用于探测碾压滚轮的运动的装置的制作方法

本实用新型涉及用于探测碾压滚轮的运动的装置，该碾压滚轮可围绕碾压滚轮转动轴线转动，该装置具有至少一个运动传感器和用于至少一个运动传感器的供电设备。

背景技术：

这种装置由DE 10 2011 088 567 A1已知。该装置包括多个运动传感器，该多个运动传感器布置在由滚轮外罩包围的滚轮内部空间中并且构造成加速度传感器。为了给运动传感器供电，在滚轮内部空间中布置能量转换组件。能量转换组件从碾压滚轮的运动中获得能量。为此，能量转换组件具有振动质量，该振动质量在碾压滚轮的振荡或振动运动中进行振动并且引起压电元件的相应的周期性变形。

DE 11 2010 000 670 T5公开了一种用于探测碾压滚轮的运动的装置，该装置具有运动传感器和为该运动传感器分配的供电设备。供电设备包括可线性地来回运动的质量，该质量或者包括由不可运动的线圈包围的永磁体或者包括可相对于固定的永磁体运动的线圈。在该质量周期性地来回运动时，通过电磁感应提供电能，以用于为运动传感器供电。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种用于探测碾压滚轮的运动的装置，该装置利用在压路机运行中出现的运动，适合在碾压滚轮的区域中为运动传感器可靠地供给电能。

根据本实用新型，该目的通过用于探测可围绕碾压滚轮转动轴线转动的碾压滚轮的运动的装置实现，该装置包括至少一个运动传感器和用于至少一个运动传感器的供电设备。

对此还规定，供电设备包括发电机，发电机具有定子和可相对于定子围绕转子转动轴线转动的转子。

本实用新型利用以下情况，在该情况下在实施碾压过程中在碾压滚轮的区域中通常出现不同的、通常质量非常大的并因此通过功率高或转矩高的驱动马达驱动的系统区域的旋转运动。发电机的转子联接到这种可旋转的系统区域没有损害其功能，但是确保为至少一个运动传感器可靠地供给电能。

根据本实用新型的一个特别有利的方案可规定，转子可通过碾压滚轮的不平衡质量组件的不平衡驱动器驱动来围绕转子转动轴线转动。为了影响或改进碾压效果，在碾压滚轮中装入不平衡质量组件。不平衡质量组件通常包括一个或多个不平衡质量，不平衡质量被驱动而执行围绕相应的转动轴线旋转运动，并且根据转动轴线的定位导致产生叠加碾压滚轮的转动运动的振荡运动，即，碾压滚轮围绕碾压滚轮转动轴线的周期性来回运动；或者导致振动运动，即，碾压滚轮的周期性上下运动。因为如果碾压滚轮在压路机运行中实施的旋转运动叠加这种振荡运动或振动运动，尤其主要关注对碾压滚轮的运动的探测，所以通过将转子联接到这种不平衡质量组件上或不平衡驱动器上为此确保，始终在应提供关于碾压滚轮在不平衡质量组件运行期间的运动的信息时，也提供用于至少一个运动传感器的电能。

不平衡质量组件可包括至少一个可通过不平衡驱动器驱动而围绕不平衡转动轴线转动的不平衡质量。尤其可规定，不平衡质量组件包括至少一个可被驱动而围绕相对于碾压滚轮转动轴线偏心的不平衡转动轴线转动的不平衡轴，不平衡驱动器包括可围绕与碾压滚轮转动轴线同轴的驱动器转动轴线转动的不平衡驱动轴、用于驱动不平衡驱动轴旋转的不平衡驱动马达和联接不平衡驱动轴与至少一个不平衡轴用以传递转矩的联接组件，并且转子与不平衡驱动轴、不平衡轴或联接组件联接以驱动转子转动。

为了能以简单而可靠的方式将不平衡驱动马达的转矩从不平衡驱动轴传递到不平衡轴上，建议，联接组件包括与不平衡驱动轴联接的驱动轮、与不平衡轴联接的从动轮和用于使驱动轮与从动轮转动联接的传递机构，并且使转子与从动轮或传递机构联接以驱动转子转动。

对此可通过以下方式实现将转子简单地联接到不平衡驱动器上，即，转子转动轴线与不平衡转动轴线同轴地布置，并且在从动轮上设置接合形成部，并且在转子上设置与接合形成部处于转动联接接合的或可形成转动联接接合的配合接合形成部。可替代地，可规定，转子包括与传递机构处于转动驱动连接的或可形成转动驱动连接的转子驱动轮。

