Vibrationswalze Die Erfindung betrifft eine Vibrationswalze mit Wal zenrädern und mit einem Schwingungserzeuger zur Er zeugung gerichteter Schwingungen.
Bei bekannten Vibrationswalzen erzeugt der Schwin gungserzeuger, üblicherweise ein Unwuchtrüttler mit ge gensinnig rotierenden Unwuchten, gerichtete Schwingun gen in einer vertikalen Ebene. Damit ist bei vorgegebener Frequenz auch die wirksame Schwingschlagkraft vorge geben. Es hat sich nun gezeigt, dass je nach den Boden verhältnissen auch eine zu grosse Schwingschlagkraft nachteilig sein und einer optimalen Verdichtungswirkung entgegenstehen kann. Es ist daher vorteilhaft, wenn man die Schwingschlagkraft veränderlich machen kann.
Es sind verschiedene Anordnungen bekannt, die eine Veränderung der Schwingungsamplitude von Unwucht- rüttlern ermöglichen. Sie bestehen im wesentlichen aus zwei gemeinsam umlaufenden und gegeneinander ver- drehbaren Fliehgewichten. Hierdurch wird die resultie rende Fliehkraft verändert. Die Verdrehung der Flieh gewichte gegeneinander erfordert umständliche Manipu lationen. Wenn man die resultierende Fliehkraft während des Laufes verändern will, ergibt das eine teure und auf wendige Konstruktion.
Der Erfindung liegt vor ellem die Aufgabe zugrunde, mit relativ einfachen Mitteln die wirksame Schwing schlagkraft einer Vibrationswalze während des Betriebs veränderbar zu machen. Erfindungsgemäss wird das da durch erreicht, dass die Schwingungsrichtung des Schwin gungserzeugers veränderbar ist. Es sind also die Am plitude der Schwingungen unverändert gelassen. Die wirk same Schwingschlagkraft ist dann die vertikale Kompo nente der Schwingungen, während die horizontale Kom ponente sich nur in einer Abrollbewegung der Vibrations- walze äussert und daher nicht auf den Boden zur Ein wirkung kommt.
Die Erfindung ist anwendbar und vorteilhaft bei Wal zen, bei denen zur Fortbewegung eine der Walzentrom meln angetrieben wird.
Sofern die Walzen keine wesentlichen Steigungen zu überwinden haben, könnte man jedoch gegebenenfalls auf einen gesonderten Antrieb für die Fortbewegung verzichten und die Horizontalkomponenten der Schwin gungen für die Fortbewegung ausnutzen.
Es ist bei als Plattenrüttler ausgebildeten Bodenver dichtern an sich bekannt, durch Neigung der Schwin gungsrichtung gegenüber der Vertikalen eine Vorwärts bewegung zu erzielen.
Bekannte Plattenrüttler enthalten eine auf dem Boden anliegende Verdichtungsplatte, die durch einen darauf montierten Unwuchtrüttler in Schwingungen versetzt wird. Auf der Verdichtungsplatte ist eine im wesentlichen vom Antriebsmotor gebildete Auflast federnd abgestützt. Der Unwuchtrüttler ist als Richtschwinger ausgebildet, ent hält also beispielsweise gegensinnig rotierende Unwuch- ten, so dass die Schwingungen in einer Ebene liegen. Wenn die Schwingungsebene gegen die Vertikale geneigt ist, so dass eine horizontale Komponente der Schwingun gen auftritt, dann bewegt sich der Plattenrüttler mit der Bodenplatte hüpfend fort.
Eine Walze hüpft zwar nicht sondern rollt auf dem zu verdichtenden Boden ab. Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass trotzdem auch bei Vibrationswalzen eine gegenüber der Vertikalen geneigte, gerichtete Erre gerkraft eine Vorwärtsbewegung der Walze bewirken kann. Wenn in einem gegebenen Augenblick die Kraft des Unwuchtrüttlers schräg nach oben vorn gerichtet ist, dann wird durch die vertikale Komponente der Kraft, die nach oben gerichtet ist, das Gewicht der Walze kom pensiert. Die horizontale Komponente der Kraft ist nach vorn gerichtet und die Walze rollt unter dem Einfluss dieser Kraft ein Stück vorwärts.
