DE102009050814B4

DE102009050814B4 - Stampferfuß für einen Vibrationsstampfer

Info

Publication number: DE102009050814B4
Application number: DE102009050814.7A
Authority: DE
Inventors: Gunnar Hedlund
Original assignee: Dynapac Compaction Equipment AB
Current assignee: Husqvarna AB
Priority date: 2009-02-11
Filing date: 2009-10-27
Publication date: 2014-05-28
Anticipated expiration: 2029-10-28
Also published as: SE0900166A1; SE533476C2; DE102009050814A1

Abstract

Stampferfuß (1) für einen Vibrationsstampfer (2), wobei der Fuß (1) einen Kern (6) aus einem Kunststoffmaterial, eine Sohle (3), eine oder mehrere Befestigungsvorrichtungen (5) für die Verbindung des Fußes (1) mit dem Vibrationsstampfer (2) und eine Aufnahme (4) umfasst, die so eingerichtet ist, dass sie sich beim Verbinden passgenau an den Vibrationsstampfer (2) anlegt, dadurch gekennzeichnet, dass der Fuß (1) auch eines oder mehrere Plattensegmente (7) umfasst, die so eingerichtet sind, dass sie vom Kern (6) umschlossen und in Klebeverbindung mit dem Kunststoffmaterial des Kerns (6) sind, dass die Aufnahme (4) einen Flansch (8) in Klebeverbindung mit dem Kunststoffmaterial des Kerns (6) umfasst und dass die Befestigungsvorrichtungen (5) mit einem oder mehreren der Plattensegmente (7) und dem Flansch (8) unmittelbar verbunden sind.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Stampferfuß für einen Vibrationsstampfer gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Der Stampferfuß wird bei der Herstellung des Stampfers als Originalteil am Vibrationsstampfer angebracht oder wird als Ersatzteil oder Zubehör für Stampfer verwendet, die bereits benutzt werden. Der Stampferfuß umfasst ein Kunststoffmaterial, um Lärm und Rückschlag zu dämpfen. Durch die verbesserten Dämpfungseigenschaften eignet sich der Stampferfuß für die Verwendung an Vibrationsstampfern, wenn eine geringe Lärmemission angestrebt wird. Die verbesserten Dämpfungseigenschaften des Fußes tragen auch dazu bei, seine Befestigungsvorrichtungen vor Überlastung zu schützen.
Es ist bekannt, dass die Dämpfungseigenschaften von Stampferfüßen für Lärm und Stöße verbessert werden, wenn sie ein Kunststoffmaterial umfassen. Aus diesem Grund werden solche Stampferfüße oft um einen Kunststoffkern herum aufgebaut. Auf der Oberseite des Kerns wird eine Aufnahme und auf der Unterseite eine Sohle angeordnet. Die Sohle umfasst häufig einen Verschleißschutz in Form einer formgebogenen Verschleißplatte, die mit dem Kern durch eine Anzahl Halter verbunden ist. Wenn der Fuß am Vibrationsstampfer montiert wird, liegt die Aufnahme des Fußes passgenau am Stampfer an.
Beim Montieren wird der Fuß mit dem Stampfer mittels mehrerer Schraubverbindungen verbunden, die von der Unterseite des Fußes zu Befestigungspunkten im Stampfer verlaufen. Die Unterseite der Verschleißplatte ist mit Versenkungen versehen, um die Schraubenköpfe bei der Benutzung des Vibrationsstampfers vor Verschleiß zu schützen. Jedoch sind die Schraubenköpfe häufig einem solchen Ausmaß von Verschleiß ausgesetzt, dass beim Demontieren des Fußes Probleme auftreten.
Im deutschen Gebrauchsmuster DE 20011939 U1 wurde dieses Problem dadurch gelöst, dass in den Fuß Befestigungsvorrichtungen in Form von Stäben mit Innengewinde eingegliedert wurden. Die Stäbe sind an die Oberseite der Verschleißplatte angeschweißt und innerhalb des Kunststoffkerns angeordnet. Die Stäbe bilden Befestigungspunkte im Fuß für die zur Verbindung des Fußes mit dem Vibrationsstampfer angewandten Schraubverbindungen. Durch diese Anordnung sind die Schraubverbindungen vor Verschleiß geschützt, weil sie nicht an der Unterseite des Fußes freiliegen. Jedoch besteht ein erster Nachteil dieser Anordnung darin, dass sie das Dämpfungsvermögen des Kunststoffkerns vermindert. Die Stoßbelastungen, denen der Fuß ausgesetzt ist, wenn der Vibrationsstampfer auf harten Oberflächen kompaktiert, werden von der Verschleißplatte akkumuliert und im Wesentlichen ungedämpft zu den Befestigungsvorrichtungen und Schraubverbindungen des Fußes übertragen. Es besteht eine erhebliche Gefahr, dass die Stoßbelastungen Überlastungen und nachfolgende Brüche der Befestigungsvorrichtungen und Schraubverbindungen verursachen. Ein zweiter Nachteil ist, dass die Längsausdehnungsrichtung der Befestigungsvorrichtungen orthogonal in Bezug auf die Hauptausdehnungsebene der Sohle festlegt ist, weil die Stäbe an die Verschleißplatte angeschweißt sind. Insbesondere bei der Entwicklung neuer Vibrationsstampfer und der dazugehörigen Stampferfüße würde man es stattdessen bevorzugen, wahlweise die Längsausdehnungsrichtung der Stäbe orthogonal zur Hauptausdehnungsebene der Aufnahme auszurichten.
