EP2365132A2

EP2365132A2 - Hand-guided vibrator for compaction of materials in the road construction, railway construction and earthworks

Info

Publication number: EP2365132A2
Application number: EP11401041A
Authority: EP
Inventors: Werner Tamme
Original assignee: Ravi Baugerate GmbH
Current assignee: RAVI BAU- UND MIETGERAETE GMBH
Priority date: 2010-03-12
Filing date: 2011-03-10
Publication date: 2011-09-14
Also published as: EP2365132A3; DE102010015950B4; DE102010015950A1

Abstract

The apparatus has a vibrator (9) arranged at a guide frame (13) for generating vibration. A changeable tamping tool (11) is laterally arranged at the vibrator. A switchable imbalance mass is centrifugal force-limitedly formed by an additional switching device after reaching nominal speed of a drive. An internal combustion engine (6a) is arranged as the drive at the frame, where the engine is connected with an imbalance device (10) by a centrifugal clutch (7) via a belt drive (16) i.e. V-belt drive. The clutch is automatically switched after reaching the nominal drive speed.

Description

Rüttelverdichter oder Rüttelgeräte sind im Straßen-, Erdbau und/oder Gleisbau in vielfältigen Ausführungen zur Verdichtung verschiedenster Materialien im Einsatz und bekannt. Sie werden insbesondere eingesetzt für Dämmschüttungen aller Art, für Bauwerkshinterfüllungen im Tiefbau, für Schotterbettungen im Gleisbau, Schotterunterbau, für Frostschutz und Tragschichten als Unterbaulagen im Straßen und Flugplatzbau. Neben großen, als selbstfahrende Fahrzeuge ausgebildeten Rüttelverdichtem, ist es aber trotzdem erforderlich auch kleine insbesondere nur von einer einzelnen Person betätigbare und geführte Handrüttelgeräte einzusetzen. Brennkraftbetätigte Rüttelgeräte sind aber in erster Linie komplexe selbstfahrende Rüttelverdichter, die nicht als Handrüttelgeräte zur Einpersonenbedienung ausgebildet sind. Solch ein komplexes Gerät ist in der DE 1 752 385 in der Ausführung als Gleiskettenrüttelgerät beschrieben.Vibratory compactors or vibrators are in use in road construction, earthworks and / or track construction in various designs for the compression of various materials in use and known. They are used in particular for insulation piling of all kinds, for building backfilling in civil engineering, for ballast bedding in track construction, gravel substructure, for frost protection and base courses as substructure layers in the streets and aerodrome construction. In addition to large, designed as a self-propelled vehicles Rüttelverdichtem, but it is still necessary to use even small, in particular operated and guided only by a single person Handrüttelgeräte. However, internal combustion engines are first and foremost complex self-propelled vibrating compactors, which are not designed as manual vibrators for single person operation. Such a complex device is in the DE 1 752 385 in the embodiment described as track vibrating device.

Ein Handrüttelgerät zum Stopfen von Gleisen ist dagegen aus der CH 315095 bekannt. Hier wird die Unwucht mittels eines Kreisschwingers erzeugt. Zur Reduzierung der Schwingungen ist am Gerät zwischen Träger und Unwuchtrüttler ein elastisches Gelenk angeordnet, dessen Achse parallel zur Umlaufachse des Unwuchtrüttlers liegt, wobei eine Art Doppelpendelsystem entsteht und wodurch nur die senkrechten Komponenten als wirksame Schwingungen erhalten bleiben, während die seitlichen Komponenten der Kreisschwingungen weitgehend eliminiert werden sollen. Die Umlaufachse dieses Gerätes ist hierbei parallel zur Ebene des Stopfwerkzeuges angeordnet und mit dem Werkzeug starr verbunden.A Handrüttelgerät for plugging tracks, however, is from the CH 315095 known. Here, the imbalance is generated by means of a circular oscillator. To reduce the vibrations between the support and Unwuchtrüttler an elastic joint is arranged on the device whose axis is parallel to the axis of rotation of the Unwuchtrüttlers, creating a kind of double pendulum system and whereby only the vertical components are maintained as effective vibrations, while the lateral components of the circular oscillations largely eliminated should be. The axis of rotation of this device is in this case arranged parallel to the plane of the stuffing tool and rigidly connected to the tool.

Die DE 196 43 978 A1 beschreibt einen hydraulischen Schwingungserzeuger mit kontinuierlich einstellbarer Fliehkraft während des laufenden Betriebes insbesondere für den Einsatz in Kernrüttelmaschinen. Hier wird zur Erzeugung der Schwingung eine Hydraulikflüssigkeit verwendet, wobei mittels eines zusätzlich angeordneten zweiten Kolbens die Schwingungsfrequenz während des Betriebes innerhalb eines bestimmten Bereiches verstellt werden kann.The DE 196 43 978 A1 describes a hydraulic oscillator with continuously adjustable centrifugal force during operation, especially for use in Kernrüttelmaschinen. Here, a hydraulic fluid is used to generate the vibration, wherein by means of an additionally arranged second piston, the oscillation frequency can be adjusted during operation within a certain range.

