| (19) |
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(11) |
EP 2 789 401 A1 |
| (12) |
EUROPÄISCHE PATENTANMELDUNG |
| (43) |
Veröffentlichungstag: |
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15.10.2014 Patentblatt 2014/42 |
| (22) |
Anmeldetag: 10.04.2013 |
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| (51) |
Internationale Patentklassifikation (IPC):
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| (84) |
Benannte Vertragsstaaten: |
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AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL
NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR |
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Benannte Erstreckungsstaaten: |
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BA ME |
| (71) |
Anmelder: ABI Anlagentechnik-Baumaschinen-Industriebedarf
Maschinenfabrik und Vertriebsgesellschaft mbH |
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63843 Niedernberg (DE) |
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| (72) |
Erfinder: |
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- Dr. Ing. Kleibl, Albrecht
02747 Grosshennersdorf (DE)
- Heichel, Christian
63843 Niedernberg (DE)
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| (74) |
Vertreter: Dörner, Kötter & Kollegen |
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Körnerstrasse 27 58095 Hagen 58095 Hagen (DE) |
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Bemerkungen: |
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Geänderte Patentansprüche gemäss Regel 137(2) EPÜ. |
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| (54) |
Schwingungserreger für Baumaschinen |
(57) Die Erfindung betrifft einen Schwingungserreger für Baumaschinen, insbesondere für
Vibrationsrammen, umfassend wenigstens eine Achse (2) mit wenigstens zwei Unwuchtmassen
(3, 3'), dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Unwuchtmasse durch das Schwenkmotorgehäuse
(53) eines Schwenkmotors (5) gebildet ist, das auf einer Schwenkmotorwelle (51) verdrehbar
zu dieser angeordnet ist, welche Bestandteil einer der wenigstens einen Achse (2)
ist.
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[0001] Die Erfindung betrifft einen Schwingungserreger für Baumaschinen, insbesondere für
Vibrationsrammen, nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
[0002] Im Bauwesen werden Vibrationsrammen eingesetzt, um Rammgut wie beispielsweise Profile
in den Boden einzubringen oder aus dem Boden zu ziehen. Der Boden wird durch Vibrationen
mit einer Frequenz oberhalb der Eigenfrequenz des Bodens angeregt und erreicht so
einen "pseudoflüssigen Zustand". Durch statische Auflast kann das Rammgut dann in
den Baugrund gedrückt werden. Die Vibration wird durch paarweise gegenläufig rotierende
Unwuchten generiert.
[0003] Die Schwingungserreger solcher Vibrationsrammen sind linear wirkende Schwingungserreger,
deren Fliehkraft durch rotierende Unwuchten generiert wird. Ein wesentliches Merkmal
dieser Schwingungserreger ist das statische Moment. Hierbei handelt es sich um eine
Größe, welche die installierte Unwucht beschreibt. Bei als Verstellvibratoren ausgebildeten
Schwingungserregern ist die wirksame Größe der Unwucht verstellbar. Um die Wälzlagerbelastung
zu begrenzen, erfolgt das Verstellen des statischen Moments erfolgt durch Verstellen
der wirksamen Unwucht jeder Welle. In der Regel wird eine mittlere Unwucht gegen zwei
äußere Unwuchten verdreht, um auf diese Weise die resultierende Unwucht einzustellen.
Da die inneren Unwuchten aller Wellen über Zahnräder miteinander verbunden sind und
die äußeren Unwuchten aller Wellen über Zahnräder bzw. die Wellen selbst, sind die
relativen Winkel zwischen äußeren und inneren Unwuchten auf allen Wellen gleich. Ein
derart ausgebildeter Schwingungserreger ist beispielsweise in der
DE 20 2007 005 283 U1 offenbart. Hierbei erfolgt die Verstellung der Unwuchtgruppen über eine zusätzliche
Welle, die als Phasenschieber, vorliegend in Form eines Schwenkmotors ausgebildet
ist. Ein besondere Bauform sind Hochkantvibratoren, welche üblicher Weise mit drei
oder vier Unwuchtwellen bestückt sind. Ein derartiger Hochkantvibrator ist beispielsweise
in der
EP 2 392 413 A2 gezeigt.
[0004] Nachteilig an den vorgenannten Schwingungserregern ist, dass die zusätzliche für
den Phasenschieber erforderliche Welle erheblichen Bauraum beansprucht. Darüber hinaus
vergrößert die nicht unerhebliche Masse des Schwenkmotors die schwingende bzw. dynamische
Masse des Vibrators, wodurch dessen Leistungsfähigkeit herabgesetzt wird.
