(57)【要約】  振動プレートが駆動装置を備えた上側質量体と、接地プレート（１２）を備えた下側質量体と、接地プレート（１２）に負荷をかけるための、下側質量体に備えられている振動起振装置とを有している。振動起振装置は、少なくとも２つの個別起振機（１３）を有している。これらの個別起振機（１３）は、それぞれアンバランス軸（２）を有している。これらの個別起振機（１３）は、それぞれに割り当てられているアンバランス軸（２）の回転数および／または位相に関連して個別に制御可能である。従って、アンバランス軸（２）の機械的な連結は必要ではない。個別起振機（１３）のアンバランス軸（２）は、液圧モータ（４）により回動駆動することができる。この場合、アンバランス軸（２）の位置は、少なくとも一地点で位置発信器（７）により測定される。
2008546932.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
地面締固めのための振動プレートであって、
−駆動装置を有している上側質量体が設けられており；
−少なくとも１つの接地プレート（１２）を有している下側質量体が設けられており；
−少なくとも２つの個別起振機（１３）を備えた接地プレート（１２）に負荷をかける振動起振装置が設けられており、前記個別起振機（１３）が、それぞれアンバランス質量体（３）を支持している少なくとも１つのアンバランス軸（２）を有している形式のものにおいて；
個別起振機（１３）が、それぞれ対応配置されたアンバランス軸（２）の回転数および／または位相に関連して個別に制御可能であることを特徴とする、地面締固めのための振動プレート。
【請求項２】
各個別起振機（１３）が、アンバランス軸（２）を回転駆動する液圧モータ（４）または電動モータと、アンバランス軸（２）の位置を少なくとも１つの位置で検出する位置発信器（７）とを有している、請求項１記載の振動プレート。
【請求項３】
−液圧モータ（４）に調整部材（６）、殊に液圧弁が対応配置されており；
−個別起振機（１３）が、位置発信器（７）の信号の評価、および調整部材（６）の制御のために調整器（８）を有しており、これによりアンバランス軸（２）のために調整器（８）に予め規定された目標回転数および／または目標位相が達成される、請求項１または２記載の振動プレート。
【請求項４】
中央制御装置（１０）が、個別起振機（１３）の調整器（８）を調整するため、および個別起振機（１３）の各調整器（８）のために個別の目標回転数および／または目標位相を予め規定するために設けられており、これにより使用者が所望する接地プレート（１２）の所定の特性、および／または作業プログラムまたは走行プログラムによって予め規定された接地プレート（１２）の所定の特性が得られる、請求項１から３までのいずれか一項記載の振動プレート。
【請求項５】
−液圧モータ（４）に調整部材（６）、殊に液圧弁が対応配置されており；
−中央調整器（１１）が、個別起振機（１３）の位置発信器（７）の信号を評価するため、および個別起振機（１３）の調整部材（６）を個別に制御するために設けられており、これにより使用者が所望する接地プレート（１２）の所定の特性、および／または作業プログラムまたは走行プログラムによって予め規定された接地プレート（１２）の所定の特性が得られる、請求項１または２記載の振動プレート。
【請求項６】
個別起振機（１３）のアンバランス軸（２）が、同じ回転数で駆動される、請求項１から５までのいずれか一項記載の振動プレート。
【請求項７】
少なくとも１つの個別起振機（１３）のアンバランス軸（２）が、残りの個別起振機（１３）のアンバランス軸（２）とは別の回転数で駆動される、請求項１から５までのいずれか一項記載の振動プレート。
【請求項８】
前記別の回転数が、残りの個別起振機（１３）のアンバランス軸（２）の回転数の奇数倍、殊に３倍または５倍である、請求項７記載の振動プレート。
【請求項９】
個別起振機（１３）に対応配置されたアンバランス軸（２）が、一様でない回転速度を適切に達成するように、少なくとも１つの個別起振機（１３）が制御可能である、請求項１から８までのいずれか一項記載の振動プレート。
【請求項１０】
−接地プレート（１２）を負荷する第２振動起振装置が設けられており、互いに形状結合式に連結された、逆回転駆動される少なくとも２つのアンバランス軸が設けられており；
−第２振動起振装置の少なくとも１つのアンバランス軸に、該アンバランス軸の位相を決定するために位置発信器が対応配置されており；
−前記位置発信器の信号が、個別起振機（１３）を備えた第２振動起振装置のアンバランス軸の回転数および／または位相を調整するために、中央制御装置（１０）または中央調整器（１１）に送信される、請求項１から９までのいずれ一項記載の振動プレート。
【請求項１１】
位置発信器（７）が、回転角検出装置を有している、請求項１から１０までのいずれか一項記載の振動プレート。
【請求項１２】
個別起振機（１３）および／または第２振動起振装置が、複数の接地プレート（１２ａ，１２ｂ，１２ｃ）に分配されて配置されている、請求項１から１１までのいずれか一項記載の振動プレート。
【請求項１３】
個別起振機（１３）の少なくとも複数のアンバランス軸（２）が、個別起振機（１３）によって形成された力ベクトルが、種々異なる平面で作用するように、接地プレート（１２）に配置されている、請求項１から１２までのいずれか一項記載の振動プレート。
【請求項１４】
