Schwingungserzeuger für ein Vibrationsrammgerät

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft einen Schwingungserzeuger für ein Vibrationsrammgerät nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Vibrationsrammgerät nach dem Patentanspruch 10.

[0002] Im Bauwesen werden Schwingungserzeuger verwendet, um Objekte, wie beispielsweise Profile, in den Boden einzubringen oder aus dem Boden zu ziehen oder auch um Bodenmaterial zu verdichten. Der Boden wird durch Vibration angeregt und erreicht so einen "pseudoflüssigen" Zustand. Durch statische Auflast kann das Rammgut dann in den Baugrund gedrückt werden. Die Vibration ist gekennzeichnet durch eine lineare Bewegung und wird durch paarweise gegenläufig rotierende Unwuchten innerhalb eines Vibratorgetriebes generiert. Schwingungserzeuger werden charakterisiert durch die rotierende Unwucht und die maximale Drehzahl. Solche Schwingungserzeuger sind z.B. in EP 0 951 949 A1 oder DE 195 43 910 A1 offenbart.

[0003] Die Schwingungserzeuger sind linear wirkende Schwingungserreger, deren Fliehkraft durch rotierende Unwuchten generiert wird. Diese Schwingungserreger bewegen sich mit veränderlicher Geschwindigkeit. Die Größe der Unwucht wird auch als "statisches Moment" bezeichnet. Der Verlauf der Geschwindigkeit des linearen Schwingungserregers entspricht einer periodisch wiederkehrenden Funktion, beispielsweise einer Sinusfunktion, sie kann aber auch andere Formen einnehmen.

[0004] Schwingungserzeuger werden mit hydraulischen Antrieben betrieben, welche die Wellen, auf denen die Unwuchten angeordnet sind, in Rotation versetzen. Derartige hydraulische Antriebe weisen eine Leistungskurve auf, welche abhängig ist von der Betriebsdrehzahl bzw. vom Betriebsdruck. Bei gleicher Antriebsleistung ist durch eine niedrigere Drehzahl ein höheres statisches Moment erzielbar, wodurch gleichzeitig eine höhere Bodenschwingung bewirkt ist. Im Innenstadtbereich sind Bodenschwingungen zu vermeiden. Diese können durch einen Betrieb mit höherer Drehzahl reduziert werden, wodurch jedoch gleichzeitig das statische Moment verringert wird. Diese Maßnahmen erweisen sich als problematisch, da die erforderliche Antriebsleistung und das Drehmoment drehzahlabhängig sind. Wird der optimale Betriebsdrehzahlbereich des hydraulischen Antriebs bzw. Motors verlassen, so resultiert hieraus ein Leistungsabfall. Ebenso verringert sich das erforderliche Drehmoment am Motor bei wachsender Rammgutmasse. Dementsprechend verringert sich das Druckgefälle am Motor und die angebotene Antriebsleistung kann nur noch teilweise genutzt werden.

[0005] Hier will die Erfindung Abhilfe schaffen. Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, einen Schwingungserzeuger zu schaffen, der einen Betrieb in unterschiedlichen Drehzahlbereichen ohne Leistungsabfall ermöglicht. Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Patentanspruchs 1 gelöst.

[0006] Mit der Erfindung ist ein Schwingungserreger geschaffen, der einen Betrieb in unterschiedlichen Drehzahlbereichen ohne Leistungsabfall ermöglicht. Durch den Einsatz eines hydraulischen Antriebs mit veränderbaren Schluckvolumen ist eine Anpassung der Leistungskurve auf den jeweils erforderlichen Drehzahlbereich ermöglicht. Einem Leistungsabfall des Antriebs ist hierdurch entgegengewirkt.

[0007] Unter Schluckvolumen wird bei Hydraulikmotoren bzw. -antrieben jene Menge an Hydraulikflüssigkeit verstanden, die der Hydraulikantrieb pro Umdrehung verbraucht. Die von einem Hydraulikantrieb abgegebene Leistung ist direkt proportional dem Schluckvolumen, der Drehzahl und dem Druckgefälle. Das Produkt aus Schluckvolumen und Drehzahl ergibt den Volumenstrom. Das Druckgefälle ist der Unterschied zwischen Druck der zulaufenden Hydraulikflüssigkeit (das ist in der Regel der Pumpendruck) und dem Druck der ablaufenden Hydraulikflüssigkeit (das ist in der Regel der Tankdruck).

