DE1634545B

DE1634545B - Vibratory road roller

Info

Publication number: DE1634545B
Authority: DE
Inventors: Gordon O. Golden Valley; Roettger Raymond F. Plymoth; Minn. Garis (V.St.A.)
Original assignee: Raygo Inc
Current assignee: Caterpillar Paving Products Inc

Description

3030th

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vibrations-Straßenwalze mit mindestens einer Walzentrommel und mit zwei Schwunggewichten, von denen je eines an jedem Ende der Achse der Walzentrommel drehbar gelagert ist und die mittels einer außerhalb der Walzentrommel angeordneten Antriebswelle und schlupflos ausgebildeter Getriebeglieder gemeinsam antreibbar sind.The invention relates to a vibratory road roller with at least one roller drum and two swing weights, one of which each is rotatably mounted at each end of the axis of the roller drum and by means of an outside of the Roller drum arranged drive shaft and non-slip trained gear members together are drivable.

Bei derartigen Vibrations-Straßenwalzen werden zusätzliche Stampf- und Walzkräfte durch die verhältnismäßig schnell umlaufenden Schwunggewichte erzeugt. Es ist nun eine Vibrations-Straßenwalze bekannt geworden, bei der die Vibrationskräfte durch zwei auf der Walztrommelachse drehbar gelagerte exzentrische Schwunggewichte erzeugt werden. Die beiden Schwunggewichte sind gleichphasig angeordnet und üben auf die Walztrommel eine gleichförmig umlaufende Vibrationskraft aus. Der Antrieb der Schwunggewichte erfolgt über einen Riementrieb oder über Ketten, die an eine gemeinsame Antriebswelle angeschlossen sind. Insbesondere bei Verwendung von Keilriemen zum Antrieb der Schwunggewichte kann infolge eines gewissen Schlupfes die gleiche Winkellage der Schwunggewichte etwas verändert werden.In such vibratory road rollers, additional tamping and rolling forces are relatively quickly rotating swing weights generated. It has now become known a vibratory road roller, in which the vibration forces through two eccentric flyweights rotatably mounted on the roller drum axis are generated. the Both flyweights are arranged in phase and exert a uniform effect on the roller drum rotating vibration force. The flyweights are driven by a belt drive or via chains that are connected to a common drive shaft. Especially when using of V-belts to drive the flyweights can be due to a certain amount of slippage the same angular position of the swing weights can be changed slightly.

Im Zusammenhang mit derartigen Vibrations-Straßenwalzen ist bekanntgeworden, zum Antrieb der Schwunggewichte Zahnriemen zu verwenden, um einen Schlupf zu vermeiden und die gleiche Winkellage der Schwunggewichte beizubehalten.In connection with such vibratory road rollers it has become known to drive of the swing weights to use toothed belts to avoid slippage and the same angular position Maintain swing weights.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vibrations-Straßenwalze zu schaffen, bei der außer gleichförmige umlaufenden Vibrationskräften auch andere an verschiedenartige Arbeitsbedingungen anpaßbare Vibrationswirkungen erzielt werden können.The object of the invention is to provide a vibratory road roller to create, in addition to uniform rotating vibration forces also others Different working conditions adjustable vibration effects can be achieved.

Bei einer Vibrations-Straßenwalze der eingangs genannten Art wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die gegenseitige Winkelstellung der Schwunggewichte mittels einer ein- und ausrückbaren Kupplungseinrichtung an der Antriebswelle oder den Getriebegliedern veränderbar ist.In the case of a vibratory road roller of the type mentioned at the outset, this object is achieved by that the mutual angular position of the flyweights by means of a clutch device that can be engaged and disengaged can be changed on the drive shaft or the gear members.

Durch die Erfindung ist die Möglichkeit geschaffen, auf die Walzentrommel verschiedenartige Vibrationswirkungen auszuüben, so daß die Bearbeitungsmöglichkeiten der Straßenwalze vergrößert werden. Durch die Veränderbarkeit der Phasenbeziehung der Schwunggewichte läßt sich die Arbeitsweise der Straßenwalze in verschiedener Weise beeinflussen. Sind die Schwunggewichte beispielsweise um 180° gegeneinander versetzt, ergibt sich eine Torsionsbewegung um den Mittelpunkt der Walzentrommel. Der von der Walzentrommel bearbeitete Boden ist somit Horizontal-, Vertikal- und Torsionskräften ausgesetzt, was unter Umständen eine wesentlich bessere Bearbeitung des Bodens liefert, als dies bei einer Straßenwalze mit gleichphasigen Schwunggewichten der Fall ist. Mit der Vibrations-Straßenwalze gemäß der Erfindung besteht somit die Möglichkeit, die Vibrationswirkung beispielsweise auf die Bodenbeschaffenheit abzustimmen.The invention creates the possibility of various types of vibration effects on the roller drum exercise, so that the processing possibilities of the road roller are increased. The mode of operation of the road roller can be changed by the changeability of the phase relationship of the flywheels affect in different ways. For example, if the swing weights are 180 ° against each other offset, there is a torsional movement around the center of the roller drum. The from Soil processed by the roller drum is exposed to horizontal, vertical and torsional forces, which under certain circumstances provides a much better treatment of the soil than with a road roller is the case with in-phase swing weights. With the vibratory road roller according to the invention there is therefore the possibility of reducing the vibration effect, for example, on the nature of the ground to vote.

Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Getriebeglieder aus endlosen Ketten, Kettenrädern und Antriebsrädern bestehen, wobei zum Ein- und Auskuppeln der Getriebeglieder die Antriebswelle zur Achse der Walzentrommel senkrecht verschiebbar gelagert ist. Dadurch ist eine besonders einfach aufgebaute und betätigbare Kupplungseinrichtung geschaffen. Die Verwendung von Endlosketten stellt auf einfache Weise sicher, daß die gegenseitige Winkelstellung der Schwunggewichte in der jeweils gewählten Lage beibehalten wird.In an advantageous development of the invention it is provided that the gear members from There are endless chains, sprockets and drive wheels, for engaging and disengaging the transmission links the drive shaft is mounted so as to be vertically displaceable to the axis of the roller drum. Through this a coupling device that is particularly simple and can be actuated is created. The usage of endless chains ensures in a simple way that the mutual angular position of the Swing weights are maintained in the chosen position.

An Hand von Zeichnungen wird ein Ausführungsbeispiel der Vibrationswalze gemäß der Erfindung näher erläutert. Es zeigtWith reference to drawings, an embodiment of the vibrating roller according to the invention explained in more detail. It shows

F i g. 1 eine perspektivische Ansicht einer Straßenwalze, F i g. 1 is a perspective view of a road roller;

F i g. 2 einen senkrechten Schnitt in vergrößertem Maßstab, näherungsweise längs der Linie 2-2 in der Fig.l,F i g. FIG. 2 is a vertical section on an enlarged scale, approximately along line 2-2 in FIG Fig.l,

F i g. 3 eine Seitenansicht der Straßenwalze in vergrößertem Maßstab, wobei Teile des Rahmens aufgebrochen sind, um den inneren Aufbau und die innere Anordnung zu zeigen, undF i g. Figure 3 is a side view of the road roller on an enlarged scale with parts of the frame broken away to show the internal structure and arrangement, and

Fig.4 einen Querschnitt näherungsweise längs der Linie 4-4 in der F i g. 1 in einem nochmals vergrößerten Maßstab, wobei nur der Endabschnitt der Achse und sein zugehöriges exzentrisches Schwunggewicht gezeigt sind.4 shows a cross-section approximately longitudinally the line 4-4 in FIG. 1 on a further enlarged scale, only the end portion of the Axis and its associated eccentric swing weight are shown.

Bei der dargestellten Vibrationswalze ist eine schwere Walzentrommel 10 an einer Achse 11 fest montiert. Die Achse 11 ist mit ihren Enden in einem Rahmen 12 drehbar gelagert. Wie am besten aus F i g. 4 ersichtlich, erstrecken sich die Enden der Achse 11 über die Böden 15 der Walzentrommel 10 hinaus und sind in Lagern 13 und 14 innerhalb von Wänden eines Gehäuses 16, das einen Teil des Rahmens 12 bildet, gelagert. Die äußere Wand jedes Gehäuses 16 besteht zum Teil aus einer entfernbaren Platte 17, die von Schrauben 18 gehalten wird. Der untere Abschnitt jedes Gehäuses 16 ist mit Öl oder einem anderen Schmiermittel gefüllt. Die innere Wand 59 jedes Gehäuses 16 erstreckt sich vorne und hinten über das Gehäuse hinaus (gestrichelte Linien in Fig. 1), aus Gründen, die noch beschrieben werden. In the illustrated vibrating roller, a heavy roller drum 10 is fixed on an axle 11 assembled. The ends of the axle 11 are rotatably mounted in a frame 12. How best to look F i g. 4, the ends of the axle 11 extend over the bottoms 15 of the roller drum 10 addition and are in bearings 13 and 14 within walls of a housing 16 which is part of the frame 12 forms, stored. The outer wall of each housing 16 consists in part of a removable one Plate 17 held by screws 18. The lower portion of each housing 16 is filled with oil or filled with a different lubricant. The inner wall 59 of each housing 16 extends forwardly and at the rear beyond the housing (dashed lines in Fig. 1) for reasons to be described.

