DD290597A5 - Vorrichtung zum stufenlosen verstellen der phasenlage zweier gegeneinander synchron rotierender unwuchten - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum stufenlosen Verstellen der Phasenlage zweier gegeneinander synchron rotierender Unwuchten. Sie beinhaltet einen Schwingungserreger mit zwei parallelen, synchron angetriebenen Unwuchtwellen, deren Phasenlage ueber ein Stellgetriebe so veraendert werden kann, dasz bei Einsatz des Schwingungserregers, insbesondere bei Vibrationsplatten zum Verdichten von nichtbindigen Baustoffen, kontinuierlich Groesze und Richtung der Arbeitsgeschwindigkeit veraendert werden kann. Der Schwingungserreger soll eine niedrige Schwerpunktlage der Vibrationsplatte ermoeglichen und durch die Verwendung einfacher Maschinenbauelemente und einem Minimum an UEbertragungselementen besonders kostenguenstig herstellbar sein. Erreicht wird dieses Ziel dadurch, dasz die Kopplung von einer angetriebenen Unwuchtwelle ueber ein Zahnradpaar zu einer zusaetzlichen Welle und von dieser mittels Antriebsraedern und einem formschluessigen Zugmittel erfolgt, wobei die zusaetzliche Welle in einer Schwinge gelagert ist, die um die Mittelachse der angetriebenen Unwuchtwelle schwenkbar ist und zwischen beiden Unwuchtwellen ebenfalls an der Schwinge ein Spannrad drehbar gelagert ist.{Phasenlage, rotierend; Unwucht; Schwingungserreger; Stellgetriebe; Vibrationsplatte; Unwuchtwelle; Zahnradpaar; Zugmittel; Schwinge; Spannrad}

Description

Hierzu 1 Seite Zeichnung

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft einen Schwingungserreger mit zwei parallelen, synchron angetriebenen Unwuchtwellen, deren Phasenlage über ein Stellgetriebe so verändert werden kann, daß bei Einsatz des Schwingungserregers, insbesondere bei Vibrationsplatten zum Verdichten nichtbindiger Baustoffe, kontinuierlich Größe und Richtung der Arbeitsgeschwindigkeit verändert werden können.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik Bei Vibrationoplatten mit zwei parallelen Unwuchtwellen bestimmt die Richtung der Resultierenden beider synchron,

gegeneinander rotierenden Unwuchten sowohl die Arbeitsrichtung der Vibrationsplatten, als auch deren Geschwindigkeit. In

OE OS 2034265 wird eine Möglichkeit zur stufenlosen Beeinflussung der Richtung der Resultierenden beschrieben. Hierbei

werden beide rotierenden Unwuchten in einem gemeinsamen Gehäuse verschwendet und damit auch die Resultierende.

Nachteilig ist, daß die Unwuchtwellen relativ hoch angeordnet werden müssen. Der hohe Schwerpunkt beeinträchtigt die Standsicherheit der Vibrationsplatten bei Arbeiten an Neigungen. Die in DE OS 3113693 vorgestellte Lösung mittels endlosem Antriebselement und Verstellschwingo erfordert ebenfalls eine

hohe Anordnung der Unwuchtwellen nd bewirkt damit ebenfalls eine hohe Schwerpunktlage der Vibralionsplatte mit dem zuvor genannten Nachteil.

Eine weitere Möglichkeit zur Richtunpsveränderung der Resultierenden der Unwuchtkräfte besteht in tier Möglichkeit der Verdrehung einer Unwuchtwelle relativ zur anderen Unwuchtwelle. In den DE OS 2409417 und DE OS 2909204 wird eine technische Lösung aufgezeigt, bei der das Antriebsrad auf einer Unwuchtwelle drehbar gelagert ist. Durch Längsverschiebung ·. on Mitnehr.ierstiften, die in schraubenförmige Längsnuten der Zahnradbohrung bzw. der Unwuchtwelle eingreifen, erfolgt eine Verdrehung des Antriebszahnrades relativ zur Unwucht, was

eine Verstellung der Resultierenden beider Unwuchten bewirkt. Nachteilig bei diesen Lösungen sind die komplizierte und damit teure Herstellung der schraubenförmigen Nut und ungünstige Kraftübertragungsverhältnisse infolge hoher Pressungen durch die Mitnehmerstifte. Als Folge ist erhöhter Verschleiß zu erwarten.

