DE3206591A1

DE3206591A1 - Vibrationsverdichtungswalze

Info

Publication number: DE3206591A1
Application number: DE19823206591
Authority: DE
Inventors: Des Erfinders Auf Nennung Verzicht
Original assignee: Koehring Co 53005 Brookfield Wis; Koehring Co
Current assignee: Koehring Co 53005 Brookfield Wis; Koehring Co
Priority date: 1981-02-24
Filing date: 1982-02-24
Publication date: 1982-10-07
Also published as: JPS57155406A; US4342523A

Description

PATRNTANWALTr. Ί" "· '..'.I.. ·.«·.-»«■««« we.thof*

- DR.FHIL.FKEUA VUESTHOFF (ΐ927-Γθ(<!)

WUESTHOFF-v.PECHMANN-BEHRENS-GOETZ _DlPt.._ING._{CIRHARD PÜLS} JJ

EUROPEAN PATENT ATTORNEYS .. DIPU-CHEM₁DR-E-FREI

• *f* * DR.-ING. DIETER BEHRENS

DIPL.-ING.; DIPL₁-VIRTSCH₁-INg. KUFERT GOETZ '

1A-55 710 D-8000 MÜNCHEN 90

The Koehring Company Schweigerstrasse2

BrOOkfield, U.S.A. telefon: (089) 6ί ίο ji

telegramm: protectpatent telex: $24070

Vibrationsverdichtunqswalze Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine Vibrationsverdichtungswalze zum Planieren von Bodenflächen, die mit einer Pflasterung oder Straßendecke oder dergl. versehen sind, nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und bezieht sich insbesondere auf die zugehörige Einrichtung zum Erzeugen von Schwingungen·

Bis jetzt werden Vibrationsverdichtungswalzen mit vibratoren versehen, die jeweils eine mittels eines Motors antreibbare, eine exzentrische Masse tragende Welle aufweisen.' Gewöhnlich ist die exzentrische Masse zwischen mehreren bestimmten radialen Stellungen verstellbar, damit sich die Schwingungsamplitude variieren läßt. Gewöhnlich wird die Einrichtung zum Erzeugen von Schwingungen in Betrieb gesetzt, wobei sich die exzentrische Masse jeweils in der Stellung befindet, die sie gegenüber der Welle einnahm, als die Einrichtung bei ihrer letztmaligen Benutzung außer Betrieb gesetzt wurde. Daher ist es erforderlich, die Einrichtung zum Erzeugen von Schwingungen mit einem Motor hoher Leistung auszurüsten, der geeignet ist, erforderlichenfalls eine hohe Anlaufleistung aufzubringen,

insbesondere wenn sich die exzentrische Masse bei der Inbetriebsetzung in der Stellung zum Erzeugen von Schwingungen von großer Amplitude befindet. ' '

Es ist daher eine'Aufgäbe der Erfindung, die eingangs genannte Vibrationsverdichtungswalze dahingehend fortzuentwickeln, daß die erforderliche Größe des für den Vibrationsantrieb benötigten Motors vermindert ist. Ferner soll die Vibratorwelle bei jeder Amplitudeneinstellung in beiden Richtungen drehbar sein, ohne daß die Amplitude beeinflußt wird, so daß es möglich ist, das exzentrische Gewicht in der entgegengesetzten Drehrichtung anzutreibenr um eine bessere Verdichtung zu erzielen.

Eine diese Aufgabe lösende Vibrationsverdichtungswalze ist mit ihren Ausgestaltungen in den Patentansprüchen gekennzeichnet.

Bei der erfindungsgemäßen Vibrationsverdichtungswalze besteht Gewähr dafür, daß die exzentrische Masse bei der Inbetriebsetzung den Antriebsmotor nur in einem minimalen Ausmaß belastet und daß die Masse bei der Außerbetriebsetzung des Vibratorantriebs automatisch in eine Stellung gebracht wird, bei der Schwingungen von kleiner Amplitude erzeugt werden, wobei der Vibratorantrieb in dieser Stellung verriegelt wird.