個別起振機（１３）の少なくとも複数のアンバランス軸（２）が、放射線状、軸線方向、平行または互いに角度を成して接地プレート（１２）に配置されている、請求項１から１３までのいずれか一項記載の振動プレート。
【請求項１５】
少なくとも１つのアンバランス軸（２）が、別のアンバランス軸よりも大きなアンバランス質量体（３）を支持している、請求項１から１４までのいずれか一項記載の振動プレート。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の上位概念部記載の振動プレートに関する。
【０００２】
振動プレートは公知であり、原則的に接地プレートを有する下側質量体と、この下側質量体にばね弾性的に可動に連結された、駆動装置（たとえば内燃機関または電動モータ）を有している上側質量体とから成っている。駆動装置は下側質量体に備えてある、接地プレートに負荷する振動起振装置を駆動する。
【０００３】
振動起振装置として、いわゆる１軸起振機もしくは牽引発振器が公知である。１軸起振機もしくは牽引発振器では駆動装置が、アンバランス質量体を支持するアンバランス軸を回転駆動する。アンバランス軸は、その回転時に接地プレートを上方および前方に引っぱり、これによって前進運動が行われる。その後、接地プレートは、アンバランス軸の作用により下方に押され締固めたい地面を打撃する。
【０００４】
より大きな振動プレートの場合には振動起振装置は、機械的もしくは形状結合式に連結された２つまたは３つのアンバランス軸を有している。いわゆる２軸起振機では、それぞれ１つのアンバランス質量体を支持する２つのアンバランス軸が、形状結合式に連結されていて、逆回転可能に配置されている。アンバランス軸の位相が、スライドガイド装置または差動伝動装置を介して互いに機械的に調整することができる。調整のための駆動装置として、液圧シリンダ、またはボーデンケーブルまたはスピンドルが公知である。アンバランス軸の位相を相互に調整することにより、合成力ベクトルの方向を変えることができる。このことは推進特性の変更をもたらす。こうして特に、振動プレートの前進・後退走行を行うことができる。
【０００５】
別の構成では、アンバランス質量体はアンバランス軸において、互いに相対的に調整可能な２つまたは複数の部分アンバランス質量体に分割されている。これらの部分アンバランス質量体が、アンバランス軸において非左右対称的に互いに調整されていると、ヨーモーメントを振動起振装置の鉛直方向軸を中心にして形成することができる。これにより振動プレートを操舵することができる。左右対称的に調整する場合、特に、該当するアンバランス軸に部分アンバランス質量体が固く取り付けられていて、この部分アンバランス質量体に対して別の部分アンバランス質量体が、相対的に運動可能である場合には、合成アンバランス作用を調整することができる。これにより合成アンバランス力の調整が可能である。
【０００６】
強力なアンバランス作用に基づき、アンバランス軸の互いの位相と、１つのアンバランス軸における種々異なるアンバランス質量体の位相との調整のための調整駆動装置にかかる力は高くなっている。調整機構は高い交番力にさらされている。このことは調整機構の耐用年数を損なう。
【０００７】
一般的にアンバランス軸は、公知振動起振装置では互いに平行に配置されている。従って現代の振動プレートで、前進走行と後退走行とを行うことができ、且つ振動プレートをその場で回転することができるか、もしくはカーブを曲がって移動することができる。しかし幾つかの使用状況においては、使用者は、たとえば側方の突出部の背後に移動することができるように振動プレートの横方向運動を望む。側方に傾いた面の地面締固めの際には、振動プレートはよく斜め下方に逸れるので、使用者は振動プレートを補償するために傾けなければならない。しかしこの場合、地面は上側の縁および下側の縁では、接地プレートの角によってしか締め固めされてない。このことは結果的に不十分な締固めとなる。
【０００８】
振動プレートが横方向運動を行うことができるということは、この使用事例の場合では役に立つ。しかしこの種の横方向運動を達成するために、振動起振装置によって適切な力作用が横方向で達成される必要がある。このことは傾斜もしくは角度を成して配置されたアンバランス軸によってのみ可能である。公知振動起振装置のアンバランス軸の角度を成す配置、および振動起振装置の共通の駆動装置との機械的な連結は、著しい伝動手間とそれに応じて高いコストと重量とが必要とされる。
【０００９】
本発明の根底にある課題は、振動起振装置におけるアンバランス軸を駆動するための機械的な手間を軽減することができる振動プレートを提供することである。
【００１０】
本発明によれば、この課題は請求項１記載の振動プレートにより解決される。本発明の有利な改良形は、従属請求項に記載されている。
【００１１】
本発明による振動プレートは、駆動装置を有する上側質量体と、少なくとも１つの接地プレートを有する下側質量体と、接地プレートを負荷する振動起振装置とを有している。振動起振装置は少なくとも２つの個別起振機を有していて、これらの個別起振機はそれぞれアンバランス質量体を支持する少なくとも１つのアンバランス軸を有している。本発明によれば個別起振機は、それぞれ対応配置されたアンバランス軸の回転数および／または位相に関連して個々に制御可能である。
【００１２】
