-
Die Erfindung betrifft eine mobile Vibrationsplatte mit einem Schwingungserreger mit einer ersten Welle, an der eine erste Unwucht angeordnet ist, und mit einer gegenläufigen zweiten Welle, an der eine zweite Unwucht angeordnet ist, wobei die relative Phasenlage der Unwuchten zueinander verstellbar ist.
-
Schwingungserreger dieser Art werden zum Beispiel bei Vibrationsplatten, die auch als Rüttelplatten bezeichnet werden, eingesetzt. Vibrationsplatten werden in der Regel handgeführt und bei der Verdichtung von mittelgroßen Flächen verwendet. Die Wirkung der Schwingungserreger beruht auf rotierenden Unwuchten, die auf parallelen, gegenläufigen Wellen angeordnet sind. Durch Phasenverschiebung der Unwuchten wird die Wirkungsrichtung eines von den Unwuchten erzeugten Kraftvektors eingestellt. Es gibt selbsttätig vorwärts laufende und reversierende (vor- und rückwärts laufende) Maschinen.
-
Aus
DE 10038206 C2 ist ein Schwingungserreger mit zwei Unwuchten für eine reversierende Vibrationsplatte bekannt, bei welcher der Kraftvektor durch Verstellen der Phasenlage so beeinflussbar ist, dass eine Vorwärts- oder Rückwärtsfahrt oder eine Standrüttelung möglich ist. Die Phasen-Verstelleinrichtung beruht darauf, dass eine der beiden Unwuchten winkelverschiebbar auf der zugehörigen Welle angeordnet ist. Die verstellbare Unwucht kann nur zwei stabile Endlagen einnehmen, die sich durch die beiden Endlagen der Verstelleinrichtung ergeben. Die beiden Endlagen definieren Vorwärtsfahrt und Rückwärtsfahrt der Vibrationsplatte. Zwar kann die Phasenverschiebung ferner auch so eingestellt werden, dass eine Standrüttelung erfolgt. Dieser Zustand wird dadurch erreicht, dass die Verstelleinrichtung zwischen ihren beiden Endlagen gehalten werden muss. Der Zustand ist daher nicht stabil und muss vom Bediener laufend nachgestellt werden. Auf Grund des konstruktiven Aufbaus wechselt die Verstelleinrichtung nach einer gewissen Zeit aus der Rückwärtsfahrt selbsttätig in die Vorwärtsfahrt. Aus der
DE 102 41 200 A1 ist ein Schwingungserreger für Bodenverdichtungsgeräte bekannt, bei dem die Unwuchtmassen in eine Position bringbar sind, in der sich die bei Drehung der Unwuchtwellen durch die Unwuchtmassen erzeugten Fliehkräfte in jeder Drehstellung der Unwuchtwellen in ihrer Gesamtheit aufheben.
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine mobile Vibrationsplatte mit einem Schwingungserreger der eingangs genannten Art anzugeben, der mehr Flexibilität hinsichtlich der Fahrzustände ermöglicht und dabei technisch robust realisierbar ist.
-
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst mit einer mobilen Vibrationsplatte gemäß dem unabhängigen Anspruch. Teil dieser Lösung ist, dass die relativen Winkelstellungen zwischen der ersten und zweiten Unwucht und der jeweils zugehörigen ersten bzw. zweiten Welle unabhängig voneinander einstellbar sind, so dass die relative Phasenlage der beiden Unwuchten sowohl durch eine Winkelverstellung der ersten Unwucht als auch der zweiten Unwucht unabhängig eingestellt werden kann. Die Schwenkwinkel der ersten Unwucht um die erste Welle und der zweiten Unwucht um die zweite Welle können zusammen bis zu 360° ergeben. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
-
Dadurch, dass der Winkelversatz bei beiden Unwuchten an den beiden Wellen veränderbar ist, ergeben sich bis zu vier stabile Zustände bei der Phasenverschiebung der beiden Unwuchten und somit vier stabile Schaltzustände des Schwingungserregers. Die Stabilität beruht darauf, dass die Unwuchten in jedem Schaltzustand in einem ihrer beiden Endpunkte zu liegen kommen. Dadurch kommen die Unwuchten auch bei den hohen dynamischen Kräften, die auf sie wirken, immer in eine stabile Lage.