[0008] In Weiterbildung der Erfindung ist ein Steuermodul vorgesehen, über welches das Schluckvolumen in Abhängigkeit von Betriebsdruck oder Drehzahl einstellbar ist. Hierdurch ist eine kontinuierliche Anpassung der Leistungskurve des hydraulischen Antriebs ermöglicht, wodurch der Schwingungserzeuger die angebotene Leistung optimal nutzt.

[0009] In Ausgestaltung der Erfindung ist ein Grenzbetriebsdruck oder eine Grenzdrehzahl einstellbar. Hierdurch ist ein definierter Betriebszustand einstellbar, bei dem eine Veränderung des Schluckvolumens initiiert werden soll.

[0010] In Ausgestaltung der Erfindung ist ein Steuer- und Regelkreis vorgesehen, der eine Speichereinheit zur Hinterlegung von Bodenbeschaffenheits- oder Aufgabenspezifischen Vorgabe- Datensätzen mit definierten Betriebskenngrößen, umfasst, aus der ein jeweils erforderlicher Datensatz auswählbar ist, Sensoren zur kontinuierlichen Erfassung der definierten Betriebskenngrößen, eine Auswerteeinheit zum Vergleich der ermittelten Betriebskenngrüßen mit den Betriebskenngrößen des ausgewählten Vorgabe-Datensatzes, eine mit der Auswerteeinheit gekoppelte Regelvorrichtung zur Regelung des Schwingungserzeugers, sowie eine mit der Regelvorrichtung gekoppelte Steuervorrichtung zur Ansteuerung der Mittel zur Verstellung der relativen Drehposition der Unwuchtmassen zueinander. Hierdurch ist die Bereitstellung und Auswahl von in der Praxis erworbenen Erfahrungswerten in Art eines Expertensystems ermöglicht. In Abhängigkeit von der Aufgabenstellung kann so eine einfache Einstellung des Schwingungserzeugers durch Auswahl eines je nach Aufgabe zu wählenden Betriebsdatensatzes erfolgen.

[0011] Vorteilhaft ist das Steuermodul zur Einstellung des Schluckvolumens in dem Antrieb integriert. Alternativ kann das Steuermodul in dem Steuer- und Regelkreis integriert sein.

[0012] In Weiterbildung der Erfindung sind Sensoren zur Erfassung der Frequenz, der statischen Auflast sowie der relativen Position der Unwuchtmassen zueinander angeordnet. Bevorzugt umfassen die Sensoren wenigstens einen induktiven Sensor und/ oder einen Drehgeber. Derartige Sensoren haben sich als langlebig und robust erwiesen. Vorteilhaft ist ein Sensor zur Erfassung der Beschleunigung der rotierenden Wellen angeordnet. Ergänzend kann ein Sensor zur Erfassung der Amplitude der Schwingungen des Schwingungserzeugers angeordnet sein.

[0013] In Ausgestaltung der Erfindung ist eine Vorrichtung zur automatischen Auswahl eines Vorgabe-Datensatzes auf Grundlage der ermittelten Beschleunigungswerte vorgesehen. Hierdurch ist eine Programmautomatik realisierbar, durch die in Abhängigkeit von der aufgabenspezifischen Betriebssituation die automatische Auswahl der effizientesten Vorgabegrößen erfolgt, ohne dass ein Eingriff des Bedieners erforderlich ist. Alternativ kann auch eine Halbautomatik realisiert werden, bei der dem Bediener ein Betriebskenngrößendatensatz vorgeschlagen wird, welcher durch den Bediener bestätigt oder verändert werden kann.

[0014] Vorteilhaft weist die Auswerteeinheit eine speicherprogrammierbare Steuerung (SPS) auf. Hierdurch ist eine flexible Steuerung des Schwingungserzeugers ermöglicht.

[0015] In Weiterbildung der Erfindung ist eine akustische und/oder optische Warneinrichtung zur Alarmierung von Fehleingaben vorgesehen, die mit der Auswerteeinheit verbunden ist. Hierdurch kann der Bediener auf eine erforderliche Anpassung bzw. Änderung der aktuellen Betriebskenngrößen hingewiesen werden.

