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DE20103665U1 - Stampfer mit Be- und Entlüftungseinrichtung - Google Patents

Stampfer mit Be- und Entlüftungseinrichtung

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Publication number
DE20103665U1
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DE
Germany
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pressure equalization
equalization opening
tool according
bore
casing
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Expired - Lifetime
Application number
DE20103665U
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English (en)
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Wacker Construction Equipment AG
Original Assignee
Wacker Werke GmbH and Co KG
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Publication date
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Publication of DE20103665U1 publication Critical patent/DE20103665U1/de
Priority to PCT/EP2002/002256 priority patent/WO2002070824A1/de
Priority to EP02729947A priority patent/EP1364090A1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02DFOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D3/00Improving or preserving soil or rock, e.g. preserving permafrost soil
    • E02D3/02Improving by compacting
    • E02D3/046Improving by compacting by tamping or vibrating, e.g. with auxiliary watering of the soil
    • E02D3/061Tampers with directly acting explosion chambers

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Soil Sciences (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Agronomy & Crop Science (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Paleontology (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Road Paving Machines (AREA)
  • Road Repair (AREA)
  • Soil Working Implements (AREA)
  • Investigation Of Foundation Soil And Reinforcement Of Foundation Soil By Compacting Or Drainage (AREA)

Description

MÜLLER & HOFFMANN - PATENTANWÄLTE
European Patent Attorneys - European Trademark Attorneys
Innere Wiener Strasse 17
D-81667 München
Anwaltsakte: 53.028 Ho/kv
Anmelderzeichen: WW AZ 0000073 02.03.2001
Wacker-Werke GmbH & Co. KG
Preußenstraße 41
80809 München
Stampfer mit Be- und Entlüftungseinrichtung
MÜLLER & HOFFMANN Wacker-Werke GmbH & Co. KG
Akte: 53.028
-2 02.03.2001
Beschreibung
Die Erfindung betrifft ein Arbeitsgerät, insbesondere einen Stampfer zur Bodenverdichtung, nach dem Oberbegriff des Anspruch 1.
Üblicherweise sind derartige Stampfer so aufgebaut, daß eine einen Motor und einen Kurbeltrieb aufnehmende Obermasse über einen Federsatz mit einer im wesentlichen eine Stampfplatte bildenden Arbeitsmasse verbunden ist. Der Kurbeltrieb formt die vom Motor erzeugte Drehbewegung in eine oszillierende Linearbewegung um, wozu ein Führungskolben in einem Führungsrohr längsbeweglich geführt ist. Das sich zwischen dem Motorausgang und der Stampfplatte befindende System zur Erzeugung der Stampfbewegung wird nachfolgend als Stampfsystem bezeichnet. Bei modernen Stampfern ist das Stampfsystem mit einer Ölschmierung versehen. Um einen Ölaustritt aus dem Stampfsystem, aber auch ein Eindringen von Schmutz in das Stampfsystem zu verhindern, wird bei bekannten Stampfern das Stampfsystem von der Umhüllung umschlossen, die z.B. aus einer Kombination von starren Gehäuseteilen und einem Faltenbalg bestehen kann. Bisher wird die Umhüllung derart ausgeführt, daß sie eine völlige Abdichtung des Stampfsystems bewirkt, was zur Folge hat, daß ein Druckausgleich zwischen dem abgedichteten Inneren und der Atmosphäre nicht möglich ist.
Der fehlende Druckausgleich wirkt sich nachteilig aus. Das Stampfsystem wird üblicherweise derart montiert, daß die Kurbel die obere Totpunktstellung einnimmt, d. h., daß das Gerät seine minimale Bauhöhe einnimmt, in der die Obermasse der Arbeitsmasse maximal genähert ist, bzw. die Obermasse relativ zur Arbeitsmasse ihre tiefste Stellung einnimmt. Durch Drehen des Kurbeltriebs streckt sich der Stampfer, d.h. die Obermasse wird relativ zur Arbeitsmasse angehoben, bis schließlich in der unteren Totpunktstellung des Kurbeltriebs der Stampfer seine maximale Bauhöhe erreicht hat. Beispielsweise beträgt der Stampferhub zwischen beiden Totpunktstellungen 60 mm. Um diese Relativbewegung zwischen Obermasse und Arbeitsmasse aufnehmen zu können, ist der erwähnte Faltenbalg vorgesehen. Während der Bewegung zwischen der oberen und der unteren Totpunktstellung des Kurbeltriebs nimmt das von der Umhüllung umschlossene Volumen (Hüllvolumen) zu, und folglich entsteht im umschlossenen Bereich ein Unterdruck.
