dass kein stufenloses Reversieren, also Hin- und Herfahren der Vibrationsplatte, mit der Möglichkeit einer Punktverdichtung, also einer gezielten Verdichtung an einer Stelle ohne Vorwärtsbewegung der Vibrationsplatte, mit kostenvertretbaren Mitteln möglich ist.However, this type of construction has proven to be disadvantageous in that no continuous reversing, So moving back and forth of the vibrating plate, with the possibility of a Point compression, ie a targeted compression at one point without forward movement the vibration plate, with cost-acceptable means is possible.
Es besteht zwar die Möglichkeit, an beiden gegenüberliegenden Enden der Bodenkontaktplatte Unwuchtwellen anzuordnen und für den Vor- bzw. Rücklauf jeweils nur eine von beiden anzutreiben. Dabei müssen allerdings die Unwuchtwellen für die Standarbeit zur Punktverdichtung sowie beim Übergang vom Vorlauf in den Rücklauf mit doppeltem Leistungsaufwand und präziser Drehzahl synchron betrieben werden, was einen erheblichen Energie- und Steuerungsaufwand erfordert.It is possible, at both opposite ends of the ground contact plate Unbalanced shafts to arrange and for the forward and reverse respectively to drive only one of them. However, the imbalance waves must be for the stand work for point compression and the transition from the flow in the Return with double power and precise speed synchronously operated which requires considerable energy and control effort.
Schwingungserreger mit zwei Unwuchtwellen sind z.B. aus DE-4130231 oder aus DE-3708922 bekannt. Vibration exciters with two unbalanced shafts are e.g. from DE-4130231 or known from DE-3708922.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Schwingungserreger für eine Bodenverdichtung anzugeben, bei dem einerseits das vorteilhafte Prinzip des sogenannten Schleppschwingers beibehalten wird und der andererseits einen Vor- und Rücklauf der Bodenverdichtungsvorrichtung sowie eine Verdichtung im Stillstand ermöglicht.The invention is based on the object, a vibration exciter for soil compaction indicate, on the one hand, the advantageous principle of the so-called Schleppschwingers is maintained and on the other hand a pre- and Return of the soil compacting device and a compaction at a standstill allows.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch einen Schwingungserreger mit den Merkmalen von Patentanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterentwicklungen der Erfindung sind den abhängigen Ansprüchen zu entnehmen.According to the invention the object is achieved by a vibration exciter having the features of claim 1 solved. Advantageous developments of the invention are to be taken from the dependent claims.
Ein erfindungsgemäßer Schwingungserreger für eine Bodenverdichtungsvorrichtung weist zwei miteinander formschlüssig drehbar gekoppelte Unwuchtwellen auf, die jeweils eine erste Unwuchtmasse fest tragen sowie eine zweite Unwuchtmasse, die auf der Unwuchtwelle wenigstens zwischen zwei Extremstellungen verdrehbar ist. Es ist somit für jede Unwuchtwelle möglich, die von ihr getragene zweite Unwuchtmasse derart zu verstellen, dass ihre Unwuchtwirkung entweder mit der Wirkung der fest angebauten ersten Unwuchtmasse zusammenfällt und sie somit verstärkt oder der Wirkung der ersten Unwuchtmasse entgegenwirkt und sie somit weitgehend oder vollständig kompensiert.An inventive vibration exciter for a soil compacting device has two imbalance shafts rotatably coupled to one another in a form-fitting manner, each carrying a first imbalance mass and a second imbalance mass, which rotatable on the imbalance shaft at least between two extreme positions is. It is thus possible for each unbalanced shaft, carried by it second imbalance mass to adjust so that their imbalance effect either with the effect The firmly attached first imbalance mass coincides and thus strengthens or counteracts the effect of the first imbalance mass and thus largely or completely compensated.
