[0001] Die Erfindung betrifft ein Arbeitsgerät zur Bodenverdichtung gemäß Patentanspruch
1, beispielsweise eine Vibrationsplatte oder einen Stampfer.
[0002] Arbeitsgeräte zur Bodenverdichtung werden im Baustellenbereich typischerweise von
Verbrennungsmotoren angetrieben, um eine hohe Leistung des Arbeitsgeräts unabhängig
von einer Stromquelle eines Stromversorgungsnetzes bzw. von einem Generator bereitstellen
zu können. Hierbei entstehen Lärm und Abgase, die die Gesundheit des Baustellenpersonals
beeinträchtigen und die Umwelt schädigen können. Beispielsweise kann bei einem Einsatz
derartiger Maschinen in Gräben durch den Abgasausstoß die für einen Bediener kritische
Schadstoffkonzentration schnell erreicht werden. Nachteilig an der Verwendung eines
Verbrennungsmotors ist weiterhin die Notwendigkeit des Betankens des Geräts mit Kraftstoff
und Hilfsstoffen wie Schmier- und Kühlmitteln sowie die notwendige Wartung des Verbrenn
ungsmotors.
[0003] Um diesen Nachteilen entgegenzuwirken, ist es bekannt, derartige Arbeitsgeräte durch
Elektromotoren anzutreiben, die beispielsweise aus einer Landstromsteckdose und/oder
aus einem Generator mit elektrischer Energie versorgt werden können. Nachteilig hieran
ist die Abhängigkeit von der Verfügbarkeit einer derartigen Stromquelle.
[0004] Mit der zunehmenden Verfügbarkeit von elektrischen Energiespeichern bzw. Ackumulatoren
einer geeigneten Leistungsklasse wird es denkbar, Arbeitsgeräte zur Bodenverdichtung
auch aus derartigen Energiespeichern zu speisen. Hierbei ist zu berücksichtigen, dass
geeigneter Bauraum am Gerät benötigt wird, und dass der im Allgemeinen schwere Akkumulator
das Gewicht des Geräts ungünstig beeinflussen kann. Nachteilig ist weiterhin, dass
derartige Energiespeicher durch die rauen Umweltbedingungen in der unmittelbaren Umgebung
des Arbeitsgeräts sowie durch die mechanische Belastung geschädigt werden können.
Dies führt zu hohen Kosten, behindert den Betrieb auf der Baustelle und stellt bei
einer möglichen Explosion eines defekten Energiespeichers eine Gefahr für das Baustellenpersonal
dar.
[0005] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Arbeitsgerät zur Bodenverdichtung anzugeben,
das eine weitgehende Emissionsfreiheit und Unabhängigkeit von externen Stromquellen
bei gleichzeitig guter Handhabbarkeit durch den Bediener ermöglicht.
[0006] Diese Aufgabe wird durch ein Arbeitsgerät zur Bodenverdichtung gemäß Patentanspruch
1 gelöst. Weiterentwicklungen sind den abhängigen Ansprüchen zu entnehmen.
[0007] Ein Arbeitsgerät zur Bodenverdichtung weist eine Obermasse und eine mit der Obermasse
gekoppelte Führungsvorrichtung zum Führen des Arbeitsgeräts auf. Weiterhin weist das
Arbeitsgerät eine relativ zur Obermasse bewegliche und mit der Obermasse über eine
Federeinrichtung gekoppelte Untermasse mit einer Bodenkontaktplatte auf. Weiterhin
ist eine Schwingungserregungsvorrichtung zum Erzeugen einer Relativbewegung zwischen
der Obermasse und der Untermasse vorgesehen. Zum Antreiben der Schwingungserregungsvorrichtung
ist ein Antrieb mit einem Elektromotor vorgesehen. Der Elektromotor ist durch einen
an der Führungsvorrichtung angeordneten elektrischen Energiespeicher mit elektrischer
Energie versorgbar.
[0008] Bei dem Arbeitsgerät zur Bodenverdichtung kann es sich um eine Vibrationsplatte oder
einen Bodenverdichter wie beispielsweise einen Stampfer handeln.
[0009] Die Führungsvorrichtung ermöglicht es einem Bediener, das Arbeitsgerät über den zu
verdichtenden Boden, beispielsweise ein Erdreich, zu führen. Sie kann beispielsweise
eine Führungsdeichsel, einen Führungsrahmen oder einen Führungsbügel zum Ziehen oder
Schieben des Arbeitsgeräts über den zu verdichtenden Boden bzw. zum Halten und Steuern
des Arbeitsgeräts aufweisen. Hierzu kann an der Führungsvorrichtung ein Führungsgriff
bzw. Handgriff für einen Bediener vorgesehen sein, an dem auch Bedienelemente zum
Bedienen, beispielsweise Ansteuern und Unterbrechen des Arbeitsgeräts, angeordnet
sein können.