An jedem der Endabschnitte der Achse 11 ist ein exzentrisches Schwunggewicht 20 angebracht, das um die Achse umlaufen kann. Jedes der Schwunggewichte 20 wird von der Achse 11 durch Lager 21 getragen, die über die Schmiermittelleitung 23 und den Anschluß 22 geschmiert werden können. Eine Spritzplatte 24 ist an dem Schwunggewicht befestigt und verläuft radial nach außen. Wenn die Spritzplatte sich in ihrem tiefstem Punkt befindet, taucht sie in das Öl ein, wodurch die Lager 13 und 14 geschmiert werden.An eccentric flywheel 20 is attached to each of the end portions of the axle 11, which can revolve around the axis. Each of the swing weights 20 is carried by the axle 11 through bearings 21, which can be lubricated via the lubricant line 23 and the connection 22. A splash plate 24 is attached to the swing weight and extends radially outward. When the splash plate is at its lowest point, it is immersed in the oil, which lubricates the bearings 13 and 14 will.

An jedem der Schwunggewichte 20 ist ein Kettenrad 25 befestigt, das durch eine endlose Kette 26 angetrieben wird. Die Kette 26 verläuft nach oben durch eine Öffnung 27, die zu diesem Zweck in der oberen Wand des Gehäuses 16 und der anderen unmittelbar benachbarten Wand des Rahmens vorgesehen ist. Die Kette steht mit zwei Seiten eines Zwischenrads 28 in Wirkverbindung. Das Zwischenrad 28 besteht aus einer Metallnabe, Speichen und einem Polyurethanrand. Das Zwischenrad 28 ist hinter einer Abdeckplatte 29 frei drehbar zum Rahmen 12 angeordnet.A sprocket 25, which is driven by an endless chain 26, is attached to each of the flyweights 20 will. The chain 26 extends upward through an opening 27, which for this purpose in the upper wall of the housing 16 and the other immediately adjacent wall of the frame provided is. The chain is operatively connected to two sides of an intermediate wheel 28. The intermediate gear 28 consists of a metal hub, spokes and a polyurethane rim. The intermediate gear 28 is behind a cover plate 29 is arranged to be freely rotatable relative to the frame 12.

Das obere Ende jeder Kette 26 verläuft um ein Antriebsrad 31, das an einem Ende einer Antriebswelle 32 bzw. 34 befestigt ist. Die Antriebswellen 32 und 34 sind auf dem Rahmen 12 (Fig.2 und3) drehbar gelagert und jeweils mittels einer flexiblen Kupplung 35 bzw. 36 mit einem Hydraulikmotor 37 verbunden. Der Hydraulikmotor 37 ist mit einem Flüssigkeitseinlaß 38 und einem Flüssigkeitsauslaß 39 versehen. Die Antriebswellen 32, 34 sind mittels einer Anzahl von Lagern 40 auf einer U-förmigen Traverse 41 drehbar gelagert, die quer zur Maschine und im allgemeinen parallel zur Achse 11 verläuft.The upper end of each chain 26 extends around a drive wheel 31 attached to one end of a drive shaft 32 or 34 is attached. The drive shafts 32 and 34 are on the frame 12 (Fig. 2 and 3) rotatably mounted and each by means of a flexible coupling 35 or 36 with a hydraulic motor 37 connected. The hydraulic motor 37 is provided with a liquid inlet 38 and a liquid outlet 39 provided. The drive shafts 32, 34 are by means of a number of bearings 40 on a U-shaped Traverse 41 rotatably mounted, which runs transversely to the machine and generally parallel to axis 11.

Die Traverse 41 ist innerhalb eines etwas größeren, nach oben zeigenden Ansatzes 43 an dem Rahmen 12 gebildet (F i g. 3), durch eine Anzahl von länglichen Klemmbolzen 42 eingeklemmt. Wenn die Klemmbolzen 42 gelöst werden, kann die Traverse 41 in Schlitzen 44 des Ansatzes 43 lotrecht bewegt werden. Die Klemmbolzen 42 sind über der Breite der Maschine verteilt angeordnet.The traverse 41 is within a slightly larger, upwardly pointing projection 43 on the frame 12 (FIG. 3), clamped by a number of elongated clamping bolts 42. If the Clamping bolts 42 are loosened, the cross member 41 can be moved vertically in slots 44 of the projection 43 will. The clamping bolts 42 are arranged distributed over the width of the machine.