[0005] Hier will die Erfindung Abhilfe schaffen. Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde,
einen Schwingungserreger für Baumaschinen, insbesondere für Vibrationsrammen bereitzustellen,
bei dem das statische Moment einstellbar ist und dessen Bauraum reduziert ist. Gemäß
der Erfindung wird diese Aufgabe durch Merkmale des kennzeichnenden Teils des Patentanspruchs
1 gelöst.
[0006] Mit der Erfindung ist ein Schwingungserreger für Baumaschinen, insbesondere für Vibrationsrammen
geschaffen, dessen statisches Moment einstellbar ist und der einen reduzierten Bauraum
aufweist. Dadurch, dass wenigstens eine Unwuchtmasse durch das Gehäuse eines Schwenkmotors
gebildet ist, dass auf dessen Schwenkmotorwelle verdrehbar zu dieser angeordnet ist,
ist eine erhebliche Reduzierung des erforderlichen Bauraums erzielt, insbesondere
ist keine separate Welle für einen Phasenschieber erforderlich.
[0007] In Weiterbildung der Erfindung sind auf wenigstens einer Achse drei Unwuchtmassen
angeordnet, dessen mittlere Unwuchtmasse durch das Schwenkmotorgehäuse eines solchen
Schwenkmotors gebildet ist. Hierdurch ist eine Unwuchtwelle mit einstellbarer resultierender
Unwucht gebildet. Bevorzugt ist der wenigstens eine Schwenkmotor ein einflügeliger
Drehkolbenschwenkmotor.
[0008] In Ausgestaltung der Erfindung sind wenigstens drei mit Unwuchtmassen versehene Achsen
angeordnet, die über Zahnräder miteinander verbunden sind, wobei jeweils wenigstens
eine Unwuchtmasse von wenigstens zwei Achsen durch ein als Unwuchtmasse ausgebildetes
Schwenkmotorgehäuse eines Schwenkmotors gebildet ist. Hierdurch ist eine sehr kompakte
Bauweise erzielt. Das gesamte statische Moment der oberen und unteren Welle entspricht
hierbei dem statischen Moment der mittleren Welle. Daher beanspruchen die Unwuchten
auf der oberen und der unteren Welle nicht den zu Verfügung stehenden Bauraum.
[0009] In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist das Schwenkmotorgehäuse des wenigstens
einen Schwenkmotors kreissektorförmig ausgebildet. Hierdurch ist durch das Schwenkmotorgehäuse
eine raumoptimierte Unwucht gebildet.
[0010] In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist der wenigstens eine Schwenkmotor ein
einflügeliger Drehkolbenschwenkmotor, wobei der Drehwinkel dessen Drehflügel durch
zwei an dem Schwenkmotorgehäuse angeordnete Anschlagflächen begrenzt ist. Hierdurch
ist ein definierter Schwenkradius des als Unwucht ausgebildeten Schwenkmotorgehäuses
erzielt.
[0011] In Ausgestaltung der Erfindung ist zwischen den beiden Anschlagflächen dem durch
den Drehwinkel definierten Schwenkraum des Drehflügels gegenüberliegend wenigstens
eine mit Öl beaufschlagbare Öltasche ausgebildet. Hierdurch ist eine zumindest teilweise
Kompensierung der auf die Lager wirkenden resultierenden Kraft erzielt. Da das Schwenkmotorgehäuse
als Unwucht ausgebildet ist, werden die Lager, mit denen das Schwenkmotorgehäuse auf
der Schwenkmotorwelle gelagert ist, mit steigender Drehzahl zunehmend durch die Fliehkraft
belastet. Zusätzlich ergibt sich eine Lagerkraft aus dem Öldruck in den Kammern des
Schwenkmotors. Diese sich aus Fliehkraft und Öldruck in den Kammern ergebende Lagerlast
führt zu einem erhöhten Verstellmoment, dass durch das Vorsehen der wenigstens einen
Öltasche reduziert wird.
[0012] In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist zur Ölversorgung der wenigstens einen
Öltasche zusätzlich zu den Ölversorgungsleitungen für die beidseitig des Drehflügels
angeordneten Kammern wenigstens eine separate Ölversorgungsleitung angeordnet. Hierdurch
ist ein hydraulischer Kurzschluss zwischen den beiden Kammern des Schwenkmotors ausgeschlossen.
Alternativ können zwei Rückschlagventile oder auch ein Wechselventil angeordnet sein.
Ventile sind jedoch empfindlich gegenüber dynamischen Belastungen, die bei einem Vibratorgetriebe
unumgänglich sind.
[0013] In Weiterbildung der Erfindung beträgt der maximale Schwenkwinkel des Drehflügels
weniger als 180°, bevorzugt weniger als 160°,vorzugsweise 150° oder weniger. Hierdurch
ist eine möglichst große Unwucht bei geringer Masse des Schwenkmotorgehäuses ermöglicht.