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Dieser Unterdruck erschwert nicht nur das Anlaufen des Geräts beim Start, was zum Absterben des Motors und beispielsweise zu erhöhtem Kupplungsverschleiß führen kann. Auch die Dichtungen und der Faltenbalg werden durch den auftretenden Unterdruck belastet.
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Die Temperatur des Arbeitsgeräts erfährt durch verschiedene Ursachen, die sich ohne großen Aufwand nur unwesentlich beeinflußen lassen, eine starke Erwärmung, nämlich durch Sonneneinstrahlung, Reibungswärme an der Stampfer-Längsführung, innere Reibung der Federn des Stampfsystems, Reibung der Lager und Wellendichtungen, sowie Strahlungswärme von der Motoranflanschung und Aufheizung durch die auf das Kurbelgehäuse blasende, angewärmte Motorkühlluft. Diese starke Erwärmung wird noch zusätzlich verstärkt durch die Verlustwärme der aus dem ständig wechselnden Hubvolumen resultierenden Verdichtungsarbeit. Dabei wirken sich auch Druckunterschiede aus, die sich im geschlossenen System ergeben, wenn eine größere Höhendifferenz zwischen dem Ort, an dem der Stampfer montiert worden ist, und seinem Einsatzort besteht.
Die Stauwärme und der sich ergebende Druckaufbau sind oft der Grund dafür, daß der Stampfer - insbesondere bei vorverdichteten Böden - unruhig und sprunghaft läuft.
Somit liegt der Erfindung die Aufgabe zu Grunde, die Verdichtungsarbeit und den daraus resultierenden Anteil der Geräteerwärmung zu vermeiden.
Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe besteht nach dem kennzeichnenden Merkmal des Anspruchs 1 darin, daß die das Stampfsystem umschließende Umhüllung mit einer kleinen Druckausgleichsöffnung versehen ist, deren Querschnitt gerade ausreichend ist, einen Druckausgleich zwischen dem Inneren der Umhüllung, also dem Hüllvolumen, und der Umgebung zu ermöglichen, wobei vorzugsweise die Druckausgleichsöffnung eine Bohrung mit einem Durchmesser von 0,25 - 0,5 mm ist.
Durch eine derart kleine Öffnung kann der Druck im Stampfsystem neutralisiert werden, so daß keine Arbeit zur Überwindung einer Druckdifferenz und folglich auch keine daraus resultierende Erwärmung auftritt, während andererseits die Schutzfunktion der Umhüllung weitgehend erhalten bleibt. Weil ein vom Umgebungsdruck abweichender Über- oder Unterdruck das Federsystem nicht mehr
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beeinträchtigen kann, erhöht sich die Abgabeleistung. Der einen Teil der Umhüllung bildende Faltenbalg wird durch Über- oder Unterdruck nicht mehr belastet, was seine Lebensdauer verlängert. Auch die Wellendichtung zum Antriebsmotor wird geringer belastet und erwärmt sich weniger, was ebenfalls der Lebensdauer zugute kommt.
Schließlich entfällt auch die Ursache für die bisher häufig zu beobachtende Erscheinung, daß nach Beendigung der Arbeit und der dabei auftretenden Erwärmung der Stampfer wegen des erhöhten Innendrucks im hermetisch abgeschlossenen Stampfersystem nicht mehr in seine Ausgangslage zurückkehrt, in der er seine geringste Bauhöhe einnimmt.
Um zu verhindern, daß über die Druckausgleichsöffnung Verunreinigungen in den von der Umhüllung umschlossenen Innenraum eindringen oder geringste Mengen Öl aus diesem Innenraum austreten können, kann nach einer zweckmäßigen Ausgestaltung die Bohrung einen abgewinkelten Verlauf aufweisen oder die Druckausgleichsöffnung aus einem labyrinthartigen Kanal bestehen.