在可在结构上简单实现的并且也可以简单的方式实现转子的联接的设计方案中建议，传递机构是连续传递机构，优选齿带、楔形皮带或链条。

尤其是在不平衡质量组件应用于产生碾压滚轮的振动运动、即周期性的上下运动时，建议，不平衡质量组件包括至少一个不平衡轴，该至少一个不平衡轴可被驱动而围绕与碾压滚轮转动轴线同轴的不平衡转动轴线转动。对此可有利地规定，转子转动轴线与不平衡转动轴线同轴地布置。这可例如通过以下方式实现，即，转子与不平衡轴或/和不平衡驱动马达的马达轴联接以驱动转子转动，并且定子设置在用于碾压滚轮的支承元件上。

为了能够以可靠的方式提供关于碾压滚轮的运动状态的信息，建议，至少一个运动传感器为加速度传感器。

本实用新型还涉及碾压滚轮，该碾压滚轮包括包围碾压滚轮内部空间的滚轮外罩、在碾压滚轮内部空间中的不平衡质量组件和用于围绕不平衡转动轴线驱动至少一个不平衡轴的不平衡驱动器，还包括根据本实用新型的用于探测碾压滚轮的运动的装置。

对此可规定，定子可与碾压滚轮一起围绕碾压滚轮转动轴线运动地支承在碾压滚轮上。

为了能够在这种碾压滚轮中提供转子到不平衡驱动器上的简单而可靠的联接，建议，通过不平衡驱动器可驱动至少一个不平衡轴围绕相对于碾压滚轮转动轴线偏心的不平衡转动轴线转动，在不平衡转动轴线的径向区域中设置封闭元件，该封闭元件为了释放到碾压滚轮内部空间中的存取而可移除，并且定子支承在封闭元件上。

本实用新型还涉及具有这种碾压滚轮的压路机。

附图说明

下面参考附图详细说明本实用新型。其中：

图1示出了碾压滚轮的一部分的原理示意图，该碾压滚轮具有不平衡质量组件和不平衡驱动器以及用于探测碾压滚轮的运动的装置；

图2示出了用于为运动传感器供电的发电机的详细视图；

图3示出了与图1相应的可替代的设计类型的示意图；

图4示出了与图1相应的可替代的设计类型的示意图。

具体实施方式

在图1中示出了在碾压运行中可围绕碾压滚轮转动轴线A_V转动的碾压滚轮10的局部截面。碾压滚轮10包括环状地包围碾压滚轮转动轴线A_V的圆柱状的滚轮外罩12。在滚轮外罩12或碾压滚轮10的轴向端部区域14附近，盘状的载体元件18(通常也称为圆盘)例如通过焊接连接到滚轮外罩12的内周面16上。需要指出，在图1中未示出的其他的轴向端部区域能以相应的方式构造，即，也可在此或者说也可在中间区域中使这种盘状的载体元件连接到滚轮外罩12上。

在由滚轮外罩12包围的并且沿碾压滚轮转动轴线A_V的方向通过载体元件18限定的碾压滚轮内部空间20中布置有以22概括性标示的不平衡质量组件。在图1中仅局部示出的不平衡质量组件22用于产生与碾压滚轮10围绕碾压滚轮转动轴线A_V的转动运动叠加的振荡运动，即，围绕碾压滚轮转动轴线A_V的周期性的来回转动运动。为此，不平衡质量组件22具有两个不平衡轴，这两个不平衡轴关于碾压滚轮转动轴线A_V彼此相对而置地布置并且在图1中仅可看出其中一个不平衡轴24。在不平衡质量组件22的不平衡轴24上或在每个不平衡轴上设有一个或多个不平衡质量26，该一个或多个不平衡质量具有相对于相应的不平衡转动轴线A_U偏心的质量重心。需指出，不平衡质量26也可由相应成形的不平衡轴24本身提供。不平衡轴24可在碾压滚轮内部空间22中可转动地支承在一个或多个盘状的载体元件28上，该盘状的载体元件连接在滚轮外罩12或其内周面16上。

不平衡质量组件22还包括以30概括性标示的不平衡驱动器。不平衡驱动器30包括不平衡驱动马达32，例如液压马达，不平衡驱动马达可支承在不能借助碾压滚轮10围绕碾压滚轮转动轴线A_V旋转的结构组件上，例如支承在压路机的支承碾压滚轮10的机架上。通过不平衡驱动马达32可驱动具有驱动器转动轴线A_A的不平衡驱动轴34转动，驱动器转动轴线A_A与碾压滚轮转动轴线A_V同轴。不平衡驱动轴34可在碾压滚轮内部空间20中例如可旋转地支承在载体元件28上。不平衡驱动轴贯穿在盘状的载体元件18中的开口36以与不平衡驱动马达32联接，该盘状的载体元件18沿轴向限定碾压滚轮内部空间20。需要指出，不平衡驱动轴34可与不平衡驱动马达32的马达轴联接，或可由不平衡驱动马达32的马达轴本身提供。