Bei der Vibrationsverdichtungswalze mit einer drehbaren Arbeitswalze und einem damit gekuppelten Vibrator zum Erzeugen von Schwingungen der Arbeitswalze weist der Vibrator eine gegenüber der Arbeitswalze drehbare Welle und einen Motor zum ■ Antreiben dieser Welle auf. Zusammen mit der Welle ist eine bewegbare exzentrische Masse drehbar, die quer zu der Welle verstellbar ist. Ein gemäß der Erfindung ausgebildeter Stellungsregler dient dazu, die Stellung der exzentrischen Masse so zu regeln, daß es mit Hilfe des Vibrators möglich ist,

Schwingungen von variabler Amplitude zu erzeugen. Die Amplitude der durch den Vibrator erzeugten Schwingungen ist dann am kleinsten, wenn sich der Mittelpunkt der exzentrischen Masse im kleinsten möglichen Abstand von der Welle befindet, und dann am größten, wenn der Schwerpunkt der Masse am weitesten von der Welle entfernt ist. Der Stellungsregler bringt die exzentrische Masse automatisch in die Stellung für kleine Amplituden, wenn sich die Welle im Ruhezustand befindet, so daß der Vibratorantriebsmotor bei der Inbetriebsetzung nur ein minimales Anlaufdrehmoment aufzubringen braucht.

Der Stellungsregler ist vorzugsweise mit einer nachgiebigen Vorspahnfeder versehen, die dazu dient, die exzentrische Masse radial nach innen in Richtung auf die Welle vorzuspannen.

Ferner weist der Stellungsregler vorzugsweise eine lösbare Verriegelungseinrichtung auf, die es ermöglicht, die exzentrische Masse in der Stellung zu verriegeln, bei der Schwingungen von kleiner Amplitude erzeugt werden.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine Schrägansicht einer erfindüngsgemäßen Vibrationsverdichtungswalze in Form einer Straßenwalze;

Fig. 2 einen vergrößerten axialen. Teilschnitt der zugehörigen Walzenbaugruppe einschließlich des Vibrators; und

Fig. 3 den Teilschnitt 3-3 in Fig. 2.

Zu einer erfindungsgemäßen Vibrationsverdichtungswalze 9 gehört mindestens eine Walzentrommel 11, die in einem Fahrzeug 10 auf. bekannte Weise um eine waagerechte Achse 15 drehbar gelagert ist.

Ferner ist ein Vibrator vorhanden, der dazu dient, die Walze in Schwingungen zu versetzen, und zu dem eine Wellenbaugruppe 28 gehört, die mehrere Teile umfaßt, und zwar einen ersten Endabschnitt 30, der in einem in die Walzentrommel 11 eingebauten Lager 32 drehbar gelagert ist, sowie ein zweiter Endabschnitt 34, der in einem ebenfalls in die Walzentrommel eingebauten Lager 36 drehbar gelagert ist, und ein den ersten Endabschnitt 30 mit dem zweiten Endabschnitt 34 verbindender Mittelabschnitt 38. Die Wellenbaugruppe 28 wird über Zahnräder bekannter Art durch einen nicht dargestellten Motor angetrieben, wie er in der U.S.-Patentanmeldung Nr. beschrieben ist.

Der Mittel.abschnitt 38 trägt zwei radial nach außen ragende Flansche 40, die eine in radialer Richtung festgelegte exzentrische Masse bilden,, durch die exzentrische Schwingungskräfte erzeugt werden, wenn die Welle in Drehung versetzt wird.