Erfindungsgemäß ist eine Unwuchtverstelleinrichtung vorgesehen, die die zweiten Unwuchtmassen auf der ersten und der zweiten Unwuchtwelle formschlüssig und gegenläufig drehbar koppelt. Durch die Unwuchtverstelleinrichtung ist es möglich, die Unwuchtwirkungen der ersten und der zweiten Unwuchtwelle derart einzustellen, dass - im Extremfall - jeweils nur eine der Unwuchtwellen mit den von ihr getragenen Unwuchtmassen eine Unwuchtwirkung erzeugt, während sich die Unwuchtwirkungen der Unwuchtmassen auf der anderen Unwuchtwelle kompensieren, so dass dort keine Unwucht entsteht. Es ist also möglich, den sogenannten "mr-Wert", das Produkt aus Unwuchtmasse und Unwuchtradius, der auf den beiden parallel angeordneten Unwuchtwellen installierten Unwuchtmassen derart zu verändern, dass beim jeweiligen Maximum der einen Unwuchtwelle die andere Unwuchtwelle einen minimalen mr-Wert aufweist, der im Idealfall sogar bei Null liegt.According to the invention, an imbalance adjustment device is provided, which is the second Imbalance masses on the first and the second imbalance shaft positively and rotatably coupled in opposite directions. The unbalance adjustment device makes it possible to adjust the imbalance effects of the first and second imbalance shafts in such a way that - in extreme cases - only one of the unbalanced shafts with the ones carried by it Imbalanced masses produces an imbalance effect, while the imbalance effects compensate the imbalance masses on the other imbalance shaft, so that there is no imbalance. So it is possible, the so-called "mr value", the product of imbalance mass and imbalance radius, on the two Parallel unbalanced shafts installed unbalanced masses so change that at the respective maximum of one imbalance wave the other imbalance wave has a minimum mr value, ideally even zero.
Bei diesen jeweiligen Extremstellungen wird der reine Schleppschwingereffekt erzielt, wie er auch bei bekannten Schleppschwinger-Platten auftritt, die nur einen Schwingungserreger mit einer einzelnen Unwuchtwelle aufweisen. Diese Wirkung kann erzielt werden, obwohl sich beide Unwuchtwellen in Rotation befinden, was für die Lagerlebensdauer von großer Bedeutung ist, da die Lager nicht durch Schläge einseitig statisch belastet werden.At these respective extreme positions, the pure drag-swinging effect is achieved, as it also occurs in known Schleinger swing plates, the only one Have vibration exciter with a single imbalance wave. This effect can be achieved even though both unbalanced shafts are in rotation, which is of great importance for the bearing life, since the bearings are not punctured by blows loaded statically on one side.
Zwischen den beiden Extremstellungen sind auch beliebige weitere Zwischenstellungen für die beiden zweiten Unwuchtmassen einstellbar. Dadurch lässt sich die den erfindungsgemäßen Schwingungserreger tragende Bodenverdichtungsvorrichtung bequem hin- und herfahren.Between the two extreme positions are also any other intermediate positions adjustable for the two second unbalance masses. This allows the the vibration exciter bearing soil compacting device according to the invention comfortably back and forth.
Wenn die Unwuchtwirkung der beiden Unwuchtwellen gleich ist, ist eine punktuelle Standarbeit mit der Bodenverdichtungsvorrichtung möglich, wobei ein für die Verdichtung besonders wirksamer Kippschwingungseffekt in seinem Maximum auftritt. Dabei schlägt die Bodenkontaktplatte abwechselnd vorne und hinten auf, was eine besonders wirksame Bodenverdichtung ermöglicht.If the unbalance effect of the two imbalance waves is the same, is a punctual Stand work with the soil compacting possible, with one for the Compression particularly effective tilting vibration effect occurs at its maximum. The ground contact plate alternately strikes the front and the back, which a particularly effective soil compaction allows.
Bei einer vorteilhaften Weiterentwicklung der Erfindung ist das oben beschriebene Schwingungserregersystem zweimal axial nebeneinander vorgesehen. Dazu trägt jede Unwuchtwelle zwei axial versetzte erste Unwuchtmassen sowie zwei zugehörige drehbare zweite Unwuchtmassen. Die beiden zusätzlichen (weiteren) zweiten Unwuchtmassen auf der ersten und der zweiten Unwuchtwelle sind durch eine zweite Unwuchtverstelleinrichtung in gleicher Weise wie die beiden ursprünglichen zweiten Unwuchtmassen miteinander formschlüssig gekoppelt.In an advantageous further development of the invention, that described above Vibration exciter system provided twice axially side by side. Contributes to this each imbalance shaft two axially displaced first imbalance masses and two associated rotatable second imbalance masses. The two additional (further) second imbalance masses on the first and the second imbalance shaft are by a second Imbalance adjustment in the same way as the two original second Imbalance masses positively coupled with each other.