[0010] Die Untermasse kann mit der Obermasse beispielsweise durch eine als Schwingungsentkopplungseinrichtung
dienende Federeinrichtung federnd beweglich gekoppelt sein. Die Ober- und die Untermasse
können durch die Schwingungserregungsvorrichtung relativ zueinander in Schwingung
versetzt werden. Bei einer Vibrationsplatte kann die Schwingungserregungsvorrichtung
an der Untermasse angeordnet sein, bei einem Stampfer an der Obermasse bzw. zwischen
der Ober- und der Untermasse. Zum Erzeugen der Schwingungen kann bei einer Vibrationsplatte
die Schwingungserregungsvorrichtung wenigstens eine Unwuchtwelle mit einer daran angeordneten
Unwuchtmasse aufweisen. Bei einem Stampfer weist die Schwingungserregungsvorrichtung
z.B. einen Kurbeltrieb auf.
[0011] Weiterhin kann an der Untermasse eine Bodenkontaktplatte angeordnet und beispielsweise
starr befestigt sein, die durch die Schwingungen der Untermasse in eine stampfende
und/oder vibrierende Arbeitsbewegung versetzbar ist. Die Bodenkontaktplatte kann während
eines Betriebs des Arbeitsgeräts auf dem zu verdichtenden Boden vibrierend aufschlagen
und diesen verdichten.
[0012] Die Schwingungserregungsvorrichtung, beispielsweise die Unwuchtwelle bzw. der Kurbeltrieb,
kann durch den Antrieb, beispielsweise den Elektromotor, antreibbar sein. Der Antrieb
kann beispielsweise an der Obermasse oder der Untermasse angeordnet sein.
[0013] Der Elektromotor kann beispielsweise allein bzw. exklusiv durch den elektrischen
Energiespeicher speisbar sein. Alternativ kann der Elektromotor auch wahlweise durch
den Energiespeicher oder durch Verbindung mit einer externen Stromquelle mit elektrischer
Energie versorgt werden, beispielsweise mit einer Steckdose eines Stromversorgungsnetzes,
einer Baustromquelle oder einem Generator.
[0014] Der elektrische Energiespeicher kann ein beliebiger Energiespeicher zum Speichern
und Abgeben von elektrischer Energie sein. Er kann eine elektrische wiederaufladbare
Batterie, beispielsweise mit elektrochemischen Zellen (Akkumulatorzellen), aufweisen.
Möglich ist die Verwendung eines Lithium-Ionen-Akkumulators (Typ Li-Ion), aber auch
die Verwendung weiterer Typen von Akkumulatoren. Weiterhin kann der Energiespeicher
auch aus mehreren Akkumulatoren zusammengesetzt sein.
[0015] Der Energiespeicher kann ein Gehäuse aufweisen, welches die Akkumulatoren und/oder
Akkumulatorzellen aufnimmt und eine elektrische Kopplungseinrichtung zum Koppeln der
Akkumulatorzellen beispielsweise mit dem Elektromotor oder einem Ladegerät aufweisen
kann. Weiterhin kann das Gehäuse Bedienelemente aufweisen wie beispielsweise eine
Ladestands- und/oder Betriebstemperaturanzeige. Alternativ kann der Energiespeicher
auch ohne zusätzliches Gehäuse gestaltet sein, um beim Einpassen in das Arbeitsgerät
beispielsweise einen möglichst geringen Bauraum zu benötigen.
[0016] Das Anordnen des Energiespeichers an der Führungsvorrichtung ermöglicht einen einfachen
Zugriff des Bedieners auf den Energiespeicher. Dies erleichtert beispielsweise das
Bedienen von Bedienelementen des Energiespeichers z.B. beim Überprüfen der Ladestandsanzeige
oder der Betriebstemperaturanzeige. Weiterhin ermöglicht die Anordnung ein einfaches
Anschließen des Energiespeichers an ein Ladegerät bzw. eine einfache Verkabelung des
Energiespeichers mit einer externen Stromquelle, da die Führungsvorrichtung und damit
auch der Energiespeicher für den Bediener leicht zugänglich sind. Weiterhin wird durch
den an der Führungsvorrichtung angeordneten Akkumulator die Masse der Führungsvorrichtung
insbesondere relativ zur Ober- und Untermasse erhöht, was eine verbesserte Laufruhe
des Arbeitsgeräts an der Führungsvorrichtung mit sich bringt.