为了将转动运动或转矩从与碾压滚轮转动轴线A_V同轴的不平衡驱动轴34传递到不平衡轴24上，该不平衡轴的不平衡转动轴线A_U相对于碾压滚轮转动轴线A_V偏心地布置并因此也相对于驱动器转动轴线A_A偏心地布置，而设置以38概括性标示的联接组件。该联接组件包括与不平衡驱动轴34联接的、即不可相对转动地联接到该不平衡驱动轴上的驱动轮40以及与不平衡轴24联接的、即不可相对转动地联接到该不平衡轴上的从动轮42。驱动轮40和从动轮42可构造为齿轮，它们通过传递机构44(在这种情况下为齿带)彼此联接。在此需要指出，也可使用齿轮或齿轮组作为传递机构。还需指出，也可使在图1中未示出的第二不平衡轴相应地联接到不平衡驱动轴34上。

在碾压运行中，即，此时在碾压滚轮10围绕其碾压滚轮转动轴线A_V旋转时，在不平衡驱动马达32的相应激励下，通过联接组件38可将不平衡驱动轴34的旋转运动传递到不平衡轴24上，从而该不平衡轴围绕不平衡转动轴线A_U旋转并因此不平衡质量26也围绕不平衡转动轴线A_U旋转。

还为碾压滚轮10分配以46概括性标示的装置，借助该装置可探测碾压滚轮的运动。对此，尤其关注这样的运动，该运动与碾压滚轮10围绕其碾压滚轮转动轴线A_V的通常有规律地运行的旋转运动叠加，即，例如通过不平衡组件22产生的振荡的来回转动运动。装置46包括一个或多个运动传感器48，该运动传感器例如连接到滚轮外罩12的内周面16上，运动传感器优选构造成加速度传感器，并因此例如可探测沿周向周期性出现的并且通过不平衡组件22产生的加速度。为了给运动传感器48提供电能，设有以50概括性标示的供电设备。该供电设备包括发电机52，发电机通过电连接部54与运动传感器48连接。发电机50支承在罩状的封闭元件56的与碾压滚轮内部空间20面对的一侧上。该罩状的封闭元件56用于封闭在盘状的载体元件18中、设置在不平衡轴24的径向区域中的维护开口58。为了达到在碾压滚轮内部空间20中、尤其在不平衡轴24的区域中的存取，封闭元件56可从盘状的载体元件18上松开。

在图2中更详细地示出了发电机52。发电机包括壳体62，该壳体例如通过一个或多个螺栓60固定在封闭元件56上。在壳体62的内部中布置有以64概括性标示的定子，定子可包括一个或多个定子绕组。定子64通过电连接部54与运动传感器48连接。发电机52的转子66包括优选在定子64的两侧、可转动地支承在壳体62上的转子轴68，转子轴可围绕转子转动轴线A_R转动。转子66还可包括一个或多个永磁体70，永磁体与转子轴68固定地连接以共同围绕转子转动轴线A_R转动。在转子66围绕转子转动轴线A_R转动时，通过电磁相互作用在定子绕组64中产生电压亦或电流。

图1示出了，发电机52定位在封闭元件56上，转子转动轴线A_R与不平衡轴24的不平衡转动轴线A_U同轴地布置。转子轴68延伸到从动轮42上。在图2中示出的从动轮42的沿轴向与发电机52面对的端侧72上设置以74概括性标示的接合形成部，该接合形成部与设置在转子轴68上的配合接合形成部76处于转动联接接合或可形成转动联接接合。例如接合形成部74可包括相对于不平衡转动轴线A_U偏心地定位的两个或多个接合开口78，接合开口可沿轴向完全地贯穿从动轮42地延伸，并且同时也可用于将该从动轮转动联接到不平衡轴24上。配合接合形成部76可与接合开口78对应地包括相对于转子转动轴线A_R偏心的两个或多个接合突出部80，接合突出部可通过接入接合开口78中来定位，并因此确保：使转子轴68可保证转动联接地连接到从动轮42上并因此连接到联接组件38上。

在不平衡质量组件22运行中，即，在不平衡驱动马达32的激励以及不平衡轴24围绕不平衡转动轴线A_U相应旋转时，也驱动转子轴68转动，从而在发电机52中通过电磁感应产生电压或电流并因此可提供给运动传感器48。以这种方式确保，始终在产生碾压滚轮10的需要用于探测其频率和其振幅的周期性的运动时、在这种情况下为振荡运动时可提供电能，以启用运动传感器48将代表周期性运动的信号例如通过无线电传递给在附图中未示出的评估单元。相比于通过不平衡驱动马达32使不平衡轴24或所有不平衡轴运动所需的转矩，用于使发电机52运行所需的转矩非常小，从而发电机52到不平衡驱动器30上的联接没有损害不平衡质量组件22的功能性。