従って本発明によれば、個別起振機の形式の小さなユニットが設けられる。これらのユニットは最も簡単な事例では、ただ個々のアンバランス軸だけを有している。このアンバランス軸の回転数および位相は個別に、つまり別のアンバランス軸の回転数または位相から独立して制御することができる。それに対して振動起振装置全体は、個別に制御可能な少なくとも２つの個別起振機を有している。
【００１３】
アンバランス軸の位相は、このアンバランス軸と協働する１つまたは複数のアンバランス軸に対する前記アンバランス軸の相対位置に関係している。１つのアンバランス軸を参照系として定義する限り、別の１つのアンバランス軸もしくは別の複数のアンバランス軸は同じ位相で回転するか、または参照系のアンバランス軸に対して規定の位相角度で回転することができる。各アンバランス軸の位相は、統一的な参照系に関連して定義されていることが望まれる。
【００１４】
本発明の特に有利な構成では各個別起振機は、各アンバランス軸を回転駆動する液圧モータまたは電動モータと、アンバランス軸の位置を少なくとも１つの状態で検出する位置発信器を有している。従って各アンバランス軸が、このアンバランス軸に対応配置された液圧モータ（電動モータ）により個別に駆動することができる一方で、位置発信器を介してアンバランス軸の実際の位置は定期的または常時監視される。位置発信器は、アンバランス軸の位置を少なくとも１つの位置で、つまりアンバランス軸の１回転中に１度検出したい。これによりアンバランス軸の回転数は算出され、中間状態も補間することができる。当然、位置発信器はアンバランス軸の回転状態、ひいてはアンバランス軸の回転数を永続的に検出する。回転状態の正確な認識は、回転状態からアンバランス軸の位相を導き出すことができるためには重要である。
【００１５】
有利には液圧モータに、調整部材、特に液圧弁が対応配置されている。この場合、個別起振機は、位置発信器の信号の評価および調整部材の制御のために調整器を有していて、これによって該当するアンバランス軸のための調整器に、予め規定された目標回転数および／または目標位相が達成される。
【００１６】
液圧モータの代わりに、別の適切な個別駆動装置、たとえば制御可能な電動モータを個別起振機の個々のアンバランス軸のために使用することもできる。しかし現在では電動モータはまだ振動しやすく、従って激しい振動を考慮すれば十分な寿命を有してはいない。
【００１７】
従って各個別起振機は、独自の制御回路を有していて、この閉ループ系では、アンバランス軸が閉ループ制御系であり、位置発信器が測定部材になっている。アンバランス軸の位置、ひいてはアンバランス軸の実際位相および実際回転数は、位置発信器によって測定され、測定値として調整器に送信される。当然ながら、位置発信器の信号の評価も、たとえば実際位置を測定するために調整器自体において初めて行うことができる。目標回転数もしくは目標位相のために調整器に予め規定された値に基づき、調整器は調整部材、特に液圧弁を制御し、これによって対応配置された液圧モータは所望の形式でアンバランス軸を駆動する。
【００１８】
本発明の特に有利な構成には、個別起振機の調整器の調整、および個別起振機の各調整器のための個別の目標回転数および／または目標位相を予め規定するために中央制御装置が設けられていて、使用者が望む接地プレートの特性、および／または駆動装置プログラムまたは走行プログラムによって予め規定された接地プレートの特性を達成する。
【００１９】
従って、中央制御装置、たとえばプロセスコンピュータは、使用者と振動起振装置の個別起振機との間の中間エレメントになる役割を有している。使用者は中央制御装置に、たとえば前進走行、後退走行、回転走行、横方向走行またはカーブ走行といった振動プレートへの走行希望を予め規定する。中央制御装置には使用者のこの希望に対応する走行プログラムが割り当てられ、この走行プログラムから個別起振機のアンバランス軸の個別の目標回転数、特に目標位相のための規定値が導き出される。この目標値は、個別起振機の調整器に個別に伝達され、この場合、個別起振機の調整器は、それぞれ対応配置されたアンバランス軸の適切な特性を保証する。
【００２０】
本発明の別の構成では、個別起振機の調整器および上位の中央制御装置の代わりに、「全責任のある」中央調整器だけが設けられる。中央調整器は、個別起振機の個々の位置発信器の信号を評価する、および個別起振機の調整部材を個別に制御するために働き、これによって使用者が望む接地プレートの特性、および／または走行プログラムによって予め規定された接地プレートの特性が達成される。前記のむしろ分散した制御構造とは異なり、中央調整器は１つにまとめられた制御装置を提供する。中央調整器は、各アンバランス軸の特性を集中的に検知して必要な手段を講じる。これによってアンバランス軸は、要求された回転特性を達成する。ここでも、たとえば接地プレートの前進走行または後退走行に必要とされる、使用者の希望もしくは予め規定された走行プログラムが重要である。
【００２１】
複数のアンバランス軸の回転数および位相を制御する際に、所定の特徴を利用することができる。つまりエネルギの交番作用に基づき、共通の剛性な支持体に配置されているアンバランス軸は、アンバランス軸の回転数に関してそれ自体で同期しようとする。この場合、調整器は特に位相のための適切な目標値を前提にして、自己同期状態からの変化もしくは差だけを調整しなければならない。これによって該当するアンバランス軸の所望の相対位置もしくは位相が達成される。
【００２２】