Die technischen Lösungen in DE OS 3148437, DE OS 3206710, DE OS 3229317, DE OS 3234380 und EP 0070342, die Antrieb und Verstellung der Unwuchten mittels Stirnrad-, Kegelrad- bzw. Planetengetriebe realisieren, ermöglichen zwar eine tiefe Schwerpunktl.ige der Vibrationsplatten, erfordern aber erhebliche Kosten für die Herstellung und Montage wegen der hohen Anzahl unterschiedlicher Teile. Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist die technische Lösung eines Vorstellvibrators der eingangs genannten Art, der eine niedrige Schwerpunktlage einer Vibrationsplatte ermöglicht und mit einfachen Maschinenuäelementen und einem Minimum an Übertragungselementen kostengünstig herstellbar ist.

Darlegung dos Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu schaffen, zum stufenlosen Verstellen der Phasenlage zweier gegeneinander synchron rotierender Unwuchten, die eine niedrige Schwerpunktlage z. B. einer Vibrationsplatte ermöglicht und mit einem Minimum einfacher Übertragungselemente herstellbar Ist. Erfindungsgemäß wird das durch zwei parallel horizontal angeordnete Unwuchtwellen erreicht, wobei der synchrone, gegenläufige Antrieb der zweiten Unwuchtwelle durch eine Kopplung von der angetriebenen Unwuchtwelle über ein Zahnradpaar zu einer zusätzlichen Welle und von dieser mittels Antriebsrädern und einem formschlüssigen Zugmittel erfolgt. Die zusätzliche Welle ist in einer Schwinge gelagert, die um die Mittelachse der angetriebenen Unwuchtwelle schwenkbar ist. Zwischen den Achsen beider Unwuchtwellen ist zusätzlich an der Schwinge ein Spannrad drehbar gelagert. ^

In einer Mittelstellung, bei der die Achsen aller genannten Wellen und des Spannrades sich in einer horizontalen Ebene befinden, sind die Unwuchten beider Unwuchtwellen so angeordnet, daß die Resultierende der Unwuchtkräfte senkrecht auf dieser Ebene steht. Durch Ausschwenken der Schwinge aus der Mittelstellung wälzt das Zahnrad der zusätzlichen Welle auf dem Zahnrad der angetriebenen Unwuchtwelle ab, so daß der Drehzahl der zusätzlichen Welle je nach Ausschwenkrichtung diese Drehbewegung positiv oder negativ überlagert und über die Antriebsräder mittels formschlüssigem Zugmittel auf die zweite Unwuchtwelle übertragen wird, wobei eine dem Ausschwenkwinkel proportionale Verschiebung der Phasenlage der Unwuchtkraft der zweiten Unwuchtwelle gogenüber der der angetriebenen Unwuchtwelle auftritt und die Resultierende beider Unwuchtkräfte sich gegenüber der hortejntalon Ebene neigt, wodurch eine horizontale Kraftkomponente für die Fortbewegung einer Vibrationsplatte entsteht.

Die Länge des formschlüssigen Zugmittels ist bedingt durch den größten Achsabstand der zusätzlichen Welle und der zweiten Unwuchtwelle, der in der Mittelstellung erreicht ist. Beim Ausschwenken ''er Schwinge bewegt sich die Achse der zusätzlichen Welle auf einem Kreisbogen, so daß der Achsabstand zur zweiten Unwuchtwelle geringer und deshalb auch die erforderliche Länge des formschlüssigen Zugmittels geringer wird. Durch die Anordnung des Spannrades an der Schwinge wird dieses Spannrad je nach Schwenkrichtung der Schwinge entweder gegen den Antriebstrum oder den ablaufenden Trum des formschlüssigen Zugmittels gedrückt, wodurch einerseits wenigstens ein Teil der überflüssigen Länge des formschlüssigen Zugmittels weggespannt, andererseits gleichzeitig die Verschiebung der Phasenlage der zweiten Unwuchtwelle zur angetriebenen Unwuchtwelle verstärkt wird. Der Rust der überflüssigen Länge des formschlüssigen Zugmittels und die Längenzunahme infolge Verschleißes werden von einer üblichen Spannvorrichtung ständig gestrafft.

Ausführungsbeispiel In der Figur 1 wird die beschriebene Erfindung näher verdeutlicht.