In der technischen Lösung gemäß der DE 198 16 618 A1 ist dagegen ein elektrisch betriebener Vibrator mit ebenfalls kontinuierlich einstellbarer Fliehkraft während des laufenden Betriebes für eine oder mehrere Rütteleinheiten beschrieben. Hier geht es um eine optimale Einstellbarkeit sowohl der Schwingungsfrequenz als auch der Schwingungsamplitude an sogenannten Kemrüttelmaschinen, d. h. nicht für Gleisrüttelgeräte.In the technical solution according to the DE 198 16 618 A1 On the other hand, an electrically operated vibrator with likewise continuously adjustable centrifugal force during operation for one or more vibrating units is described. This is about an optimal adjustability of both the vibration frequency and the vibration amplitude on so-called Kemrüttelmaschinen, ie not for Gleisrüttelgeräte.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde ein Handrüttelgerät zur Verdichtung von Materialien im Straßen-, Gleis- und Erdbau zu schaffen, welches unabhängig von anderen Energiequellen an beliebigen Orten einsetzbar ist, das weniger Energie verbraucht eine höhere Lebensdauer der Verschleißteile und dessen Bedienung und Handhabung weniger körperliche Belastungen mit sich bringen.The invention has for its object to provide a hand shaking device for compacting materials in road, rail and earthworks, which is independent of other energy sources used anywhere, the less energy consumed a longer life of the wear parts and its operation and handling less physical stress.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des ersten bzw. zweiten Patentanspruches gelöst. Weitere zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. Beim erfindungsgemäßen Handrüttelgerät zur Verdichtung von Materialien im Straßen-, Gleis- und Erdbau erfolgt die Schwingungserzeugung wie bekannt mittels eines an einem Führungsrahmen 13 schwingungsgedämpft angeordneten Vibrators 9. Dieser ist mit mindestens einer Unwuchteinrichtung 10 versehen, wobei das Handrüttelgerät mit schwingungsgedämpft ausgebildeten verstellbaren Handgriffen 1 in Arbeitsposition gehalten und geführt werden kann. Am Führungsrahmen 13 ist seitlich ein Antrieb 6 und des Weiteren seitlich am Vibrator 9 ein übliches wechselbares Stopfwerkzeug 11 angeordnet. Der Vibrator 9 besteht aus einer im Unwuchtgehäuse 19 gelagerten Unwuchtwelle 12 und einer schaltbaren Unwuchteinrichtung 10. Die schaltbare Unwuchteinrichtung 10 ist entweder automatisch fliehkraftbegrenzt betätigt ausgeführt oder mit einer schaltbaren Unwucht 25 ausgebildet, wobei diese dann über eine zusätzliche Schalteinrichtung 27 betätigt wird. Die Unwuchteinrichtung 10 besteht aus einer schaltbaren lageveränderlichen Unwucht 25, einer Hülsenmutter 21, einem Federgehäuse 22, einer innen im Federgehäuse 22 geführten Feder 23 (einer vorgespannten Druckfeder) und einem Federbolzen 24. Diese Unwuchteinrichtung 10 kann wahlweise magnetisch, pneumatisch, hydraulisch oder mechanisch fremdbetätigt nach Erreichen einer Nenndrehzahl des Antriebes 6 zuschaltbar ausgebildet sein. Bevorzugt erfolgt eine automatische Zuschaltung fliehkraftbegrenzt mittels einer vorgespannten Feder 23 (einer in Abhängigkeit von der Unwuchtmasse der Unwucht 25 vorgespannten Druckfeder) jeweils in Abhängigkeit von der Drehzahl der schaltbaren Unwucht 25. Als Antrieb 6 ist am Führungsrahmen 13 vorzugsweise ein Verbrennungsmotor 6a angeordnet. Der Verbrennungsmotor 6a ist seinerseits durch eine, nach Erreichen einer Nenndrehzahl automatisch zuschaltenden Fliehkraftkupplung 7 über einen Riementrieb 16 mit der Unwuchtwelle der Unwuchteinrichtung 10 verbunden.The object is achieved by the features of the first and second claims. Further expedient embodiments of the invention are the subject of the dependent claims. In the invention Handrüttelgerät for compaction of materials in road, track and earthworks, the vibration generation is done as known by means of a guide frame 13 vibration damped vibrator 9. This is provided with at least one imbalance device 10, wherein the hand shaker with vibration dampened adjustable handles 1 in Working position can be held and managed. On the guide frame 13, a drive 6 and the other side of the vibrator 9 a conventional interchangeable stuffing tool 11 is arranged laterally. The vibrator 9 consists of an unbalance housing 19 mounted unbalance shaft 12 and a switchable unbalance device 10. The switchable unbalance device 10 is either automatically operated centrifugally limited executed or formed with a switchable unbalance 25, which is then actuated by an additional switching device 27. The unbalance device 10 consists of a switchable position-variable imbalance 25, a sleeve nut 21, a spring housing 22, a guided inside the spring housing 22 spring 23 (a prestressed compression spring) and a spring pin 24. This imbalance device 10 can optionally externally magnetically, pneumatically, hydraulically or externally operated after reaching a rated speed of Drive 6 be formed switchable. Preferably, an automatic connection is effected centrifugally limited by means of a prestressed spring 23 (a biased depending on the imbalance mass of the imbalance 25 compression spring) depending on the speed of the switchable unbalance 25. As the drive 6, an internal combustion engine 6a is preferably arranged on the guide frame 13. The internal combustion engine 6a is in turn connected by a, after reaching a rated speed automatically engaging centrifugal clutch 7 via a belt drive 16 with the imbalance shaft of the unbalance device 10.