[0016] Der Erfindung liegt weiterhin die Aufgabe zu Grunde, ein Vibrationsrammgerät zu schaffen, das einen Betrieb in unterschiedlichen Drehzahlbereichen ohne Leistungsabfall ermöglicht. Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruchs 10 gelöst.

[0017] Mit der Erfindung ist ein Vibrationsrammgerät geschaffen, das einen Betrieb in unterschiedlichen Drehzahlbereichen ohne Leistungsabfall ermöglicht.

[0018] In Ausgestaltung der Erfindung ist ein Sensor zur Erfassung der auf das Rammgut einwirkenden Kräfte angeordnet. Durch die Ermittlung dieser Größe ist eine Charakterisierung der Bodenbeschaffenheit ermöglicht. Diese Charakterisierung kann durch die bevorzugte Anordnung wenigstens eines auf das Eindringmedium aufbringbaren Sensors zur Erfassung der Schwingungen des Eindringmediums, der mit der Auswerteeinheit verbunden ist, verbessert werden. Bevorzugt ist ein Sensor zur Erfassung der Eindringgeschwindigkeit des Rammguts vorgesehen.

[0019] In bevorzugter Weiterbildung der Erfindung ist eine Vorrichtung zur automatischen Auswahl eines Vorgabe-Datensatzes auf Grundlage der ermittelten auf das Rammgut einwirkenden Kräfte und/oder der ermittelten Rammgutgeschwindigkeit und -beschleunigung und/oder der erfassten Schwingungen des Eindringmediums vorgesehen. Hierdurch ist eine Programmautomatik realisierbar, durch die in Abhängigkeit von der aufgabenspezifischen Betriebssituation die automatische Auswahl der effizientesten Vorgabegrößen erfolgt, ohne dass ein Eingriff des Bedieners erforderlich ist. Alternativ ist auch eine Halbautomatik realisierbar, bei der dem Bediener ein Betriebskenndatensatz vorgeschlagen wird, welcher durch den Bediener bestätigt oder verändert werden kann.

[0020] 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:

Fig. 1:

Die schematische Darstellung eines Vibrationsrammgerätes mit Trägergerät und

Fig. 2:

die schematische Darstellung eines Vibratorgetriebes im Längsschnitt.

[0021] Das als Ausführungsbeispiel gewählte Vibrationsrammgerät besteht im Wesentlichen aus einem Trägergerät 1, an dem über einen Mäkler 2 ein Schwingungserzeuger (Vibrator) 3 vertikal verschiebbar angeordnet ist. Der Schwingungserzeuger 3 umfasst ein Gehäuse 31, welches von einer Haube 30 umgeben ist. An der Haube 30 ist eine Klemmzange 37 zur Aufnahme von Rammgut 4 angeordnet. Die Haube 30 dient der Führung des Schwingungserzeugers 3 und überträgt die statische Kraft des Mäklers 2 auf den Schwingungserzeuger 3. Der Schwingungserzeuger 3 generiert über rotierende Unwuchten 3311, 3321, 3331, 3511, 3521, 3531 eine Vibration, welche über die Klemmzange 33 auf das Rammgut 4 übertragen wird.

[0022] Der Schwingungserzeuger 3 ist als Vibratorgetriebe ausgeführt (Figur 2). Es besteht im Wesentlichen aus einem Gehäuse 31, in dem mit Zahnrädern 331, 332, 333, 351, 352, 353 versehene Wellen 33, 35 drehbar gelagert sind. Die Zahnräder 331, 332, 333, 351, 352, 353 sind jeweils mit Unwuchtmassen 3311, 3321, 3331, 3511, 3521, 3531 versehen, wobei die Zahnräder beider Wellen 33, 35 über Zahnräder 3613, 3614 der Rotorwelle 361 eines Schwenkmotors 36 miteinander im Eingriff sind. Die mit Unwuchtmassen 3311, 3321, 3331, 3511, 3521, 3531 versehenen Zahnräder 331, 332, 333, 351, 352, 353 sind über den Schwenkmotor 36 in ihrer rotatorischen Position relativ zueinander verstellbar, wodurch die resultierende Unwucht bzw. das resultierende statische Moment einstellbar ist. Derartige Vibratorgetriebe mit drehbar gelagerten Unwuchtmassen, die in der relativen Phasenlage verstellbar sind, sind dem Fachmann beispielsweise aus der DE 20 2007 005 283 U1 bekannt.