有利には、個別起振機のアンバランス軸は同じ回転数で駆動される。こうして純粋に機械的に作動する、特に関係するアンバランス軸の形状結合式の連結に基づく公知振動起振機の特性に相当する、協働的な個別起振機の特性を得ることができる。
【００２３】
しかし有利には、個別起振機を個別に制御可能であることにより、少なくとも１つの個別起振機のアンバランス軸は、残りの個別起振機のアンバランス軸とは別の回転数で駆動されるということも可能である。特に、この別の回転数は、たとえば残りの起振機のアンバランス軸の回転数の３倍または５倍といった奇数倍であってよい。こうして特定の使用事例では、振動起振装置の特別な振動特性を得ることができる。このことは、純粋に機械的に作動する振動起振機では歯列伝動装置で実際的には実現可能ではないか、または極めて手間をかけてしか実現可能でない。回転数の単なる一時的なずれは、純粋に機械的に作動する振動起振機ではほぼ無視される。なぜならばそのために切換伝動装置が必要だからである。
【００２４】
少なくとも１つのアンバランス軸の種々異なる回転数は、特定の使用事例のために、特に強力な打撃を地面に導くことができる。
【００２５】
本発明の特に有利なさらに別の構成では、少なくとも１つの個別起振機は、この個別起振機に対応配置されたアンバランス軸が、一様でない回転速度を適切に達成するように制御可能である。根本的に、アンバランスの回転速度は、アンバランス軸自体の運動エネルギと、アンバランス軸によって負荷される接地プレートとの間の永続的なエネルギ交換に基づき変動することから出発しなければならない。対応配置された調整器は、確かに常にアンバランス軸の回転数を予め規定された目標値に合わせて保持しようとしている。しかし高い速度に基づき、調整器はエネルギ交換に対しての回転数変動を補償するはできないということを前提としなければならない。むしろ、アンバランス軸の中間の位相と回転数とを所望の目標値に調整することで通常十分である。
【００２６】
しかしここに記載した構成では、調整器は、実践ではほぼ回避不可の回転数変動に左右されずに、一様でない回転速度を適切に刻む役割を有している。この場合、たとえば突きエネルギを効果的に地面に導くことができるように、接地プレートの比較的長い接地を可能にするために、アンバランス軸は一回転中に種々異なる回転速度を適切に達成することが有利であってよい。
【００２７】
本発明の特に有利なさらに別の構成では、一枚の接地プレートに負荷をかける、互いに形状結合式に連結された、逆回転駆動される少なくとも２つのアンバランス軸を備えた第２振動起振装置が設けられている。第２振動起振装置の少なくとも１つのアンバランス軸に、このアンバランス軸の位相を決定するために、位置発信器が対応配置されている。この位置発信器の信号が、中央制御装置または中央調整器に送信され、これによって個別起振機を備えた第２振動起振装置のアンバランス軸の回転数および／または位相が調整される。
【００２８】
従ってこの構成では、純粋に機械的に形状結合式な連結（歯車）により作動する「慣用の」振動起振装置が、本発明による振動起振装置の前記個別起振機と組み合わされる。これにより、長年にわたって有効であると実証された作用原理を備えた、純粋に機械的に作動する第２振動起振装置をさらに利用することができる。たとえば第２振動起振装置は、振動力を形成するために働く。この振動力は前進走行または後退走行のみに使用することができ、操舵するための力作用または振動プレートの横方向走行のための力作用は、本発明による個別起振機を備えた振動起振装置により獲得される。別の変化形では、ただ機械的に作動する第２振動起振装置は専ら、鉛直方向の締固め力を形成するためにのみ働き、振動プレートの移動および操舵のための力は、本発明による振動起振装置の個別起振機により得られる。
【００２９】
中央制御装置または中央調整器は、接地プレートの所望の特性を得るために、本発明による振動起振装置の個別起振機を備えた第２振動起振装置の特性を調整する。
【００３０】
有利には、位置発信器は回転角測定装置を有している。従って、１つのアンバランス軸の位置、ひいては回転数を常時精確に検出できる。
【００３１】
本発明のさらに別の構成では、個別起振機および／または第２振動起振装置は、複数の接地プレートに分配されて配置されている。従って、下側質量体は複数の接地プレートを有していて、この接地プレートにはそれぞれ１つの純粋に機械的な第２振動起振装置および／または１つまたは複数の個別起振機が対応配置されている。この場合、ほぼ任意の組合せが可能である。当然ながら、本発明による振動起振装置の個別起振機を専ら、１つの第２振動起振装置を必要としなくとも接地プレートに分配することも考慮可能である。
【００３２】
本発明の特に有利な構成では、個別起振機の少なくとも複数のアンバランス軸が、これらのアンバランス軸によって形成された力ベクトルが、種々異なる平面に作用するように接地プレートに配置されている。アンバランス軸の回転により、アンバランス軸に配置されたアンバランス質量体はそれぞれ遠心力ベクトルを形成する。この遠心力ベクトルは、アンバランス軸の回転軸線に対して垂直になっている平面において回転する。アンバランス軸の回動軸線が、接地プレートに種々異なって調整されて配置されていると、アンバランス質量体の力ベクトルもこれに応じて種々異なる平面で作用する。アンバランス軸の制御に応じて、接地プレートの適切な運動特性をもたらす力作用は種々異なる方向で形成することができる。