[0017] In einer Ausführungsform ist die Führungsvorrichtung relativ zur Obermasse beweglich
und eine Schwingungsentkopplungseinrichtung zwischen der Obermasse und der Führungsvorrichtung
angeordnet. Die Schwingungsentkopplungseinrichtung kann als Dämpfungseinrichtung ausgeführt
sein und elastische Puffer wie beispielsweise Gummipuffer und/oder eine Federeinrichtung
aufweisen.
[0018] Die Schwingungsentkopplungseinrichtung ermöglicht ein Entkoppeln der Führungsvorrichtung
von Vibrationen des Arbeitsgeräts, die durch die Schwingungen der Untermasse entstehen,
auf die mit der Untermasse gekoppelte Obermasse übertragen werden und auf die mit
der Obermasse gekoppelte Führungsvorrichtung wirken. Der durch die Vibration verursachte
mechanische Stress, der sowohl den Benutzer als auch den Energiespeicher schädigen
kann, wird durch die Schwingungsentkopplungseinrichtung von der Führungsvorrichtung
deutlich verringert. Die Hand-Arm-Vibrationen am Führungsgriff können dadurch deutlich
gesenkt werden, und der Energiespeicher wird vor der mechanischen Belastung geschützt.
Dieser Effekt wird weiter verstärkt durch die Masse des Energiespeichers, der die
relative Masse der Führungsvorrichtung gegenüber der Ober- bzw. Untermasse erhöht.
[0019] In einer weiteren Ausführungsform weist die Führungsvorrichtung einen Hohlkörper
auf, in dem der Energiespeicher anordenbar ist. Der Hohlkörper kann beispielsweise
ein Bauteil mit einer Höhlung aufweisen, das längsgerichtet sein kann. Beispielsweise
kann der Hohlkörper der Führungsvorrichtung als ein Rohr, insbesondere als Stahlrohr
ausgebildet sein, in das der Energiespeicher eingelassen bzw. einlassbar sein kann.
Das Rohr kann als konstruktives Element der Führungsvorrichtung angeordnet sein und
beispielsweise eine Längs- oder Querstrebe eines Führungsrahmens bzw. einer Zug- oder
Schubvorrichtung bilden. Insbesondere kann das Rohr als Bestandteil einer Führungsdeichsel
dienen und es dem Bediener ermöglichen, Kräfte auf das Arbeitsgerät einwirken zu lassen,
um das Arbeitsgerät im Betrieb zu führen.
[0020] Durch die Aufnahme des Energiespeichers in den Hohlkörper kann der Energiespeicher
am Arbeitsgerät angeordnet sein, ohne das weiterer, beispielsweise separater Bauraum
benötigt wird.
[0021] Weiterhin kann der Hohlkörper derart abgeschlossen sein, dass er den Energiespeicher
vor Verschmutzung im rauen Baustellenbetrieb schützt.
[0022] Durch eine geeignete Steifigkeit des Hohlkörpers, beispielsweise des Stahlrohrs,
kann der Energiespeicher vor äußeren mechanischen Einwirkungen geschützt werden, die
im Baustellenbetrieb auftreten und den Energiespeicher schädigen können. Weiterhin
kann der Hohlkörper auch den Bediener beispielweise vor thermischen und/oder mechanischen
Wirkungen einer möglichen Explosion eines defekten Energiespeichers schützen. Durch
den Einschluss des Energiespeichers in dem Hohlkörper können die thermischen und mechanischen
Wirkungen einer solchen Explosion eingedämmt oder wenigstes abgemildert werden.
[0023] Durch das Einlassen des Energiespeichers in den Hohlkörper kann, soweit der Hohlkörper
eine geeignete thermische Leitfähigkeit besitzt und eine geeignete thermische Kopplung
zwischen Energiespeicher und Hohlkörper besteht, der Hohlkörper die Reaktionswärme
des Energiespeichers beim Laden und/oder Entladen an die Umgebungsluft abführen. Mit
anderen Worten kann der Hohlkörper die im thermischen Austausch mit der Umgebung stehende
Oberfläche des Energiespeichers vergrößern und als Kühlkörper wirken. Dies kann beispielsweise
dadurch erreicht werden, dass der Hohlkörper als Stahlrohr mit großer Oberfläche gestaltet
ist, in das der Energiespeicher direkt einlassbar und dadurch in direkten Kontakt
mit dem Rohr bringbar ist. Die große Oberfläche des Stahlrohrs ermöglicht eine effektive
Abfuhr der Reaktionswärme.