Im gattungsgemäßen deutschen Gebrauchsmuster DE 85 25 744 U1 ist die Längsausdehnungsrichtung der Befestigungsvorrichtungen orthogonal zur Hauptausdehnungsebene der Aufnahme angeordnet. Die unteren Enden der Befestigungsvorrichtungen sind mit Plattensegmenten verbunden, die nicht vollständig vom Kern umschlossen sind. Diese Befestigungsvorrichtungen erzielen so zwar ein gewisses Maß an Dämpfung, aber durch ihre Einpunkt-Verbindungen sind sie weniger widerstandsfähig gegen Überlastungen.
Die Offenlegungsschrift DE 1 634 331 betrifft einen Stampffuß, der unter Zwischenschaltung gummielastischer Zwischenglieder an einer dem Stampffuß zugeordneten Kolbenstange befestigt ist, wobei der Stampffuß unter Ausschluss mechanischer Befestigungsglieder ausschließlich über eine gummielastische Vergussmasse mit der Kolbenstange verbunden ist. Eine derartige Anordnung macht den Austausch des Stampferfußes aufwendig.
Die vorliegende Erfindung gemäß den Patentansprüchen verfolgt den Zweck, einen Stampferfuß zu erhalten, bei dem die oben erwähnten Nachteile überwunden werden. Bei der vorliegenden Erfindung werden die Nachteile überwunden durch einen Stampferfuß gemäß dem Anspruch 1. Die verbesserten Dämpfungseigenschaften des Stampferfußes erhält man aufgrund der Tatsache, dass seine Befestigungsvorrichtungen an zwei Punkten über Verbindungen sowohl mit dem Plattensegment als auch mit dem Flansch unmittelbar verbunden sind. Dadurch sind die Befestigungsvorrichtungen des Fußes widerstandsfähiger gegenüber Überlastung und Ermüdung. Diese Anordnung gewährt auch die Möglichkeit, die Befestigungsvorrichtungen in der gewünschten Längsausdehnungsrichtung auszurichten.
Die Erfindung wird mittels der beigegebenen Zeichnungen eingehender beschrieben.
1 zeigt einen erfindungsgemäßen Stampferfuß, angebracht an einen Vibrationsstampfer. Stampferfuß und Vibrationsstampfer sind von der Seite gesehen.
2 zeigt den Fuß aus 1, vom Vibrationsstampfer demontiert, in vergrößerte Ansicht von oben.
3 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel des Fußes aus 2 im Schnitt von der Seite. Der Schnitt ist gemäß der Markierung A-A in 2 gezeigt.
4 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel des Fußes aus 2.
5 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel des Fußes aus 2.
1 zeigt einen erfindungsgemäßen Stampferfuß 1, der an einem Vibrationsstampfer 2 montiert ist. Der Fuß 1 umfasst eine an der Unterseite des Fußes 1 angeordnete Sohle 3 und eine an der Oberseite angeordnete Aufnahme 4. Der Fuß 1 ist mit dem Stampfer 2 mittels einer Anzahl von Befestigungsvorrichtungen 5 verbunden. Zur Montage des Fußes 1 am Stampfer 2 werden die Befestigungsvorrichtungen 5 mit Muttern oder Bolzen (je nach dem Ausführungsbeispiel) ergänzt. Nach der Montage liegt die Aufnahme 4 des Fußes 1 passgenau am Stampfer 2 an. Der Fuß 1 ist in einem Ausführungsbeispiel gezeigt, bei dem die Längsausdehnungsrichtung der Befestigungsvorrichtungen 5 orthogonal zur Hauptausdehnungsebene der Sohle 3 angeordnet ist. Die äußeren Abmessungen und die äußere Geometrie des Fußes 1 entsprechen im Wesentlichen jenen bekannter Füße.
2 zeigt die Aufnahme 4 und die Befestigungsvorrichtungen 5. Der Stampferfuß 1 umfasst auch einen Kern 6 aus einem Kunststoffmaterial und einem Plattensegment 7. Das Plattensegment 7 ist so angeordnet, dass es von dem Kern 6 völlig umschlossen ist, und weist eine Klebeverbindung zu dessen Kunststoffmaterial auf. Im Plattensegment 7 sind Löcher angebracht, um seine Verbindung mit dem Kern 6 zu verstärken. Die Aufnahme 4 umfasst einen Flansch 8, dessen Unterseite in einer Klebeverbindung mit dem Kern 6 ist. Die Oberseite des Flansches 8 besteht aus der Kontaktfläche der Aufnahme 4 für den Vibrationsstampfer.