【００３３】
有利には、個別起振機の少なくとも複数のアンバランス軸は、接地プレートに放射線状、軸線方向、平行または互いに角度を成して個別起振機に配置されている。当然ながら、配置のこの形式の各混合形態は、１つの接地プレートまたは複数の接地プレートまたは多数の接地プレートの所望の走行・方向特性を得るために考慮可能である。
【００３４】
本発明の改良形では、少なくとも１つのアンバランス軸が、別のアンバランス軸よりも大きなアンバランス質量体を支持している。この種の構成では、たとえば振動プレートは主な事例では前進・後退走行運転において使用されるということを考慮し、回転およびカーブ・傾斜走行はむしろ例外であり、もしくは比較的僅かな力作用しか必要としない。これに相応に、前進・後退走行のために働く個別起振機は、カーブ走行または傾斜走行だけを行いたい個別起振機よりも大きなアンバランス質量体を有していることが望まれる。
【００３５】
本発明に係る、個別に調節可能な振動起振機を備えた振動プレートは、地面締固めのための振動プレートであって、駆動装置を有している上側質量体が設けられており、少なくとも１つの接地プレートを有している下側質量体が設けられており、少なくとも２つの個別起振機を備えた接地プレートに負荷をかける振動起振装置が設けられており、前記個別起振機が、それぞれアンバランス質量体を支持している少なくとも１つのアンバランス軸を有している形式のものにおいて；個別起振機が、それぞれ対応配置されたアンバランス軸の回転数および／または位相に関連して個別に制御可能であることを特徴とする。
【００３６】
本発明に係る振動プレートは、有利には、各個別起振機が、アンバランス軸を回転駆動する液圧モータまたは電動モータと、アンバランス軸の位置を少なくとも１つの位置で検出する位置発信器とを有している。
【００３７】
本発明に係る振動プレートは、有利には、液圧モータ（４）に調整部材（６）、殊に液圧弁が対応配置されており、個別起振機が、位置発信器の信号の評価、および調整部材の制御のために調整器を有しており、これによりアンバランス軸のために調整器に予め規定された目標回転数および／または目標位相が達成される。
【００３８】
本発明に係る振動プレートは、有利には、中央制御装置が、個別起振機の調整器を調整するため、および個別起振機の各調整器のために個別の目標回転数および／または目標位相を予め規定するために設けられており、これにより使用者が所望する接地プレートの所定の特性、および／または作業プログラムまたは走行プログラムによって予め規定された接地プレートの所定の特性が得られる。
【００３９】
本発明に係る振動プレートは、有利には、液圧モータに調整部材、殊に液圧弁が対応配置されており、中央調整器が、個別起振機の位置発信器の信号を評価するため、および個別起振機の調整部材を個別に制御するために設けられており、これにより使用者が所望する接地プレートの所定の特性、および／または作業プログラムまたは走行プログラムによって予め規定された接地プレートの所定の特性が得られる。
【００４０】
本発明に係る振動プレートは、有利には、個別起振機のアンバランス軸が、同じ回転数で駆動される。
【００４１】
本発明に係る振動プレートは、有利には、少なくとも１つの個別起振機のアンバランス軸が、残りの個別起振機のアンバランス軸とは別の回転数で駆動される。
【００４２】
本発明に係る振動プレートは、有利には、前記別の回転数が、残りの個別起振機のアンバランス軸の回転数の奇数倍、殊に３倍または５倍である。
【００４３】
本発明に係る振動プレートは、有利には、個別起振機に対応配置されたアンバランス軸が、一様でない回転速度を適切に達成するように、少なくとも１つの個別起振機が制御可能である。
【００４４】
本発明に係る振動プレートは、有利には、接地プレートを負荷する第２振動起振装置が設けられており、互いに形状結合式に連結された、逆回転駆動される少なくとも２つのアンバランス軸が設けられており、第２振動起振装置の少なくとも１つのアンバランス軸に、該アンバランス軸の位相を決定するために位置発信器が対応配置されており、前記位置発信器の信号が、個別起振機を備えた第２振動起振装置のアンバランス軸の回転数および／または位相を調整するために、中央制御装置または中央調整器に送信される。
【００４５】
本発明に係る振動プレートは、有利には、位置発信器が、回転角検出装置を有している。
【００４６】
本発明に係る振動プレートは、有利には、個別起振機および／または第２振動起振装置が、複数の接地プレートに分配されて配置されている。
【００４７】
本発明に係る振動プレートは、有利には、個別起振機の少なくとも複数のアンバランス軸が、個別起振機によって形成された力ベクトルが、種々異なる平面で作用するように、接地プレートに配置されている。
【００４８】
本発明に係る振動プレートは、有利には、個別起振機の少なくとも複数のアンバランス軸が、放射線状、軸線方向、平行または互いに角度を成して接地プレートに配置されている。
【００４９】
本発明に係る振動プレートは、有利には、少なくとも１つのアンバランス軸が、別のアンバランス軸よりも大きなアンバランス質量体を支持している。
【００５０】
以下に、本発明の利点および別の利点と特徴とを、図面に基づき詳細に説明する。
【００５１】