Aus der Reduzierung des im Stand der Technik bekannten Schwenkwinkels von 180° ergibt
sich weiterhin der Vorteil, dass eine zur Reduzierung der Lagerkraft vorgesehene Öltasche
über den Umfang des Schwenkmotorgehäuses länger ausgeführt werden kann. Gleichsam
kann eine ebenfalls längere Dichtstrecke zwischen Öltasche und Kammern des Schwenkmotors
ausgebildet werden. Darüber hinaus kann ebenfalls der Flügel höher ausgeführt werden,
wodurch bei gleichem geforderten Verstellmoment und gleiche Länge der Kammern des
Schwenkmotors in Achsrichtung ein niedriger erforderlicher Druck resultiert. Dementsprechend
reduziert sich die aus dem Öldruck in den Kammern des Schwenkmotors resultierende,
die Lagerlast vergrößernde Kraftkomponente.
[0014] In Weiterbildung der Erfindung sind zur Abdichtung des Schwenkmotorgehäuses gegenüber
der Schwenkmotorwelle des wenigstens einen Schwenkmotors keine Dichtungen angeordnet,
wobei die Dichtwirkung ausschließlich über das Spaltmaß bewirkt ist. Hierdurch ist
der Wartungsaufwand reduziert, da ein Wechsel von gealterten, verschlissenen bzw.
bei zu hohen Temperaturen versprödeten Dichtungen nicht erforderlich ist. Die Dichtwirkung
wird vielmehr über enge Spalte erreicht. Der Gefahr einer höheren Leckage wird durch
einen Betrieb mit niedrigerem Druck begegnet. Ein sich hierdurch ergebendes reduziertes
maximales Drehmoment des Schwenkantriebs kann dadurch ausgeglichen werden, dass zwei
Schwenkantriebe angeordnet werden.
[0015] In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist die Schwenkmotorwelle wenigstens eines
Schwenkmotors mit einer axialen Bohrung versehen, in die eine feststehende Lanze hineinragt,
die wenigstens zwei Kanäle zur Ölversorgung des Schwenkmotors aufweist, die in jeweils
eine außen an der Lanze angeordnete Ringnut münden, wobei in der Schwenkmotorwelle
radiale Bohrungen zur Verbindung der wenigstens zwei Ringnuten der Lanze mit den zu
versorgenden Kammern eingebracht sind. Dabei ist die Passung zwischen Lanze und Wellenbohrung
im Bereich der Ringnuten vorzugsweise als enges Gleitlager ausgeführt. Die Lanze ist
in diesem Bereich bevorzugt mit Kunststoff beschichtet. Das Vorsehen einer solchen
feststehenden Lanze begegnet einer solchen Problematik der im Stand der Technik üblicher
Weise eingesetzten Drehdurchführungen, welche aus einem feststehenden Gehäuse bestehen,
welches am Gehäuse des Schwingungserregers angeflanscht wird und einem Rotor, der
in diesem Gehäuse drehbar gelagert ist und vom rotierenden Schwenkmotor mit angetrieben
wird. Lager weisen immer ein Lagerspiel auf, wodurch alle in einem schwingenden Gehäuse
gelagerten Komponenten mit einer gewissen Exzentrizität rotieren. Während diese bei
selbst gelagerten Schwenkmotoren relativ groß sind, sind in Drehdurchführungen aus
dichtungstechnischen Gründen sehr enge Spiele erforderlich. Eine direkt starre Verbindung
zwischen dem Rotor der Drehdurchführung der Schwenkmotorwelle ist nicht möglich, da
der schwere Schwenkmotor die empfindlichen Lager der Drehdurchführung beschädigen
würde. Die feststehend angeordnete Lanze hingegen gleicht die tanzende Bewegung der
Schwenklagerwelle in den funktionsbedingt ein Spiel aufweisenden Wälzlagern aus. Dies
geschieht einerseits durch den langen Schaft der Lanze, der vorzugsweise elastisch
ausgeführt ist und vorteilhaft durch eine Befestigung am Flansch so ausgeführt ist,
dass sie leichte Schrägstellungen aufnehmen kann. Dabei ist die Lanze bevorzugt endseitig
mit Spiel in einem an dem Gehäuse des Schwingungserregers befestigten Flanschteil
verdrehsicher gelagert.
[0016] In Weiterbildung der Erfindung weist die Lanze endseitig ein durchmesservergrößertes
Kopfstück auf, mit dem es in dem Flanschteil gelagert ist. Hierdurch ist eine nachgiebige
Befestigung der Lanze in dem Flansch ermöglicht. Hierzu ist bevorzugt der durch das
Spiel gebildete Spalt zwischen Lanze und Flanschteil durch wenigstens einen O-Ring
überbrückt. Gegen Verdrehung kann die Lanze mittels eines in das Kopfstück eingreifenden
Stiftes gesichert sein.
