EP1712681A1 - Mounted compactor with adjustable rotating unbalanced mass - Google Patents
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- EP1712681A1 EP1712681A1 EP06001795A EP06001795A EP1712681A1 EP 1712681 A1 EP1712681 A1 EP 1712681A1 EP 06001795 A EP06001795 A EP 06001795A EP 06001795 A EP06001795 A EP 06001795A EP 1712681 A1 EP1712681 A1 EP 1712681A1
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- compressor according
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- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
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- E02F3/04—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven
- E02F3/96—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with arrangements for alternate or simultaneous use of different digging elements
- E02F3/967—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with arrangements for alternate or simultaneous use of different digging elements of compacting-type tools
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- E—FIXED CONSTRUCTIONS
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- 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
- E01C19/30—Tamping or vibrating apparatus other than rollers ; Devices for ramming individual paving elements
- E01C19/34—Power-driven rammers or tampers, e.g. air-hammer impacted shoes for ramming stone-sett paving; Hand-actuated ramming or tamping machines, e.g. tampers with manually hoisted dropping weight
- E01C19/38—Power-driven rammers or tampers, e.g. air-hammer impacted shoes for ramming stone-sett paving; Hand-actuated ramming or tamping machines, e.g. tampers with manually hoisted dropping weight with means specifically for generating vibrations, e.g. vibrating plate compactors, immersion vibrators
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- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
- E02D3/00—Improving or preserving soil or rock, e.g. preserving permafrost soil
- E02D3/02—Improving by compacting
- E02D3/046—Improving by compacting by tamping or vibrating, e.g. with auxiliary watering of the soil
- E02D3/074—Vibrating apparatus operating with systems involving rotary unbalanced masses
Definitions
- the invention relates to a cultivation compressor, which can be coupled to an excavator, with a hydraulically actuated unbalance generator.
- Hydraulic add-on compactors are becoming increasingly popular as excavator attachments, especially in trench and pipeline construction. In conjunction with quick-change devices and turrets, they provide a cost-effective removable device considerable potential for cost savings and to increase occupational safety, because the residence of people to compaction work in trenches and pits can be omitted. Decisive factors in the use of vibration compacting devices are the excitation force and the working frequency.
- Hydraulic excavator driven compactor plates can cover a wide speed / frequency range while motor driven ones rely on the limited working range of the motor. Hydraulically driven by the excavator plates are thus used for a variety of soil structures. For a grain spectrum up to 20 mm grain size, the speed range between 50 and 100 Hz is the optimum range. Inevitably, however, the exciter force increases or decreases with the square of the rotational speed. Too high forces in the pipe area are unfavorable, as they occur due to destructions or changes in position. In built-up areas, a high level of excitement is also often a disadvantage, as severe vibrations can cause damage to buildings. On the other hand, lower frequencies are favorable for coarse grains or cohesive soils, but this also reduces the excitation force and thus the possible installation depth.
- the object of the present invention is to provide a cultivation compressor with which the excitation force can be adjusted and / or changed in a simple manner.
- this object is achieved in a surprisingly simple and effective manner in that the unbalance generator has a drive shaft and at least two unbalance elements which occupy different positions relative to one another in dependence on the direction of rotation of the drive shaft.
- a cultivation compressor has been realized in which the area of use of the compressor can be changed or halved mechanically in a simple manner.
- a solution for reducing imbalance mass was developed with the aid of a multi-mass system.
- the imbalance mass is driven by the hydraulics of the excavator.
- the direction of rotation is changed by reversing the hydraulic direction.
- the reversal of the flow direction of the hydraulic fluid is preferably controlled by a scissor hydraulics of the excavator.
- At least a first unbalance element is arranged non-rotatably eccentrically on the drive shaft and at least a second unbalance element with respect to the drive shaft, in particular on the drive shaft, at least in a predetermined angular range is movable.