既述したように、本発明は振動プレートとして構成された地面締固め装置に関する。この地面締固め装置の構造は原則的に公知である。振動プレートの実質的な構成部材は振動起振装置である。この振動起振装置は、調整された振動を接地プレートに導く。振動する接地プレートは、地面を締め固めるために地面に作用する。さらに、振動起振装置によって発生させられた全合成力は、長手方向または横方向での推進力を達成し、振動プレートの操舵を行う。原則的にはこの構造は以前から公知であったので、詳細な記載は不要である。
【００５２】
本発明による振動プレートは、接地プレート１２に作用する少なくとも２つの個別起振機１３を備えた振動起振装置を有している。
【００５３】
図１の断面図には、本発明による個別起振機１３の概略的な構造が示してある。
【００５４】
たとえば管状のケーシング１には、アンバランス軸２が回転支承されている。アンバランス軸２はアンバランス質量体３を支持している。
【００５５】
アンバランス軸２は、液圧モータ４によって回転駆動される。この液圧モータ４に液圧管路５を介して液圧供給部（図示せず）から液圧媒体が供給される。液圧供給部は、振動プレートにおいては実質的に上側質量体に配置されていてよい。液圧供給部の構成部材は、たとえば液圧ポンプを駆動するディーゼルユニット、またはガソリンユニット、または電気ユニットである。
【００５６】
液圧ポンプは、液圧を液圧媒体内に形成する。この液圧媒体は、液圧アキュムレータに蓄えることができる。さらに液圧媒体の収集および貯蔵するための液圧貯蔵タンクが設けられていなければならない。下側質量体での強い振動作用に基づき、液圧供給部のたいていの構成要素が、下側質量体から振動に関して分離されている上側質量体に配置されていると有利である。これにより、液圧供給部から液圧モータ４への接続を液圧管路５によって形成することだけが必要である。
【００５７】
液圧モータ４の下流に、調整部材として働く液圧弁６が配置されている。この液圧弁６は液圧流出を液圧モータ４に応じて制御し、ひいては液圧モータ４の回転数に影響を与える。当然ながら、液圧弁６は液圧モータ４の上流側に配置することもできる。
【００５８】
アンバランス軸２の、液圧モータ４と相対して位置する端部には、位置発信器７が設けられている。たとえば回転角検出装置である位置発信器７は、アンバランス軸２の位置を少なくとも１つの位置で検出することができる。このことは、たとえば光学式、または磁気式、または誘導式または容量式に行うことができる。アンバランス軸２の一回転中に少なくとも一回、アンバランス軸２の位置を検出するという可能性から、アンバランス軸２の回転数および位相を求めることができる。さらに、補間により時間にわたって十分な正確性をもってアンバランス軸２の位置を任意の各時点で確認するということが容易に可能である。従って、アンバランス軸２の位置は、アンバランス軸２によって支持されているアンバランス質量体３が、回転時に強力な遠心力作用を形成するので重要である。アンバランス質量体３の遠心力は、振動起振装置に備えられている別の個別起振機１３の遠心力と協働し、こうして全合成力作用を形成する。この全合成力作用は、個別起振機１３によって負荷された接地プレート１２の運動特性を決定する。アンバランス軸２の回転数も位相も、互いに精確に調和している場合にのみ、接地プレート１２は所望に運動する。
【００５９】
本発明による振動起振装置は、少なくとも２つの前記個別起振機１３を有している。これらの個別起振機１３は適切に接地プレート１２に配置されている。可能な配置形式に関しては後述する。
【００６０】
さらに、図１に示した個別起振機１３は調整器８を有している。この調整器８は位置発信器７によって形成された信号を評価し、アンバランス質量体３の少なくとも回転数および／または位置を、所定の時点（位相）に関連して算出する。
【００６１】
さらに調整器８は、以下でさらに説明するが、目標値信号９を受信する。この目標値信号９で必要な目標回転数または目標位相が予め規定される。それに応じて調整器８は、液圧モータ４によってアンバランス軸２もしくはアンバランス質量体３の所望の回転数および位相を達成するために液圧弁６を制御する。
【００６２】
図２には、図１に図示した２つの個別起振機１３を備えた本発明による振動起振装置の概略的な構造が示してある。個別起振機１３は図２では互いに平行に配置されている。
【００６３】
個別起振機１３の各調整器８のための目標値信号９を予め規定する中央制御装置１０が設けられている。この場合、各調整器８は上述の形式で、調整器８に対応配置された個別起振機１３のために、アンバランス軸２が所望の形式で動くことを保証する。
【００６４】
中央制御装置１０によって予め規定された目標値信号９は、各個別起振機１３に対して異なっていてよい。この場合、実質的な差異パラメータは、目標回転数、目標位相および目標回転方向である。回転方向の変更は自由選択であり、液圧モータ４もしくは液圧弁６の実現時に、付加的な構成手間を必要とする。通常の場合には、回転方向の変更は必要とされない。
【００６５】
図２には、たとえば２つの個別起振機１３が示されている。当然ながら、本発明による振動起振装置に、個別に制御可能な２つ以上の個別起振機１３を備え付けることは容易に可能である。
【００６６】
図３には、本発明の別の実施例が示してある。この場合、同様に２つの個別起振機１３を備えた振動起振装置が示されている。
【００６７】