In einer zweiten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lösung ist das Handrüttelgerät zur Verdichtung von Materialien im Straßen-, Gleis- und Erdbau mit einem rotierenden Elektromotor 6b als Antrieb 6 zur Schwingungserzeugung ausgerüstet. Der Grundaufbau ist ähnlich, dabei ist an einem Führungsrahmen 13 ein schwingungsgedämpft angeordneter Vibrator 9 befestigt. Der Führungsrahmen 13 ist an seinem oberen Ende mit schwingungsgedämpft ausgebildeten verstellbaren Handgriffen 1 versehen, gleichfalls ist mindestens eine schaltbare Unwuchteinrichtung 10 befestigt. Am Führungsrahmen 13 ist, wie bekannt seitlich am Vibrator 9 das wechselbare Stopfwerkzeug 11 angeordnet. Der Vibrator 9 besteht aus einer im Unwuchtgehäuse 19 gelagerten Unwuchtwelle 12 und einer damit direkt verbundenen schaltbaren Unwuchteinrichtung 10. Die schaltbare Unwuchteinrichtung 10 ist entweder automatisch fliehkraftbegrenzt betätigt ausgeführt oder mit einer schaltbaren Unwucht 25 ausgebildet, wobei diese dann über eine zusätzliche Schalteinrichtung 27 betätigt wird. Die schaltbare Unwuchteinrichtung 10 besteht aus einer schaltbaren lageveränderlichen Unwucht 25, einer Hülsenmutter 21, einem Federgehäuse 22, einer Feder 23 (einer vorgespannten Druckfeder) und einem Federbolzen 24 und kann wahlweise auch fremdbetätigt magnetisch, pneumatisch, hydraulisch oder mechanisch nach Erreichen einer Nenndrehzahl des Antriebes 6 zuschaltbar ausgebildet sein. Als Antrieb 6 kann an Stelle des Verbrennungsmotors 6a am Führungsrahmen 13 auch ein rotierender Elektromotor 6b angeordnet sein. Der Wechsel der Antriebe 6 ist besonders einfach, wenn am Verbrennungsmotor 6a und am Elektromotor 6b gleich dimensionierte Wellenzapfen und Befestigungsbohrungen angeordnet sind. So ist das Umrüsten der Antriebsart problemlos durch Abschrauben des Einen und Anschrauben des anderen Antriebes 6 möglich. Es kann aber auch im Inneren des Vibrators 9 ein Elektromotor 28 als Direktantrieb für die schaltbare Unwuchteinrichtung 10 ausgebildet und eingebaut sein.In a second embodiment of the solution according to the invention, the hand shaker for compacting materials in road, track and earthworks with a rotating electric motor 6b is equipped as a drive 6 for vibration generation. The basic structure is similar, while a vibrationally damped vibrator 9 is attached to a guide frame 13. The guide frame 13 is provided at its upper end with vibration-damped adjustable handles 1, also at least one switchable unbalance device 10 is attached. On the guide frame 13, as known on the side of the vibrator 9, the interchangeable stuffing tool 11 is arranged. The vibrator 9 consists of an unbalance housing 19 mounted unbalance shaft 12 and a directly connected switchable unbalance device 10. The switchable unbalance device 10 is either automatically centrifugally limited executed executed or formed with a switchable imbalance 25, which is then actuated by an additional switching device 27. The switchable unbalance device 10 consists of a switchable variable position imbalance 25, a sleeve nut 21, a spring housing 22, a spring 23 (a prestressed compression spring) and a spring pin 24 and can optionally also externally operated magnetically, pneumatically, hydraulically or mechanically after reaching a rated speed of the drive 6 be formed switchable. As drive 6, a rotating electric motor 6b may be arranged instead of the internal combustion engine 6a on the guide frame 13. The change of the drives 6 is particularly simple when the engine 6a and the electric motor 6b equally sized shaft journals and mounting holes are arranged. So the conversion of the drive is easily possible by unscrewing the one and screwing the other drive 6. But it can also be formed and installed in the interior of the vibrator 9, an electric motor 28 as a direct drive for the switchable unbalance device 10.

Der rotierende Elektromotor 28 ist dabei Sinnvollerweise so ausgebildet und dimensioniert, dass er direkt in das Unwuchtgehäuse 19 eingebaut ist und entweder direkt mit der Unwuchtwelle 12 der Unwuchteinrichtung 10 verbunden ist, beziehungsweise die Unwuchtwelle ist gleichzeitig als Läuferwelle des rotierenden Elektromotors 28 ausgebildet.The rotating electric motor 28 is meaningfully designed and dimensioned such that it is installed directly in the imbalance housing 19 and is either connected directly to the imbalance shaft 12 of the imbalance device 10, or the imbalance shaft is simultaneously formed as a rotor shaft of the rotating electric motor 28.

Beim Handrüttelgerät zur Verdichtung von Materialien im Straßen-, Gleis- und Erdbau ist der Riementrieb 16 bevorzugt als ein Keilriementrieb ausgebildet und zur Drehmomentübertragung angeordnet. Hierbei können zum einen besonders schwingungsarm aber auch gleichzeitig rutscharm das Drehmoment vom Antrieb 6 auf die Unwuchtwelle 10 übertragen werden. Dadurch werden die Vibrationen während des sich in Betrieb befindlichen Vibrators 9 so weit gedämpft, dass der Antrieb 6 nur relativ gering mit störenden Schwingungsbelastungen beaufschlagt wird.When Handrüttelgerät for compaction of materials in road, rail and earthworks of the belt drive 16 is preferably designed as a V-belt drive and arranged for torque transmission. In this case, the torque from the drive 6 can be transmitted to the imbalance shaft 10 on the one hand in a particularly low-vibration but at the same time slip-free manner. As a result, the vibrations are attenuated so far during the vibrator 9 in operation that the drive 6 is acted upon only relatively low with disturbing vibration loads.