Eine Anzahl von Schrauben 45 verlaufen nach unten durch die Bodenplatte der Traverse 41 und stehen mit dem Boden des Ansatzes 43, der einen Teil des Rahmens 12 bildet, in Verbindung. Wenn daher die Klemmbolzen 42 gelockert werden, kann die Höhe der Antriebswelle 32 bzw. 34 rasch verändert werden zu einem Zweck, der noch beschrieben wird. Als Kraftübertragungsmittel kann an Stelle der Ketten auch ein Riementrieb oder ein Zahnradgetriebe verwendet werden; Ketten haben sich jedoch als besonders zweckmäßig erwiesen.A number of screws 45 run down through the bottom plate of the cross member 41 and stand with the bottom of the extension 43, which forms part of the frame 12, in connection. If therefore the clamping bolts 42 are loosened, the height of the drive shaft 32 or 34 can be changed quickly become for a purpose to be described. As a power transmission means can instead of the chains a belt drive or a gear drive can also be used; Chains, however, have proven to be special proven expedient.

Der Rahmen 12 ist mit einem Joch 53 verbunden, das eine Lenkeinrichtung für die Straßenwalze trägt und das aus einem Querträger 54 und an dessen Enden befestigten Armen 55 bzw. 56 besteht. Jeder Arm 55, 56 ist mit einer breiten Ausnehmung versehen, die genügend groß ist, um das Gehäuse 16 darin aufzunehmen.The frame 12 is connected to a yoke 53 which carries a steering device for the road roller and which consists of a cross member 54 and arms 55 and 56, respectively, attached to the ends thereof. Everyone Arm 55, 56 is provided with a wide recess which is large enough to accommodate the housing 16 therein to record.

Jeder Arm 55 und 56 wird vom Rahmen 12 durch zwei Gummiblöcke 58 getragen, von denen der eine vor dem Gehäuse 16 und der andere hinter dem Gehäuse 16 auf einem Abschnitt der inneren Wand 59 des Gehäuses 16, der, wie bereits beschrieben, sich über das Gehäuse hinaus erstreckt, angebracht ist. In den Gummiblöcken 58 sind zwei Metallplatten eingebettet. Von der einen Seite der einen Metallplatte erstrecken sich Stiftschrauben 60, mit denen der Gummiblock an der Wand 59 befestigt ist. Von der anderen Seite der anderen Metallplatte erstrecken sich Stiftschrauben 61 über den Gummiblock hinaus in entgegengesetzter Richtung, wodurch die Arme 55 bzw. 56 am Gummiblock und an der Wand 59 befestigt sind. Auf diese Weise sind die Arme 55 und 56 elastisch mit der Walzentrommel 10 verbunden, so daß nur ein geringfügiger Bruchteil der Schwingungen über das Joch 53 auf den Antriebsteil 48 übertragen wird.Each arm 55 and 56 is supported by the frame 12 by two rubber blocks 58, one in front of the housing 16 and the other behind the housing 16 on a portion of the inner wall 59 of the housing 16 which, as previously described, extends over the Housing extends addition, is attached. Two metal plates are embedded in the rubber blocks 58. Studs 60, with which the rubber block is attached to the wall 59, extend from one side of the one metal plate. From the other side of the other metal plate, studs 61 extend beyond the rubber block in the opposite direction, whereby the arms 55 and 56, respectively, are attached to the rubber block and to the wall 59. In this way, the arms 55 and 56 are elastically connected to the roller drum 10, so that only a small fraction of the vibrations is transmitted to the drive part 48 via the yoke 53.

Das Joch 53 wird durch Betätigung eines Lenkrads 62 hydraulisch gesteuert, das die Ventile steuert, die notwendig sind, um die Strömungsrichtung in den Leitungen zu den Steuerzylindern zu verändern.The yoke 53 is hydraulically controlled by operating a steering wheel 62 which controls the valves, which are necessary to change the direction of flow in the lines to the control cylinders.

Zum Antriebsteil 48 gehören zwei Antriebsräder 66, mit denen die gesamte Maschine vorwärts oder rückwärts bewegt wird. Diese Räder werden ebenfalls von dem Benzin- oder Dieselmotor angetrieben.The drive part 48 includes two drive wheels 66, with which the entire machine forwards or is moved backwards. These wheels are also driven by the gasoline or diesel engine.