-
Es ist vorgesehen, dass die erste Unwucht eine erste Wendelnut zum Eingreifen eines ersten Führungselements und die zweite Unwucht eine zweite Wendelnut zum Eingreifen eines zweiten Führungselements aufweist, wobei die erste Unwucht durch axiale Verlagerung des ersten Führungselementes entlang der ersten Welle und die zweite Unwucht durch axiale Verlagerung des zweiten Führungselementes entlang der zweiten Welle um einen Drehwinkel versetzbar ist. Die Führungselemente sind beispielsweise als Zylinderstifte ausgeführt. Das erste Führungselement und das zweite Führungselement sind bevorzugt jeweils mittels eines ersten bzw. zweiten Linearaktors, insbesondere hydraulischen Kolben, verstellbar. Die Kolben können dazu innerhalb der jeweiligen Unwucht und koaxial zu den betreffenden Wellen verlaufen.
-
Die Wendelnuten der beiden Unwuchten sind bevorzugt gegenläufig verlaufend ausgeführt. Dadurch ergibt sich beim Beschleunigen der Wellen eine symmetrische Orientierungskraft auf das jeweilige Führungselement.
-
Bevorzugt sind die erste Welle und die zweite Welle formschlüssig drehbar miteinander gekoppelt. Dadurch ist eine besonders direkte starre Kopplung der beiden Wellen realisiert. Dazu ist beispielsweise an der ersten Welle ein erstes Zahnrad und an der zweiten Welle ein zweites Zahnrad drehfest angeordnet, wobei die beiden Zahnräder sich miteinander im Eingriff befinden. Ebenso ist es möglich, eine Kopplung der beiden Wellen zu erreichen, indem beide Wellen über separate Antriebe angetrieben werden und die Antriebe steuerungstechnisch gekoppelt werden, wodurch weitere Möglichkeiten der Einstellung des Schwingungsverhaltens des Schwingungserregers, beispielsweise durch das Drehen der beiden Wellen mit unterschiedlichen Drehzahlen, bestehen.
-
Ferner ist beispielsweise eine Antriebswelle mit einem drehfest daran angeordneten Antriebszahnrad vorgesehen, das zum Antreiben des Schwingungserregers mit dem ersten Zahnrad oder dem zweiten Zahnrad im Eingriff ist. Dadurch kann das erste Zahnrad oder das zweite Zahnrad auch zur Übertragung der Antriebsenergie zur Bewegung der beiden Wellen mit den Unwuchten eingesetzt werden. Es ergibt sich dadurch ein einfacher, kompakter und unelastischer Antriebsstrang für die erste und die zweite Welle.
-
Die erfindungsgemäße Vibrationsplatte zur Bodenverdichtung weist wenigstens einen Schwingungserreger auf, wobei eine Bodenkontaktplatte der Vibrationsplatte zur Kraftübertragung auf den Boden so mit dem Schwingungserreger gekoppelt ist, der sie durch den Schwingungserreger in Schwingungen versetzt werden kann. Durch die schwingende Bodenkontaktplatte kann der darunter liegende Untergrund verdichtet werden. Je nach Winkel- bzw. Phasenlage der Unwuchten des Schwingungserregers zueinander können verschiedene Betriebszustände der Vibrationsplatte, wie beispielsweise Vorwärtsfahrt, Rückwärtsfahrt, Standrüttelung und Schubrüttlung stabil eingestellt werden.
-
Die Erfindung wird im Folgenden näher erläutert. Es zeigen schematisch:
- 1 eine mobile Vibrationsplatte zur Bodenverdichtung in einer Seitenansicht;
- 2 bis 5 jeweils einen Längsschnitt durch eine erste, nicht erfindungsgemäße Ausführung eines Schwingungserregers für eine Vibrationsplatte gemäß 1;
- 6 bis 9 jeweils einen Längsschnitt durch ein zweites, erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel eines Schwingungserregers einer Vibrationsplatte gemäß 1; und
- 10 einen Längsschnitt durch ein drittes, nicht erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel eines Schwingungserregers für eine Vibrationsplatte gemäß 1.
