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Von Hand geführtes, motorisch angetriebenes Stampfgerät zum Verdichten
von Erdreich, 8eton oder dgl.
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Die Erfindung bezieht sich auf ein von Hand geführtes, motorisch angetriebenes
Stompfgerdt zum Verdichten von Erdreich, Beton oder dgl., mit einem Stampffuß, der
mittels federnder Koppelelemente mit einem von einem Motor angetriebenen Kurbeltrieb
an der darUber befindliche-n Obermasse gekoppelt ist, und mit einer Fuhrungseinrichtung,
die den Stampffuß und die mit ihrem ganzen Gewicht elastisch darauf rastend Obermass
gegen relative ,horizontale Verlagerung senkrecht zur gewollten Fortbswegungsrichtung
der Stampfgeräts sichert, Relativbewegungen von Obermasse und Stampffuß in Richtung
der Schwingachse aber zuläßt.
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Bei den bekannten Stampfgeräten läßt die Führungseinrichtung Relativbewegungen
zwischen Obermasse und Stampffuß nur in Richtung einer einziger Schwingachse zu.
Die nötige Fortbewegung wird bei diesen bekannten Geräten dadurch erzielt, daß die
Schwingachse gegenüber dem Stampffuß in Richtung der gewUnschten Fortbewegung etwas
geneigt ist, so daß beim Schwingen außer der die Verdichtung ermöglichenden vertikalen
Kraftkomponente auch eine horizontale KraFtkomponente entsteht, die von dem Nhi
gungswinkel der Schwingochse abhängt und Uber diese eine feste Beziehung zu der
vertikalen Kraftkomponente aufweist. Dick ist insofern nachteilig,
als
ei schnellerer oder langsamerer Vorwärtsgang nur über eine Änderung der Neigung
der Schwingachse und damit des Geräts möglich ist, und ein Rückwärtsgang des Geräts
eine Schrägstellung der Schwingachse gegenüber dem Stampffuß in gegenüber dem Yorlaufgang
entgegengesetztem Sinne erfordert, was erhebliche konstruktive Schwiergkeiten bereitet,
so daß hierauf in der Regal verzichtet wird.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Fiihrbarkeit von Stampfgeräten
der eingangs genannten Gattung zu verbessern und die Fortbewegung des Geräts vom
Schwingen in der Richtung, in der die Verdichtungsarbeit geleistet wird, unabhängig
zu machen, damit auch die Stabilitatseigenschaften des Geräts von einer Änderung
der Fortbewegungsgeschwindigkeit unbeeinflußt bleiben.
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GemäI3 der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß die e Führungseinrichtung
so ausgeführt ist,- daß sich Obermasse und Stampffuß unabhängig von der zu dem letzteren
im wesentlichen senkrechten, für das Verdichten maßgeblichen Relativbewegung auch
in der gewollten Fortbewegungsrichtung im wesentlichen parallel zum Stampffuß relativ
zueinander bewegen können, und daß von dem Kurbeltrieb außer der einen Bewegungskomponente,die
in für sich bekannter gleise die zum Stampffuß im wesentlichen senkrechte Relativbewegung
zwischen diesem und-der Obermasse herbeiführt, eine gegenüber dieser einen Bewegungskomponente
um einen von 0° bzw. 3600 und von 180° wesentlich verschiedenen Phasenwinkel verschobene
weitere Bewegungskomponente zwangswei-Qe so zum Stampffuß hin ableitbar ist, daß
sie eine zu dem letzteren im wesentlichen parallele Relativbewegung zwischen Oberma-sse
und Stampffuß bewirkt.
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Bei dem erfindungsgemäßen Stampfgerät wird im Gegensatz zu den bekannten
Stampfgeräten die Jelagerung in der gewollten Fortbewegungsrichtung in der iiauptsache
nicht durch ein Schrägstellen einer einzigen vorgegeben Schwingachse erreicht, sondern
dadurch, daß auf getrenntem Wege außer der Bewegungskomponente für das Schwingen
in vertikaler Richtung hiervon unabhängig eine
eine Bewegungskomponente
für ein Schwingen i.n horizontaler Richtung von dem sn der Obermasse befindlichen
Kurbelantrieb zum Stampffuß hin ableitbar ist. Dadurch behält das Stampfer rät auch
bei Änderung der das Schwingen parallel zum Stampffuß bewirkenden Bewegungskomponente
im wesentilchen seine vorgegebene optimale Stsbilität, wodurch seine Führbarkeit
erheblich erleichtert wird.