Wenn die beiden Unwuchtverstelleinrichtungen getrennt voneinander ansteuerbar sind, ist es möglich, um die Hochachse des Schwingungserregers und damit die Hochachse der Bodenverdichtungsvorrichtung ein Giermoment zu erzeugen, was eine Lenkbarkeit der Bodenverdichtungsvorrichtung erlaubt.If the two unbalance adjustment can be controlled separately are, it is possible to the vertical axis of the vibration exciter and thus the Hochachse the soil compacting device to produce a yaw moment, what a steerability of the soil compacting allowed.
Vorteilhafterweise ist eine Lenkeinrichtung vorgesehen, mit der die beiden Unwuchtverstelleinrichtungen ansteuerbar sind.Advantageously, a steering device is provided with which the two imbalance adjustment are controllable.
Bei einer anderen besonders vorteilhaften Weiterentwicklung der Erfindung wird versucht, den Achsabstand zwischen den beiden Unwuchtwellen so groß wie möglich zu halten. Zu diesem Zweck sind zwischen den beiden Unwuchtwellen zwei formschlüssig drehbar gekoppelte Zwischenwellen angeordnet, die die Drehbewegung der angetriebenen ersten Unwuchtwelle auf die zweite Unwuchtwelle übertragen. Durch den großen Abstand zwischen den beiden Unwuchtwellen können die Schlepp- und die Verdichtungswirkung verstärkt werden. In another particularly advantageous development of the invention is tries to make the center distance between the two unbalanced shafts as large as possible to keep. For this purpose there are two between the two unbalanced shafts positively rotatably coupled intermediate shafts arranged, the rotational movement the driven first unbalance shaft transmitted to the second imbalance shaft. Due to the large distance between the two unbalanced shafts, the Trailing and the compression effect to be strengthened.
Selbstverständlich kann durch Anordnung weiterer Paare von Zwischenwellen der Achsabstand zwischen den beiden Unwuchtwellen noch mehr vergrößert werden.Of course, by arranging further pairs of intermediate shafts of Center distance between the two unbalanced shafts can be increased even more.
Diese und weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung werden nachfolgend anhand von mehreren Beispielen unter Zuhilfenahme der begleitenden Figuren näher erläutert. Es zeigen:
- Fig. 1
- eine schematische Schnittdarstellung in der Draufsicht auf einen erfindungsgemäßen Schwingungserreger;
- Fig. 2
- in schematischer Seitenansicht die durch die einzelnen Unwuchtmassen erzeugten Kraftvektoren und die daraus resultierenden Bewegungsrichtungen;
- Fig. 3
- eine zweite Ausführungsform der Erfindung mit einem Schwingungserreger zur Lenkbarkeit einer Bodenverdichtungsvorrichtung; und
- Fig. 4
- eine dritte Ausführungsform der Erfindung mit einem Schwingungserreger mit vergrößertem Achsabstand zwischen den beiden Unwuchtwellen.
- Fig. 1
- a schematic sectional view in the plan view of a vibration exciter according to the invention;
- Fig. 2
- a schematic side view of the force vectors generated by the individual imbalance masses and the resulting directions of movement;
- Fig. 3
- a second embodiment of the invention with a vibration exciter for steerability of a soil compaction device; and
- Fig. 4
- a third embodiment of the invention with a vibration exciter with increased center distance between the two unbalanced shafts.