-
Eine Vibrationsplatte 1 gemäß 1 dient zur Verdichtung eines Untergrunds 2. Eine Arbeitsrichtung (Vorwärtsrichtung) der Vibrationsplatte 1 ist mit einem Pfeil V angegeben. Die Vibrationsplatte 1 steht mit einer Bodenkontaktplatte 3 auf dem Untergrund 2 auf. Die Bodenkontaktplatte 3 ist an einem Maschinenrahmen 4 angeordnet und mit einem Schwingungserreger (nicht dargestellt) gekoppelt. Der Schwingungserreger wird über ein Antriebsaggregat 5 angetrieben. Ferner ist am Maschinenrahmen 4 ein Führungsbügel 6 für eine Bedienperson angebracht, an welchem Bedienelemente 7 zur Steuerung des Antriebsaggregats 5 und des Schwingungserregers angeordnet sind. Es können Betriebszustände des Schwingungserregers eingestellt werden, die Vorwärtsfahrt, Rückwärtsfahrt, Schubrüttelung oder Standrüttelung der Vibrationsplatte 1 bewirken.
-
Das Prinzip des Schwingungserregers der Vibrationsplatte 1 beruht darauf, dass zwei gegensinnig rotierende, parallele Wellen 9, 10 mit verdrehbaren Unwuchten 11, 12 versehen sind. Durch eine relative Verdrehung der Unwuchten 11, 12 zueinander wird der resultierende Kraftvektor der Unwuchten 11, 12 in seiner Richtung verändert, wie unter Bezugnahme auf die 2 bis 9 nachfolgend beschieben wird.
-
Gemäß 2 bis 10 weist der Schwingungserreger 8 eine erste Welle 9 und eine dazu parallele zweite Welle 10 auf, wobei die erste Welle 9 in Vorwärtsrichtung V der Vibrationsplatte 1 vor der zweiten Welle 10 liegt. An der ersten Welle 9 ist eine erste Unwucht 11 schiebefest und winkelverdrehbar angeordnet. Die zweite Welle 10 trägt schiebefest und winkelverdrehbar eine zweite Unwucht 12. Auf der ersten Welle 9 sitzt benachbart zur ersten Unwucht 11 drehfest ein erstes Zahnrad 13, und die zweite Welle 10 trägt benachbart zur zweiten Unwucht 12 ein zweites Zahnrad 14 drehfest in der Weise, dass sich die beiden Zahnräder 13, 14 miteinander in Eingriff befinden. Durch die beiden Zahnräder 13, 14 sind die beiden Wellen 9, 10 gegenläufig drehbar miteinander gekoppelt. Der Schwingungserreger 8 wird über eine Riemenscheibe 15 angetrieben, die auf der zweiten Welle 10 sitzt und über einen Riementrieb (nicht dargestellt) mit dem Antriebsaggregat 5 verbunden ist.
-
Die beiden Unwuchten 11, 12 sind als Segmente mit einem zylindrischen Innenmantel ausgebildet, mit welchem sie auf den betreffenden Wellen 9, 10 schiebfest und drehbar geführt sind.
-
Zur Verdrehung bzw. Winkelverstellung der Unwuchten 11, 12 auf den zugehörigen Wellen 9, 10 sind Stellgetriebe 16, 17 vorhanden, die hydraulisch über eine erste bzw. eine zweite Kolbenstange 18, 19 einer ersten und zweiten Kolben-/ Zylindereinheit 26, 27 betätigt werden. Jedes Stellgetriebe 16, 17 kann separat und unabhängig vom anderen gesteuert werden, so dass auch die erste und zweite Unwucht 11, 12 separat und unabhängig von der anderen verdreht werden kann.