- the at least one first unbalance element is permanently fixed in its position relative to the drive shaft, while the second unbalance element can change its position depending on the direction of rotation of the drive shaft and thus can assume different positions with respect to the drive shaft and thus in relation to the first unbalance element.
- the second unbalance element is thus at least between two basic positions with respect to the drive shaft rotatably arranged. Preferably, it is mounted on the drive shaft. This allows the imbalance mass change.
- At least one driver for mutual positional fixing of the at least two unbalance elements is provided.
- the driver may be provided either on a non-rotatable unbalance element or on the movable relative to the drive shaft unbalance element.
- three unbalance elements may be provided, wherein a relative to the drive shaft rotatable, in particular rotatably mounted on the drive shaft unbalance element is arranged axially between two non-rotatably mounted on the drive shaft unbalance elements.
- the unbalance elements which are arranged axially adjacent to the rotatable imbalance element, preferably have the same mass.
- the unbalance elements can be composed of different elements. It is also conceivable, a plurality of first and second unbalance elements, d. H. non-rotatably connected to the drive shaft unbalance elements and with respect to the drive shaft movable unbalance elements, alternately axially adjacent to each other.
- the imbalance elements are of substantially identical construction, in particular substantially have the same mass, but by varying the mass distribution, the imbalance can be adapted to the conditions of use. As a result, the production cost of the imbalance elements can be reduced, since only one kind of imbalance element has to be produced.
- the at least one with respect to the or on the drive shaft rotatably arranged imbalance element from a first position by about 180 ° in a second position is movable, the center of gravity position relative to the rotationally fixed unbalance elements is changed and As a result, the mass fraction of the rotationally movable imbalance element (compensating mass) compensated in the non-rotatably arranged imbalance elements.
- At least one flow control valve is provided for controlling the hydraulic flow.
- a flow control valve is provided for each hydraulic flow direction. Since different excavators have different sizes and hydraulic settings, different hydraulic flows are to be expected from excavator to excavator. This would mean that with different excavators different frequencies of the unbalance generator would be achieved with the same exciter mass, which makes targeted compacting difficult.
- the unbalance generator supplied amount of hydraulic, z. B. constant 140I / min are determined, for example, although one excavator a volume flow of 170 l / min and another excavator generates a flow rate of 190 l / min. As a result, a frequency can be specified.
- a hydraulic flow control valve is interposed in both hydraulic directions to obtain a constant hydraulic flow.
- the hydraulic flow can be adjusted particularly easily if the flow control valve or valves are adjustable.
- the volume flows of hydraulically driven by excavator compressor plates are adjustable.
- this measure can cover a broad speed / frequency range.
- a cultivation compressor 1 which comprises an unbalance generator 2.
- the unbalance generator 2 is driven by a hydraulic motor 3, which is connected to the hydraulic system of an excavator, not shown.
- a compressor plate 4 is set in motion.
- the compressor plate 4 is connected via connecting elements 5 and buffer devices 6, in particular metal rubber buffer, with an upper part 7 of the add-on compactor 1.
- the cultivation compressor 1 can be fastened via a receptacle 8 to an excavator arm 9.
- the receptacle 8 can be designed as a quick-change system. As a result, a mechanical and hydraulic connection to the excavator can be made in a simple manner.
- a rotary motor 10 connects, via which the attachment compressor 1 with respect to the excavator 9 can be rotated.
- flow control valves 12 are connected, via which the volume flow, which passes from the excavator to the hydraulic motor 3, can be adjusted.
- the flow direction of the hydraulic flow to the hydraulic motor 3 is reversible.
- the unbalance generator 2 comprises two first unbalance elements 2.1, 2.2, which are non-rotatably connected to the drive shaft 20.
- the unbalance elements 2.1, 2.2 are arranged eccentrically on the drive shaft 20.