In einer besonderen Ausbildung des Handrüttelgeräts zur Verdichtung von Materialien im Straßen-, Gleis- und Erdbau ist die Schalteinrichtung 27 so ausgebildet, dass diese auch bei Bedarf rein mechanisch fremdbetätigt in Abhängigkeit von der Drehzahl des Antriebes 6 die schaltbare Unwucht 25 zuschalten oder abschalten kann.In a particular embodiment of the hand shaker for compacting materials in road, track and earthworking, the switching device 27 is designed so that it can switch on or off purely mechanically externally actuated depending on the speed of the drive 6, the switchable imbalance 25 as needed.

In einer weiteren Variante des erfindungsgemäßen Handrüttelgeräts zur Verdichtung von Materialien im Straßen-, Gleis- und Erdbau besteht die schaltbare Unwucht 25 aus mehreren einzeln und/oder zusammen schaltbaren Unwuchten 25. Der Vorteil besteht darin dass in Abhängigkeit von der Größe der zu verdichtenden Materialien die Frequenz und die Größe der Vibration den Einsatzbedingungen vor Ort jeweils optimal angepasst werden kann.In a further variant of the hand shaker according to the invention for the compaction of materials in road, track and earthworks, the switchable unbalance 25 consists of a plurality of individually and / or jointly switchable unbalances 25. The advantage is that depending on the size of the materials to be compacted Frequency and the size of the vibration can be optimally adapted to the conditions of use on site.

Aus Sicherheitsgründen ist es von Vorteil, wenn beim Handrüttelgerät zur Verdichtung von Materialien im Straßen-, Gleis- und Erdbau der Stoppschalter 2 des Handrüttelgerätes zusätzlich funkgebunden auf eine zentrale Auslösetastatur geschaltet ist und durch diese fernbetätigbar ausgebildet ist. Damit ist die sogenannte Totmannschaltung zum Beispiel durch einen Streckenposten per Funksignal auslösbar. Der Streckenposten ist somit in der Lage, rechtzeitig durch Abschalten eines oder auch gegebenenfalls gleichzeitig mehrerer unabhängig voneinander arbeitende Geräte das Bedienungspersonal am Handrüttelgerät zu warnen, indem er die lärmintensiven Geräte ausschaltet.For safety reasons, it is advantageous if the hand shaking device for compacting materials in road, track and earthworks of the stop switch 2 Handrüttelgerätes is also wirelessly connected to a central release keypad and formed by them remotely operable. Thus, the so-called dead man's circuit, for example, by a marshal by radio signal can be triggered. The marshal is thus able to timely by switching off one or possibly simultaneously several independently operating devices to warn the operator on the hand shaker by switching off the noisy devices.

In einem zwar etwas aufwendigeren Handrüttelgerät zur Verdichtung von Materialien im Straßen-, Gleis- und Erdbau sind als Antrieb 6 am Führungsrahmen 13 sowohl ein Verbrennungsmotor 6a als auch gleichzeitig am Führungsrahmen 13 oder im Vibrator 9 ein Elektromotor 28 angeordnet. Dies hat den Vorteil dass damit in einem einzigen Handrüttelgerät beide Antriebslösungen vereint eingebaut sind und dieses Gerät wahlweise kraftstoffgetrieben oder elektrisch betrieben werden kann, wie es zum Beispiel beim Übergang vom Freien in einen Tunnel erforderlich werden kann.In a somewhat more elaborate hand shaker for compacting materials in road, track and earthworks, both the drive motor 6 on the guide frame 13 and an internal combustion engine 6a and simultaneously on the guide frame 13 or in the vibrator 9 an electric motor 28 are arranged. This has the advantage that in a single hand shaker, both drive solutions are integrated and built this unit can either fuel-powered or electrically operated, as it may be required, for example, in the transition from outdoors in a tunnel.