[0024] In einer weiteren Ausführungsform kann die Führungsvorrichtung eine Kühleinrichtung
zum Kühlen des Energiespeichers aufweisen. Beispielsweise kann eine wärmeleitfähige
Kontaktvorrichtung vorgesehen sein, die die Oberfläche des Ackumulators mit der Oberfläche
der Führungsvorrichtung bzw. des Hohlkörpers oder Stahlrohrs in Verbindung bringt.
An der Oberfläche der Führungsvorrichtung können Kühlrippen oder andere, die Oberfläche
vergrößernde Verformungen vorgesehen sein, um die Kontaktfläche zur Umgebungsluft
zu vergrößern. Zusätzlich oder alternativ können Lüftungsschlitze vorgesehen sein,
die ein Entweichen der erwärmten Luft beispielsweise aus einem Akkugehäuse der Führungsvorrichtung
ermöglichen. Weiterhin kann eine Luftfördereinrichtung die Belüftung durch die Lüftungsschlitze
intensivieren. Die Luftfördereinrichtung kann durch ein durch den Energiespeicher
betriebenes Förderrad, z.B. ein Gebläse, oder auch durch ein mechanisch mit der relativ
zur Führungsvorrichtung schwingenden Unter- oder Obermasse gekoppeltes Blasebalgelement
betrieben sein.
[0025] In einer weiteren Variante kann die Führungsvorrichtung in einer Umgebung des Energiespeichers
ein Druckausgleichselement zum Ausleiten eines Drucks nach einem durch den Energiespeicher
verursachten Druckanstieg aufweisen. Durch das Druckausgleichselement kann bei einer
Explosion beispielsweise eines defekten Energiespeichers der entstehende Druck gezielt
an einem sicheren, vom Bediener entfernten Ort aus der Führungsvorrichtung ausgeleitet
werden. Das Druckausgleichselement kann beispielsweise an einer von dem Führungsgriff
abgewandten Seite der Führungsvorrichtung angeordnet sein. Hierdurch kann der Bediener
vor thermischen und/oder mechanischen Einwirkungen der Explosion ferngehalten und
geschützt werden.
[0026] Beispielsweise kann das Druckausgleichselement eine Sollbruchstelle an der Führungsvorrichtung
aufweisen. Diese Sollbruchstelle kann derart gestaltet sein, dass sie den im normalen
Betrieb des Arbeitsgeräts auftretenden mechanischen Belastungen Stand hält, aber bei
einer Explosion des Energiespeichers bricht. So kann der Hohlkörper, in den der Energiespeicher
eingelassen ist, bei einer derartigen Explosion an der Sollbruchstelle aufbrechen.
Alternativ oder zusätzlich kann das Druckausgleichselement auch ein Ventil zur gezielten
Druck- und/oder Hitzeausleitung entfernt vom Bediener aufweisen.
[0027] In einer weiteren Ausführungsform kann die Führungsvorrichtung eine Aufnahme bzw.
Halterung zum reversiblen Einstecken des Energiespeichers aufweisen. Beispielsweise
kann die Führungsvorrichtung ein Gehäuse mit einer Öffnung zum Einlegen und/oder Entnehmen
des Energiespeichers aufweisen. Das Gehäuse kann eine elektrische Kontaktvorrichtung
aufweisen, durch welche der Energiespeicher in elektrischem Kontakt mit dem Arbeitsgerät,
insbesondere dem Elektromotor gebracht werden kann. Durch das reversible, also lösbare
Einstecken bzw. Anklemmen des Energiespeichers an der Führungsvorrichtung kann die
Energiespeicher leicht ausgetauscht bzw. gewartet werden. Beispielsweise kann ein
leerer Energiespeicher entnommen und in ein geeignetes Ladegerät eingelegt werden,
während ein geladener Energiespeicher in das Arbeitsgerät eingeschoben wird. Dies
ermöglicht die Verwendung eines externen Ladegeräts und damit einen einfachen konstruktiven
Aufbau des Arbeitsgeräts.
[0028] In einer Variante kann zwischen der Führungsvorrichtung und dem Energiespeicher eine
weitere Schwingungsentkopplungseinrichtung angeordnet sein. Diese weitere Schwingungsentkopplungseinrichtung
kann beispielsweise einen oder mehrere elastische Puffer und/oder Federeinrichtungen
aufweisen, die die Aufnahme bzw. das Gehäuse zum Aufnehmen des Energiespeichers von
den an der Führungsvorrichtung vorliegenden Schwingungen entkoppeln. Weiterhin kann
der Energiespeicher federnd in der Aufnahme bzw. an der Führungsvorrichtung gehalten
sein. Durch die zusätzliche Schwingungsentkopplung kann der zumeist empfindliche und
teure Energiespeicher zusätzlich vor mechanischem Stress geschützt werden.