図１および図２に関連して記載された個別起振機とは異なり、図３の個別起振機は、個別に対応配置された調整器８を有していない。むしろ位置発信器７の信号は中央調整器１１に案内される。この中央調整器１１は、全ての個別起振機１３の全信号を評価する。この場合、中央調整器１１は各液圧弁６を適切に個別に制御し、これによって各個別起振機１３のためにアンバランス軸２の所望の特性が個別にもたらされる。
【００６８】
この実施例では、唯一の調整器しか必要でないという事実に基づき構成手間は、図１および図２に示した実施例よりも僅かになる。図１および図２に示した実施例はやはり、個別に対応配置された調整器８が、極めて迅速で小さな制御回路を可能にするという利点を提供する。
【００６９】
中央制御装置１０もしくは中央調整器１１は、適切な作業プラグラムまたは走行プログラムを内蔵している。この作業プラグラムまたは走行プログラムによって、振動プレートの走行・振動特性に対して操作エレメント（遠隔制御装置、操作レバー、ボタン）を介して操作員によって規定された希望を個別起振機１３のための制御規定に変換することができる。操作員が、たとえば振動プレートの定置締固めから前進走行への移行を望む場合、中央制御装置１０もしくは中央調整器１１は、少なくとも１つの個別起振機１３において位相の調整を行う。これにより全合成力はその作用方向を変える。
【００７０】
信頼性のある通常運転のために、複数のアンバランス軸２が可能な限り正確に同じ回転数で回転しようとすることが意図されている。しかし付加的にはアンバランス軸２の位置は常に監視されるので回転数誤差は常に修正することができる。これによってアンバランス軸間の所望の位相が保守される。従って回転数の広がる誤差は排除されている。
【００７１】
アンバランス軸２の回転数および位相の制御のための調整部材として働く液圧弁６は、迅速に切り換えることができるようにしたい。実践では、種々異なる解決手段が補足されるか、または図１に示した実施例に対して択一的に提供されもする。
【００７２】
液圧弁６は液圧モータ４の流入通路の上流側に配置することもできる。液圧弁６は、迅速な比例弁であることが望まれる。マニホールド弁では、液圧モータ４を剛性的に緊締し、こうすることでアンバランス軸２を所定の時間に振動形成に関与させないことが可能である。
【００７３】
さらに、複数の液圧モータ４に液圧同期化ブロックを介して同じ油量を供給することができる。択一的には、各液圧モータ４に個別の液圧ポンプを対応配置することができる。アンバランス軸の回転数および位相の修正は、個別に対応配置された比較的小さな調量弁または流出弁によって行われる。調量弁または流出弁は、液圧モータ４に向かうまたは液圧モータ４からの液圧媒体の体積流を簡単に高めるかもしくは低下させる。
【００７４】
さらに液圧同期化ブロックの手前に、システム全体の回転数を必要性に合わせるために、比例弁を配置することができる。液圧同期化ブロックは、個別に設けられた比較的ゆっくりとした調量弁と交換することができる。
【００７５】
さらに、迅速に切り換えられる開閉弁を、前記変化実施例と組み合わせて設けることが可能である。複数の迅速な開閉弁が平行に切り換えられると、段状に所定の比例がなぞられる。
【００７６】
液圧モータ４と液圧弁６とは、調整液圧モータと交換することもできる。この調整液圧モータは、調整器８によって直接制御可能である。さらに各アンバランス軸２に対して個別に対応配置される調整液圧ポンプが設けられていてよい。
【００７７】
下側質量体での高い振動振幅のために、そこに電磁弁を配置することは有利ではない。電磁弁は、いずれにしても上側質量体に配置されている必要がある。しかしながら既に今日では、たとえば圧電式弁または流体電磁弁といった比較的防振性の弁が開発されていて、これらの弁は実践において証明されている限りは、液圧モータ４の極めて近くに配置することができる。こうして、液圧媒体の圧縮性および管路の弾性による非正確性は排除される。
【００７８】
図４は、接地プレート１２を上から見た概略図である。接地プレート１２には４つの個別起振機１３が、互いに角度を成して配置されている。個別起振機１３の適切な制御により、接地プレート１２の前進方向、後退方向および横方向のほぼ任意の走行特性と、定置での回転と、カーブ走行とが達成できる。
【００７９】
図５および図６には、個別起振機１３が接地プレート１２に種々異なって配置されている形式の本発明の別の実施例が示してある。個別起振機１３は接地プレートに、放射線状（図５）、軸線方向（図５）、平行（図５および図６）または互いに角度を成して（図４〜図６）配置されている。
【００８０】
配置を選択する場合には、ほぼ任意の可能性を当業者は有している。なぜならば、当業者はこれまでのように振動起振装置のアンバランス軸の機械的な連結に注意する必要がないからである。むしろ、当業者はそれぞれまとまった１つのユニットである個別起振機１３を任意に接地プレート１２に配置することができる。この場合、当業者には中央制御装置１０または中央調整器１１である制御装置を、個別起振機１３の配置を考慮して適切にプログラミングするという問題だけがある。
【００８１】
図７には、個別起振機１３を接地プレート１２に配置する、さらに別の可能性が示してある。図面の簡略化のために、個別起振機１３は線でしか示されていない。
【００８２】
これに応じて、図７ａ）には個別起振機１３のアンバランス軸２が、部分的に平行且つ軸線方向でシフトされ、同軸的および／または部分的に互いに角度を成して配置されている。
【００８３】