- An unbalanced element 2.3 designed identical with the unbalance elements 2.1, 2.2 is arranged axially between the unbalance elements 2.1, 2.2. It is also arranged on the drive shaft 20 and lies in the direction of rotation according to arrow 21 congruent between the imbalance elements 2.1, 2.2. In this position, the unbalance element 2.3 is held by a driver 22.
- the unbalance generator 2 is shown with a different position of the unbalance element 2.3.
- the unbalance element 2.3 is rotatably mounted on the drive shaft 20. Due to its inertia, it remains in a reversal of direction according to arrow 24 thus initially in its position while the imbalance elements 2.1, 2.2 are deflected. After a rotation of the drive shaft of about 180 °, the driver 22, depending on whether it is attached to the unbalance elements 2.1, 2.2 or the unbalance element 2.3, to the unbalance element 2.3 or the unbalance elements 2.1, 2.2 at.
- the unbalance element 2.3 is fixed in position in a position pivoted about 180 ° with respect to the unbalance elements 2.1, 2.2.
- the mass of the unbalance element 2.3 represents a compensation mass and the imbalance mass is reduced by the mass component of the unbalance element 2.3.
- the excitation mass or unbalanced mass is divided into at least three parts in proportion to the mass reduction, wherein a preferably middle part (unbalance element 2.3) - the compensation mass - on the common drive shaft 20 is freely rotatable at least within limits and has a driver 22 formed as a driving pin.
- the compensation mass (unbalance element 2.3) by the adjacent driving pin in the same oriented center of gravity as the unbalance elements 2.1, 2.2 taken.
- the total mass therefore becomes effective in one direction with full excitation force.
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen Anbauverdichter, der an einen Bagger ankuppelbar ist, mit einem hydraulisch betätigbaren Unwuchterzeuger.The invention relates to a cultivation compressor, which can be coupled to an excavator, with a hydraulically actuated unbalance generator.
Hydraulische Anbauverdichter setzen sich als Baggerzusatzgeräte, insbesondere im Graben- und Rohrleitungsbau, immer mehr durch.
In Verbindung mit Schnellwechseleinrichtungen und Drehköpfen bieten sie als kostengünstiges Wechselgerät ein erhebliches Potential zur Kosteneinsparung und zur Erhöhung der Arbeitssicherheit, weil der Aufenthalt von Menschen zu Verdichtungsarbeiten in Gräben und Gruben entfallen kann.
Bestimmende Größen beim Einsatz von Vibrationsverdichtungsgeräten sind die Erregerkraft und die Arbeitsfrequenz.Hydraulic add-on compactors are becoming increasingly popular as excavator attachments, especially in trench and pipeline construction.
In conjunction with quick-change devices and turrets, they provide a cost-effective removable device considerable potential for cost savings and to increase occupational safety, because the residence of people to compaction work in trenches and pits can be omitted.
Decisive factors in the use of vibration compacting devices are the excitation force and the working frequency.
Hydraulisch durch Bagger angetriebene Verdichterplatten können einen breiten Drehzahl-/Frequenzbereich abdecken, während motorgetriebene auf den begrenzten Arbeitsbereich des Motors angewiesen sind. Hydraulisch vom Bagger angetriebene Platten sind damit für verschiedenste Bodenstrukturen einsetzbar. Für ein Kornspektrum bis 20 mm Korngröße ist der Drehzahlbereich zwischen 50 und 100 Hz der optimale Bereich. Zwangsläufig nimmt jedoch dabei die Erregerkraft mit dem Quadrat der Drehzahl zu oder ab. Zu hohe Kräfte im Rohrbereich sind ungünstig, da durch diese Zerstörungen oder Lageveränderungen auftreten. In bebauten Gebieten ist eine hohe Erregerkraft ebenfalls oftmals von Nachteil, da durch starke Schwingungen Schäden an Gebäuden entstehen können. Andererseits sind bei groben Körnungen oder bindigen Böden niedrigere Frequenzen günstig, jedoch sinkt dadurch auch die Erregerkraft und damit die mögliche Einbautiefe.Hydraulic excavator driven compactor plates can cover a wide speed / frequency range while motor driven ones rely on the limited working range of the motor. Hydraulically driven by the excavator plates are thus used for a variety of soil structures. For a grain spectrum up to 20 mm grain size, the speed range between 50 and 100 Hz is the optimum range. Inevitably, however, the exciter force increases or decreases with the square of the rotational speed. Too high forces in the pipe area are unfavorable, as they occur due to destructions or changes in position. In built-up areas, a high level of excitement is also often a disadvantage, as severe vibrations can cause damage to buildings. On the other hand, lower frequencies are favorable for coarse grains or cohesive soils, but this also reduces the excitation force and thus the possible installation depth.