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Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung wird das Gerät vorzugsweise
so aufgebaut, daß die Welle des Kurbeltriebs quer zur wollter, Bewegungsrichtung
des Stainpfgeräts angeordnet ist und außer dem einen Exzenter, der in fiir sich
bekannter Weise die zum Stampffuß etwa senkrechte Relativbewegung zwischen diesem
und der Obermasse bewirkt, einen weiteren Exzenter antreibt,der bezüglich der Exzentrizität
gegenüber dem einen Exzenter um eint en von Oo bzw. 360° und von 1800 wesentlich
verschiedenen Winke versetzt ist und von dem die weitere Bewegungskomponente mit
zu Stampffuß etwa paralleler Wirkungsrichtung formschlüssig zu dem letzteren hin
ableitbar ist. Die formschlüssige Ableitung zum Stampffuß hin kann dabei über einen
zu diesem etwa senkrecht stehenden Kipphebel erfolgen, der mit zur gewollten Bewegungsrichtung
des Stampfgeräts quer verlaufender sowie zum Stampffuß etwa parallel Drehachse vorzugsweise
an der Obermasse drehbar gelagert und an seinen Enden jeweils mit dem weiteren Exzenter
bzw. dem Stampffuß verbunden ist.
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Gemäß einer anderen Weiterbildung der Erfindung kann ein umschaltbarer
Vor- und Rücklauf des Stsmpfgeräts dadurch erzielt werden, daß der weitere Exzenter
bezüglich des einen Exzenters in zwei Ein-Stellungen oder zwei. bereichen von Einstellungen
im Winkel verstellbar ist, wobei der Versetzungswinkel in der ei nie Endstellung
zwischen 00 und 1800 und in der anderen Endstellung zwischen 180° und 360° liegt.
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Hierfür
HierfUr kann der weitere Exzenter mit Reibung
zwischen um 1800 versetzten Anschlagen verstellbar auf der Welle des Kurbeltriebs
sitzen und mittels zweier Bremsen wahlweise in die eine oder andere der durch die
Anschläge begrenzten Einstellungen verstellbar sein, von denen die eine Bremse reibungsschlüssig
unmittelbar auf den weiteren Exzenter einwirkt während die anderen mit Reibungsschluß
an dem Sonnenrad eines Planetengetriebes angreift, dessen Planetenrod-Träger formschlUssig
mit der Welle des Kurbeltriebs umläuft und dessen Planetenräder mit dem weiteren
Exzenter verzahnt sind.
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Eine andere Möglichkeit, die oben erwähnte Verstellbarkeit zu erzielen,
besteht darin, die vorwiegend horizontale Bewegungskomponente von einem den weiteren
Exzenter darstellenden Gewindering Uber eine an diesem kart danisch gelagerte Schubstange
abzuleiten, wobei der Gewindering von einer Gewindehülse getragen ist, die auf dem
als Taumelwelle ausgefuhrten End; der-Welle des Kurbeltriebs drehbar gelagert und
mittels eines kardanisch an sie angeschlossenen Verstellmechanismus drehbar ist,
der sie in der jeweiligen Einstellung gegen Drehung im Raume festhält, Ein Arbeiten
auf der Stelle sowie ein Vorlauf und/oder ein RUcklauf mit veränderbarer Geschwindigkeit
können durch eine Änderung der Amplitude der von dem weiteren Exzenter abgeleiteten,
vorwiegend horizontalen Bewegungskomponente erreicht werden. HierfUr wird in Ausgestaltung
der Er findung vorgeschlagen, die Exzentrizitat des weiteren Exzenters und/ode das
Ubersetzungsverhaltnis am Hebel veränderbar einzurichten.