Die Vorteile dieser neuartigen Konstruktion eines erfindungsgemäßen Handrüttelgerätes liegen vor allem darin, das beim Anlauf des Antriebes keinerlei Schwingungen auftreten und ein schneller, ruhiger und kraftsparender Hochlauf bis zur Arbeitsdrehzahl möglich ist. Die maximale Rüttelkraft wird deshalb nur oberhalb der Ein- und Ausschaltdrehzahl erzeugt. Bei allen bislang aus dem Stand der Technik bekannten Handrüttelgeräten treten dagegen während des Anlaufes oder während des Auslaufes mehr oder minder starke Vibrationen des jeweiligen Rüttelgerätes, bedingt durch erhebliche Resonanzschwingungen beim Hochlauf oder Abtouren des Antriebes auf. Diese Resonanzbereiche können auch mehrfach bei einem Handrüttelgerät auftreten. Dies kann durch die erfindungsgemäße Lösung beim Anlauf bis zur Nenndrehzahl (Arbeitsdrehzahl des Handrüttelgerätes) weitgehend vermieden werden. Dies führt zur Bedienungserleichterung und entlastet das Bedienungspersonal bei der Handhabung des Handrüttelgerätes. Zudem kann dadurch die Konstruktion sowohl des Führungsrahmens als auch anderer Teile insgesamt weniger massiv und stabil ausgelegt werden, da die Resonanzschwingungen, welche die Stabilität der Konstruktion wesentlich beeinflussen können, wegfallen. Gleichfalls verringert sich der Verschleiß der Verschleißteile des Handrüttelgerätes, was zu einer längeren Einsatzzeit solcherart Geräte führt und die Wartungsintervalle verlängert. Dies führt zu erheblichen Kosteneinsparungen. Außerdem ist dadurch die Möglichkeit gegeben, je nach Bedarf entweder vor Ort ein energieautarkes Gerät nur mit Verbrennungsmotor 6a, oder nur mit Elektromotor 6b oder wie bislang bekannt, mit einem integrierten Elektromotor 28 oder in völliger Neuausbildung gleichzeitig mit Verbrennungsmotor 6a und Elektromotor 28, d. h. für beide Antriebsarten gleichzeitig einsetzen zu können. Der Verbrennungsmotor ist dabei mit wenigen Handgriffen leicht demontierbar, wodurch sich das Einsatzgewicht bei elektrischer Betriebsweise nicht verändert.The advantages of this novel construction of a hand-shaking device according to the invention are, above all, that no vibrations occur during the start-up of the drive and a faster, quieter and energy-saving run-up to the working speed is possible. The maximum shaking force is therefore generated only above the switch-on and switch-off. In all Handrüttelgeräten previously known from the prior art, however, occur during start-up or during the discharge more or less intense vibration of each vibrator, due to considerable resonance vibrations during startup or Abtouren the drive on. These resonant areas can also occur several times in a hand shaker. This can be largely avoided by the inventive solution when starting up to the rated speed (working speed of the hand shaker). This leads to ease of operation and relieves the operating personnel in handling the hand shaker. In addition, the construction of both the guide frame and other parts can be designed to be less massive and stable overall, since the resonant vibrations, which can significantly affect the stability of the construction omitted. Likewise, the wear of the wear parts of the hand shaker decreases, which leads to a longer service life of such devices and extends the maintenance intervals. This leads to significant cost savings. In addition, this gives the possibility, depending on the needs either on-site an energy self-sufficient device only with internal combustion engine 6a, or only with electric motor 6b or as previously known, with an integrated electric motor 28 or in complete new training simultaneously with internal combustion engine 6a and electric motor 28, ie for to use both types of drives simultaneously. The internal combustion engine is easily disassembled with a few simple steps, whereby the operating weight does not change in electrical operation.

Die Erfindung soll nachstehend an Hand von zwei Ausführungsbeispielen und den zugehörigen Figuren 1, 2, 3 und 4 näher erläutert werden.

Figur 1: zeigt eine Schnittsdarstellung eines erfindungsgemäßen Handrüttelgeräts
Figur 2: zeigt eine Schnittdarstellung durch eine schaltbare Unwucht im Ruhezustand
Figur 3: zeigt eine Schnittdarstellung durch eine schaltbare Unwucht im Arbeitszustand
Figur 4: zeigt eine Schnittdarstellung eines Handrüttelgerätes mit zwei Antrieben

The invention will be described below with reference to two embodiments and the associated FIGS. 1 . 2 . 3 and 4 be explained in more detail.

FIG. 1: shows a sectional view of a Handrüttelgeräts invention
FIG. 2: shows a sectional view through a switchable unbalance at rest
FIG. 3: shows a sectional view through a switchable unbalance in the working state
FIG. 4: shows a sectional view of a hand shaker with two drives