Aus der
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es demgegenüber, einen Anbauverdichter bereitzustellen, mit dem die Erregerkraft auf einfache Art und Weise einstellbar und/oder veränderbar ist.In contrast, the object of the present invention is to provide a cultivation compressor with which the excitation force can be adjusted and / or changed in a simple manner.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe auf ebenso überraschend einfache wie wirkungsvolle Art und Weise dadurch gelöst, dass der Unwuchterzeuger eine Antriebswelle und zumindest zwei Unwuchtelemente aufweist, die in Abhängigkeit der Drehrichtung der Antriebswelle unterschiedliche Stellungen zueinander einnehmen. Dazu wurde erfindungsgemäß, insbesondere für den Einsatz der Grabenverdichtung, ein Anbauverdichter realisiert, bei dem der Einsatzbereich des Verdichters mechanisch auf einfache Weise verändert bzw. halbiert werden kann. Um den optimalen Frequenzbereich im Graben voll nutzen zu können, wurde eine Lösung zur Reduzierung der Unwuchtmasse mit Hilfe eines Mehrmassensystems entwickelt. Der Antrieb der Unwuchtmasse erfolgt über die Hydraulik des Baggers. Der Drehrichtungswechsel erfolgt durch die Umkehr der Hydraulikrichtung. Die Umkehr der Hydraulikrichtung, d. h. die Umkehr der Flussrichtung der Hydraulikflüssigkeit, wird vorzugsweise über eine Scherenhydraulik des Baggers gesteuert. Mit dem erfindungsgemäßen Anbauverdichter ist es somit möglich, allein durch eine Drehrichtungsumkehr einer Antriebswelle die Unwuchtmasse zu verändern und dadurch die Erregerkraft bei gleich bleibendem verfügbarem Frequenzbereich zu verändern. Insbesondere ist es nicht notwendig, dass der Baggerführer oder ein weiterer Mitarbeiter manuell die Unwuchtmasse verändert oder dass gar der Anbauverdichter ausgetauscht werden muss. Der Anbauverdichter ist somit vielseitiger und in einem größeren Einsatzbereich einsetzbar.According to the invention, this object is achieved in a surprisingly simple and effective manner in that the unbalance generator has a drive shaft and at least two unbalance elements which occupy different positions relative to one another in dependence on the direction of rotation of the drive shaft. For this purpose, according to the invention, in particular for the use of trench compaction, a cultivation compressor has been realized in which the area of use of the compressor can be changed or halved mechanically in a simple manner. In order to make full use of the optimum frequency range in the trench, a solution for reducing imbalance mass was developed with the aid of a multi-mass system. The imbalance mass is driven by the hydraulics of the excavator. The direction of rotation is changed by reversing the hydraulic direction. The reversal of the hydraulic direction, d. H. the reversal of the flow direction of the hydraulic fluid is preferably controlled by a scissor hydraulics of the excavator. With the add-on compactor according to the invention, it is thus possible to change the imbalance mass solely by reversing the direction of rotation of a drive shaft, thereby changing the exciter force while maintaining the available frequency range. In particular, it is not necessary for the excavator operator or another employee to manually change the imbalance mass or even for the add-on compactor to be replaced. The add-on compactor is therefore more versatile and can be used in a wider range of applications.