Der Ölaustritt kann vorzugsweise auch dadurch verhindert werden, daß der Druckausgleichsöffnung ein Sintermetallfilter vorgeschaltet ist.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung besteht darin, daß die Druckausgleichsöffnung in einem formstabilen Bereich der Umhüllung angeordnet ist, wodurch sie stets die gleiche Position einnimmt, insbesondere aber vorzugsweise derart, daß die Druckausgleichsöffnung in den auf einen Luftfilter folgenden, zum Verbrennungsmotor führenden Abschnitt einer Verbrennungsluft-Ansaugleitung mündet. Damit wird ein Unterdruck dadurch verhindert, daß Luft von der Reinseite des Filters angesaugt wird, so daß keine Schmutzpartikel in das Stampfsystem eindringen können, während beim Luftaustritt zur Verhinderung eines Überdrucks etwa mitgerissenes Öl von der Ansaugluft aufgenommen, dem Verbrennungsmotor zugeführt und mit dem Benzin-Luft-Gemisch verbrannt wird, so daß die Druckausgleichsöffnung sowohl für das Gerät als auch für die Umwelt absolut unschädlich ist.
Die erfindungsgemäß vorgesehene Lösung läßt sich relativ kostengünstig realisieren, wenn nach einem bevorzugten Merkmal die Druckausgleichsöffnung durch die Düsenbohrung einer handelsüblichen Vergaserdüse gebildet ist, die
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auswechselbar in die Umhüllung eingefügt ist. Dadurch können nicht nur besonders kleine Bohrungen verwendet werden, sondern es können auch bei Bedarf durch Auswechseln der Düse schnell Querschnittsänderungen der Druckausgleichsöffnung vorgenommen werden.
Anhand der nun folgenden Beschreibung eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels der Erfindung wird diese näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 einen Schnitt durch einen Teil der Obermasse eines Stampfers zur Bodenverdichtung, mit einem Luftfilter und einem vom Luftfilter zum nicht dargestellten Antriebsmotor führenden Luftansaugkanal; und
Fig. 2 in vergrößertem Maßstab einen Schnitt durch eine Verschlußschraube mit einer abgewinkelten Druckausgleichsöffnung und einem Befestigungsgewinde für einen Luftfilter.
Die in Fig. 1 insgesamt mit 10 bezeichnete, nur teilweise dargestellte Obermasse eines durch einen Verbrennungsmotor antreibbaren Stampfers zur Bodenverdichtung zeigt ein Gehäuseteil 12, das Teil der Umhüllung des Stampfsystems ist. Dieses Gehäuseteil 12 ist mit einer ein Auge 14 durchquerenden Gewindebohrung versehen, in die eine Verschlußschraube 16 eingeschraubt ist. Die Verschlußschraube 16 ist zu diesem Zweck mit einem Gewindeende 18 versehen, an das sich ein die Gewindebohrung abdeckender Bund 20 anschließt. Auf der vom Gewindeende 18 abgewandten Seite des Bundes 20 ist ein Sechskant 22 angeformt, der zum Festziehen der Verschlußschraube 16 in der Gewindebohrung dient. An der Stirnseite des Sechskants 22 öffnet sich eine Gewindebohrung 24, die der Befestigung eines Luftfilters 26 mittels eines den Luftfilter 26 zentrisch durchquerenden Befestigungsbolzens 28 dient. Die den Luftfilter 26 durchquerende Ansaugluft für den nicht gezeigten Verbrennungsmotor strömt diesem durch einen am Gehäuseteil 12 ausgebildeten Luftansaugkanal 30 zu.
Wie die Fig. 2 zeigt, enthält die Verschlußschraube 16 eine exzentrische, zu ihrer Gewindeachse 32 parallele Sackbohrung 34, die aus dem Gewindeende 18 austritt und somit mit dem von der Umhüllung umschlossenen Raum (Hüllvolumen) zur Aufnahme des nicht gezeigten Stampfsystems in Verbindung steht, wenn die Verschlußschraube 16 ihre in Fig. 1 gezeigte Stellung einnimmt. Durch eine radial verlaufende, oberhalb des Bundes 20 austretende, als Druck-
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ausgleichsöffnung dienende feine Bohrung 36 wird eine Verbindung zwischen der Sackbohrung 34 und dem Luftansaugkanal 30 bzw. der Reinseite des Luftfilters 26 hergestellt.
Das Hüllvolumen umschreibt das Stampfsystem, welches im Betrieb aufgrund des Kurbeltriebs seine Länge und damit seine Volumen ändert.
Es besteht somit ständig eine Verbindung zwischen dem das Stampfsystem enthaltenden Innenraum (Hüllvolumen) der Umhüllung und der den Stampfer umgebenden Atmosphäre, so daß jederzeit ein Druckausgleich stattfinden kann. Soll der Querschnitt der Bohrung 36 verändert werden, kann die Verschlußschraube 16 nach dem Abnehmen des Luftfilters leicht gegen eine andere Verschlußschraube ausgetauscht werden, deren Bohrung 36 einen anderen Querschnitt aufweist.
Die Bohrung 36 kann zudem durch eine Düsenbohrung in einer handelsüblichen Vergaserdüse gebildet werden. Dann muß lediglich die Vergaserdüse ausgetauscht werden, wenn eine Änderung oder Wartung der Bohrung gewünscht ist.
• ·