Fig. 1 zeigt eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Schwingungserregers,
mit einer ersten Unwuchtwelle 1 und einer zweiten Unwuchtwelle 2.1 shows a first embodiment of a vibration exciter according to the invention,
with a first imbalance shaft 1 and a
Die erste Unwuchtwelle 1 wird in bekannter Weise durch einen nicht näher dargestellten
Antrieb 3, z. B. einen Hydromotor oder eine Kopplung mit einem nicht dargestellten
Verbrennungsmotor, drehend angetrieben.The first imbalance shaft 1 is in a known manner by a
Über zwei Zahnräder 4 und 5 ist die erste Unwuchtwelle 1 mit der zweiten Unwuchtwelle
2 formschlüssig gegenläufig drehbar gekoppelt. Das heißt, dass sich die
erste und die zweite Unwuchtwelle 1, 2 gegeneinander drehen.About two
Auf der ersten Unwuchtwelle 1 ist eine erste Unwuchtmasse 6 angeordnet, während
die zweite Unwuchtwelle 2 eine erste Unwuchtmasse 7 trägt. Die ersten Unwuchtmassen
6, 7 können einstückig mit der sie tragenden Unwuchtwelle 1, 2 verbunden
werden. Es ist auch möglich, die ersten Unwuchtmassen 6, 7 z. B. mit
Schrauben auf den Unwuchtwellen 1, 2 zu befestigen.On the first imbalance shaft 1, a
Weiterhin tragen die erste und die zweite Unwuchtwelle 1, 2 jeweils eine zweite Unwuchtmasse
8, 9, die jedoch nicht fest mit der sie tragenden Unwuchtwelle verbunden
ist, sondern von dieser drehbar gehalten wird. Die zweiten Unwuchtmassen 8,
9 sind jeweils frei drehbar auf der ersten bzw. zweiten Unwuchtwelle 1, 2 angeordnet.
Es ist auch möglich, nur eine eingeschränkte Drehbarkeit zu realisieren, die
sich aber wenigstens über einen Bereich von 180° erstrecken sollte.Furthermore, the first and the
Die beiden zweiten Unwuchtmassen 8, 9 sind durch eine Unwuchtverstelleinrichtung
10 formschlüssig gegenläufig drehbar miteinander gekoppelt.The two second
Die Unwuchtverstelleinrichtung 10 weist zwei Zahnräder 11 und 12 auf, wobei das
Zahnrad 11 mit der zweiten Unwuchtmasse 8 der ersten Unwuchtwelle 1 fest verbunden
ist, während das mit dem Zahnrad 11 kämmende Zahnrad 12 mit der zweiten
Unwuchtmasse 9 auf der zweiten Unwuchtwelle 2 fest verbunden ist.The
Das Zahnrad 11 ist zusammen mit der zweiten Unwuchtmasse 8 auf der ersten Unwuchtwelle
1 frei drehbar. Im Gegensatz dazu ist als Bestandteil der Unwuchtverstelleinrichtung
10 an der zweiten Unwuchtwelle 2 eine Verdreheinrichtung 13 vorgesehen,
mit der sich die Relativstellung zwischen der zweiten Unwuchtmasse 9
bzw. dem Zahnrad 12 einerseits und der zweiten Unwuchtwelle 2 andererseits präzise
einstellen lässt.The
Die Verdreheinrichtung 13 ist in ihrem Aufbau und ihrer Wirkungsweise an sich
bekannt. Sie weist eine hydraulisch oder pneumatisch beaufschlagbare Kolben-Zylindereinheit
14 auf, mit der ein Stellelement 15 im Inneren der zweiten Unwuchtwelle
2 axial hin- und herbewegt werden kann.The twisting
Das Stellelement 15 trägt einen Stift 16, der Nuten 17 in der zweiten Unwuchtwelle
2 durchdringt und in Spiralnuten 18, die auf der Innenseite einer die zweite Unwuchtmasse
9 tragenden Nabe ausgebildet ist, eingreift.The actuator 15 carries a
Dieser Aufbau führt dazu, dass bei einer Axialverlagerung der Stellelements 15
durch die Koben-Zylindereinheit 14 mittels des Stifts 16 eine Verdrehung der zweiten
Unwuchtmasse 9 relativ zu der zweiten Unwuchtwelle 2 bewirkt wird. This structure results in that in an axial displacement of the actuating element 15th
by the piston-
Diese Verdrehung wird durch die Zahnräder 12 und 11 in gegenläufiger Richtung
auf die zweite Unwuchtmasse 8 auf der ersten Unwuchtwelle 1 übertragen.This rotation is by the
Somit ist es möglich, mit Hilfe der Unwuchtverstelleinrichtung 10 die beiden zweiten
Unwuchtmassen 8, 9 derart einzustellen, dass sie entweder den ersten Unwuchtmassen
6, 7 entgegenwirken (in Fig. 1 in der unteren Bildhälfte durch die
Stellung der Unwuchtmassen 6, 8 dargestellt) oder die Wirkung der ersten Unwuchtmasse