Bei einer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass zumindest ein erstes Unwuchtelement drehfest exzentrisch an der Antriebswelle angeordnet ist und zumindest ein zweites Unwuchtelement bezüglich der Antriebswelle, insbesondere auf der Antriebswelle, zumindest in einem vorgebbaren Winkelbereich beweglich ist. Durch diese Maßnahme ist das zumindest eine erste Unwuchtelement ständig in seiner Lage bezüglich der Antriebswelle fixiert, während das zweite Unwuchtelement je nach Drehrichtung der Antriebswelle seine Position ändern kann und somit unterschiedliche Stellungen in Bezug zur Antriebswelle und damit in Bezug zum ersten Unwuchtelement einnehmen kann. Das zweite Unwuchtelement ist also zumindest zwischen zwei Grundpositionen bezüglich der Antriebswelle drehbeweglich angeordnet. Vorzugsweise ist es auf der Antriebswelle gelagert. Dadurch lässt sich die Unwuchtmasse verändern.In one embodiment of the invention can be provided that at least a first unbalance element is arranged non-rotatably eccentrically on the drive shaft and at least a second unbalance element with respect to the drive shaft, in particular on the drive shaft, at least in a predetermined angular range is movable. By this measure, the at least one first unbalance element is permanently fixed in its position relative to the drive shaft, while the second unbalance element can change its position depending on the direction of rotation of the drive shaft and thus can assume different positions with respect to the drive shaft and thus in relation to the first unbalance element. The second unbalance element is thus at least between two basic positions with respect to the drive shaft rotatably arranged. Preferably, it is mounted on the drive shaft. This allows the imbalance mass change.
Vorteilhafterweise ist zumindest ein Mitnehmer zur gegenseitigen Lagefixierung der zumindest zwei Unwuchtelemente vorgesehen. Dabei kann der Mitnehmer entweder an einem drehfesten Unwuchtelement oder an dem bezüglich der Antriebswelle beweglichen Unwuchtelement vorgesehen sein.Advantageously, at least one driver for mutual positional fixing of the at least two unbalance elements is provided. In this case, the driver may be provided either on a non-rotatable unbalance element or on the movable relative to the drive shaft unbalance element.
Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform können drei Unwuchtelemente vorgesehen sein, wobei ein bezüglich der Antriebswelle drehbares, insbesondere an der Antriebswelle drehbar gelagertes Unwuchtelement axial zwischen zwei drehfest an der Antriebswelle angeordneten Unwuchtelementen angeordnet ist. Dadurch kann das Quermoment des Unwuchterzeugers reduziert werden. Die Unwuchtelemente, die axial neben dem drehbeweglichen Unwuchtelement angeordnet sind, weisen dabei vorzugsweise die gleiche Masse auf. In diesem Zusammenhang ist zu beachten, dass die Unwuchtelemente aus unterschiedlichen Elementen zusammengesetzt sein können. Es ist auch denkbar, mehrere erste und zweite Unwuchtelemente, d. h. drehfest mit der Antriebswelle verbundene Unwuchtelemente und bezüglich der Antriebswelle bewegliche Unwuchtelemente, abwechselnd axial nebeneinander anzuordnen.In a particularly preferred embodiment, three unbalance elements may be provided, wherein a relative to the drive shaft rotatable, in particular rotatably mounted on the drive shaft unbalance element is arranged axially between two non-rotatably mounted on the drive shaft unbalance elements. As a result, the transverse moment of the unbalance generator can be reduced. The unbalance elements, which are arranged axially adjacent to the rotatable imbalance element, preferably have the same mass. In this context, it should be noted that the unbalance elements can be composed of different elements. It is also conceivable, a plurality of first and second unbalance elements, d. H. non-rotatably connected to the drive shaft unbalance elements and with respect to the drive shaft movable unbalance elements, alternately axially adjacent to each other.