[0029] In einer weiteren Ausführungsform kann der Antrieb zusätzlich zum Elektromotor auch
einen Verbrennungsmotor aufweisen. Die Schwingungserregungsvorrichtung kann wahlweise
durch den Verbrennungsmotor oder den Elektromotor betreibbar sein. Ein derartiger
Hybridantrieb ermöglicht es, das Arbeitsgerät zum Beispiel bei schlechter Belüftung
z.B. im Grabenbereich über den beispielsweise aus dem Energiespeicher gespeisten Elektromotor
zu betreiben, während bei guter Belüftung und/oder bei leerem Energiespeicher die
Schwingungserregungsvorrichtung durch den Verbrennungsmotor angetrieben werden kann.
Dies ermöglicht einen dauerhaften Einsatz des Arbeitsgeräts angepasst an die Umweltbedingungen
bei gleichzeitig großer Unabhängigkeit von Stromquellen, Ladegeräten und/oder Treibstoffreserven.
[0030] In einer weiteren Variante dieser Ausführungsform kann der Energiespeicher mittels
eines durch den Verbrennungsmotor betriebenen Generators ladbar sein. So kann der
Elektromotor beispielsweise je nach Anwendungsfall und -bedarf als Elektromotor und/oder
Generator betreibbar sein. Während eines Betriebs des Arbeitsgeräts durch den Verbrennungsmotor
kann so zusätzlich der Energiespeicher aufgeladen werden. Weiterhin kann der Verbrennungsmotor
im Ruhezustand des Arbeitsgeräts betrieben werden und über den Generator den Energiespeicher
laden. Da in dieser Zeit eine Steuerung des Arbeitsgeräts durch den Bediener nicht
unbedingt erforderlich ist, kann sich dieser vom Arbeitsgerät entfernt halten und
wird durch die Abgasemission nicht beeinträchtigt. Dies ermöglicht eine große Unabhängigkeit
von externen Stromquellen und Ladegeräten. Durch die bauliche Integration des Generators
mit dem Elektromotor können Herstellkosten, Bauraum und Gewicht eingespart werden.
[0031] In einer weiteren Ausführungsform kann eine mit dem Energiespeicher, dem Antrieb
und/oder der Schwingungserregungsvorrichtung gekoppelte elektronische Steuervorrichtung
an der Führungsvorrichtung vorgesehen sein. Diese kann durch den Energiespeicher mit
elektrischer Energie gespeist werden. Sie kann den Lade- und Entladevorgang des Energiespeichers,
den Betrieb des Antriebs und/oder den Betrieb des Schwingungserregers beispielsweise
entsprechend einer Bedienervorgabe an einem Bedienelement des Arbeitsgeräts steuern.
Durch die Anordnung der Steuervorrichtung an der Führungsvorrichtung wird das relative
Gewicht der Führungsvorrichtung zur Ober- und Untermasse weiter erhöht, was die Laufruhe
des Arbeitsgeräts weiter verbessert. Die Hand-Arm-Vibration an der Führungsvorrichtung
wird weiter gesenkt. Weiterhin kann die Steuervorrichtung direkt mit dem Energiespeicher
gekoppelt werden, was die Fehleranfälligkeit der Kopplung verringert. Zudem ist bei
dieser Anordnung die im Allgemeinen empfindliche Elektronik der Steuervorrichtung
an der durch die Schwingungsentkopplungseinrichtung von der Obermasse entkoppelten
Führungsvorrichtung vor den mechanischen Vibrationen des Arbeitsgeräts geschützt.
[0032] Diese und weitere Merkmale der Erfindung werden nachfolgend anhand von Beispielen
unter Zuhilfenahme der begleitenden Figuren näher erläutert. Es zeigen:
- Fig. 1
- eine Vibrationsplatte mit einem an der Führungsdeichsel angeordneten Energiespeicher;
und
- Fig. 2
- die Vibrationsplatte aus Fig. 1, jedoch mit in die Führungsdeichsel eingelassenen
Energiespeichern.
[0033] Fig. 1 zeigt schematisch in einer seitlichen Schnittansicht eine Vibrationsplatte
1 mit einer Obermasse 2 und einer relativ zur Obermasse 2 beweglichen und mit der
Obermasse 2 beispielsweise über als Federeinrichtung dienende Gummipuffer 2b gekoppelten
Untermasse 3. Die Obermasse 2 weist einen Antriebsmotor 2a mit einem Elektromotor
zum Antreiben einer an der Untermasse 3 angeordneten Schwingungserregungsvorrichtung
3b auf. Die Schwingungserregungsvorrichtung 3b kann beispielsweise wenigstens eine
Unwuchtwelle mit einer daran angeordneten Unwuchtmasse aufweisen. Häufig werden zwei
gegenläufig drehbare Unwuchtwellen mit jeweiligen Unwuchtmassen vorgesehen, deren
Phasenlagen zueinander in bekannter Weise verstellt werden können.