需要指出，如果不平衡轴24的与盘状的载体元件18面对而置的轴向端部没有联接转子轴68，例如此时如果将从动轮42安装到不平衡轴24的外周边上，也可将发电机52的转子轴68直接联接到不平衡轴24上。

在图3中示出了发电机52到不平衡驱动器上的联接的可替代方式。在该实施方式中，发电机52安装在封闭元件56上，使得转子转动轴线A_R相对于不平衡转动轴线A_U偏心地定位并且也相对于碾压滚轮转动轴线A_V偏心地定位，尤其沿径向定位在这两个转动轴线之间。在转子轴68上承载有在图3中明确示出的转子驱动轮82，该转子驱动轮以接合到构造为连续传递机构的传递机构44包围的空间区域中的方式定位，并且通过其齿部与设置在传递机构44上的齿部啮合。因此，在不平衡质量组件22运行时并且在传递机构44相应运动时，也驱动转子驱动轮82围绕转子转动轴线A_R转动并通过该转子驱动轮驱动转子轴68围绕该转子转动轴线转动，从而发电机52可提供为运动传感器48供电所需的电能。

通过使发电机52经由转子驱动轮82联接到联接组件38上可实现转速转变，从而在相应结构的设计中在不平衡质量组件22运行中以所需的用于转动的转速来驱动转子轴68。

在图4中示出了另一可替代的实施方式。在这里可看出，发电机52集成在不平衡驱动马达32的区域中，或集成在不平衡驱动马达固定联接到机架上的区域中等。不平衡驱动马达32包括马达壳体84，马达壳体可通过未示出的具有弹性的支承元件的载体组件连接到机架上。在载体元件18上设有支承凸缘86，该支承凸缘通过马达壳体84或/和载体组件可相对于机架转动地支承。发电机52的定子64设置在与载体元件18和因此碾压滚轮10不可相对转动的支承凸缘86上。转子66例如与不平衡驱动轴34联接以共同转动。在这种情况下，例如转子轴68可由不平衡驱动轴34或在相应构造的设计中由不平衡驱动马达32的马达轴提供。在发电机52的这种定位中，马达转动轴线A_R、驱动器转动轴线A_A和碾压滚轮转动轴线A_V彼此同轴。

在不平衡驱动轴34上可布置有一个或多个不平衡质量86，不平衡质量具有相对于碾压滚轮转动轴线A_V偏心的质量重心。通过这种不平衡质量86或在围绕驱动器转动轴线A_A旋转时产生的不平衡，来产生碾压滚轮10的振动运动，即周期性的上下运动。该振动运动可叠加碾压滚轮10围绕碾压滚轮转动轴线A_V的旋转运动。在这种情况下，如果无需产生碾压滚轮围绕碾压滚轮转动轴线A_V的振荡运动，就可取消为了产生振荡运动而使用的系统区域，即尤其是相对于碾压滚轮转动轴线A_V偏心而置的不平衡质量。

例如，不存在在附图中示出的联接组件时，即，基本上仅有提供不平衡轴的不平衡驱动轴34作为在碾压滚轮10的内部的可旋转的系统区域时，此时在图4中示出的发电机52在碾压滚轮转动轴线A_V的区域中的定位在此特别有利。因为不平衡驱动轴34本来就可相对于碾压滚轮10转动地支承，所以在发电机52的区域中无需其他的转动支承。

通过本实用新型，在没有损害碾压滚轮运行的情况下，由此利用在碾压滚轮的区域中产生的旋转运动、尤其是基本布置在碾压滚轮内部空间中的系统区域的旋转运动来产生碾压滚轮的周期性来回运动，以借助发电机提供电能使得一个或多个运动传感器运行。该一个或多个运动传感器可尤其根据碾压滚轮的需要在周期或/和振幅方面评估的运动、尤其加速度来供给电能。因此无需提供从未旋转的系统区域通过实施转动而引入碾压滚轮中的电连接部。但是由于使用带有定子和可相对于该定子围绕转动轴线转动的转子的发电机，确保充分而可靠地供给电能。该电能供给可如在附图中所示那样，从发电机直接输送给运动传感器，但是可替代地，也可导入蓄能器、即蓄电池，以在不平衡质量组件未运行时也可运行运动传感器以提供待评估的信号。此外，可利用由发电机提供的电能来使在附图中未示出的无线电发送单元运行，该无线电发送单元可与一个或多个运动传感器联接，并且对此可用于将由运动传感器提供的信号发送给设置在压路机上的评估单元。可替代地，可为每个运动传感器设置为自己分配的并且通过发电机52供电的发送单元。