[0023] Der Schwingungserzeuger 3 ist gegenüberliegend den Zahnrädern 331, 332, 333, 351, 352, 353 auf der Innenseite des Gehäuses 31 jeweils mit zwei parallel zum Umfang der Zahnräder beabstandet zueinander angeordneten induktiven Sensoren 310 versehen. Die induktiven Sensoren 310 ermöglichen die Erfassung der Winkelbeschleunigung der rotierenden Unwuchtmassen 3311, 3321, 3331, 3511, 3521, 3531. Über den Zeitversatz der Unwuchtmassen 3311, 3321, 3331, 3511, 3521, 3531 lässt sich weiterhin deren relative Position zueinander ermitteln. Des Weiteren ist an dem Gehäuse 31 des Schwingungserzeugers 3 ein Beschleunigungssensor 311 angeordnet. Zur Verarbeitung der Signale der Sensoren 310, 311 und Ermittlung der vorgenannten Größen ist als Auswerteeinheit eine speicherprogrammierbare Steuerung (SPS) 7 angeordnet, welche weiterhin auf Basis von Frequenz und Zeitversatz der Unwuchtmassen zueinander das jeweils anliegende statische Moment berechnet. Alternativ kann auch eine Sensorik mit zwei induktiven Sensoren (also einem induktiven Sensor pro Unwuchtgang) sowie einem auf dem Gehäuse des Schwingungserzeugers angebrachter Beschleunigungssensor vorgesehen sein.

[0024] Die Wellen 33, 35 des Schwingungserzeugers 3 sind mit hydraulischen Antrieben 38 verbunden, die ein veränderbares Schluckvolumen aufweisen. Derartige regelbare Hydraulikantriebe sind in unterschiedlichen Ausführungen bekannt. Die hydraulischen Antriebe 38 sind mit einem Regelmodul verbunden, über welches das Schluckvolumen in Abhängigkeit vom jeweiligen Betriebsdrehzahlbereich einstellbar ist. Im Ausführungsbeispiel ist das Regelmodul in dem Antrieb 38 integriert.

[0025] Der SPS 7 vorgeschaltet ist eine Speichereinheit 10, welche über Leitungen 6 mit der SPS 7 verbunden ist. In der Speichereinheit 10 sind bodenbeschaffenheitsspezifische Vorgabedatensätze mit definierten Betriebskenngrößen hinterlegt. Bei diesen Vorgabegrößen handelt es sich um empirisch ermittelte Größen. Im Ausführungsbeispiel bildet die SPS 7 zusammen mit der Speichereinheit 10 eine Programmautomatik, welche je nach vorliegender Bodenbeschaffenheit einen entsprechenden effizienten Datensatz auswählt. Im Ausführungsbeispiel sind die Datensätze an zu ermittelnde Kraft- und Beschleunigungswerte gekoppelt, welche als Eingangsgrößen der SPS 7 übermittelt werden. Zusätzlich ist als Einflussgröße die Schwingungsemission des umgebenden Eindringmediums hinterlegt.

[0026] Die Ermittlung der Kraft- und Beschleunigungswerte erfolgt über einen Kraftsensor 52 sowie einen Beschleunigungssensor 311. Der Kraftsensor 52 ist derart eingerichtet, dass er die auf das Rammgut 4 einwirkenden Kräfte, die aus der durch den Mäkler 2 aufgebrachten Kräfte sowie der durch das Eindringmedium erzeugten Gegenkraft resultiert, ermittelt und über Leitungen 6 an die SPS 7 übermittelt. Der Beschleunigungssensor 311 ist derart eingerichtet, dass er die Eindringgeschwindigkeit und -beschleunigung des Rammgutes 4 in das Eindringmedium 9 ermittelt und ebenfalls über Leitungen 6 an die SPS 7 übermittelt. Wahlweise kann die Eindringgeschwindigkeit mit einem zusätzlichen Sensor (53) ermittelt werden, vorzugsweise einem Laser zur Abstandsmessung zwischen Vibrator und Boden. Alternativ kann die Ermittlung der anliegenden Kraft auch über einen Beschleunigungssensor 311 und die dynamische Masse erfolgen.

