DE3205099A1

DE3205099A1 - Schlagwerk fuer einen tiefenruettler zum verdichten von erdreich

Info

Publication number: DE3205099A1
Application number: DE19823205099
Authority: DE
Inventors: Helmut Dipl.-Ing. Hilbert (FH), 6800 Mannheim
Original assignee: Bilfinger und Berger Bau AG
Current assignee: Bilfinger SE
Priority date: 1981-11-28
Filing date: 1982-02-12
Publication date: 1983-06-09
Also published as: DE3205099C2

Description

Schlagwerk für einen Tiefenrüttler
zum Verdichten von Erdreich Die Erfindung betrifft ein Schlagwerk für einen Tiefenrüttler zum Verdichten von Erdreich.
Ein solches Schlagwerk ist im Mantelrohr eines Tiefenrüttlers zentrisch drehbar gelagert und wird von einem Motor mit veränderbarer Drehzahl angetrieben. Es besteht aus einer Antriebswelle und einer zu dieser exzentrisch angeordneten und mit ihr umlaufenden Unwucht.
Tiefenrüttler werden unter der Einwirkung ihrer Rüttelbewegung in den Boden eingerüttelt und wieder hochgezogen, wobei sich das durchfahrene Erdreich im Wirkungsbereich des Tiefenrüttlers verdichten soll.
Die Erfahrung hat ergeben, daß zum Versenken eines Giefenrüttlers eine groBe Schlagwerksdrehzahl von etwa 3000 U/min bei gleichzeitig geringer Schlagkraft vorteilhaft ist, während beim Hochziehen des Tiefenrüttlers und dem dabei gleichzeitig erfolgenden Verdichtungsvorgang eine niedrige Schlagwerksdrehzahl von etwa 1000 U/min, verbunden mit einer möglichst großen Schlagkraft,den besten Verdichtungseffekt ergibt.
Ein Schlagwerk , das diesen Anforderungen gerecht wird, ist aus der DE-OS 26 29 485 bekannt Es besteht aus mehreren, exzentrisch zur Antriebswelle gelagerten Unwuchtmitteln, die sich gegenseitig derart verdrehen lassen, daß deren gemeinsame Schlagwirkung veränderbar ist. Die Veränderung der Drehzahl des Schlagwerkes und das gegenseitige Verdrehen der Unwuchtmittel erfolgt hier als Funktion der Drehrichtungsänderung derart, daß sich die Unwuchtmittel in der Drehrichtung für den Betriebsustand "Versenken 11 bei hoher Drehzahl gegeneinander versetst einstellen, wodurch sich ihre gemeinsame Schlagkraft vermindert.
In der entgegengesetzten Drehrichtung für den ßstriebssustand "Sochziehen und Verdichten" dagegen verringert sich die Drehzahl des Schlagwerkes und gleichzeitig verdrehen sich die Unwuchtmittel gegeneinander derart, daß sie sich gemeinsam übereinander angeordnet einstellen, so daß sich ihre Schlagkraft summiert.
Auch bei einem Schlagwerk gemäß der DE-OS 29 48 403 wird die Schlagkraft durch gegenseitiges Verstellen von Unwuchtmitteln verändert Die Verstellung der Unwuchtmittel erfolgt auch hier in Abhängigkeit von der Drehrichtung bei gleichzeitigem Wechsel der Drehzahl des Antriebsmotors. Aus derselben Offenlegungsschrift ist ferner eine Anordnung Von zwei, gemeinsam mit der Antriebswelle umlaufenden Unwuchtmitteln bekannt, von denen sich eines unter der mit steigender Drehzahl auf es einwirkenden Zentrifugalkraft entgegen der Rückstellkraft von Rückhaltefedern radial von der anderen Unwucht weg derart verschiebt, daß damit ein Teil der ursprünglichen Schlagkraft kompensiert wird. Dieses Schlagwerk funktioniert ohne Drehrichtungswechsel, lediglich in Abhängigkeit von seiner Drehzahl.
Nachteilig ist an den beschriebenen Schlagwerken die Vielzahl von sich gegenseitig verstellbaren Mechanismen und deren Anfälligkeit bei den sehr rauhen Betriebsverhältnissen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Schlagwerk zu erbringen, das ohne Hebelei oder sonstige Verstellmechanismen seine Schlagkraft bei zunehmender Drehzahl selbsttätig verringert.
Die Aufgabe wird mit den im kennzeichnenden Teil des Hauptanspruches angegebenen Maßnahmen gelöst.
Das erfindungsgemäße Schlagwerk erbringt den Vorteil, daß es völlig wartungsfrei und zuverlässig arbeitet. Seine Konstruktion ist einfach und daher billig herzustellen.
Das Prinzip der Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnung beispielhaft beschrieben: Es zeigt Fig. 1 einen Längsschnitt durch den unteren Teil eines Tiefenrüttlers, Fig. 2 die perspektivische Darstellung eines Schlagwerkes gemaß Fig. 1, Fig. 3 eine Variante zu Fig. 1, Fig. 4 die perspektivische Darstellung eines Schlagwerkes gemäß Fig. 3, Fig. 5 den Einbau einer Drosselklappe in das Schlagwerk.
Wie aus Fig. 1 und Fig. 2 ersichtlich, ist um die senkrechte Antriebswelle 1 herum ein diese koaxial umgebender, an beiden Enden verschlossener Hohlzylinder 2 angeordnet und mit der Antriebswelle 1 fest verbunden. Von dem so umschlossenen Hohlraum 3 ist im unteren Bereich 4 ein Raumanteil 5 mit Wandteilen 6 derart abgetrennt, daß dort nur noch ein zur Antriebswelle 1 exzentrisch angeordneter Raumteil 7 mit dem restlichen Hohlraum 3 in Verbindung steht. Dieser Raumteil 7 ist mit einem fließfähigen Medium mit hohem spezifischen Gewicht wie beispielsweise Quecksilber oder mit Kugeln aus Schwermetall, z. B. Wolfram und einer Zugabe von öl gefüllt und ergibt so eine Unwucht, die je nach Dimensionierung des Schlagwerkes bis zu einer bestimmten Drehzahl in dem Raumteil 7 verbleibt. Mit wachsender Drehzahl steigt die Flüssigkeit infolge der auf sie einwirkenden Zentrifugalkraft in den oberen, zylindrischen Bereich 3 des Hohlzylinders 2 auf und verteilt sich dort konzentrisch zu der Drehachse und damit die Zentrifugalkraft ausgleichend auf der Innenseite der Wand des Hohl zylinders 1.
Nur noch der im exzentrisch zur Antriebswelle 1 angeordneten Raum 7 verbliebene Rest des fließfähigen Mediums erbringt eine entsprechend verminderte Schlagkraft.
Die Verteilung des fließfähigen Mediums in der Exzentertasche 7 und im zylindrischen Bereich 3 des Hohl zylinders 1 in Abhängigkeit von der Drehzahl wird, wie aus Fig. 3 und Fig. 4 zu ersehen ist, durch entsprechende Formgebung der Wand oberhalb der Exzentertasche 7 oder mittels einer in Fig. 5 dargestellten Drosselklappe 8 beeinflußt. Die Drosselklappe 8 kann dabei mit ihrem Eigengewicht oder mit einer auf sie einwirkenden Belastung, z. B. durch eine Feder 9, das Aufsteigen des fließfähigen Mediums aus der Exzentertasche 7 bis zu einer gewünschten Drehzahl verzögern. Ferner ist der Grad der Füllung der Exzentertasche 7 maßgebend für den von der Drehzahl abhängigen Beginn des Entleerens des fließfähigen Mediums aus der Exzentertasche 7 in den zylindrischen Ausgleichsbehälter oberhalb der Exzentertasche 7.