verstärken (in Fig. 1 in der oberen Bildhälfte durch die Unwuchtmassen
7, 9 dargestellt).Thus, it is possible with the help of the
Die Einstellung erfolgt jedoch - wie auch in Fig. 1 gezeigt - derart, dass stets nur ein Unwuchtmassenpaar auf einer Unwuchtwelle eine maximale Unwuchtwirkung erreicht, während zur gleichen Zeit die Unwuchtmassen auf der anderen Unwuchtwelle ihre Wirkung kompensieren. Dadurch lässt sich das Schleppschwingerprinzip beibehalten. Die Unwuchtwelle, die keine Unwuchtwirkung erzielt, läuft einfach mit, ohne die Wirkung der die eigentliche Schwingung erzeugenden Unwuchtwelle zu beeinträchtigen. Dadurch, dass sich die sozusagen "deaktivierte" Unwuchtwelle mitdreht, wird eine einseitige Belastung der Wellenlager vermieden.However, the adjustment is made - as shown in Fig. 1 - such that always only an imbalance mass pair on an imbalance shaft a maximum unbalance effect reached, while at the same time the imbalance masses on the other unbalanced shaft compensate for their effect. This allows the drag oscillator principle maintained. The imbalance wave, which achieves no imbalance effect, runs simply with, without the effect of the vibration generating imbalance wave to impair. The fact that the so-called "deactivated" unbalance shaft rotates, a one-sided load on the shaft bearings is avoided.
Ein Verändern des Zustandes durch die Unwuchtverstelleinrichtung 10 bewirkt,
dass die zum Anfang noch wirkungslose Unwuchtwelle eine Unwucht erzeugt, während
die Unwucht der anderen Unwuchtwelle reduziert wird und schließlich zu Null
geht. Dadurch lässt sich eine Richtungsänderung des Schleppschwingers erreichen.Changing the state by the
Fig. 2 zeigt verschiedene Stellungen für die Unwuchtwellen 1, 2 bzw. die Unwuchtmassen
6 bis 9.Fig. 2 shows different positions for the
In Bildteil a) von Fig. 2 wird der Zustand gezeigt, der bereits in der Draufsicht von
Fig. 1 erkennbar war. Während sich die Unwuchtmassen 7, 9 auf der zweiten Unwuchtwelle
2 in ihrer Wirkung ergänzen, kompensieren sich die Wirkungen der Unwuchtmassen
6, 8 auf der ersten Unwuchtwelle 1. Eine Fortbewegung einer den
Schwingungserreger tragenden Bodenkontaktplatte 19 nach links ist die Folge. Die
Unwuchtmassen 7, 9 bewirken durch ihre außermittige Anordnung ein einseitiges
Abheben der Bodenkontaktplatte 19, so dass sich die Bodenverdichtungsvorrichtung
in Fig. 2a) nach links bewegt. In picture part a) of Fig. 2, the state is shown already in the plan view of
Fig. 1 was visible. While the
In Fig. 2b) ist eine Zwischenstellung gezeigt. Während die Unwuchtwellen 1, 2 und
die von ihnen fest getragenen ersten Unwuchtmassen 6, 7 gegenüber Fig. 2a) unverändert
geblieben sind, wurden mit Hilfe der Unwuchtverstelleinrichtung 10 die
zweiten Unwuchtmassen 8, 9 relativ zu den Unwuchtwellen 1, 2 verdreht. Beide
Unwuchtwellen 1, 2 erzielen jetzt eine etwa gleich große Unwuchtwirkung, die aber
wechselseitig nach oben und unten gerichtet ist. Dadurch entsteht der für die Verdichtung
im Stand sehr wirksame Kippschwingungseffekt. Eine Fortbewegung der
Bodenkontaktplatte 19 bzw. der gesamten Bodenverdichtungsvorrichtung erfolgt
nicht.In Fig. 2b) an intermediate position is shown. While the
Fig. 2c) entspricht einer Umkehrung des Zustands von Fig. 2a). Hier sind die Unwuchtmassen
6 und 8 der ersten Unwuchtwelle 1 derart eingestellt, dass sich ihre
Wirkung überlagert, während sich die Wirkungen der Unwuchtmassen 7, 9 auf der
zweiten Unwuchtwelle 2 kompensieren. Eine Bewegung in die entgegengesetzte
Richtung (in Fig. 2c) nach rechts) ist die Folge.Fig. 2c) corresponds to a reversal of the state of Fig. 2a). Here are the
Fig. 3 zeigt in der Draufsicht eine zweite Ausführungsform der Erfindung in schematischer Schnittdarstellung.Fig. 3 shows in plan view a second embodiment of the invention in a schematic Sectional view.