Claims (8)

1. Arbeitsgerät, insbesondere Stampfer zur Bodenverdichtung, mit einer zur Ausübung einer Stampf- oder Schlagwirkung durch einen Antriebsmotor linear hin- und hergehend antreibbaren Arbeitsmasse und einem Stampf- bzw. Schlagsystem, durch das die Drehbewegung des Antriebsmotors in eine hin- und hergehende Linearbewegung umgeformt und auf die Arbeitsmasse übertragen wird, wobei das Stampf- bzw. Schlagsystem ein veränderbares Hüllvolumen beansprucht, welches von einer Umhüllung (12) umschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Umhüllung (12) mit einer kleinen Druckausgleichsöffnung (36) versehen ist, deren Querschnitt gerade ausreichend ist, einen Druckausgleich zwischen dem Inneren der Umhüllung und der Umgebung zu ermöglichen.
2. Arbeitsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckausgleichsöffnung (36) eine Bohrung mit einem Durchmesser von 0,25-0,5 mm ist.
3. Arbeitsgerät nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckausgleichsöffnung (34, 36) eine Bohrung mit abgewinkeltem Verlauf aufweist.
4. Arbeitsgerät nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckausgleichsöffnung einen labyrinthartigen Kanal aufweist.
5. Arbeitsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckausgleichsöffnung (36) ein Sintermetallfilter vorgeschaltet Ist.
6. Arbeitsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckausgleichsöffnung in einem formstabilen Bereich der Umhüllung (12) angeordnet ist.
7. Arbeitsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckausgleichsöffnung (36) durch eine Düsenbohrung einer handelsüblichen Vergaserdüse gebildet ist, die auswechselbar in die Umhüllung (12) eingefügt ist.
8. Durch einen Verbrennungsmotor angetriebenes Arbeitsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckausgleichsöffnung (36) in einen auf einen Luftfilter (26) folgenden, zum Verbrennungsmotor führenden Abschnitt einer Verbrennungsluft-Ansaugleitung (30) mündet.
DE20103665U 2001-03-02 2001-03-02 Stampfer mit Be- und Entlüftungseinrichtung Expired - Lifetime DE20103665U1 (de)

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