[0017] Andere Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung sind in den übrigen Unteransprüchen
angegeben. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt
und wird nachfolgend im Einzelnen beschrieben. Es zeigen:
- Figur 1
- die schematische Darstellung eines Vibratorgetriebes mit drei Unwuchtwellen;
- Figur 2
- die Darstellung des Vibratorgetriebes aus Figur 1 in der Vorderansicht;
- Figur 3
- die Darstellung des Vibratorgetriebes aus Figur 1 in der Seitenansicht;
- Figur 4
- die Darstellung einer oberen Unwuchtwelle des Vibratorgetriebes aus Figur 1;
- Figur 5
- die Darstellung der Unwuchtwelle aus Figur 4 mit einem durch den Schwenkmotor verlaufenden
Querschnitt;
- Figur 6
- die schematische Darstellung der Unwuchtwelle aus Figur 5
- a) bei maximalem statischen Moment;
- b) bei reduzierten statischen Moment;
- Figur 7
- die schematische Darstellung der Unwuchtwelle aus Figur 4 im Längsschnitt mit eingebrachter
feststehender Lanze zur Ölversorgung;
- Figur 8
- die Darstellung der Anordnung aus Figur 7 mit entferntem Flanschteil;
- Figur 9
- die schematische Darstellung der Lanze der Anordnung aus Figur 7 mit angeordnetem
Flanschteil;
- Figur 10
- die schematische Darstellung des Schwenkmotors der Unwuchtwelle aus Figur 7 im Querschnitt
und
- Figur 11
- die schematische Darstellung eines entsprechend der Anordnung gemäß Figur 10 ausgebildeten
Schwenkmotors in einer Ausführungsform mit Öltasche.
[0018] Der als Ausführungsbeispiel gewählte Schwingungserreger ist als dreiwelliges Vibratorgetriebe
ausgeführt. Es sind drei Unwuchtwellen 1, 1 angeordnet, umfassend eine Achse 2, auf
der beabstandet zueinander zwei äußere Unwuchtmassen 3 angeordnet sind. Auf der jeweils
gegenüberliegenden äußeren Unwuchtmasse 3 angeordneten Innenseite ist benachbart zu
den äußeren Unwuchtmassen 3 jeweils ein Zahnrad 4 auf der Achse 2 angeordnet. Bei
den äußeren Unwuchtwellen 1 ist zwischen den Zahnrädern 4 ein als Drehkolbenschwenkmotor
ausgebildeter Schwenkmotor 5 angeordnet, dessen Schwenkmotorwelle 51 Bestandteil der
Achse 2 ist. Die mittlere Unwuchtwelle 1' weist auf ihrer Achse 2 zwischen den Zahnrädern
4 eine innere Unwuchtmasse 3' auf. Die Unwuchtmasse 3' ist dabei doppelt so breit
dimensioniert, wie die äußeren Unwuchtmassen 3.
[0019] Die Unwuchtmassen 3, 3' sind kreissektorförmig ausgebildet. Dabei entspricht der
Radius der äußeren Unwuchten 3 der äußeren Unwuchtwellen 1 im Wesentlichen dem Radius
der Zahnräder 4. Der Radius der äußeren Unwuchten 3 sowie der inneren Unwucht 3' der
mittleren Unwuchtwelle 3' ist deutlich größer, als der Radius der Zahnräder 4 der
mittleren Unwuchtwelle 1', die größer dimensioniert sind, als die Zahnräder 4 der
äußeren Unwuchtwellen 1, zwischen denen ein Drehkolbenschwenkmotor 5 angeordnet ist.
[0020] Der Drehkolbenschwenkmotor 5 ist gebildet durch eine Schwenkmotorwelle 51, welche
Bestandteil der Achse 2 ist, sowie ein auf der Schwenkmotorwelle 51 angeordnetes Schwenkmotorgehäuse
55. Die Schwenkmotorwelle ist im Ausführungsbeispiel mit einer axialen Bohrung 511
versehen, von der beabstandet zueinander zwei radiale Bohrungen 512 nach außen geführt
sind. Außen ist an der Schwenkmotorwelle 51 ein Drehflügel 52 angeformt, der innerhalb
des durch die Innenkontur 54 des Schwenkmotorgehäuses 53 gebildeten Schwenkraums 55
angeordnet ist.
[0021] Das Schwenkmotorgehäuse 53 ist entsprechend den Unwuchtmassen 3, 3' als kreissektorförmige
Unwucht ausgebildet. Der zwischen der Innenkontur 54 des Schwenkmotorgehäuses 53 und
der Schwenkmotorwelle 51 ausgebildete Schwenkraum 55 ist durch zwei Anschlagflächen
56 begrenzt, welche einen maximalen Drehwinkel von 150 Grad ermöglichen. Zwischen
den Anschlagflächen 56 des Schwenkmotorgehäuses 53 und dem Drehflügel 52 der Schwenkmotorwelle
51 sind zwei Kammern 57 für den Betrieb des Drehkolbenschwenkmotors 5 ausgebildet.