[0034] Über eine als Schwingungsentkopplungseinrichtung dienende Dämpfungseinrichtung 4,
welche beispielsweise einen Gummipuffer und/oder eine Federeinrichtung aufweisen kann,
ist eine Führungsdeichsel 5 mit der Obermasse 2 gekoppelt. Die Führungsdeichsel 5
weist ein Stahlrohr 6 auf, an dem ein Führungsgriff 7 zum Führen, beispielsweise Ziehen
oder Schieben, der Vibrationsplatte 1 durch einen Bediener vorgesehen ist. Am Stahlrohr
6 der Führungsdeichsel 5 ist ein Energiespeicher 8 zum Versorgen des Antriebsmotors
2a, insbesondere des Elektromotors, mit elektrischer Energie vorgesehen.
[0035] Durch das Anordnen des Energiespeichers 8 an der Führungsdeichsel 5 wird die Masse
der Führungsvorrichtung 5 insgesamt relativ zur Obermasse 2 und zur Untermasse 3 erhöht.
Wegen der elastischen Kopplung der Führungsdeichsel 5 an die Obermasse 2 durch die
Dämpfungseinrichtung 4 können daher die Hand-Arm-Vibrationen am Führungsgriff des
Bedieners deutlich reduziert werden. Weiterhin werden auch die Vibrationen an dem
am Stahlrohr 6 angeordneten Energiespeicher 8 reduziert, sodass auch der Energiespeicher
8 mechanisch geschützt wird. Dieser mechanische Schutz des Energiespeichers kann durch
Anordnung einer nicht dargestellten zusätzlichen Schwingungsentkopplungseinrichtung
zwischen dem Stahlrohr 6 und dem daran angeordneten Energiespeicher 8 weiter verbessert
werden.
[0036] Durch die Anordnung des Energiespeichers 8 an dem Stahlrohr 6 kann weiterhin eine
Betriebswärme des Energiespeichers 8 beim Laden und/oder Entladen an das Stahlrohr
6 abgegeben und durch dieses an die Umgebungsluft abgeführt werden. Das Stahlrohr
6 wirkt somit als Kühlkörper und kann weitere optionale Kühleinrichtungen ersetzen.
[0037] Durch die exponierte Anordnung des Energiespeichers 8 an der Führungsdeichsel 5 der
Vibrationsplatte 1 wird ein Zugriff des Bedieners auf den Energiespeicher 8 vereinfacht.
Beispielsweise kann der Bediener eine Ladestandsanzeige oder Betriebstemperaturanzeige
des Energiespeichers 8 einfach einsehen bzw. während des Betriebs beobachten. Weiterhin
kann der Energiespeicher 8 einfach entnommen oder abgenommen und in ein Ladegerät
eingesetzt werden, und/oder durch einen weiteren, frisch aufgeladenen Energiespeicher
ausgetauscht werden.
[0038] Die in Fig. 2 gezeigte schematische Schnittansicht einer weiteren Vibrationsplatte
1 entspricht weitgehend der in Fig. 1 gezeigten. Abweichend sind jedoch anstelle des
einzelnen Energiespeichers 8 zwei Energiespeicher 8a, 8b vorgesehen, welche in das
Stahlrohr 6 in der Führungsdeichsel 5 eingelassen sind.
[0039] Neben den zu Fig. 1 genannten Vorteilen hat dies die weiteren Vorteile, dass die
Energiespeicher 8a, 8b vom Stahlrohr 6 derart umschlossen sind, dass dieses mit den
Energiespeichern 8a, 8b thermisch gekoppelt ist und die Oberfläche der Energiespeicher
8a, 8b zur Umgebungsluft wesentlich vergrößert. Hierdurch kann das Stahlrohr 6 als
Kühlkörper zum Kühlen der Energiespeicher 8a, 8b wirken. Bauliche Anpassungen, beispielsweise
eine geeignete, an die Form der Energiespeicher 8a, 8b angepasste Gestaltung des Hohlraums
des Stahlrohrs 6 zum Erzielen einer geeigneten thermischen Kopplung zwischen den Energiespeichern
8a, 8b und dem Stahlrohr 6, sowie das Vorsehen von Kühlrippen können die Wirkung des
Stahlrohrs 6 als Kühlkörper weiter verstärken.