Nach einer halben Um drehung der Unwucht ist die resultierende Kraft des Rüttlers schräg nach hinten unten gerichtet. Die horizon tale Komponente würde suchen, die Walze wieder ein entsprechendes Stück zurückzurollen. Durch die jetzt nach unten gerichtete vertikale Kraftkomponente, die sich zu dem Gewicht der Walze addiert, wird jedoch die Walze stärker an den Boden angedrückt. Dadurch wird die Reibung in Rückwärtsrichtung so erhöht, dass die Walze in der zweiten Hälfte der Schwingungsperiode durch die rückwärts gerichtete Horizontalkomponente nicht wieder zurückgerollt wird.
Die Walze bewegt sich im Mittel somit rollend vorwärts. Eine besondere An triebsverbindung zu den Walzenkörpern hin ist nicht erforderlich.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Ab bildungen dargestellt und im folgenden beschrieben: Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemässe Vibrationswalze in Seitenansicht.
Fig. 2 zeigt eine zugehörige Oberansicht und Fig. 3 ist ein Querschnitt der Vibrationswalze in der Mitte zwischen den Walzenrädern.
Fig. 4 ist ein Schnitt durch das Lenkwalzenrad längs der Linie IV-IV von Fig. 1.
Die Vibrationswalze läuft auf zwei Walzenrädern 10 und 11, die an einem Walzenrahmen 12 gelagert sind. An dem Walzenrahmen 12 sitzt ein Unwuchtrüttler 13 zur Erzeugung gerichteter Schwingungen, bei welchem die Schwingungsrichtung einstellbar ist. Der Antrieb des Unwuchtrüttlers 13 erfolgt durch einen Verbrennungs motor 14, der auf einer Motorplatte 15 angeordnet ist. Die Motorplatte 15 ist über Schwingmetallkörper 16, 17, 18 in drei Punkten federnd auf dem Walzenrahmen ab gestützt.
Das Walzenrad 10 ist über die gesamte Breite der Vibrationswalze durchgehend und ist mit einer Welle 19 starr verbunden. Die Welle 18 weist Achsstümpfe 20, 21 auf, auf denen der Walzenrahmen 12 gelagert ist.
Das zweite Walzenrad 11 ist als Lenkwalze ausge bildet, wie aus Fig. 2 und 4 am besten ersichtlich ist. Es besteht aus zwei Teilen 22 und 23, die in der Mitte im Abstand voneinander angeordnet sind. Die beiden Teile 22, 23 des Lenkwalzenrades sind unabhängig voneinander auf Lagern 24, 25, 26 und 27 auf einer nichtumlaufenden Welle 28 gelagert. Die Welle 28 sitzt in einem Block 29 und dieser Block ist auf Gleitlagern 30, 31 in einer Gabel 32 um einen vertikalen Zapfen 33 drehbar gelagert.
Die Gabel 32 wird von dem in Fig. 1 rechten Teil des Wal zenrahmens gebildet und liegt in der vertikalen Längs ebene der Vibrationswalze. Sie greift beiderseits der Welle 28 zwischen die beiden Teile 22 und 23 der Lenk walzentrommel. Wie aus Fig 1 und 4 ersichtlich ist, ist der untere Arm der Gabel 32 schlittenartig ausgebildet und der Form der Walze 11 angepasst und gleitet in der Lücke zwischen den Walzenteilen 22 und 23 auf dem Boden, so dass von der Vibrationswalze eine durchgehend plane Bodenfläche erzeugt wird. Die Lager 25 und 26 sind in doppelkonischen.
Versteifungen 33, 34 gehalten, wäh rend die Lager 24 und 27 in machen Stirnflächen 35, 36 der Walzenteile 22, 23 sitzen. Der Mantel der Walzen 22 und 23 ist über die Flächen 35, 36 soweit nach aussen vorgezogen, dass sie über die Lager 24, 27 und die darin gelagerten Achsstümpfe der Welle 28 hinausragt.
An dem Block 29 ist eine Deichsel 37 befestigt, durch welche der Block 29 zwecks Lenkung verschwenkt werden kann.
Der Rüttler 13 wird vom Motor 14 angetrieben. Zu diesem Zweck treibt der Motor 14 über einem Ketten- oder Riementrieb 38 eine Welle 39, die an der Motor platte 15 an deren Unterseite gelagert ist. Die Welle 39 ist über eine Gelenkwelle 40 mit einer Welle 41 gekuppelt, die an dem Walzenrahmen 12 gelagert ist. Die Welle 41 treibt über einen Riemen- oder Kettentrieb 42 den Rütt- ler 13.
Der Rüttler ist in irgendeiner an sich bekannten Weise so ausgebildet, dass er gerichtete Schwingungen erzeugt und dass sich die Richtung dieser Schwingungen wahl weise verändern lässt.