Prinzipiell entspricht die zweite Ausführungsform einer Verdoppelung, d. h. Nebeneinanderanordnung der ersten Ausführungsform gemäß Fig. 1. Zur Vereinfachung werden daher für die bereits aus Fig. 1 bekannten Bauelemente die gleichen Bezugszeichen verwendet.In principle, the second embodiment corresponds to a doubling, i. H. Juxtaposing the first embodiment of FIG. 1. For simplicity Therefore, for the components already known from Fig. 1, the same reference numerals used.
Die erste Unwuchtwelle 1 trägt jetzt neben der ersten Unwuchtmasse 6 eine weitere
erste Unwuchtmasse 20, während die zweite Unwuchtwelle 2 neben der ers-ten Unwuchtmasse
7 eine weitere erste Unwuchtmasse 21 trägt. Ebenso trägt die erste
Unwuchtwelle 1 neben der zweiten Unwuchtmasse 8 eine weitere zweite Unwuchtmasse
22 sowie die zweite Unwuchtwelle 2 neben der zweiten Unwuchtmasse 9
eine weitere zweite Unwuchtmasse 23.The first imbalance shaft 1 now carries next to the
So wie die zweiten Unwuchtmassen 8, 9 durch die Unwuchtverstelleinrichtung 10
miteinander formschlüssig gegenläufig drehbar gekoppelt sind, sind auch die weiteren
zweiten Unwuchtmassen 22 und 23 durch eine zweite Unwuchtverstell-einrichtung
24 miteinander formschlüssig drehbar gekoppelt. Die Funktionsweise der
zweiten Unwuchtverstelleinrichtung 24 entspricht der der ersten Unwuchtverstelleinrichtung
10, so dass auf eine detaillierte Beschreibung verzichtet werden kann. As the second
Die Drehkopplung der beiden Unwuchtwellen 1 und 2 erfolgt wie in Fig. 1 mittels
der Zahnräder 4, 5.The rotational coupling of the two
Durch eine getrennte Ansteuerbarkeit der beiden Unwuchtverstelleinrichtungen 10 und 24 ist es möglich, für die jeweils zusammenwirkenden Unwuchten unterschiedliche resultierende Kräfte zu erzeugen. Dadurch lässt sich um die Hochachse des Schwingungserregers (die senkrecht auf der Zeichenebene von Fig. 3 steht) und damit auch um die Hochachse der Bodenverdichtungsvorrichtung ein Giermoment erzeugen, mit dessen Hilfe die Bodenverdichtungsvorrichtung lenkbar wird.By a separate controllability of the two imbalance adjustment 10th and 24, it is possible for the respective interacting imbalances different to generate resulting forces. This allows for the vertical axis the vibration exciter (which is perpendicular to the plane of Fig. 3) and thus also around the vertical axis of the soil compaction device a yaw moment generate, with the help of the soil compaction device is steerable.
Vorteilhafterweise wird das Zusammenwirken der beiden Unwuchtverstelleinrichtungen
10 und 24 durch eine nicht dargestellte Lenkeinrichtung koordiniert, die
vom Bediener leicht gehandhabt werden kann.Advantageously, the interaction of the two
Fig. 4 zeigt eine dritte Ausführungsform der Erfindung, bei der der Achsabstand
der beiden Unwuchtwellen 1 und 2 vergrößert worden ist. Da die beiden Unwuchtwellen
1 und 2 sowie die von ihnen getragenen Unwuchtmassen 6 bis 9 im Prinzip
der ersten Ausführung gemäß Fig. 1 entsprechen, wird auf eine Wiederholung der
Beschreibung verzichtet.Fig. 4 shows a third embodiment of the invention, in which the center distance
the two
Zwischen den Zahnrädern 4 und 5 der Unwuchtwellen 1 und 2 sind zwei Zwischenwellen
25 und 26 eingesetzt, die ihrerseits Zahnräder 27, 28 tragen und somit die
Drehbewegung der ersten Unwuchtwelle 1 auf die zweite Unwuchtwelle 2 übertragen.