図７ｂ）には、「普通の」個別起振機１３に対して付加的に補強された個別起振機１４が設けられている。これらの補強された個別起振機１４は、比較的大きなアンバランス質量体を備えたアンバランス軸を有している。これに応じて補強された個別起振機１４は線ではなく、伸ばされたボックスとして象徴的に示されている。
【００８４】
有利には、補強された個別起振機１４は、強化された締固め作用またはスムーズな前進・後退走行を達成するために使用することができる。これに応じて「普通の」個別起振機１３、もしくは比較的小さなアンバランス質量体を備えた個別起振機が、振動プレートの操舵のために設けられている。しかし補強された個別起振機１４に設けられている、拡大されたアンバランス質量体を備えたアンバランス軸は、「普通の」個別起振機１３と交換することができるが、それはたとえば複数の個別起振機１３が互いに平行に並んで配置されている場合である。
【００８５】
図７ｃ）には、さらに別の実施例が象徴的に示してある。当該実施例では１枚の接地プレート１２の代わりに、３枚の部分接地プレート１２ａ，１２ｂ，１２ｃが設けられている。これらの部分接地プレート１２ａ，１２ｂ，１２ｃは、それぞれ個別起振機１３を支持していて、結合部材１５を介して互いに結合されている。これにより比較的大きな振動プレートを実現することができる。それでもこの振動プレートは、分割された互いに相対的に可動な接地プレート１２ａ，１２ｂ，１２ｃにより達成可能な柔軟性に基づき、地盤を簡単に移動可能である。
【００８６】
中央制御装置１０もしくは中央調整器１１は、予め規定されたプログラムを追従することができ、これにより定義された走行状態を実現することができる。この走行状態とは、前進および後退の直進走行、または定置振動、またはカーブ走行のことである。互いに独立して制御可能な４つ以上の個別起振機１３の場合、下側質量体の運動はアンバランス軸の角度状態を互いに変更させることにより、接地プレート１２の地面への衝突が平行に行われるか、または縁部打撃として適切に行われるように調整することも可能である。縁部打撃の際には、縁部またはそれどころか単に１つの角がまず地面に接触し、次いで接地プレート１２の他の下面がようやく衝突する。中央制御装置１０または中央調整器１１には、ファジー理論および／または適応特性を備えたインテリジェントな制御装置が好ましく、これによって実際の地面・地盤状況に適合することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８７】
【図１】本発明による個別起振機の概略的な断面図である。
【図２】２つの個別起振機を備えた本発明による振動起振装置を示した図である。
【図３】２つの個別起振機を備えた本発明による振動起振装置の変化実施例を示した図である。
【図４】本発明の第１実施例に基づく、本発明による振動起振装置を備えた接地プレートを上から見た図である。
【図５】本発明の第２実施例に基づく、本発明による振動起振装置を備えた接地プレートを上から見た図である。
【図６】本発明の第３実施例に基づく、本発明による振動起振装置を備えた接地プレートを上から見た図である。
【図７】個別起振機の配置形式を例示した図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【手続補正書】
【提出日】平成19年4月23日(2007.4.23)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１】
地面締固めのための振動プレートであって、
−駆動装置を有している上側質量体が設けられており；
−少なくとも１つの接地板（１２）を有している下側質量体が設けられており；
−接地板（１２）に負荷をかける、少なくとも２つの個別起振機（１３）を備えた振動起振装置が設けられている形式のものにおいて、
−個別起振機（１３）が、それぞれアンバランス質量体（３）を支持する個別に駆動される１つの単独のアンバランス軸（２）を有しており、
−個別起振機（１３）が、それぞれ対応配置されたアンバランス軸（２）の回転数および／または位相に関連して個別に制御可能であることを特徴とする、地面締固めのための振動プレート。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
振動プレートが横方向運動を行うことができるということは、この使用事例の場合では役に立つ。しかしこの種の横方向運動を達成するために、振動起振装置によって適切な力作用が横方向で達成される必要がある。このことは傾斜もしくは角度を成して配置されたアンバランス軸によってのみ可能である。公知振動起振装置のアンバランス軸の角度を成す配置、および振動起振装置の共通の駆動装置との機械的な連結は、著しい伝動手間とそれに応じて高いコストと重量とが必要とされる。ドイツ連邦共和国特許出願公開第１００５３４４６号明細書から、上側質量体と接地板を有している下側質量体とを有する振動プレートが公知である。接地板は、２つの振動起振機を備えた振動起振装置により負荷される。各振動起振機は、互いに形状結合式に回転可能に平行に連結された逆回転する２つの軸からなっている。これらの軸は、それぞれアンバランス体を支持していて、軸の相対的な位相において互いに調整可能に配置されている。
【国際調査報告】
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