Im Betrieb hängt die Phasenbeziehung zwischen den an den entgegengesetzten Enden der Achse 11 befindlichen Schwunggewichte 20 von der erforderlichen Walzwirkung ab. Die Walzentrommel 10, deren Durchmesser etwa 1,40 m beträgt, hat eine verhältnismäßig niedrige Drehzahl, näherungsweise 5 bis 30 Umdrehungen pro Minute, während die auf der Achse 11 angeordneten Schwunggewichte 20 mit einer Drehzahl zwischen 1000 bis 1500 Umdrehungen pro Minute rotieren. Das bevorzugte Drehzahlverhältnis des Gewichts und der Walze liegt zwischen 30 : 1 und 60 :1.In operation, the phase relationship between those at the opposite ends of the axle 11 depends located flyweights 20 from the required rolling action. The roller drum 10, whose Diameter is about 1.40 m, has a relatively low speed, approximately 5 to 30 Revolutions per minute, while the swing weights 20 arranged on the axis 11 with rotate at a speed between 1000 to 1500 revolutions per minute. The preferred speed ratio the weight and roller is between 30: 1 and 60: 1.

Wenn die Schwunggewichte 20 bezüglich der Drehrichtung die gleiche Winkelstellung einnehmen, hat die resultierende Kraft, die über die Achse 11 auf die Walzentrommel 10 wirkt, eine konstante Amplitude. Wenn die Schwunggewichte jedoch um 180° gegeneinander versetzt sind, wirken an den entgegengesetzten Enden der Walzentrommel Drehkräfte gleicher Größe, die jedoch zeitlich zueinander versetzt sind. Dadurch entsteht eine Verdrehbewegung um den Massenschwerpunkt der Walzentrommel. Der Boden in der Umgebung der Walzentrommel ist dadurch Horizontal-, Vertikal-, Verdreh- und Stampfvibrationen unterworfen. Solch eine Veränderung läßt sich rasch erzielen, da die Phasenbeziehung zwischen den Schwunggewichten 20 einfach dadurch verändert werden kann, daß die Klemmbolzen 42 gelöst und die Schrauben 45 nach oben bewegt werden, damit sich die Traverse 41 senken kann. Wenn das geschehen ist, können die Ketten 26 und die Lager der Schwunggewichte 20 zueinander wie gewünscht verändert werden, worauf die Schrauben 45 und die Klemmbolzen 42 wieder angezogen werden.When the swing weights 20 assume the same angular position with respect to the direction of rotation, the resulting force, which acts on the roller drum 10 via the axis 11, has a constant amplitude. However, if the swing weights are offset by 180 ° from one another, they act on the opposite one Ends of the roller drum rotary forces of the same magnitude, which, however, are offset in time to one another are. This creates a twisting movement around the center of gravity of the roller drum. the The floor in the vicinity of the roller drum is caused by horizontal, vertical, twisting and pitching vibrations subject. Such a change can be achieved quickly because the phase relationship between the swing weights 20 can be changed simply by loosening the clamping bolts 42 and the screws 45 are moved upwards so that the cross member 41 can lower. If that is done, the chains 26 and the bearings of the flywheels 20 can be aligned with one another as desired can be changed, whereupon the screws 45 and the clamping bolts 42 are tightened again.

Wenn die Versetzung der Schwunggewichte zwischen 0° und 180° beträgt, liegt auch die Wirkungsweise zwischen der der beiden Extremstellungen. Wenn die beiden Schwunggewichte in entgegengesetzter Richtung umlaufen und um 180° versetzt sind, so ist die Wirkung ein waagerechtes Verdrehen und senkrechtes Zusammendrücken. Der gegensinnige Umlauf kann durch eine gewöhnliche Getriebeanordnung innerhalb der Antriebswellen 32 und 33 erzielt werden.If the offset of the swing weights is between 0 ° and 180 °, the mode of action also lies between the two extreme positions. When the two swing weights are in opposite directions Rotate direction and are offset by 180 °, the effect is a horizontal twist and vertical compression. Reverse rotation can be achieved by means of an ordinary gear arrangement within the drive shafts 32 and 33 can be achieved.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Vibratory road roller with at least one roller drum and two flyweights, one of which is rotatably mounted at each end of the axis of the roller drum and the drive shaft arranged outside the roller drum and without slipping trained gear members can be driven together, characterized in that that the mutual angular position of the flyweights (20) by means of an engageable and disengageable Coupling device on the drive shaft (32, 34) or the gear members can be changed. ·

2. vibratory road roller according to claim 1, characterized in that the gear members consist of endless chains (26), sprockets (25) and drive wheels (31), with and disengaging the gear members, the drive shaft (32, 34) to the axis of the roller drum (10) is mounted vertically displaceable.