In gleicher Weise sind zwischen die Zahnräder 11 und 12 der Unwuchtverstelleinrichtung
10 Zahnräder 29 und 30 eingesetzt, die von den Zwischenwellen 25,
26 getragen werden, jedoch auf diesen frei drehbar sind.Between the
Durch diese Anordnung lässt sich der Achsabstand zwischen den beiden Unwuchtwellen
1 und 2 erheblich vergrößern, was es ermöglicht, den Abstand der Unwuchtwellen
1, 2 von der Mitte ebenfalls zu vergrößern. Dadurch lässt sich die Schleppwirkung
verbessern.This arrangement allows the axial distance between the two
Selbstverständlich lassen sich für einen großen Schleppschwinger die zweite und die dritte Ausführungsform der Erfindung gemäß den Fig. 3 und 4 miteinander kombinieren.Of course, can be for a large towing the second and the third embodiment of the invention according to FIGS. 3 and 4 with each other combine.
Claims (7)
- Vibration generator for a ground compacting device, havinga first unbalanced shaft (1), which can be driven in rotation, to which a first unbalanced mass (6) is fixedly connected and on which a second unbalanced mass (8) is held being able to rotate relative to the first unbalanced shaft (1) in such a way that the second unbalanced mass (8) can be rotated at least between two extreme positions in which its imbalance effect increases or decreases that of the first unbalanced mass (6);a second unbalanced shaft (2), which is coupled in a positive-locking and oppositely rotatable manner to the first unbalanced shaft (1), to which second unbalanced shaft a further first unbalanced mass (7) is fixedly connected and on which a further second unbalanced mass (9) is held being able to rotate relative to the second unbalanced shaft (2) in such a way that the further second unbalanced mass (9) can be rotated at least between two extreme positions in which its imbalance effect increases or decreases that of the further first unbalanced mass (7); and havingan imbalance-shifting device (10) which couples the second unbalanced masses (8, 9) of the first and of the second unbalanced shaft (1, 2) in a positive-locking and oppositely rotatable manner;
- Vibration generator as claimed in claim 1, characterised in that by means of the imbalance-shifting device (10) any intermediate positions for the second unbalanced masses (8, 9) can be set between the extreme positions defined in claim 1.
- Vibration generator as claimed in claim 1 or 2, characterised in that the imbalance-shifting device (10) has a hydraulic or pneumatically activatable piston-cylinder unit (14).
- Vibration generator as claimed in any one of claims 1 to 3, characterised in that when set to the minimal imbalance value virtually no imbalance effect is produced by the unbalanced shaft (1, 2) concerned.
- Vibration generator as claimed in any one of claims 1 to 4, characterised in thatthe first unbalanced shaft (1) supports a further first unbalanced mass (20), which is disposed axially next to the first unbalanced mass (6), and supports a further rotatable second unbalanced mass (22);the second unbalanced shaft (2) supports a further first unbalanced mass (21), which is disposed axially next to the first unbalanced mass (7), and supports a further rotatable second unbalanced mass (23); and thata second imbalance-shifting device (24) is provided for positive-locking, oppositely rotatable coupling of the further second unbalanced masses (22; 23).
- Vibration generator as claimed in claim 5, characterised in that a control device is provided to control the two imbalance-shifting devices (10, 24).
- Vibration generator as claimed in any one of claims 1 to 6, characterised in that the positive-locking rotational coupling between the first and the second unbalanced shaft (1, 2) and one imbalance-shifting device (10) or both imbalance-shifting devices (10, 24) have two intermediate shafts (25, 26), which are rotatably coupled in a positive-locking manner, for increasing the axial spacing between the first and the second unbalanced shaft (1, 2).
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