Auf dem Mittelabschnitt 38 der Wellenbaugruppe 28 ist eine radial bewegbare Masse 44 gelagert, die gegenüber der Drehachse 15 der Wellenbaugruppe 28 radial verschiebbar ist. Zu der bewegbaren Masse 44 gehören ein erster Teil 46, der in dem Raum 42 zwischen den Flanschen 40 gleitend geführt ist, ein auf der entgegengesetzten Seite der Welle 28 angeordneter zweiter Teil 48 und eine Verbindungsstange 50, die in einer durchgehenden Bohrung 52 des Mittelabschnitts 38 der Wellenbaugruppe 28 gleitend geführt ist.

Der Schwerpunkt der bewegbaren Masse 46, 48, 50 liegt auf dergleichen Seite der Welle 28 wie der Teil 46, so daß dann, wenn der erste Teil 46 der bewegbaren Masse in radialer Richtung seine innerste Stellung einnimmt, der Schwerpunkt der Masse 46, 48, 50 der Welle 28 am nächsten benachbart ist und sich der Vibrator in der Stellung befindet, bei der er Schwingungen von kleiner' Amplitude erzeugt. Bewegt, sich der erste Teil 46 radial

nach außen, vergrößert sich die Amplitude der Schwingungen.

Zwischen dem Mittelabschnitt 38 der Wellenbaugruppe 28 und einer nach unten gerichteten Fläche 56 des zweiten Teils 48 der exzentrischen Masse 44 ist eine als Schraubenfeder ausgebildete Druckfeder 54 angeordnet· Der zweite Teil 48 der exzentrischen Masse ist mit der Stange 50 durch eine Mutter 58 verbunden, die auf einen mit Gewinde versehenen Endabschnitt 60 der Verbindungsstange 50 aufgeschraubt ist. Die Feder 54 ist von einer Anschlagbuchse 62 umschlossen, die auf dem Mittelabschnitt 38 der Wellenbaugruppe 28 montiert ist. Die Feder 54 wird zusammengedrückt, wenn sich der Teil 46 der exzentrischen Masse unter der Wirkung einer Fliehkraft radial nach außen bewegt. Die Anschlagbuchse 62 bestimmt somit die maximal mögliche Zusammendruckung der Feder 54 und damit auch die Stellung der bewegbaren Masse 44 bei der maximalen Schwingungsamplitude.

In einer durchgehenden Bohrung 66 der Wellenbaugruppe 28 ist eine Steuerstange 64 gleitend geführt, die sich in eine durchgehende Bohrung 68 der Stange 50 der bewegbaren Masse 44 einführen läßt, um letztere in der Stellung zu verriegeln, bei der Schwingungen mit der kleinsten Amplitude erzeugt werden.

Die Stange 64 kann mit Hilfe eines am Arbeitsplatz der Bedienungsperson angeordneten Hebels 70 axial nach innen öder außen verschoben werden, damit sich die bewegbare Masse 44 nach Bedarf in der Stellung für Schwingungen von kleiner Amplitude verriegeln läßt, oder entriegelt werden kann, wenn eine Verlagerung durch Fliehkräfte hervorgerufen werden soll.

Im Ruhezustand nimmt die Einrichtung zum Erzeugen von Schwingungen die in Fig. 2 mit Vollinien wiedergegebene Stellung für eine kleine Schwingungsamplitude ein, was auf die Wirkung der Feder 54 zurückzuführen ist· Während der Inbetriebsetzung

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braucht der Motor 35 daher nur relativ kleine Trägheitskräfte der exzentrischen Masse zu überwinden. Der zweite Teil 48 der Masse 44 kommt bei der Stellung für eine kleine Amplitude als. Gegengewicht zur Wirkung, um die Wirkung des Gewichtes des ersten Teils 46 und des festen Gewichtes 40 auszugleichen. Die Masse 44 kann mit Hilfe der Stange 64 in der Stellung für die kleine Amplitude gehalten werden, bis es erwünscht ist, die Schwingungsamplitude zu vergrößern.