[0022] In der axialen Bohrung 511 der Schwenkmotorwelle 51 ist eine Lanze 6 zur Versorgung
der Kammern 57 des Drehkolbenschwenkmotors 5 mit Hydrauliköl eingebracht. Die Lanze
6 ist im Wesentlichen zylinderförmig ausgebildet. Endseitig weist die Lanze 6 ein
Kopfstück 61 auf, an das sich ein Schaft 62 anschließt, der in einen durchmesservergrößerten
Gleitlagerabschnitt 63 übergeht. In der Lanze 6 sind koaxial zu dessen Mittelachse
11 zwei Kanäle 64 zur Versorgung der Kammern 57 des Drehkolbenschwenkmotors 5 eingebracht.
Die Kanäle 64 münden jeweils in eine innerhalb des Gleitlagerabschnitts 63 angeordnete
Ringnut 65, die derart angeordnet ist, dass eine der radialen Bohrungen 512 der als
Schwenkmotor 51 orthogonal zu dieser angeordnet ist, welche axiale Bohrung 511 die
Verbindung zu der jeweiligen Kammer 57 des Drehkolbenschwenkmotors 5 darstellt. Die
Abdichtung der Ringnuten 65 zur Schwenkmotorwelle 51 erfolgt über einen sehr engen
Spalt zwischen den Gleitlagerabschnitt 63 und der Innenwandung der axialen Bohrung
511 der Schwenkmotorwelle 51, wobei der Gleitlagerabschnitt im Ausführungsbeispiel
mit einer Gleitlagerbeschichtung aus Kunststoff versehen ist.
[0023] Die Lanze 6 ist mit ihrem Kopfstück 61 an einem Flanschteil 7 gelagert, welches an
den - nicht dargestellten - Gehäuses des Vibratorgetriebes befestigt ist. Das Flanschteil
7 besteht im Wesentlichen aus einer Basisplatte 71, die mittig mit einer topfförmig
ausgebildeten Ausnehmung 72 verbunden ist, die mit einer durch die Basisplatte 71
geführten Bohrung 73 fluchtet. Die topfförmige Ausnehmung 72 nimmt das Deckelteil
75 auf, welches mit einer zentrisch angeordneten zylinderförmig ausgebildeten Ausnehmung
76 versehen ist, deren Außendurchmesser etwas größer ist, als der Außendurchmesser
des Kopfstücks 61 der Lanze 6. Das Deckelteil 75 ist mit Versorgungsanschlüssen 77
zur Versorgung der Kanäle 64 der von dem Deckelteil 75 aufgenommen Lanze 6 versehen.
Weiterhin ist in der Ausnehmung 76 des Deckelteils 75 ein Paßstift 78 zum Eingriff
in eine exzentrisch in dem Kopfstück der Lanze 6 angeordnete Paßbohrung 66 angeordnet.
Umlaufend der Ausnehmung 72 des Deckelteils 75 sind parallel zueinander zwei Ringnuten
zur Aufnahme jeweils eines O-Rings 8 eingebracht. Der O-Ring 8 überbrückt den Spalt
zwischen dem Kopfstück 61 der Lanze 6 und der Ausnehmung 76 des Deckelteils 75, wodurch
das Kopfstück 61 in dem Deckelteil 75 geringfügig schwenkbar gelagert ist. Das Deckelteil
75 ist in der Ausnehmung 72 der Basisplatte 71 befestigt und nimmt das Kopfstück 61
der Lanze 6 auf, dessen Schaft 62 durch die Bohrung 73 der Basisplatte hindurch in
die axiale Bohrung 511 der Schwenkmotorwelle 51 des Drehkolbenschwenkmotors 5 hineinragt.
Dabei ist das Deckelteil 75 gegenüber der topfförmigen Ausnehmung 76 mittels eines
O-Rings 81 abgedichtet.
[0024] Im Ausführungsbeispiel wird das Vibratorgetriebe durch zwei - nicht dargestellte
- Antriebe betrieben, welche die oberste und die unterste Unwuchtwelle 1 antreiben,
die hier mit den Schwenkmotorwellen 51 des Drehkolbenschwenkmotors 5 identisch sind.