[0040] Weiterhin ist bei dieser Anordnung vorteilhaft, dass die Energiespeicher 8a, 8b in
dem Stahlrohr 6 mechanisch vor Einwirkungen von außen geschützt sind. So können Staub
und Schmutz nicht direkt an die Energiespeicher 8a, 8b bzw. deren elektrische Kontaktflächen
gelangen, und mechanische Einwirkungen beispielsweise durch Stöße von außen werden
von den Energiespeichern 8a, 8b durch das Stahlrohr 6 abgeschirmt.
[0041] Zudem ist vorteilhaft, dass das Einlassen der Energiespeicher 8a, 8b in das Stahlrohr
6 einen wirksamen Bedienerschutz vor den thermischen und mechanischen Wirkungen einer
möglichen Explosion eines defekten Energiespeichers gewährleistet. So kann der bei
der Explosion entstehende Druck durch das Stahlrohr eingedämmt und gemildert werden.
Zusätzlich können am Stahlrohr 6 Sollbruchstellen, beispielsweise Einkerbungen oder
Ventile, vorgesehen sein, die den Druck beispielsweise entfernt vom Führungsgriff
7, z.B. in einer Umgebung der Dämpfungseinrichtung 4 und damit an einem vom Führungsgriff
abgewandten Ende des Stahlrohrs 6, in die Umgebung ausleiten.
[0042] Die in den Fig. 1 und 2 gezeigten Anordnungen des bzw. der Energiespeicher 8, 8a,
8b können entsprechend auch bei einem Stampfer zur Bodenvorrichtung vorgenommen werden.
Beispielsweise können der bzw. die Energiespeicher 8, 8a oder 8b an oder in einem
Führungsbügel des Stampfers angeordnet sein. Die Hand-Arm-Vibrationen können hierdurch
günstig beeinflusst und die Laufruhe des Stampfers kann erhöht werden. Die oben genannten
weiteren Vorteile gelten entsprechend.
[0043] Weitere Varianten sind die Folgenden:
- 1. Arbeitsgerät (1) zur Bodenverdichtung mit
- einer Obermasse (2);
- einer mit der Obermasse (2) gekoppelten Führungsvorrichtung (5) zum Führen des Arbeitsgeräts
(1);
- einer relativ zu der Obermasse (2) beweglichen und mit der Obermasse (2) über eine
Federeinrichtung (2b) beweglich gekoppelten Untermasse (3) mit einer Bodenkontaktplatte
(3b);
einer Schwingungserregungsvorrichtung (3a) zum Erzeugen einer Relativbewegung zwischen
der Obermasse und der Untermasse; und mit
- einem Antrieb (2a) zum Antreiben der Schwingungserregungsvorrichtung (3a); wobei
- der Antrieb (2a) einen Elektromotor aufweist; und
- der Elektromotor durch einen an der Führungsvorrichtung (5) angeordneten elektrischen
Energiespeicher (8, 8a, 8b) mit elektrischer Energie versorgbar ist.
- 2. Arbeitsgerät (1) nach Ziffer 1, wobei die Führungsvorrichtung (5) relativ zur Obermasse
(2) beweglich ist und eine Schwingungsentkopplungseinrichtung (4) zwischen der Obermasse
(2) und der Führungsvorrichtung (5) angeordnet ist.
- 3. Arbeitsgerät (1) nach Ziffer 1 oder 2, wobei die Führungsvorrichtung (5) einen
Hohlkörper (6) aufweist, in dem der Energiespeicher (8, 8a, 8b) anordenbar ist.
- 4. Arbeitsgerät (1) nach einer der vorstehenden Ziffern, wobei die Führungsvorrichtung
(5) eine Kühleinrichtung (6) zum Kühlen des Energiespeichers (8, 8a, 8b) aufweist.
- 5. Arbeitsgerät (1) nach einer der vorstehenden Ziffern, wobei die Führungsvorrichtung
(5) in einer Umgebung des Energiespeichers (8, 8a, 8b) ein Druckausgleichselement
zum Ausleiten eines Drucks nach einem durch den Energiespeicher verursachen Druckanstieg
in der Führungsvorrichtung (5) aufweist.
- 6. Arbeitsgerät (1) nach einer der vorstehenden Ziffern, wobei die Führungsvorrichtung
(5) eine Aufnahme zum reversiblen Einstecken des Energiespeichers (8, 8a, 8b) aufweist.
