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Vibrator
Die Erfindung bezieht sich auf einen Vibrator mit einem feststehenden zylindrischen Körper und einem mit seiner Innenfläche die Mantelfläche des zylindrischen Körpers tangierenden beweglichen Ring, der durch ein Antriebsmittel derart angetrieben wird, dass er sich in schlupffreier Berührung mit dem zylindrischen Körper um den letzteren herumbewegt.
Gegenüber der bekannten Ausführung dieser Art, bei der dem Vibrationskörper durch Rotation einer exzentrisch gelagerten Masse eine Planetenbewegung erteilt wird, werden durch die Erfindung wesentliche Vorteile geschaffen. So erlaubt der erfindungsgemässe Vibrator einen direkten Antrieb durch einen han-
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tlblichenstruktion, für jede Umdrehung des Antriebsorganes mehrere Vibrationen zu erzeugen. Dem die Vibration erzeugenden Körper wird eine epizykloide Bewegung erteilt.
Erreicht wird dies dadurch, dass der bewegliche Ring mit einem in bezug auf den Ring koaxialen Kranz versehen ist, dessen Innenfläche mit dem Antriebsmittel im Eingriff steht.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und aus der Zeichnung. In dieser zeigen : Fig. 1 bzw. 2 eine schematische Erläuterung der Erfindung, Fig : 3 einen Längsschnitt einer Ausführungsform des erfindungsgemässen Vibrators, Fig. 4 einen Schnitt nach der Linie IV-IV der Fig. 3, Fig. 5 einen ähnlichen Schnitt nach der Linie V-V, Fig. 6 einen Längsschnitt einer andern Ausführungsform der Erfindung, Fig. 7 einen Schnitt nach der Linie VIT-VIL der Fig. 6 und Fig. 8 einen ähnlichen Schnitt nach der Linie Vin-Vin der Fig. 6.
Die Fig. l und 2 stellen schematisch eine Vorrichtung nach der Erfindung dar u. zw. inForm eines feststehenden Kreises 0 und eines beweglichen Kreises 01'der den ersten Kreis ausseir berührt. In der Ausgangsstellung ist mit Alder Berührungspunkt auf dem beweglichen Kreis 01 und mit A derjenige auf dem feststehenden Kreis 0 bezeichnet.
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wird nach einem bestimmten Weg des beweglichen Kreises 01 die Gleichung
Kreisbogen AB = Kreisbogen AB erreicht, in der mit B der Momentauberührungspunkt bezeichnet ist. Fällt dieser bewegliche Beriihrungspunkt B von neuem auf den Punkt A, so hat dieser Punkt B den ganzen Kreis 0 und auf dem ändern Kreis einen gleichwertigen Kreisbogen beschrieben.
Ist d der Durchmesser des Kreises 0 und D der Durchmesser des Kreises 01'so ist : - 11" r d = # D-A A2A1 (Fig.2)
Mit andern Worten : Kreisbogen A- - (D-d).
Dies bedeutet, dass für eine ganze Umdrehung des Berührungspunktes um den Kreis 0 der Kreis 0 1 einen Kreisbogen beschrieben hat, der dem Durchmesserunterschied proportional ist.
Wird nummehr ein Zahnrad betrachtet, welches denAussenkreis in Drehung versetzt, so entspricht dem
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Bruchteil des Umfanges darstellt.
Die Werte der verschiedenen Grössen können so gewählt werden, dass der Winkel a 0einen bestimmtem Bruchteil des Umfanges darstellt, z. B. 1/6 oder 1/8.
Beim jeweiligen Durchlaufen des Kreisbogens A - Al durch den beweglichen Kreis findet somit eine Vibration statt, so dass für eine ganze Umdrehung des Zahnrades der Kreisbogen A-Al z. B. 6 oder 8 mal beschrieben wird und 6 bzw. 8 Vibrationen erzeugt werden.