[0025] Das gesamte statische Moment der oberen und der unteren Unwuchtwelle 1 entspricht
bei diesem dreiwelligen Vibrator dem statischen Moment der mittleren Unwuchtwelle
1'. Daher beanspruchen die Unwuchten 3 auf der unteren und oberen Unwuchtwelle 1 nicht
den zur Verfügung stehende Bauraum. In die obere und in die untere Unwuchtwelle 1
ist jeweils ein Drehkolbenschwenkmotor 5 integriert, der sich jeweils in der mittleren
Unwucht befindet. Das Schwenkmotorgehäuse 53 des Drehkolbenschwenkmotors 5 ist als
kreissegmentförmige Unwuchtmasse ausgebildet und auf der jeweiligen Unwuchtwelle 1
drehbar gelagert. Der Drehwinkel ist durch den auf der Schwenkmotorwelle 51 angeformten
Drehflügel 52 in Wechselwirkung mit den Anschlagflächen 56 des Schwenkraums 55 auf
maximal 150 Grad begrenzt. Der Drehflügel 52 dient gleichzeitig als Abdichtung zwischen
den beiden Kammern 57, die zwischen dem Drehflügel 52 und dem Schwenkmotorgehäuse
53 sowie der Schwenkmotorwelle 51 begrenzt sind. Die beiden Kammern 57 werden mit
Hydrauliköl versorgt, das über die radialen Bohrungen 512 der Schwenkmotorwelle 51
zugeführt wird. Um das Hydrauliköl der rotierenden Schwenkmotorwelle 51 zuzuführen,
ist die feststehende Lanze 6 in der zentrischen, axial verlaufenden Bohrung 511 gelagert.
Die Dichtwirkung wird über enge Spalte erreicht. Um eine übermäßige Leckage zu vermeiden,
ist das Hydraulikgetriebe mit zwei Schwenkantrieben ausgestattet, wodurch ein Betrieb
mit niedrigem Druck bei gleichzeitiger Gewährleistung des erforderlichen maximalen
Drehmoments der Schwenkmotoren gewährleistet ist.
[0026] Das Hydrauliköl wird durch die Versorgungsanschlüsse 77 den Kanäle 64 der Lanze 6
zugeführt. Von diesen Kanälen 64 gelangt das Öl in die Ringnuten 65 an der Lanzenaußenseite.
Die Kammern 57 des Drehkolbenschwenkmotors 5 sind durch radiale Bohrungen 512 angeschlossen,
die den jeweiligen Ringnutenraum mit der entsprechenden Kammer 57 verbinden. Die Abdichtung
der Ringnuten 65 gegeneinander erfolgt über einen engen Spalt. Im Ausführungsbeispiel
ist zwischen den beiden Ringnuten 65 eine Leckageringnut 67 angeordnet, die dazu dient,
auftretendes Lecköl abzuleiten. Die Passung zwischen der Lanze 6 und der axialen Bohrung
511 der Schwenkmotorwelle 51 ist im Bereich der Ringnuten 65, 67 als enges Gleitlager
ausgeführt. In diesem Bereich ist die Lanze mit einer Gleitlagerbeschichtung aus Kunststoff
versehen. Durch das zwischen der axialen Bohrung 511 der Schwenkmotorwelle 51 und
dem Gleitlagerabschnitt 63 der Lanze 6 gebildete Gleitlager tritt eine gewisse Leckage
aus, die jedoch gleichzeitig das Lager schmiert, die Oberflächen trennt und hierdurch
Verschleiß entgegen wirkt.
[0027] Dadurch, dass das Schwenkmotorgehäuse 53 des Drehflügelschwenkmotors 5 jeweils als
Unwucht ausgebildet ist, werden die Lager, mit denen das Schwenkmotorgehäuse 53 auf
der Schwenkmotorwelle 51 gelagert ist, mit steigender Drehzahl zunehmend durch Fliehkraft
belastet. Zusätzlich ergibt sich eine Lagerkraft aus dem Öldruck in den Kammern 57.
Diese, sich aus Fliehkraft und Öldruck in den Kammern 57 ergebende Lagerlast führt
zu einem erhöhten Verstellmoment. Um die auf die Lager wirkende resultierende Kraft
zumindest teilweise zu kompensieren, kann in dem Schwenkmotorgehäuse 53 zusätzlich
eine Öltasche 58 eingebracht sein, die mit Öldruck beaufschlagbar ist (vgl. Figur
11). Dieser Öldruck kann beispielsweise bei der Ansteuerung der Kammern 57 abgezweigt
werden. In diesem Fall sind zwei Rückschlagventile oder ein Wechselventil erforderlich,
um einen hydraulischen Kurzschluss zwischen den beiden Kammern 57 auszuschließen.
Ventile sind jedoch empfindich gegenüber dynamischen Belastungen, die bei einem Vibratorgetriebe
unumgänglich sind. Um Ventile am Schwenkmotor zu vermeiden und um den Öldruck in der
Öltasche 58 unabhängig vom Verstelldruck des Drehflügelschwenkmotors 5 wählen zu können,
bietet es sich an, die Ölversorgung in der Öltasche 58 über einen separaten Anschluss
zu realisieren. Beispielsweise kann hierzu der durch die Leckageringnut 67 gebildete
mittlere Anschluss verwendet werden.