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Die Erfindung wird nuchstehend an Hand der in der Zeichnung dargestell-
-ten Ausführungsbeispiele erläutert. Es zeigen: Fig.1 das Stampfgerät in schematischer
Darstellung von der Seite gesehen, wobei die gewollte Bewegungsrithtung parallel
zur Zeichenebene
chenebene verläuft, Fig.2 eine AusfUhrung desjenigen
Geräteteils, von dem die weitere Bewegungskomponente abgeleitet wird, im Ldngsschnitt,
und Fig.3 eine zweite Ausführung des Gerdtsteils, von dem die weitere Be-; wegungskomponente
abgeleitet wird, ebenfalls im Längsschnitt.
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Die Fig.l zeigt das Stampigerdt in schematischer Darstellung im ganzen.
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Dieses weist eine Obermasse 10 und einen Stampffuß 11 auf, die in
Bezugt aufeinander so gefUhrt und mittels Federn 12 so gekoppelt sind, daß sie Relativbewegungen
in Form einer Pendelbewegung parallel zu der Zeichenebene und in Form einer Längsverscheibung
in der in Richtung des Pfeile bewegung 13 verlaufenden gewollten Vor- oder Rücklauf-durchzuführen
vermögen, wo bei diesen Relativbewegungen die Federn 12 elastisch entgegenwirken.
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Der an der Obermasse 10 vorgesehene Kurbeltrieb 1 weist einen Exzenterzapfen
14 auf, der Uber eine Pleuelstange 15 mit einer Zwischenplatte 1( verbunden ist,
an der sich die Federn 12 abstützen. Die anderen Enden der Federn 12 greifen direkt
am Stampffuß 11 bzw. an einem Kopf 17 an, der jeweils Uber eine die Federn 12 durchsetzende
Stange 18 starr verbunden ist. Die Zwischenplatte 16 und die Obermasse 10-sind in
Bezug aufeinander in vertikaler Richtung beweglich gefUhrt, so daß die Obermasse
10 und der Stampffuß 11 relativ zueinander in vertikaler Richtung in Schwingung
versetzt werden, wenn der Exzenterzapfen 14 um die sich in Fig.l als Punkt darstellende
Drehachse 19 der Welle des Kurbeltrieb umläuft.
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Hinsichtlich des vorbesprochenen Aufbaues entspricht der Stampfer
nach Fig. 1 prinzipiell einem deren Vorschlag.
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Von
Von dem Stampfer nach dem V-orschLagunterscheidet
sich der Stampfer gemäß Fig.1 dadurch, daß von dem Kurbeltrieb 1 zusätzlich zu der
Bewegungs komponente, die die vertikale gerichtete Relativbewegung zwischen Obermasse
10 und Stampffuß 11 herbeifUhrt, noch eine gegenüber dieser um einen von 00 bzw.
3600 und von 1800 wesentlich verschiedenen Phasenwinkel verschobene weitere Bewegungskomponente
zwangsweise so zum Stampffuß abgeleitet ist, daß sie eine im wesentlichen horizontale
Relativbewegung zwischen Obermasse 10 und Stampffuß 11 bewirkt.
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Zu dem letztgenannten Zweck ist bei dem Stampfgerdt nach Fig.l ein
weiterer, um die Achse 19 im Umlauf versetzbarer Exzenter 2 an dem Kurbeltrieb 1
vorgesehen, der gegenüber dem Exzenter 14 um einen Phasenwinkel von etwa 90° vor-
oder nacheilt. Von diesem zusätzlichen Exzenter 2 ist eine weitere Bewegungskomponente
mit horizontaler Wirkungsrichtung zum Stampffuß 11 hin abgeleitet. Diese Ableitung
erfolgt Uber einen etwa verj tikal stehenden Kipphebel 4, der etwa in seiner Mitte
um eine zur Zeichenebene senkrecht stehende Drehachse schwenkbar an der Obermasse
10 get lagert und an seinem oberen Ende Uber eine etwa horizontal verlaufende Schubstange
4a mit dem Exzenter 2 sowie an seinem unteren Ende Uber eine ebenfalls etwa horizontal
verlaufende Schubstange 4b mit dem Stampffuß 11 verbunden ist.