Soll die Schwingungsamplitude vergrößert werden, betätigt die Bedienungsperson den Hebel 70, um die Stange 64 aus der durchgehenden Bohrung 68 der exzentrischen Masse 44 herauszuziehen. Daraufhin bewegt die auftretende Fliehkraft den ersten Teil 46 der exzentrischen Masse 44 in radialer Richtung von dem Mittelabschnitt 38 der Wellenbaugruppe 28 weg, bis der zweite Teil 48 der bewegbaren Masse zur Anlage an der Anschlagbuchse 62 kommt, wobei sich die Einrichtung zum Erzeugen von Schwingungen in der Stellung für Schwingungen von großer Amplitude befindet. ■

Wird die Einrichtung zum Erzeugen von Schwingungen außer Betrieb gesetzt,, so daß sie zur Ruhe kommt, führt die Feder 54 den zweiten Teil. 46 der Masse 44 radial nach innen zurück, woraufhin man die Steuerstange 64 wieder in die exzentrische Masse 44 einführen kann.

Es sei bemerkt, daß man die Schwingungsamplituden der Wellenbaugruppe 28 dadurch verändern kann, daß man die Konstruktion des· Mittenabschnitts 38 entsprechend verändert, sowie dadurch, daß man die Größe oder die Gewichtsverteilung der exzentrischen Masse 40 abändert.

Damit man weitere Schwingungsamplituden zwischen den Stellungen für die größte bzw. die kleinste Amplitude wählen kann, ist es z.B. möglich, gemäß Fig. 2 die Stange 50 der exzentrischen

Masse 44 mit einer abgestuften Aussparung 72 zu versehen, die mit der Stange 64 zusammenarbeitet, um entsprechende Zwischenwerte von Schwingungsamplituden festzulegen« Zu diesem Zweck wird die Stange 64 so betätigt, daß ihr inneres Ende in Eingriff mit einer ersten Stufe 74 der Aussparung 72 kommt, von der aus die Masse 44 in eine erste Mittelstellung und gegebenenfalls in eine von weiteren Zwischensteliungen gebracht werden kann· Es ist möglich, eine beliebige Anzahl solcher Stufen vorzusehen.

Claims

»R.'ING. FRANZ WUESTHOFF

PATENTANWÄLTE ·· ··-·· , ,,

DR. PHIL. FREDA VUESTHOFF (1917-I956)