Das erfindungsgemäße Handrüttelgerät in der Ausführung des Antriebes 6 als seitlich angeordnetem Verbrennungsmotor 6a besteht aus dem Führungsrahmen 13, an dem oben eine höhenverstellbare Griffstütze 5 angeordnet ist, wobei an dieser Griffstütze 5 zwei Griffverstellungen 4 befestigt sind und an diesen Griffverstellungen 4 des Weiteren zwei Haltegriffe 1 über schwingungsdämpfend wirkende SM Elemente 3 angeordnet sind. Der am Führungsrahmen 13 angeschraubte Verbrennungsmotor 6a ist mit einer in einem Lagergehäuse 17 angeordneten Fliehkraftkupplung 7 verbunden und durch einen Schutzbügel 8 gegen Beschädigungen geschützt. Der Verbrennungsmotor 6a wird mittels eines Gasregulierungshebels 18, der am Haltegriff 1 befestigt ist, zum Beispiel über einen Bowdenzug, betätigt. Auf der Welle der Fliehkraftkupplung 7 sitzt eine Riemenscheibe, über die ein Keilriemen des Riementriebes 16 läuft, wobei der Riementrieb 16 insgesamt durch eine Schutzhube 15 gekapselt und geschützt ausgebildet ist. Dieser treibt über eine untere Riemenscheibe die Unwuchtwelle 12 an. Diese Unwuchtwelle 12 ist im Unwuchtgehäuse 19 mittels Wälzlager 20 gelagert. Das Unwuchtgehäuse 19, welches Bestandteil des Vibrators 9 ist, ist über eine übliche Schwingungsdämpfereinrichtung 14 schwingungsarm am Führungsrahmen 13 befestigt. Am Vibrator 9, der die Schwingungserzeugung zur Verdichtung von Materialien im Straßen-, Gleis- und Erdbau bewirkt, ist außen ein übliches Stopfwerkzeug 11 befestigt. Im Vibrator 9 ist im Unwuchtgehäuse 19 eine schaltbare Unwuchteinrichtung 10 so angeordnet, dass diese direkt mit dem Wellenende der Unwuchtwelle 12 verbunden ist. In Figur 1 ist eine Ausführung mit einer automatisch schaltenden Unwuchteinrichtung 10 gezeigt. Die automatische Unwuchteinrichtung wirkt wie folgt. Nach dem Starten des Verbrennungsmotors 6a läuft der Verbrennungsmotor zunächst mit Leerlaufdrehzahl. Durch betätigen des Gashebels 18 wird die Drehzahl des Verbrennungsmotors 6a kontinuierlich so weit erhöht, bis die Nenndrehzahl erreicht wird. Beim Erreichen der Nenndrehzahl kuppelt die Fliehkraftkupplung 7 ein und der Riementrieb 16 wird in Bewegung gesetzt. Nunmehr wird auch die Unwuchtwelle 12 und die damit verbundene schaltbare Unwuchteinrichtung 10 mit einem Drehmoment beaufschlagt. Bei der Nenndrehzahl wird die Unwucht 25 durch die vorgespannte Feder 23 mittels des Federbolzens 24 und der Hülsenmutter 12 nahe dem Rotationsmittelpunkt der schaltbaren Unwuchteinrichtung 10 auf einer inneren, vom Radius gesehen kleineren Kreisbahn gehalten, wie in Figur 2 und in der Detailzeichnung dazu dargestellt. Der resultierende angenommene Schwerpunkt 26 der schaltbaren Unwuchteinrichtung 10 befindet sich nahe des Rotationsmittelpunktes in Richtung der Unwucht 25. Die durch die Nenndrehzahl hervorgerufene Fliehkraft, welche auf die Unwucht 25 wirkt, ist jetzt immer noch kleiner als die durch die Feder 23 hervorgerufene Haltekraft. Dies bedeutet, dass nur geringe Vibrationen am Handrüttelgerät zu diesem Zeitpunkt auftreten können. Die auf die Unwucht 25 wirkende Fliehkraft verhält sich Bekannterweise proportional zum Quadrat der Drehzahl, so dass sie sich entsprechend bei weiterer Erhöhung der Drehzahl über die Nenndrehzahl hinaus auf Arbeitsdrehzahl erheblich weiter verstärkt. Ab einer bestimmten Arbeitsdrehzahl überwindet die Fliehkraft die Haltekraft des Federbolzens 24 und die Unwucht 25 bewegt sich dann auf einer vom Radius her gesehen größeren, äußeren Kreisbahn, d. h. die Unwucht wird geschaltet. Die Kreisbahn der Unwucht 25 wird durch die Hülsenmutter 21 begrenzt und ist durch verdrehen der Hülsenmutter 21 einstellbar ausgebildet. Dieser Zustand ist in Figur drei als Schnittdarstellung in Draufsicht und in einem Detailbild der Figur als Seitenansicht, d. h. axial gesehen, dargestellt. Wird die Arbeitsdrehzahl nach dem Einsatz des Handrüttelgerätes wieder verringert, bleibt der Unwuchtkörper auf Grund seiner Trägheit noch längere Zeit auf der äußeren Kreisbahn bis die Fliehkraft kleiner als die Anzugskraft der vorgespannten Feder 23 ist. Dann schaltet die Unwucht 25 sehr schnell bedingt durch die vorgespannte Feder 23 in den Ruhezustand und die Vibrationen hören schlagartig auf. Die Ausschaltdrehzahl für die Unwucht 25 ist demzufolge also etwas geringer als die Einschaltdrehzahl. Durch diese erfindungsgemäße Konstruktion wird die Unwucht 25 des Handrüttelgerätes nur im konkreten Einsatzfall, d. h. oberhalb der jeweiligen Einschaltdrehzahl und der etwas geringeren Ausschaltdrehzahl, d. h. bei Arbeitsdrehzahl in Eingriff gebracht. Dadurch werden die unerwünschten Resonanzschwingungen während des Hochlaufes und Auslaufes zuverlässig vermieden. Zudem ist es möglich hier mit größeren Unwuchtmassen als bei bisher eingesetzten gleich großen Handrüttelgeräten zu arbeiten.The Handrüttelgerät invention in the embodiment of the drive 6 as a laterally arranged internal combustion engine 6a consists of the guide frame 13, on the above a height-adjustable handle support 5 is arranged, with this handle support 5 two handle adjustments 4 are attached and to these handle adjustments 4 further two handles. 1 are arranged on vibration-damping acting SM elements 3. The bolted to the guide frame 13 internal combustion engine 6a is connected to a arranged in a bearing housing 17 centrifugal clutch 7 and protected by a protective bracket 8 against damage. The internal combustion engine 6a is actuated by means of a gas regulating lever 18, which is fastened to the handle 1, for example via a Bowden cable. On the shaft of the centrifugal clutch 7 is seated a pulley over which a belt of the belt drive 16 runs, the belt drive 16 is encapsulated encapsulated and protected by a total of protection. This drives the imbalance shaft 12 via a lower pulley. This imbalance shaft 12 is mounted in the imbalance housing 19 by means of rolling bearings 20. The imbalance housing 19, which is part of the vibrator 9, is fastened to the guide frame 13 with little vibration via a conventional vibration damper device 14. On the vibrator 9, which causes the vibration generation for the compaction of materials in road, track and earthworks, a conventional stuffing tool 11 is attached outside. In the vibrator 9, a switchable unbalance device 10 is arranged in the imbalance housing 19 such that it is connected directly to the shaft end of the imbalance shaft 12. In FIG. 1 an embodiment with an automatically switching unbalance device 10 is shown. The automatic unbalance device works as follows. After starting the internal combustion engine 6a, the internal combustion engine initially runs at idling speed. By operating the throttle lever 18, the speed of the engine 6a is continuously increased until the rated speed is reached. Upon reaching the rated speed, the centrifugal clutch 7 engages and the belt drive 16 is set in motion. Now also the imbalance shaft 12 and the associated switchable unbalance device 10 is acted upon by a torque. At the rated speed, the unbalance 25 is held by the prestressed spring 23 by means of the spring pin 24 and the sleeve nut 12 near the center of rotation of the switchable unbalance device 10 on an inner, seen from the radius smaller circular path, as in FIG. 2 and shown in the detailed drawing. The resulting assumed center of gravity 26 of the switchable unbalance device 10 is located near the center of rotation in the direction of unbalance 25. The centrifugal force caused by the rated speed, which acts on the imbalance 25, is now still less than the holding force caused by the spring 23. This means that only slight vibrations can occur at the hand shaker at this time. The centrifugal force acting on the imbalance 25 is known to be proportional to the square of the rotational speed, so that it correspondingly amplifies further on working speed as the rotational speed further increases beyond the nominal rotational speed. From a certain working speed, the centrifugal force overcomes the holding force of the spring pin 24 and the unbalance 25 then moves on a radius of view larger, outer circular path, ie, the unbalance is switched. The circular path of the unbalance 25 is limited by the sleeve nut 21 and is formed by turning the sleeve nut 21 adjustable. This state is shown in Figure 3 as a sectional view in plan view and in a detail image of the figure as a side view, ie seen axially. If the working speed is reduced again after use of the hand shaker, the imbalance body remains due to its inertia for a long time on the outer orbit until the centrifugal force is less than the tightening force of the prestressed spring 23. Then the imbalance 25 switches very quickly due to the prestressed spring 23 in the idle state and the vibrations stop abruptly. The switch-off for the unbalance 25 is thus therefore slightly lower than the switch-on speed. By this construction according to the invention, the unbalance 25 of the hand shaker is only in the concrete application, ie above the respective switch-on and the slightly lower switch-off, ie at working speed engaged. As a result, the unwanted resonance vibrations during startup and run-out are reliably avoided. In addition, it is possible to work here with larger imbalance masses than previously used the same size Handrüttelgeräten.