Zwei Unwuchtwellen 1 und 2 sind in einem nicht dargestellten gemeinsamen Vibratorgehäuse parallel zueinander angeordnet und gelagert. Das Vibratorgehäuse wird z. B. auf einer Vibrationsplatte zum Verdichten nichtbindiger Baustoffe befestigt. Die angetriebene Unwuchtwelle 1 wird von außen über einen Riementrieb 3 angetrieben und trägt auf der anderen Seite das mit ihr fest verbundene Zahnrad 4. Auf der angetriebenen Unwuchtwelle 1 ist koaxial eine Schwinge 5 gelagert, die eine zusätzliche Welle 7 tragt. Die Drehbewbgung der angetriebenen Unwuchtwelle 1 wird über die Zahnräder 4 und 6 auf die zusätzliche Welle 7 übertragen, wobei deren Drehrichtung sich umkehrt. Das ebenfalls auf der zusätzlichen Welle 7 befestigte Antriebsrad 8 überträgt mittels eines formschlüssigen Zugmittels die Drehbewegung über das Antriebsrad 12 auf die zweite Unwuchtwelle 2. Zwischen den Achsen beider Unwuchtwellen 1 und 2 ist an der Schwinge 5 ein Spannrad 9 drehbar gelagert. Der Durchmesser des Spannrades 9 ist gleich oder kleiner dem lichten Abstand zwischen beiden Trums des formschlüssigen Zugmittels 13. Die Länge des formschlüssigen Zugmittels 13 richtet sich nach dem größten Achsabstand der Antriebsräder 8 und 12, der gegeben ist in einer Mittelstellung, bei der sich die Achsen sämtlicher Wellen und des Spannrades 9 in einer horizontalen Ebene befinden. In dieser Mittelstellung müssen die Unwuchtkräfte beider Unwuchtwellen 1 und 2 so wirken, daß die Resultierende senkrecht auf dieser horizontalen Ebene steht.

Im Ausführungsbeispiel betragen die Übersetzungen der Zahnräder 4 und β bzw. der Antriebsräder 8 und 12 zueinander jeweils 1:1, so daß die zweite Unwuchtwelle 2 synchron, aber entgegengesetzt zur angetriebenen Unwuchtwelle 1 rotiert. Wenn, ausgehend von der Mittelstellung, am Drehzapfen 10 die Schwinge 5 in Richtung I geschwenkt wird, dann wälzt das Zahnrad 6 auf dem Zahnrad 4 ab und verleiht der zusätzlichen Welle 7 eine zusätzliche Drehbewegung, die über die Antriebsräder 8 und 12 und das formschlüssige Zugmittel 13 auf die zweite Unwuchtwelle 2 übertragen wird. Dadurch wird die Phasenlage der Unwuchtkraft gegenüber der der angetriebenen Unwuchtwelle 1 verstellt, so daß sich die Resultierende gegenüber der horizontalen Ebene neigt und deren Horizontalkomponente einen Vortrieb der Vibrationsplatte bewirkt. Mit dem Verstellen der Schwinge 5 in Richtung I wird aber auch der Abstand der Achsen der Antriebsräder 8 und 12 verringert, was zu einer Lockerung der Spannung des formschlüssigen Zugmittels 13 führt, die aber durch das Mitausschwenken des Spannrades 9 zum Teil oder ganz ausgeglichen wird. Eine ständig wirkende Spannvorrichtung 11, die zum Beispiel aus einer federnd gelagerten Rolle bestehen kann, übernimmt das Wegspannen der restlichen überflüssigen Länge des formschlüssigen Zugmittels 13. Eine weitere positive Wirkung des Spannrades 9 besteht darin, daß durch die Verlängerung des Zugtrums des formschlüssigen Zugmineis U die Verstellung der Phasenlage der Unwuchtkraft der zweiten Unwuchtwelle 2 verstärkt wird. Wenn am Antriebszapfen 10 die Schwinge 5 in Richtung Il verschwenkt wird, kehren sich die Wirkungen analog um, wobei die Horizontalkomponente der Resultierenden einen Vortrieb der Vibrationsplatte in die andere Richtung bewirkt.

Claims (4)

1. Vorrichtung zum stufenlosen Verstellen der Phasenlage zweier gegeneinander synchron rotierender Unwuchton, dadurcl gekennzeichnet, daß die angetriebene Unwuchtwelle (1) über die Zahnräder (4) und (6) mit der in einer Schwinge (5) drehbar gelagerten Welle (7) verbunden ist und daß die zweite Unwuchtwelle (2) über die Antriebsräder (12) und (8) mittels eines formschlüssigen Zugmittels (13) ebenfalls mit der Welle (7) verbunden ist.

2. Vorrichtung nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwinge (5) um die Mittelachse der angetriebenen Unwuchtwelle (1) schwenkbar ist.

3. Vorrichtung nach Punkten 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Spannrad (9) für das formschlüssige Zugmittel (13) so an der Schwinge (5) gelagert ist, daß sich die Achse des Spannrades (9) zwischen den Achsen der angetriebenen Unwuchtwelle (1) und der zweiten Unwuchtwelle (2) befindet.

-; Vorrichtung nach Punaen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in einer Mittelstellung die Achsen der angetriebenen Unwuchtwelle (1), der zweiten Unwuchtwelle (2), der Welle (7) und des Spannrades (9) sich in einer Ebene befinden.

5. Vorrichtung nach Punkten 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das formschlüssige Zugmittel (13) im ablaufenden Trum durch eine Spannvorrichtung (11) ständig gestrafft ist.