[0027] Zur Ermittlung der Schwingungsemission des das Rammgut 4 umgebenden Bodens 9 ist beabstandet zum Eindringort des Rammgutes 4 ein Schwingungssensor 54 auf den Boden 9 aufgebracht. Dieser Schwingungssensor 54 ermittelt die vom Boden während des Rammvorgangs vom Boden 9 emittierten Schwingungen und übermittelt die erfassten Schwingungswerte über eine Leitung 6 an die SPS 7.

[0028] Auf Basis der so ermittelten Kraft- und Beschleunigungswerte sowie der gemessenen Schwingungswerte wird aus einer Speichereinheit 10 der diesen Werten (bzw. einem Wertebereich, in den die ermittelten Werte fallen) zugeordnete Vorgabe-Datensatz ausgewählt, dessen Vorgabewerte zum Abgleich mit den durch die Sensoren 310, 311 ermittelten Betriebskenngrößen herangezogen werden. In einer alternativen Ausgestaltung ist auch die Auswahl eines Datensatzes durch den Bediener des Vibrationsrammgerätes über ein entsprechendes Bedienfeld möglich.

[0029] In dem Trägergerät 1 ist eine Steuerung 8 angeordnet, welche über Leitungen 6 mit der Speichereinheit 10 sowie mit der SPS 7 verbunden ist. Die Steuerung 8 ist derart eingerichtet, dass sie aus dem von der SPS 7 ermittelten statischen Moment sowie den von den Sensoren 311 ermittelten Beschleunigungsdaten vor dem Hintergrund der Vorgabekennwerte des aus der Speichereinheit 10 ausgewählten Vorgabe-Datensatzes die optimalen Betriebskenngrößen des Schwingungserzeugers errechnet.

[0030] Die Steuerung 8 ist mit dem in dem Schwingungserzeuger 3 angeordneten Schwenkmotor 36 zur Veränderung der relativen Drehposition der Unwuchtmassen zueinander verbunden. Über die Ansteuerung des Schwenkmotors 36 erfolgt eine Angleichung der aktuellen durch die Sensoren 310, 311 erfassten Betriebskenndaten an die entsprechenden Vorgabewerte des ausgewählten Vorgabedatensatzes. Im Falle der Überschreitung der zulässigen Beschleunigungswerte erfolgt über den Schwenkmotor 36 über das Zahnrad 3621 eine Nachstellung der resultierenden Unwucht bzw. des resultierenden statischen Moments.

[0031] Zusätzlich ist die Installation eines optischen und / oder akustischen Signals im Bedienerstand des Trägergerätes möglich, um den Bediener von der wesentlichen Überschreitung zulässiger Beschleunigungswerte zu informieren. Im Regelfall weist dies auf die Auswahl eines ungeeigneten Betriebskenngrößensatzes aus der Speichereinheit 10 hin. Durch die Aktivierung des Signals wird der Bediener angewiesen, die Auswahl des Vorgabedatensatzes zu überprüfen und gegebenenfalls zu korrigieren.

Ansprüche

1. Schwingunserzeuger (3) für ein Vibrationsrammgerät, umfassend rotierbare Unwuchtmassen (3311, 3321, 3331, 3521, 3531), die auf Wellen (33, 35) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein hydraulischer Antrieb (38) mit über ein Regelmodul in Abhängigkeit vom jeweiligen Betriebsdrehzahlbereich veränderbarem Schluckvolumen zum Antrieb wenigstens einer Welle angeordnet ist.

2. Schwingungserzeuger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel (36) zur Verstellung der relativen Drehposition der Unwuchtmassen zueinander angeordnet sind.

3. Schwingungserzeuger nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Steuermodul vorgesehen ist, über das das Schluckvolumen in Abhängigkeit von Betriebsdruck oder Drehzahl einstellbar ist.

4. Schwingungserzeuger nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Grenzbetriebsdruck oder eine Grenzdrehzahl einstellbar ist.