In den Figuren 2 und 3 ist eine Ausführung gezeigt, wo zusätzlich auch noch eine zum Beispiel mechanisch betätigbare Schalteinrichtung 27 (hier als Schaltstab ausgeführt) dargestellt ist. Diese Schalteinrichtung 27 kann wahlweise als zusätzliche Sicherung eingebaut werden, so dass bei unbedachter Bedienung, zum Beispiel es erfolgt eine unsachgemäße Betätigung des Gasregulierungshebels, die Unwucht nicht automatisch schaltet und das Handrüttelgerät mit Vibrationen aus Versehen beaufschlagt wird. Der Schaltstab arretiert in eingeschobener Stellung hier die Hülsenmutter 21, so dass ein automatisches Schalten der schaltbaren Unwuchteinrichtung 10 unmöglich ist.In the Figures 2 and 3 an embodiment is shown, where in addition also a, for example, mechanically actuated switching device 27 (shown here as a switching rod) is shown. This switching device 27 can optionally be installed as an additional backup, so that when careless operation, for example, there is an improper operation of the gas control lever, the imbalance does not automatically switch and the hand shaker is applied with vibration by mistake. The switching rod locked in the retracted position here, the sleeve nut 21, so that an automatic switching of the switchable unbalance device 10 is impossible.

Figur 4 zeigt ein erfindungsgemäßes Handrüttelgerät, bei dem im Gegensatz zu allen bisherigen Handrüttelgeräten erstmals gleichzeitig zwei unterschiedliche Antriebe und zwar ein kraftstoffbetriebener Verbrennungsmotor 6a und ein in den Vibrator 9 integrierter aus einem anliegenden Netz gespeister Elektromotor 28 eingebaut sind. Damit entsteht ein universell je nach unterschiedlichen Einsatzort mit verschiedener Energiequelle betreibares Arbeitsgerät für alle denkbaren Einsatzfälle. Auf Grund der einfachen Konstruktion ist es auch möglich den Verbrennungsmotor 6a mit wenigen Handgriffen zu demontieren, wodurch das Handrüttelgerät bei rein elektrischem Betrieb leichter ist. Es ist auch denkbar anstelle des Verbrennungsmotors 6a einen pneumatisch betriebenen Antrieb 6 zu montieren und einsetzen zu können. FIG. 4 shows an inventive Handrüttelgerät, in which in contrast to all previous Handrüttelgeräten for the first time simultaneously two different drives, namely a fuel-powered internal combustion engine 6a and built into the vibrator 9 from an adjacent mains powered electric motor 28 are installed. This creates a universally operable depending on the different location with different energy source tool for all conceivable applications. Due to the simple construction, it is also possible to dismantle the internal combustion engine 6a in a few steps, whereby the hand shaker is easier in purely electrical operation. It is also conceivable to be able to install and use a pneumatically operated drive 6 instead of the internal combustion engine 6a.