3 zeigt das Plattensegment 7, das so angeordnet ist, dass es vom Kern 6 umschlossen und in Klebeverbindung mit dem Kunststoffmaterial des Kerns 6 ist. Die beste Lösung besteht darin, den Kunststoff Polyurethan zu verwenden. Es ist aber auch möglich, andere schmelzbare Kunststoffe mit ähnlichen Eigenschaften anzuwenden. Das Plattensegment 7 kann auch in mehrere Segmente aufgeteilt oder als gegossenes Bauteil gestaltet sein. Das Plattensegment 7 ist gebogen, um im Vorderteil des Stampferfußes 1 seine Steifigkeit zu steigern. Die Steifigkeit des Fußes 1 kann weiter erhöht werden, indem das Plattensegment 7 mit Prägungen oder mit Verstärkungen anderer Art versehen wird. Die Befestigungsvorrichtungen 5 sind mit dem Plattensegment 7 und dem Flansch 8 verbunden. Die Befestigungsvorrichtungen 5 umfassen bei diesem Ausführungsbeispiel außen mit Gewinde versehene Stäbe 9. Die Stäbe 9 bestehen aus normalen Innensechskantschrauben, man kann aber auch andere Arten normaler Schrauben oder Gewindestäbe verwenden. Das Plattensegment 7, der Flansch 8 und die Stäbe 9 sind aus Stahl gefertigt und miteinander verschweißt. Die Gestaltung des Flansches 8 und die Anzahl und Abmessungen der Stäbe 9 können so angepasst werden, dass der Fuß 1 an dem Vibrationsstampfer angebracht werden kann, für den er gedacht ist. Der Fuß 1 und die Sohle 3 umfassen einen Verschleißschutz 10 in Klebeverbindung mit dem Kunststoffmaterial des Kerns. Der Verschleißschutz 10 umfasst bei diesem Gestaltungsbeispiel eine formgebogene Stahlplatte, jedoch es ist durchaus möglich, dass er stattdessen ein verschleißfestes Material auf Basis Kunststoff, Elastomer, Keramik oder Karbid umfasst. Das Plattensegment 7 ist in einem Abstand X von der Oberseite (Stahlplatte) des Verschleißschutzes 10 (das heißt der Unterseite des Kerns 6) angeordnet. Der Abstand X ist so angepasst, dass man eine ausreichende Dicke für das dämpfende Kunststoffmaterial erhält und so, dass es keinen metallischen Kontakt zwischen der Stahlplatte und den Befestigungsvorrichtungen 5 gibt. Im Vergleich zu der Dämpfung bei ähnlichen bekannten Stampferfüßen werden daher Stoßbelastungen, welche Überlastungen der Befestigungsvorrichtungen 5 hervorrufen würden, wirksamer gedämpft. Zwar führt die Dämpfung in gewissem Ausmaß zum Verlust der Stampferwirkung. Dieser Verlust ist jedoch in diesem Zusammenhang unbedeutend und tritt hauptsächlich am Ende der Kompaktierung auf, wenn die Oberfläche hart oder vollständig kompaktiert ist.
Die Herstellung des Stampferfußes 1 beginnt am besten mit dem Anschweißen des Flansches 8 an die Stäbe 9. Die Schweißnaht ist so bemessen, dass man bei der nachfolgenden Montage des Stampferfußes 1 an den Vibrationsstampfer die erforderliche Anpresskraft an die Befestigungsvorrichtungen 5 anlegen kann. Das Plattensegment 7 wird dann an die Stäbe 9 angeschweißt. Dann werden die verschweißten Bauteile und der Verschleißschutz 10 in einer Gießform befestigt, wonach das Kunststoffmaterial des Kerns 5 in die Form gegossen wird. Vor dem Gießen sollten die Stahlteile gestrahlt und mit einer Grundierung beschichtet werden. Diese Vorbehandlung stellt sicher, dass die Stahlteile beim Aushärten des Kunststoffmaterials die erforderliche Adhäsion an den Kern 6 erhalten.
4 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel des Stampferfußes 1, wobei die Befestigungsvorrichtungen 5 Stäbe 9 mit Innengewinde umfassen. Bei der Montage des Fußes 1 an den Vibrationsstampfer werden in diesem Fall die Befestigungsvorrichtungen 5 durch Schrauben ergänzt. Bei diesem zweiten Ausführungsbeispiel hat die Sohle 3 keinen Verschleißschutz und daher wird der Fuß 1 beim Kompaktieren viel schneller verschleißt werden als bei dem ersten Ausführungsbeispiel des Fußes. Die Kompaktierung mit einem Stampferfuß 1 nach dem zweiten Ausführungsbeispiel erfolgt jedoch mit geringerer Lärmemission als mit dem Fuß nach dem ersten Ausführungsbeispiel, weil die kompaktierte Oberfläche den dämpfenden Kern 6 direkt berührt. Die geringere Lärmemission wird insbesondere durch das Fehlen des Verschleißschutzes in Form einer Stahlplatte erreicht. Im übrigen ist die Gestaltung des Stampferfußes 1 völlig gleich im ersten Ausführungsbeispiel des Fußes in 3 natürlich ist es durchaus möglich, den Fuß 1 nach dem zweiten Ausführungsbeispiel mit Verschleißschutz zu versehen. Auch ist es durchaus möglich, den Fuß 1 nach dem zweiten Ausführungsbeispiel mit Befestigungsvorrichtungen 5 zu versehen, die nach dem ersten Ausführungsbeispiel gestaltet sind.
5 zeigt, wie die vorliegende Erfindung es ermöglicht, die Längsausdehnungsrichtung der Befestigungsvorrichtungen im Stampferfuß 1 orthogonal zur Hauptausdehnungsebene der Aufnahme 4 anzuordnen. Diese Anordnung gewährt die Option, das Plattensegment 7 in die beste Lage für die Verbindung mit den Befestigungsvorrichtungen 5 auszurichten. In diesem dritten Ausführungsbeispiel ist der Stampferfuß 1 ohne Verschleißschutz gezeigt. Die Gestaltung ist im Übrigen völlig gleich dem ersten Ausführungsbeispiel nach 3.