Wird das Zahnrad durch einen handelsüblichen Motor mit z. B. 3000 U/Min. in Drehung versetzt, so werden 18000 bzw. 24000 Vibrationen erzielt. Es muss dabei erwähnt werden, dass die Motorwelle mit ihrer normalen Geschwindigkeit von 3000 U/Min, weiterläuft, und dass der bewegliche Ring nicht in Kugellagern gelagert ist. Es ist somit möglich, eine sehr hohe Vibrationszahl bei Verwendung eines handelsüblichen Motors und Standardkugellagern zu erreichen.
Die Fig. 3 - 5 stellen eine praktische Ausführungsform eines solchen Vibrators dar.
Der Antriebsritzel l ist auf einer Hülse 2 angebracht, in der die Antriebswelle 3 eines nicht dargestellten Motors mit Hilfe eines Keiles 4 eingesetzt ist.
Der Ritzel 1 kämmt mit dem beweglichen Ring 5, der den feststehenden Ring 6 in einem Punkt 7 tan-
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heit gemäss Fig. 3, die auf der Baustelle mit einem beliebigen Motor gekuppelt werden kann. Zur Veränderung der Vibrationszahl kann entweder der Durchmesser des Ringes 5 oder der Durchmesser des Ritzels 1 variiert werden. Es muss selbstverständlich dabei berücksichtigt werden, dass die Verzahnungen des RitzeL und des Ringes bei der Drehung des Ringes 5 stets zusammenarbeiten müssen. Ist der Durchmesserunterschied zwischen dem beweglichen Ring 5 und dem feststehenden Ring 6 z. B. 6 mm, dann müssen die Zähne des Ritzels 1 und des Ringes 5 so geschnitten sein, dass sie bei Unterschieden der Eindringtiefe von zirka 6 mm weiter zusammenkämmen.
In der Ausführungsform gemäss Fig. 6, 7 und 8 ist zur Übertragung der Bewegung eine Keilriemenscheibe 10 vorgesehen, die auf einer Welle 11 sitzt, die auf ihrem Ende eine mit einer Antriebsrolle 13 versehene Kreisscheibe 12 trägt. Die Rolle 13 ist zur Vermeidung der Reibung und der En-Tärmungsgefahr auf Kugeln 14 gelagert.
Wie insbesondere aus Fig. 7 ersichtlich ist, wirkt die Rolle 13 auf die Innenfläche des beweglichen Ringes 15 und erteilt diesem Ring eine Wälzbewegung ohne Schlüpfung um den feststehenden Zapfen 16.
Die Innenfläche des beweglichen Ringes 15 ist in der Weise ausgestaltet, dass die Rolle 13 in einem Drehsinn auf dem Halbkreis 17, 18, 19 und im entgegengesetzten Sinne auf dem Halbkreis 20, 21, 22 arbeitet. Dadurch wird die Reibung herabgesetzt und der Ring 15 kann eine gleichmässige mittlere Geschwindigkeit dadurch nehmen, dass sich die Rolle 13 bei Spitzengeschwindigkeit verstellt und den Ring 15 nicht mehr mitnimmt.
Wie im vorerwähnten Beispiel, kann das Verhältnis der Durchmesser des Ringes 15 und des Zapfens 16 verändert werden, so dass Vibrationen verschiedener Frequenz erzielt werden können.
Die Riemenscheibe 10 kann von einem pneumatischen Motor aus über einen Riemen angetrieben werden.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Vibrator mit einem feststehenden zylindrischen Körper und einem mit seiner Innenfläche die Man- telfläche des zylindrischen Körpers tangierenden beweglichen Ring, welcher durch ein Antriebsmittel derart angetrieben wird, dass er sich in schlupffreier Berührung mit dem zylindrischen Körper um den letzteren herumbewegt, dadurch gekennzeichnet, dass der bewegliche Ring (5, 15) mit einem in bezug auf den Ring koaxialen Kranz versehen ist, dessen Innenfläche mit dem Antriebsmittel (1, 13) im Eingriff steht.