Als Sicherheitsschalter ist am Handgriff 1 der Stoppschalter 2 angeordnet, mit dem der Verbrennungsmotor sofort im Notfall und sehr schnell ausgeschalten werden kann (Totmannschaltung).As a safety switch, the stop switch 2 is arranged on the handle 1, with which the internal combustion engine can be switched off immediately in an emergency and very quickly (dead man's circuit).

LIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Handgriffhandle
22: Stoppschalterstop switch
33: SM-ElementSM element
44: Griffverstellunggrip adjustment
55: Griffstütze mit HöheneinstellungHandle support with height adjustment
66: Antriebdrive
6a6a: Verbrennungsmotorinternal combustion engine
77: Fliehkraftkupplungcentrifugal clutch
88th: Schutzbügelguard
99: Vibratorvibrator
1010: Unwuchteinrichtungunbalance device
1111: Stopfwerkzeug mit StopfleisteStuffing tool with stuffing bar
1212: Unwuchtwelleunbalanced shaft
1313: Führungsrahmenguide frame
1414: SchwingungsdämpfungseinrichtungVibration damping device
1515: Schutzhaubeguard
1616: Riementriebbelt drive
1717: Lagergehäusebearing housing
1818: GasregulierungshebelGas regulation lever
1919: Unwuchtgehäuseunbalance housing
2020: Wälzlagerroller bearing
2121: Hülsenmuttersleeve nut
2222: Federgehäusespring housing
2323: Federfeather
2424: FederbolzenPlungers
2525: Unwuchtunbalance
2626: angenommener Schwerpunktassumed focus
2727: Schalteinrichtungswitching device

Claims

Hand shaker for compacting materials in road, track and earthworks with vibration generation by means of a guide frame (13) vibrationally damped vibrator (9), with at least one imbalance device (10), with vibration dampened adjustable handles (1) on the guide frame (13 ) arranged drive (6) and a laterally on the vibrator (9) arranged exchangeable stuffing tool (11),
characterized,
that the vibrator (9) from an imbalance in the housing (19) mounted eccentric shaft (12) and a switchable unbalance device (10),
the switchable imbalance (25) is automatically limited by centrifugal force and / or is switchable via an additional switching device (27),
the unbalance device (10) consists of sleeve nut (21), spring housing (22), spring (23), spring bolt (24) and switchable unbalance (25),
which is magnetically, pneumatically, hydraulically or mechanically switchable after reaching a rated speed of the drive (6),
as the drive (6) on the guide frame (13) an internal combustion engine (6a) is arranged, wherein the internal combustion engine (6a) by a, after reaching a nominal speed automatically switching centrifugal clutch (7) via a belt drive (16) connected to the unbalance device (10) is.

Hand shaker for compacting materials in road, track and earthworks with vibration generation by means of a guide frame (13) vibrationally damped vibrator (9), with at least one imbalance device (10), with vibration dampened adjustable handles (1) on the guide frame (13 ) arranged drive (6) and a laterally on the vibrator (9) arranged exchangeable stuffing tool (11),
characterized,
that the vibrator (9) from an imbalance in the housing (19) mounted eccentric shaft (12) and a switchable unbalance device (10),
the switchable imbalance (25) is automatically limited by centrifugal force and / or is switchable via an additional switching device (27),
the switching device (10) consists of sleeve nut (21), spring housing (22), spring (23), spring bolt (24) and switchable unbalance (25),
which is magnetically, pneumatically, hydraulically or mechanically switchable after reaching a rated speed of the drive (6),
a rotating electric motor (6b) is arranged as the drive (6) on the guide frame (13), or an electric motor (28) is arranged in the vibrator (9) itself,
wherein the rotor of the electric motor (28) is directly connected to the imbalance shaft (12) of the imbalance device (10) or the rotor of the electric motor (28) forms the imbalance shaft itself.

Hand shaker for compacting materials in road, track and earthworks according to claim 1,
characterized,
that a V-belt drive is arranged as a belt drive (16).

Hand shaker for compacting materials in road, track and earthworks according to claim 1 or 2,
characterized,
in that the switching device (27) switches on or off the switchable imbalance (25) mechanically externally actuated as a function of the rotational speed of the drive (6).

Hand shaker for compacting materials in road, track and earthworks according to one of the preceding claims,
characterized,
in that the switchable imbalance (25) consists of several individually and / or jointly switchable imbalances (25).

Hand shaker for compacting materials in road, track and earthworks according to one of the preceding claims,
characterized,
that the stop switch (2) of the hand shaker is additionally connected wirelessly to a central trigger keypad and is designed to be remotely operable by this.

Hand shaker for compacting materials in road, track and earthworks according to one of the preceding claims,
characterized,
that an electric motor (6b) is arranged as the drive (6) on the guide frame (13), both an internal combustion engine (6a) and simultaneously on the guide frame (13) or in the imbalance housing (19).