Besonders bevorzugt ist es, wenn die Unwuchtelemente im Wesentlichen baugleich ausgeführt sind, insbesondere im Wesentlichen die gleiche Masse aufweisen, durch Variation der Massenaufteilung aber die Unwucht den Einsatzbedingungen angepasst werden kann. Dadurch kann der Fertigungsaufwand der Unwuchtelemente reduziert werden, da immer nur eine Art Unwuchtelement hergestellt werden muss.It is particularly preferred if the imbalance elements are of substantially identical construction, in particular substantially have the same mass, but by varying the mass distribution, the imbalance can be adapted to the conditions of use. As a result, the production cost of the imbalance elements can be reduced, since only one kind of imbalance element has to be produced.
Wenn das zumindest eine bezüglich der bzw. an der Antriebswelle drehbeweglich angeordnete Unwuchtelement aus einer ersten Position um etwa 180° in eine zweite Position beweglich ist, wird die Schwerpunktlage gegenüber der drehfest angeordneten Unwuchtelemente verändert und dadurch der Masseanteil des drehbeweglichen Unwuchtelements (Kompensationsmasse) bei den drehfest angeordneten Unwuchtelementen kompensiert.If the at least one with respect to the or on the drive shaft rotatably arranged imbalance element from a first position by about 180 ° in a second position is movable, the center of gravity position relative to the rotationally fixed unbalance elements is changed and As a result, the mass fraction of the rotationally movable imbalance element (compensating mass) compensated in the non-rotatably arranged imbalance elements.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Drehrichtungsumkehr des Unwuchterzeugers durch eine Umkehr der Flussrichtung der Hydraulikflüssigkeit bewirkbar ist.It is particularly advantageous if the direction of rotation reversal of the unbalance generator can be effected by reversing the flow direction of the hydraulic fluid.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist zumindest ein Stromregelventil zur Regelung des Hydraulikflusses vorgesehen. Vorteilhafterweise ist für jede Hydraulikflussrichtung ein Stromregelventil vorgesehen. Da unterschiedliche Bagger unterschiedliche Größen und Hydraulikeinstellungen aufweisen, sind von Bagger zu Bagger unterschiedliche Hydraulikvolumenströme zu erwarten. Dies würde bedeuten, dass bei unterschiedlichen Baggern unterschiedliche Frequenzen des Unwuchterzeugers bei gleicher Erregermasse erzielt würden, was ein gezieltes Verdichten erschwert. Mit einem Stromregelventil kann die dem Unwuchterzeuger zugeführte Hydraulikmenge, z. B. konstant 140I/min, bestimmt werden, obwohl beispielsweise der eine Bagger einen Volumenstrom von 170 I/min und ein anderer Bagger einen Volumenstrom von 190 I/min erzeugt. Dadurch kann eine Frequenz vorgegeben werden. Vorzugsweise wird in beiden Hydraulikrichtungen ein hydraulisches Stromregelventil zwischengeschaltet, um einen konstanten Hydraulikstrom zu erhalten.In a preferred embodiment, at least one flow control valve is provided for controlling the hydraulic flow. Advantageously, a flow control valve is provided for each hydraulic flow direction. Since different excavators have different sizes and hydraulic settings, different hydraulic flows are to be expected from excavator to excavator. This would mean that with different excavators different frequencies of the unbalance generator would be achieved with the same exciter mass, which makes targeted compacting difficult. With a flow control valve, the unbalance generator supplied amount of hydraulic, z. B. constant 140I / min, are determined, for example, although one excavator a volume flow of 170 l / min and another excavator generates a flow rate of 190 l / min. As a result, a frequency can be specified. Preferably, a hydraulic flow control valve is interposed in both hydraulic directions to obtain a constant hydraulic flow.