Claims

Stampferfuß (1) für einen Vibrationsstampfer (2), wobei der Fuß (1) einen Kern (6) aus einem Kunststoffmaterial, eine Sohle (3), eine oder mehrere Befestigungsvorrichtungen (5) für die Verbindung des Fußes (1) mit dem Vibrationsstampfer (2) und eine Aufnahme (4) umfasst, die so eingerichtet ist, dass sie sich beim Verbinden passgenau an den Vibrationsstampfer (2) anlegt, dadurch gekennzeichnet, dass der Fuß (1) auch eines oder mehrere Plattensegmente (7) umfasst, die so eingerichtet sind, dass sie vom Kern (6) umschlossen und in Klebeverbindung mit dem Kunststoffmaterial des Kerns (6) sind, dass die Aufnahme (4) einen Flansch (8) in Klebeverbindung mit dem Kunststoffmaterial des Kerns (6) umfasst und dass die Befestigungsvorrichtungen (5) mit einem oder mehreren der Plattensegmente (7) und dem Flansch (8) unmittelbar verbunden sind.
Stampferfuß (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungsvorrichtungen (5) Stäbe (9) aus Stahl mit Außen- oder Innengewinde in ihrer Längsrichtung umfassen, dass eines oder mehrere der Plattensegmente (7) aus Stahl hergestellt sind und dass die Stäbe (9) mit einem oder mehreren Plattensegmenten (7) und dem Flansch (8) durch Schweißen verbunden sind.
Stampferfuß (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Längsausdehnungsrichtung der Befestigungsvorrichtungen (5) orthogonal zur Hauptausdehnungsebene der Sohle (3) oder der Aufnahme (4) angeordnet ist.
Stampferfuß (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Sohle (3) einen Verschleißschutz (10) in Klebeverbindung mit dem Kunststoffmaterial des Kerns (6) umfasst.
Stampferfuß (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Verschleißschutz (10) eine Stahlplatte umfasst.
Stampferfuß (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Kunststoffmaterial des Kerns (6) Polyurethan umfasst.