- 7. Arbeitsgerät (1) nach einer der vorstehenden Ziffern, wobei zwischen der Führungsvorrichtung
(5) und dem Energiespeicher (8, 8a, 8b) eine weitere Schwingungsentkopplungseinrichtung
angeordnet ist.
- 8. Arbeitsgerät (1) nach einer der vorstehenden Ziffern, wobei
- der Antrieb (2a) zusätzlich zum Elektromotor einen Verbrennungsmotor aufweist, und
wobei
- die Schwingungserregungsvorrichtung (3a) wahlweise durch den Verbrennungsmotor oder
den Elektromotor betreibbar ist.
- 9. Arbeitsgerät (1) nach einer der vorstehenden Ziffern, wobei der Energiespeicher
(8, 8a, 8b) mittels eines durch den Verbrennungsmotor betreibbaren Generators ladbar
ist.
- 10. Arbeitsgerät (1) nach einer der vorstehenden Ziffern, wobei eine mit dem Energiespeicher
(8, 8a, 8b), dem Antrieb (2a) und/oder der Schwingungserregungsvorrichtung (3a) gekoppelte
elektronische Steuervorrichtung an der Führungsvorrichtung (5) angeordnet ist.
- 11. Arbeitsgerät (1) nach einer der vorstehenden Ziffern, wobei das Arbeitsgerät eine
Vibrationsplatte oder ein Stampfer zur Bodenverdichtung ist.
1. Arbeitsgerät (1) zur Bodenverdichtung mit
- einer Obermasse (2);
- einer mit der Obermasse (2) gekoppelten Führungsvorrichtung (5) zum Führen des Arbeitsgeräts
(1);
- einer relativ zu der Obermasse (2) beweglichen und mit der Obermasse (2) über eine
Federeinrichtung (2b) beweglich gekoppelten Untermasse (3) mit einer Bodenkontaktplatte
(3b);
einer Schwingungserregungsvorrichtung (3a) zum Erzeugen einer Relativbewegung zwischen
der Obermasse und der Untermasse; und mit
- einem Antrieb (2a) zum Antreiben der Schwingungserregungsvorrichtung (3a); wobei
- der Antrieb (2a) einen Elektromotor aufweist, der an der Untermasse (3) angeordnet
ist; und wobei
- der Elektromotor durch einen elektrischen Energiespeicher (8, 8a, 8b) mit elektrischer
Energie versorgbar ist.
2. Arbeitsgerät (1) nach Anspruch 1, wobei die Führungsvorrichtung (5) relativ zur Obermasse
(2) beweglich ist und eine Schwingungsentkopplungseinrichtung (4) zwischen der Obermasse
(2) und der Führungsvorrichtung (5) angeordnet ist.
3. Arbeitsgerät (1) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Führungsvorrichtung (5) einen Hohlkörper
(6) aufweist, in dem der Energiespeicher (8, 8a, 8b) anordenbar ist.
4. Arbeitsgerät (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Führungsvorrichtung
(5) eine Kühleinrichtung (6) zum Kühlen des Energiespeichers (8, 8a, 8b) aufweist.
5. Arbeitsgerät (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Führungsvorrichtung
(5) in einer Umgebung des Energiespeichers (8, 8a, 8b) ein Druckausgleichselement
zum Ausleiten eines Drucks nach einem durch den Energiespeicher verursachen Druckanstieg
in der Führungsvorrichtung (5) aufweist.
6. Arbeitsgerät (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Führungsvorrichtung
(5) eine Aufnahme zum reversiblen Einstecken des Energiespeichers (8, 8a, 8b) aufweist.
7. Arbeitsgerät (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei zwischen der Führungsvorrichtung
(5) und dem Energiespeicher (8, 8a, 8b) eine weitere Schwingungsentkopplungseinrichtung
angeordnet ist.
8. Arbeitsgerät (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei
- der Antrieb (2a) zusätzlich zum Elektromotor einen Verbrennungsmotor aufweist, und
wobei
- die Schwingungserregungsvorrichtung (3a) wahlweise durch den Verbrennungsmotor oder
den Elektromotor betreibbar ist.
9. Arbeitsgerät (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Energiespeicher
(8, 8a, 8b) mittels eines durch den Verbrennungsmotor betreibbaren Generators ladbar
ist.
10. Arbeitsgerät (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei eine mit dem Energiespeicher
(8, 8a, 8b), dem Antrieb (2a) und/oder der Schwingungserregungsvorrichtung (3a) gekoppelte
elektronische Steuervorrichtung an der Führungsvorrichtung (5) angeordnet ist.
11. Arbeitsgerät (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Arbeitsgerät eine
Vibrationsplatte oder ein Stampfer zur Bodenverdichtung ist.