WUESTHOFF-v. PECHMANN-BEHRENS-GOETZ „,pl.-.ng.gexhard puls O₉₅₁-I₉₇O

EUROPEAN PATENTATTORNEYS dipl.-chem.dr. e. fkeiherr von fechmann

DR.-ING.DIETER. BEHRENS

DIPL.-ING.J DIPL₁-¹TIRTSCH₁-ING. RUPERT ΟΟΕΤΪ

1A-55 710 D-8000 MÜNCHEN 90

The Koehring Company schweigerstrassf^

Brookfieid, U.S.A. , „. ,

telefon: (089) 66 »ο Ji telegkamm: frotkctpatknt

TELEXiJ 14070

Ansprüche

Ii Vibrationsverdichtungswalze mit einer drehbaren Verdichtungswalze, einem Vibratorantrieb für die Walze und einer gegenüber der Walze drehbaren Welle, einem Antriebsmotor zur Drehung der Welle, einer gegenüber der Welle drehbaren exzentrischen· Masse, die gegenüber der Welle in der Querrichtung verstellbar ist, sowie einer Lageeinstellvorrichtung, zur Einstellung der Masse derart, daß es mit Hilfe des Vibratorantriebs möglich ist, Schwingungen von variabler Amplitude zu erzeugen, dadurch gekennzeichnet, daß zu der Lageeinstelleinrichtung eine nachgiebige Vorspanneinrichtung (54) gehört, die auf die bewegbare Masse (44) wirkt, um diese automatisch radial nach innen in ihre Stellung für Schwingungen mit kleiner Amplitude zu bringen, wenn sich die Welle (28) in Ruhe befindet, so daß der Motor durch ein minimales Startdrehmoment belastet wird, sowie eine lösbare Verriegelungseinrichtung (64; 68) zum Festlegen der bewegbaren Masse in der Stellung für Schwingungen mit kleiner Amplitude.
2. Vibrationsverdichtungswalze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die bewegbare Masse (44) unter der Wirkung von Fliehkräften radial nach außen in eine Stellung für Schwingungen mit großer Amplitude bringbar ist, wenn die Verriegelungseinrichtung (64, 68) gelöst ist.
3. Vibrationsverdichtungswalze nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zu der Verriegelungseinrichtung eine mit der Hand betätigbare Steuerstange (64) gehört, die in eine durchgehende Bohrung (68) der bewegbaren Masse (44) einschiebbar ist, um die verstellbare Masse in der Stellung für Schwin-

• gungen von kleiner Amplitude festzulegen.
4. Vibrationsverdichtungswalze nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die durchgehende Bohrung (68) mit einer abgestuften Aussparung (72) versehen ist, wobei das zugehörige Ende der Steuerstange (64) jeweils in radiale Fluchtung mit einer der Stufen gebracht werden kann, um Zwischenwerte der Schwingungsamplitude zu bestimmen.
5. Vibrationsverdichtungswalze nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Welle (28) radial nach außen ragende Flansche (40) aufweist, die eine feststehende exzentrische Masse bilden, und daß zu der bewegbaren Masse ein erster Teil (46) gehört, der zwischen den Flanschen verschiebbar gelagert ist, ferner ein auf der entgegengesetzten Seite.der Welle angeordneter zweiter.Teil (48) sowie eine den ersten Teil mit dem zweiten Teil verbindende Stange (.50).
6. Vibrationsverdichtungswalze nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zu der Lageeinstel!vorrichtung eine auf den zweiten Teil (48) der bewegbaren Masse (44) wirkende Druckfeder (54) gehört.
7.. Vibrationsverdichtungswalze nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß zu der Welle (28) radial nach außen ragende Flansche (40) gehören, die eine feste exzentrische Masse bilden, und daß zu der bewegbaren Masse ein zwischen den Flanschen verschiebbar gelagerter erster Teil (46) gehört, ferner ein auf der entgegengesetzten Seite der Welle angeordneter zweiter Teil (48) sowie eine den ersten Teil mit dem zweiten Teil verbindende Stange (50).

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8. Verfahren zum Regeln der Stellung einer bewegbaren Masse eines Vibrationsantriebs einer Vibrationsverdichtungswalze, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 7,. dadurch gekennzeichnet, daß ein Motor betätigt wird, um eine Welle zu drehen, auf welcher die bewegbare Masse verstellbar gelagert ist, so daß es möglich ist, Fliehkräfte zu erzeugen, welche bestrebt sind, die bewegbare Masse des Vibrationsantriebs aus einer Stellung für Schwingungen kleiner Amplitude heraus zu bewegen, daß es ferner möglich ist, während der Inbetriebsetzung des Vibratorantriebs die bewegbare Masse daran zu hindern, sich aus der Stellung für Schwingungen kleiner Amplir • tude heraus zu bewegen, und daß sich die bewegbare Masse danach freigeben läßt, und daß auf die bewegbare Masse nachgiebige Vorspannkräfte zur Wirkung gebracht werden, die entgegen den auftretenden Fliehkräften nachgeben, um es der Masse zu ermöglichen, sich gegenüber dein Vibratorantrieb nach außen in eine Stellung für Schwingungen hoher Amplitude zu bewegen, wobei die bewegbare Masse in die Stellung für kleine Schwingungsamplituden zurückgeführt wird, wenn sich die" Welle in Ruhe befindet, so daß danach nur ein minimales AnIaufdrehmoment aufgebracht zu werden braucht.