5. Schwingungserzeuger nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Steuer- und Regelkreis vorgesehen ist, der folgende Komponenten aufweist:

- eine Speichereinheit zur Hinterlegung von Bodenbeschaffenheits- oder Aufgabenspezifischen Vorgabe- Datensätzen mit definierten Betriebskenngrößen, aus der ein jeweils erforderlicher Datensatz auswählbar ist,

- Sensoren (5) zur kontinuierlichen Erfassung der definierten Betriebskenngrößen,

- eine Auswerteeinheit (7) zum Vergleich der ermittelten Betriebskenngrößen mit den Betriebskenngrößen des ausgewählten Vorgabe-Datensatzes,

- eine mit der Auswerteeinheit (7) gekoppelte Regelvorrichtung zur Regelung des statischen Moments des Schwingungserzeugers auf Basis der von der Auswerteeinheit (7) ermittelten Vergleichswerte,

- eine mit der Regelvorrichtung gekoppelte Steuervorrichtung zur Ansteuerung der Mittel zur Verstellung der relativen Drehposition der Unwuchtmassen zueinander.

6. Schwingungserzeuger nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass Sensoren (5) zur Erfassung der Frequenz sowie der relativen Position der Unwuchtmassen zueinander angeordnet sind.

7. Schwingungserzeuger nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Sensor (5) zur Erfassung der Beschleunigung der rotierenden Wellen innerhalb des Schwingungserzeugers (3) angeordnet ist.

8. Schwingungserzeuger nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Sensor (51) zur Erfassung der Beschleunigung des Schwingungserzeugers angeordnet ist.

9. Schwingungserzeuger nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Sensor (51) zur Erfassung der Beschleunigung des Schwingungserzeugers angeordnet ist und dass eine Vorrichtung zur automatischen Auswahl eines Vorgabe-Datensatzes auf Grundlage der ermittelten Beschleunigungswerte vorgesehen ist.

10. Vibrationsrammgerät, umfassend einen Schwingungserzeuger (3) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, einen Mäkler (2), über den der Schwingungserzeuger (3) verfahrbar angeordnet ist und/oder eine Aufnahme für ein Rammgut (4).

11. Vibrationsrammgerät nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass ein Sensor (52) zur Erfassung der auf das Rammgut (4) einwirkenden Kraft angeordnet ist.

12. Vibrationsrammgerät nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass ein Sensor (53) zur Erfassung der Eindringgeschwindigkeit ist.

13. Vibrationsrammgerät nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein externer, auf das Eindringmedium aufbringbarer Sensor (54) zur Erfassung der Schwingungen des Eindringmediums vorgesehen ist, der mit der Auswerteeinheit (7) verbunden ist.

Claims

1. Vibrator (3) for a vibratory pile driver comprising rotating unbalanced masses (3311, 3321, 3331, 3511, 3521, 3531), arranged on shafts (33, 35), characterised in that at least one hydraulic drive unit (38) is arranged to drive at least one shaft, which drive unit has a displacement which can be varied by means of a control module depending on the range of operating speed.

2. Vibrator in accordance with claim 1, characterised in that means (36) are arranged for adjusting the rotating position of the unbalanced masses in relation to one another.

3. Vibrator in accordance with claim 1 or claim 2, characterised in that a control module is provided, by means of which the displacement can be adjusted depending on the operating pressure or speed.

4. Vibrator in accordance with claim 3, characterised in that an operating pressure limit or speed limit can be set.

5. Vibrator in accordance with any of the aforementioned claims, characterised in that a control and regulating circuit is provided, which comprises the following components:

- a memory unit for storing data sets with defined operating parameters regarding ground composition and task-specific settings, from which the data set required in each case can be selected,

- sensors (5) for continuous recording of the defined operating parameters,

- an evaluation unit (7) for comparing the operating parameters recorded with those of the selected task-specific data set,

- a regulating device coupled to the evaluation unit (7) for regulating the static moment of the vibrator on the basis of the comparative values determined by the evaluation unit (7),

- a control device coupled to the regulating device for controlling the means of varying the rotation position of the unbalanced masses in relation to one another.

6. Vibrator in accordance with any of the claims 1 to 5, characterised in that sensors (5) are arranged for measuring the frequency and the position of the unbalanced masses in relation to one another.

7. Vibrator in accordance with any of the aforementioned claims, characterised in that at least one sensor (5) is arranged for measuring the acceleration of the rotating shafts within the vibrator (3).

8. Vibrator in accordance with any of the aforementioned claims, characterised in that at least one sensor (51) is arranged for measuring the acceleration of the vibrator.