Der Hydraulikstrom kann besonders einfach eingestellt werden, wenn das oder die Stromregelventile einstellbar sind. Insbesondere sind die Volumenströme der hydraulisch durch Bagger angetriebenen Verdichterplatten regelbar. Außerdem kann durch diese Maßnahme ein breiter Drehzahl-/Frequenzbereich abgedeckt werden.The hydraulic flow can be adjusted particularly easily if the flow control valve or valves are adjustable. In particular, the volume flows of hydraulically driven by excavator compressor plates are adjustable. In addition, this measure can cover a broad speed / frequency range.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung, anhand der Figuren der Zeichnung, die erfindungswesentliche Einzelheiten zeigt, sowie aus den Ansprüchen. Die einzelnen Merkmale können je einzeln für sich oder zu mehreren in beliebigen Kombinationen bei Varianten der Erfindung verwirklicht sein.Further features and advantages of the invention will become apparent from the following detailed description of an embodiment of the invention, with reference to the figures of the drawing, which shows essential to the invention, and from the claims. The individual features can be implemented individually for themselves or for several in any combinations in variants of the invention.
In der schematischen Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, welches in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert wird.In the schematic drawing an embodiment of the invention is shown, which will be explained in more detail in the following description.
Es zeigen:
- Fig. 1
- eine schematische Schnittdarstellung durch einen Anbauverdichter;
- Fig. 2a
- eine schematische Darstellung der Lage von Unwuchtelementen zueinander bei einer ersten Drehrichtung einer Antriebswelle;
- Fig. 2b
- eine schematische Darstellung der Lage der Unwuchtelemente zueinander bei einer zweiten Drehrichtung der Antriebswelle.
- Fig. 1
- a schematic sectional view through a cultivation compressor;
- Fig. 2a
- a schematic representation of the position of unbalance elements to each other in a first direction of rotation of a drive shaft;
- Fig. 2b
- a schematic representation of the position of the unbalance elements to each other in a second direction of rotation of the drive shaft.
In der Fig. 1 ist ein Anbauverdichter 1 dargestellt, der einen Unwuchterzeuger 2 umfasst. Der Unwuchterzeuger 2 ist durch einen Hydraulikmotor 3 angetrieben, der mit dem Hydrauliksystem eines nicht dargestellten Baggers verbunden ist. Durch den Unwuchterzeuger 2 wird eine Verdichterplatte 4 in Bewegung versetzt. Die Verdichterplatte 4 ist über Verbindungselemente 5 und Puffereinrichtungen 6, insbesondere Metallgummipuffer, mit einem Oberteil 7 des Anbauverdichters 1 verbunden. Der Anbauverdichter 1 ist über eine Aufnahme 8 an einem Baggerarm 9 befestigbar. Die Aufnahme 8 kann als Schnellwechselsystem ausgebildet sein. Dadurch kann auf einfache Art und Weise eine mechanische und hydraulische Verbindung zum Bagger hergestellt werden. Unterhalb der Aufnahme 8 schließt sich ein Drehmotor 10 an, über den der Anbauverdichter 1 bezüglich des Baggerarms 9 verdreht werden kann. An die Hydraulikleitungen 11, die zum Unwuchterzeuger 2 und damit zum Hydraulikmotor 3 führen, sind Stromregelventile 12 angeschlossen, über die der Volumenstrom, der vom Bagger zum Hydraulikmotor 3 gelangt, eingestellt werden kann. Die Flussrichtung des Hydraulikstroms zum Hydraulikmotor 3 ist reversierbar.In Fig. 1, a