1. Schwingungserreger für Baumaschinen, insbesondere für Vibrationsrammen, umfassend
wenigstens eine Achse (2) mit wenigstens zwei Unwuchtmassen (3, 3'), dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Unwuchtmasse durch das Schwenkmotorgehäuse (53) eines Schwenkmotors
(5) gebildet ist, das auf einer Schwenkmotorwelle (51) verdrehbar zu dieser angeordnet
ist, welche Bestandteil einer der wenigstens einen Achse (2) ist.
2. Schwingungserreger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass auf wenigstens einer Achse (2) drei Unwuchtmassen (3, 3') angeordnet sind, dessen
mittlere Unwuchtmasse durch das Schwenkmotorgehäuse (53) eines solchen Schwenkmotors
(5) gebildet ist.
3. Schwingungserreger nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Schwenkmotor (5) ein einflügeliger Drehkolbenschwenkmotor ist,
wobei der Drehwinkel dessen Drehflügels durch zwei an dem Schwenkmotorgehäuse angeordnete
Anschlagflächen (56) begrenzt ist.
4. Schwingungserzeuger nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens drei mit Unwuchtmassen (3, 3') versehene Achsen (2) angeordnet sind, die
über Zahnräder (4) miteinander verbunden sind, wobei jeweils wenigstens eine Unwuchtmasse
von wenigstens zwei Achsen (2) durch ein als Unwuchtmasse ausgebildetes Schwenkmotorgehäuse
(53) eines Schwenkmotors (5) gebildet ist.
5. Schwingungserreger nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schwenkmotorgehäuse (53) des wenigstens einen Schwenkmotors (5) kreissektorförmig
ausgebildet ist.
6. Schwingungserreger nach einen der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den beiden Anschlagflächen (56) dem durch den Drehwinkel definierten Schwenkraum
(55) des Drehflügels (52) gegenüberliegend wenigstens eine mit Öl beaufschlagbare
Öltasche (58) ausgebildet ist.
7. Schwingungserreger nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass zur Ölversorgung der wenigstens einen Öltasche (58) zusätzlich zu den Ölversorgungsleitungen
für die beidseitig des Drehflügels (52) angeordneten Kammern (57) wenigstens eine
separate Ölversorgungsleitung angeordnet ist.
8. Schwingungserreger nach einen der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das der maximale Schwenkwinkel des Drehflügels (52) weniger als 180 Grad, bevorzugt
weniger als 160 Grad, vorzugsweise 150 Grad oder weniger beträgt.
9. Schwingungserreger nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Abdichtung des Schwenkmotorgehäuses (53) gegenüber der Schwenkmotorwelle (51)
des wenigstens einen Schwenkmotors (5) keine Dichtungen angeordnet sind, wobei die
Dichtwirkung ausschließlich über das Spaltmaß bewirkt ist.
10. Schwingungserreger nach einen der Ansprüche 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwenkmotorwelle (51) wenigstens eines Schwenkmotors (5) mit einer axialen Bohrung
(511) versehen ist, in die eine feststehende Lanze (6) hineinragt, die wenigstens
zwei Kanäle (64) zur Ölversorgung des Schwenkmotors (5) aufweist, die in jeweils eine
außen an der Lanze (6) angeordneten Ringnut (65) münden, wobei in der Schwenkmotorwelle
(51) radiale Bohrungen (512) zur Verbindung der wenigstens zwei Ringnuten (65) der
Lanze (6) mit den zu versorgenden Kammern (57) des Schwenkmotors (5) eingebracht sind.
11. Schwingungserreger nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Passung zwischen der Lanze (6) und der axialen Bohrung (511) der Schwenkmotorwelle
(51) im Bereich der Ringnuten (65) der Lanze (6) als enges Gleitlager ausgeführt ist.
12. Schwingungserreger nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass über die Länge der Passung zwischen Lanze (6) und der axialen Bohrung (511) im Bereich
der Ringnuten (65) der Lanze (6) keine schleifenden Dichtungen vorhanden sind.
13. Schwingungserreger nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Lanze (6) endseitig mit Spiel in einem an dem Gehäuse des Schwingungserregers
befestigten Flanschteil (7) verdrehsicher gelagert ist.
14. Schwingungserreger nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Lanze (6) endseitig ein durchmesservergrößertes Kopfstück (61) aufweist, mit
dem es in dem Flanschteil (7) gelagert ist.