9. Vibrator in accordance with claim 8, characterised in that at least one sensor (51) is arranged for measuring the acceleration of the vibrator and that a device is provided for automatically selecting a task-specific data set on the basis of the acceleration figures measured.

10. Vibratory pile driver, comprising a vibrator (3) in accordance with any of the claims 1 to 9, a leader (2) along which the vibrator (3) is arranged to move, and/or a retainer for the pile material (4).

11. Vibratory pile driver in accordance with claim 10, characterised in that a sensor (52) is arranged for measuring the force acting on the pile material (4).

12. Vibratory pile driver in accordance with claim 10 or claim 11, characterised in that a sensor (53) is arranged for measuring the speed of penetration.

13. Vibratory pile driver in accordance with any of the claims 10 to 12, characterised in that at least one external sensor (54) is provided, which can be mounted on the penetrating medium for measuring the vibrations of the penetrating medium, and which is connected to the evaluation unit (7).

Revendications

1. Vibrateur (3) pour un appareil de fonçage vibratoire, comprenant des masselottes rotatives (3311, 3321, 3331, 3511, 3521, 3531) agencées sur des arbres (33, 35), caractérisé en ce qu'est agencé au moins un entraînement hydraulique (38), à volume d'absorption variable via un module régulateur en fonction de la plage de régime respective, destiné à entraîner au moins un arbre.

2. Vibrateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que des moyens (36) sont agencés pour modifier la position de rotation des masselottes les unes par rapport aux autres.

3. Vibrateur selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'est prévu un module de commande via lequel il est possible de régler le volume d'absorption en fonction de la pression de service ou du régime.

4. Vibrateur selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il est possible de régler une pression limite de service ou un régime limite de service.

5. Vibrateur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'est prévu un circuit de commande et de régulation présentant les composantes suivantes :

- Une unité mémoire recevant des paquets de données imposés - dans laquelle il est possible de choisir le paquet respectivement nécessaire - spécifiques à la nature du sol et aux tâches à accomplir, paquets qui contiennent des paramètres d'exploitation définis,

- Des capteurs (5) permettant de saisir continuellement les paramètres d'exploitation définis,

- Une unité d'analyse (7) servant à comparer les paramètres d'exploitation déterminés avec les paramètres d'exploitation provenant des paquets de données imposés qui ont été sélectionnés,

- Un dispositif de régulation couplé à l'unité d'analyse (7) pour réguler le moment statique du vibrateur sur la base de valeurs comparatives déterminées par l'unité d'analyse (7),

- Un dispositif de commande couplé avec le dispositif de régulation, pour exciter les moyens servant à modifier la position relative de rotation des masselottes les unes par rapport aux autres.

6. Vibrateur selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que sont agencés des capteurs (5) servant à saisir la fréquence ainsi que la position relative des masselottes les unes par rapport aux autres.

7. Vibrateur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'au moins un capteur (5) est agencé à l'intérieur du vibrateur (3) pour saisir l'accélération des arbres en train de tourner.

8. Vibrateur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'au moins un capteur (51) est agencé pour saisir l'accélération du vibrateur.

9. Vibrateur selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'au moins un capteur (51) est agencé pour saisir l'accélération du vibrateur et en ce qu'est prévu un dispositif servant à sélectionner automatiquement un paquet de données imposé sur la base des valeurs d'accélération déterminées.

10. Appareil de fonçage vibratoire comprenant un vibrateur (3) selon l'une des revendications 1 à 9, une jumelle (2) via laquelle le générateur de vibrations (3) est agencé de manière déplaçable, et/ou un réceptacle recevant l'objet à enfoncer (4).

11. Appareil de fonçage vibratoire selon la revendication 10, caractérisé en ce qu'est agencé un capteur (52) servant à saisir la force agissant sur l'objet à enfoncer (4).

12. Appareil de fonçage vibratoire selon la revendication 10 ou 11, caractérisé en ce qu'est agencé un capteur (53) servant à saisir la vitesse de pénétration.

13. Appareil de fonçage vibratoire selon l'une des revendications 10 à 12, caractérisé en ce qu'est prévu au moins un capteur externe (54) - qu'il est possible de fixer sur l'objet pénétrant afin de saisir les vibrations dudit objet - relié à l'unité d'analyse (7).

Zeichnung