Claims

Patentansprüche 1. Schlagwerk für einen iefenruttler zum Verdichten von Erdreich, dessen Antriebswelle von einem Motor mit veranderbarer Drehzahl angetrieben wird, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die senkrechte Antriebswelle 1 mit einem sie koaxial umgebenden Hohl zylinder 2 verbunden ist, von dessen Hohlraum 3 im unteren Bereich 4 ein Raumanteil 5 mit Wanden 6 derart abgetrennt ist, daß dort ein exzentrisch zur Antriebswelle 1 angeordneter Raum 7 von beliebiger Form verbleibt, in den ein fliesfähiges Medium mit hohem spezifischem Gewicht eingefüllt ist.
2. Schlagwerk nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß der Raum 7 mit Kugeln von hohem spezifischem Gewicht und mit einem Schmiermittel gefüllt ist.
3. Schlagwerk nach Anspruch 1 und 2, d a du r c h g e -k e n n z e i c b n e t , daß der zylindrische Teil 3 des Hohlzylinders 2 derart eingeschnürt ist, daß an seinem oberen Ende ein Ringraum 9 entsteht.
4. Schlagwerk nach Anspruch 1 und 2, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß der äußare Rand des exzentrisch zur Antriebswelle 1 angeordneten Raums 7 mit einer in Schließrichtung vorbelasteten Drosselklappe 8 abgedeckt ist.