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Durch die beiden hinsichtlich ihrer Exzentrizität phasenverschobenen
Exzenterzapfen 14 und 2 werden Obermasse und Stampffuß in Bezug aufeinander sowohl
in vertikaler Richtung als auch in horizontaler Richtung zwangsweise in Schwingbewegung
versetzt, wobei diese Schwingbewegungen gegeneinander um den gleichen Phasenwinkel
verschoben erfolgen, Sen die Exzenter 2 und 14 gegeneinander versetzt sind. Dadurch
springt das Gerät' nicht nur in vertikaler Richtung sondern es erhdlt, ohne daß
ein Verschwenken der Obermasse gegenüber dem Stampffuß nötig ist, auch eine Bewegungskomponente
in horizontaler Richtung, so daß sich das Gerät zwangsweise auch im Vor- bzw. RUcklauf
bewegt. Die
Die Fig.2 zeigt eine Ausführung für den Exzenter 2,
die es ermöglicht, dessen Exzentrizität gegenüber dem Exzenter 14 aus einer Einstellung,
in der er diesem voreilt, in eine Einstellung zu bewegen, in der er diesem nacheilt.
Hierfür sitzt der weitere Exzenter 2 mit Reibung auf der Welle des Kurbeltrie'bs
1, wobei seine mögliche Drehbewegung auf dieser durch 35 29 am Exzenter 2 bzw. 30,/
an der Welle des Kurbeltriebs 1, auf etwa 180° begrenzt ist. Der Exzenter 2 ist
mittels zweier Bandbremsen 28 und 32 wahlweise in die eine oder andere der durch
die Anschläge begrenzten Einstellungen verstellbar. Von diesen beiden Bremsen kann
die eine (28) reibungsschlüssig unmittelbar, auf den Exzenter 2 zur Einwirkung gebracht
werden, während die andere (32) im Falle ihrer Betätigung.mit Reibungsschluß an
dem Sonnen-Rad 31 eines Planetengetriebes angreift, dessen Planetenrad-Träger 34
formschlüssig mit der'Welle des Kurbeltriebs 1 umläuft und dessen llanetenräder
33 mit dem Sonnenrad 31 und dem Exzenter 2 verzahnt; sind, Bei der in Fig.2 angedeuteten
Drehrichtung der Welle des Kurbeltriebs 1 bleibt der Exzenter 2 bei einer Betätigung
der Bremse 28 so lange stehen, bis die Anschlage 29 und 30 zur Anlage gekommen sind,
woraufhin der Anschlag 3V) über den Anschlag 29 den Exzenter 2 gegen den durch die
Bremse 28 bewirkten Reibungsschluß wieder in der Dreht richtung der Welle 1 mitnimmt.
Wird nun ausgehend von der letzte genannten Stellung des Exzenters 2 die Bremse
32 betätigt, danni bleibt das Sonnenrad 31 stehen und der Exzenter 2 beginnt, anget
trieben durch die Planetenräder 33, schneller zu laufen als die Welle 1, bis der
Anschlag 29 an dem Gegenanschlag 35 zur Anlage kommt. Sobald dies geschehen ist,
kann sich der Exzenter.2 nicht mehr schneller drehen als die Welle 1, und das Sonnenrad.
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31 läuft dann gegen den'von der Bremse 32 vermittelten Reibung schluß
wieder mit der Welle des Kurbeltriebs 1 um. Die auf diese Weise erreichte Einstellung
des- Exzenters 2, in der dessen Exzentrizität gegenüber der in Fig.2 dargestellten
um 1800 verschoben ist, bleibt aufgrund des Reibungsschlusses zwischen der Welle
1 und dem Exzenter 2 auch erhalten, wenn die Bremse 32
32 danach
wieder freigegeben wird.