15. Schwingungserreger nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass der durch das Spiel gebildete Spalt zwischen Lanze (6) und Flanschteil (7) durch
wenigstens einen O-Ring (8) überbrückt ist.
Geänderte Patentansprüche gemäss Regel 137(2) EPÜ.
1. Schwingungserreger für Baumaschinen, insbesondere für Vibrationsrammen, umfassend
wenigstens eine Achse (2) mit wenigstens zwei Unwuchtmassen (3, 3'), dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Unwuchtmasse durch das Schwenkmotorgehäuse (53) eines Schwenkmotors
(5) gebildet ist, das auf einer Schwenkmotorwelle (51) verdrehbar zu dieser angeordnet
ist, welche Bestandteil einer der wenigstens einen Achse (2) ist, wobei der wenigstens
eine Schwenkmotor (5) ein einflügeliger Drehkolbenschwenkmotor ist, wobei der Drehwinkel
dessen Drehflügels durch zwei an dem Schwenkmotorgehäuse angeordnete Anschlagflächen
(56) begrenzt ist, wobei zwischen den beiden Anschlagflächen (56) dem durch den Drehwinkel
definierten Schwenkraum (55) des Drehflügels (52) gegenüberliegend wenigstens eine
mit Öl beaufschlagbare Öltasche (58) ausgebildet ist.
2. Schwingungserreger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass auf wenigstens einer Achse (2) drei Unwuchtmassen (3, 3') angeordnet sind, dessen
mittlere Unwuchtmasse durch das Schwenkmotorgehäuse (53) eines solchen Schwenkmotors
(5) gebildet ist.
3. Schwingungserzeuger nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens drei mit Unwuchtmassen (3, 3') versehene Achsen (2) angeordnet sind, die
über Zahnräder (4) miteinander verbunden sind, wobei jeweils wenigstens eine Unwuchtmasse
von wenigstens zwei Achsen (2) durch ein als Unwuchtmasse ausgebildetes Schwenkmotorgehäuse
(53) eines Schwenkmotors (5) gebildet ist.
4. Schwingungserreger nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schwenkmotorgehäuse (53) des wenigstens einen Schwenkmotors (5) kreissektorförmig
ausgebildet ist.
5. Schwingungserreger nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Ölversorgung der wenigstens einen Öltasche (58) zusätzlich zu den Ölversorgungsleitungen
für die beidseitig des Drehflügels (52) angeordneten Kammern (57) wenigstens eine
separate Ölversorgungsleitung angeordnet ist.
6. Schwingungserreger nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das der maximale Schwenkwinkel des Drehflügels (52) weniger als 180 Grad, bevorzugt
weniger als 160 Grad, vorzugsweise 150 Grad oder weniger beträgt.
7. Schwingungserreger nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Abdichtung des Schwenkmotorgehäuses (53) gegenüber der Schwenkmotorwelle (51)
des wenigstens einen Schwenkmotors (5) keine Dichtungen angeordnet sind, wobei die
Dichtwirkung ausschließlich über das Spaltmaß bewirkt ist.
8. Schwingungserreger nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwenkmotorwelle (51) wenigstens eines Schwenkmotors (5) mit einer axialen Bohrung
(511) versehen ist, in die eine feststehende Lanze (6) hineinragt, die wenigstens
zwei Kanäle (64) zur Öl-versorgung des Schwenkmotors (5) aufweist, die in jeweils
eine außen an der Lanze (6) angeordneten Ringnut (65) münden, wobei in der Schwenkmotorwelle
(51) radiale Bohrungen (512) zur Verbindung der wenigstens zwei Ringnuten (65) der
Lanze (6) mit den zu versorgenden Kammern (57) des Schwenkmotors (5) eingebracht sind.
9. Schwingungserreger nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Passung zwischen der Lanze (6) und der axialen Bohrung (511) der Schwenkmotorwelle
(51) im Bereich der Ringnuten (65) der Lanze (6) als enges Gleitlager ausgeführt ist.
10. Schwingungserreger nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass über die Länge der Passung zwischen Lanze (6) und der axialen Bohrung (511) im Bereich
der Ringnuten (65) der Lanze (6) keine schleifenden Dichtungen vorhanden sind.
11. Schwingungserreger nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Lanze (6) endseitig mit Spiel in einem an dem Gehäuse des Schwingungserregers
befestigten Flanschteil (7) verdrehsicher gelagert ist.
12. Schwingungserreger nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Lanze (6) endseitig ein durchmesservergrößertes Kopfstück (61) aufweist, mit
dem es in dem Flanschteil (7) gelagert ist.
13. Schwingungserreger nach Anspruch 11 oder-12, dadurch gekennzeichnet, dass der durch das Spiel gebildete Spalt zwischen Lanze (6) und Flanschteil (7) durch
wenigstens einen O-Ring (8) überbrückt ist.
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