In der Fig. 2a ist der Unwuchterzeuger 2 im Detail dargestellt. Im gezeigten Ausführungsbeispiel umfasst der Unwuchterzeuger 2 zwei erste Unwuchtelemente 2.1, 2.2, die drehfest mit der Antriebswelle 20 verbunden sind. Die Unwuchtelemente 2.1, 2.2 sind exzentrisch an der Antriebswelle 20 angeordnet. Ein baugleich mit den Unwuchtelementen 2.1, 2.2 ausgeführtes Unwuchtelement 2.3 ist axial zwischen den Unwuchtelementen 2.1, 2.2 angeordnet. Es ist ebenfalls an der Antriebswelle 20 angeordnet und liegt bei der Drehrichtung gemäß Pfeil 21 deckungsgleich zwischen den Unwuchtelementen 2.1, 2.2. In dieser Stellung wird das Unwuchtelement 2.3 durch einen Mitnehmer 22 gehalten.In Fig. 2a, the
In der Fig. 2b ist der Unwuchterzeuger 2 mit einer anderen Stellung des Unwuchtelements 2.3 dargestellt. Das Unwuchtelement 2.3 ist auf der Antriebswelle 20 drehbeweglich angeordnet. Aufgrund seiner Trägheit verharrt es bei einer Drehrichtungsumkehr gemäß Pfeil 24 somit zunächst in seiner Lage, während die Unwuchtelemente 2.1, 2.2 ausgelenkt werden. Nach einer Drehung der Antriebswelle von ungefähr 180° schlägt der Mitnehmer 22, je nachdem, ob dieser an den Unwuchtelementen 2.1, 2.2 oder am Unwuchtelement 2.3 befestigt ist, an dem Unwuchtelement 2.3 oder den Unwuchtelementen 2.1, 2.2 an. Dadurch wird das Unwuchtelement 2.3 in einer um etwa 180° verschwenkten Lage bezüglich der Unwuchtelemente 2.1, 2.2 lagefixiert. In diesem Fall stellt die Masse des Unwuchtelements 2.3 eine Kompensationsmasse dar und wird die Unwuchtmasse um den Massenbestandteil des Unwuchtelements 2.3 reduziert.In FIG. 2b the
Wie den Figuren 2a und 2b zu entnehmen ist, wird die Erregmasse bzw. Unwuchtmasse in mindestens drei Teile im Verhältnis der Massenreduzierung geteilt, wobei ein vorzugsweise mittlerer Teil (Unwuchtelement 2.3) - die Kompensationsmasse - auf der gemeinsamen Antriebswelle 20 zumindest in Grenzen frei drehbar ist und einen als Mitnehmerbolzen ausgebildeten Mitnehmer 22 aufweist. Beim Antrieb der Welle 20 in der Normalarbeitsrichtung (Pfeilrichtung 21) wird die Kompensationsmasse (Unwuchtelement 2.3) durch den anliegenden Mitnehmerbolzen in gleich orientierter Schwerpunktlage wie die Unwuchtelemente 2.1, 2.2 mitgenommen. Die Gesamtmasse wird daher in einer Richtung mit voller Erregerkraft wirksam.As can be seen from Figures 2a and 2b, the excitation mass or unbalanced mass is divided into at least three parts in proportion to the mass reduction, wherein a preferably middle part (unbalance element 2.3) - the compensation mass - on the
Durch Drehrichtungswechsel verharrt die frei drehbare Kompensationsmasse (Unwuchtelemente 2.3) wegen ihrer Trägheit in ihrer Stellung und wird durch die Hauptmasse (Unwuchtelemente 2.1, 2.2) nach 180° Drehwinkel in die gleiche Richtung wie die Unwuchtelemente 2.1, 2.2 gedreht. Durch die entgegengesetzte Schwerpunktlage wird ein gleicher Masseanteil der Gesamtmasse kompensiert, wodurch die Erregerkraft reduziert wird. Durch die innere Lage der Kompensationsmasse wird zudem das Quermoment minimiert.By changing the direction of rotation remains the freely rotatable compensation mass (unbalance elements 2.3) because of their inertia in position and is rotated by the main mass (unbalance elements 2.1, 2.2) after 180 ° rotation angle in the same direction as the unbalance elements 2.1, 2.2. By the opposite center of gravity an equal mass fraction of the total mass is compensated, whereby the excitation force is reduced. The internal position of the compensation mass also minimizes the transverse moment.
Claims (10)
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