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Da der Exzenter 14 bezüglich der Welle des Kurbeltriebs .1 nicht verstellbar
ist, kommt es aufgrund der vorstehend beschriebenen Betätigung der Bremsen 28 und
32 zu einer linderung des Phasenwinkels zwischen den Exzentern, wobei die Anordnung
vorzugsweise so getroffen wird, daß der Exzenter 2 gegenüber dem Exzenter 14 in
dem einen Falle um den gleichen Winkel voreilt, um den er im anderen Falle diesem
gegenüber nacheilt.
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Die Fig.3 zeigt eine Ausführung für den Exzenter 2, die nicht nur
eine Veränderung des Phasenwinkels zwischen diesem und dem Exzenter 14 im Sinne
eines Voreilens oder Nacheilens unter åeweils gleicher Größe dieses Winkels gestattet,
sondern die es darüber hinaus ermöglicht, auch die Exzentrizität, d.h. die Amplitude
der abgeleiteten Bewegungskomponente' zwischen einem Maximalwert und dem Wert O
zu variieren.
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Bei der Ausführung nach Fig.3 bildet den Exzenter 2 ein Gewindering
37, von dem die horizontale. Bewegungskomponente über die in diesem Falle mittels
Zapfen 38 kardanisch gelagerte Schubstange 4a abgeleitet ist. Der Gewindering 37
ist auf eine Gewindehülse 36 aufgeschraubt, die auf dem als Taumelwelle 1a aus geführten
Ende der Welle des Kurbeltriebs 1 drehbar in solcher Weise gelagert ist, daß ihre
Längsachse die Längsachse der Welle des Kurbeltriebs 1 unter einem spitzen Winkel
schneidet wobei der Schnittpunkt vorzugsweise in einer etwa in der Mitte' durch
den Gewindebereich der Hülse 36 gehenden, zu deren Längsachse senkrecht stehenden
Ebene liegt. Die Hülse 36 ist mittels? eines innen kardanisch an sie angeschlossenen
Verstellmechanis-j mus 39 mit Zahnstange 40 und Ritzel 41 drehbar, der sie in der
jeweiligen Einstellung gegen Drehung im Raume festhält.
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Wenn sich er Gewindering 37 in der in Fig.3 gezeigten Stellungl auf
der im Betrieb der Welle des Kurbeltriebs 1 taumelnden Gewindehülse 36 befindet,
erfährt die Schubstange 4a offensichtlich
lich keine Verlagerung
in ihrer Längsrichtung. Wird Jedoch der Ring 37 mittels des Verstellmechanismus
39, 40, 41 durch Drehen der Hülse 36 aus dieser Stellung nach links oder rechts
verschoben, dann kommt es auch zu einer Hin- und Herbewegung der Schubstange 4a
in deren Längsrichtung, wobei ausgehend von der Nullstellung gemäß Fig.3 die Amplitude
mit der Verschiebung aus der Mittelstellung in beiden Richtungen im gleichen Ausmaß
zunimmt, der Phasenwinkel der Exzenterbewegung aber bei einer Verschiebung in der
einen Richtung gegenüber einer Verschiebung in der anderen Richtung jeweils um 1800
versetzt ist.
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Hierdurch und aufgrund der vorgegebenen Phasenlage des Exzenters 14
des Kurbeltriebs ist es möglich, den Exzenter 2 gegenüber dem Exzenter 14 unter
Aufrechterhaltung eines bestimmten Phasenwinkels entweder vor- oder nacheilen zu
lassen und darüberhinaus das Ausmaß der Schwingbewegung, die die Schubstange 4a
ausführt, zwischen dem Wert 0 und einem Maximalwert zu verändern, der durch die
Länge der Hülse 36 und den Anstellwinkel von deren Längsachse bezüglich der Längsachse
der Welle des Kurbeltriebs 1 gegeben ist.
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Die Amplitude der horizontalen Bewegungskomponente könnte auch dadurch
verändert werden, daß das Ubersetzungsverhältnis des aus dem Kipphebel 4 und den
Schubstangen 4a und 4b bestehenden Gestänges variabel eingerichtet wird.
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PatentansPruche