-
Jedes Stellgetriebe 16, 17 weist eine Wendelnut 20, 21 an den inneren Zylindermantelflächen der Unwuchten 11 bzw. 12 sowie einen radialen Zapfen 22, 23 auf, der jeweils auf der betreffenden Kolbenstange 18 bzw. 19 angebracht ist. Die Kolbenstangen 18, 19 sind innerhalb der jeweiligen Welle 9, 10 längsverschiebbar und drehfest geführt, wobei die Zapfen 22, 23 durch einen Längsschlitz 24, 25 (10) in den zugehörigen Wellen 9, 10 bis in die Wendelnuten 20, 21 geführt sind. Werden die Zapfen 22, 23 mittels der Kolbenstangen 18, 19 axial verschoben, bewirkt der Eingriff der Zapfen 22, 23 in die Wendelnuten 20, 21 eine zwangsweise Verdrehung der Unwuchten 11, 12.
-
Wird der Schwingungserreger 8 über die zweite Antriebswelle 10 beschleunigt, so läuft die mit der ersten Wendelnut 20 gekoppelte Kolbenstrange 18 in der ersten Welle 9 nach außen. Ursache für diese Bewegung sind die Trägheit und die Planschverluste der ersten Welle 9 und der ersten Unwucht 11, welche der Winkelbeschleunigung entgegengesetzt wirken. Sie entstehen im Wesentlichen durch ein Ölbad (nicht dargestellt), in welchem die beiden Unwuchten 11, 12 gelagert sind. Die zweite Unwucht 12 verhält sich in der gleichen Weise, jedoch bei umgekehrter Drehrichtung. Durch die umgekehrte Steigung der zweiten Wendelnut 21 wird die zweite Kolbenstange 19 des zweiten Stellgetriebes 17 bei entgegen gesetztem Drehsinn ebenfalls nach außen gedrückt.
-
Jedes Stellgetriebe 16, 17 kann zwei stabile Zustände einnehmen, die durch die beiden Endlagen A, B der Kolbenstangen 18, 19 in den Zylindern 28, 29 festgelegt sind. In den dargestellten Beispielen wird die eine Endlage A dadurch erreicht, dass die Zylinder 28, 29 der betreffenden Kolben-/ Zylindereinheit 26, 27 mit Druck (p= 1) beaufschlagt werden, wodurch die Kolbenstangen 18, 19 bis zu einem Endanschlag ausgelenkt und dort gehalten werden. Die andere Endlage B wird dadurch eingestellt, dass die Zylinder 28, 29 der Kolben-/ Zylindereinheiten 26, 27 drucklos gehalten werden (p=0). In diesem Zustand werden die Kolbenstangen 18, 19 durch die oben beschriebenen Rückstellkräfte bis zu einem anderen Endanschlag ausgelenkt und dort gehalten. Über die gegensinnig verlaufenden Wendelnuten 20, 21 und die Zapfen 22, 23 wirken dadurch Kräfte auf die Kolbenstangen 18, 19 entgegen einer Druckbeaufschlagung der Zylinder 28, 29. In drucklosem Zustand der Zylinder 28, 29 bewirken diese Kräfte eine vollständige Rückstellung der Kolbenstangen 18, 19.
-
Alternativ zu der vorstehend beschriebenen Rückstellung der Kolbenstangen 18, 19 kann die Einnahme der stabilen Endlage B auch durch den Einsatz von Druckfedern (nicht dargestellt) herbeigeführt werden oder die Einnahme der beiden stabilen Endlagen A, B kann durch einen doppelt wirkenden Zylinder (nicht dargestellt) herbeigeführt werden, der zu diesem Zweck gegensinnig mit Druck beaufschlagt wird.
-
Die 2 bis 10 bestehen jeweils aus vier Bestandteilen a), b), c) und d). Sie zeigen auf der linken Seite bei a) die Positionen der beiden Unwuchten 11, 12 und ihre Phasenverschiebung. Daneben veranschaulichen sie bei b) die zu den Unwuchten 11, 12 gehörigen Kraftvektoren 30, 31 und bei c) den resultierenden Kraftvektor 32. Auf der rechten Seite ist bei d) jeweils ein Horizontalquerschnitt durch die Erregeranordnung in demjenigen Betriebszustand wiedergegeben, welcher der bei a) dargestellten Position und Phasenverschiebung der Unwuchten 11, 12 entspricht. Die gegenläufigen Drehrichtungen der beiden Wellen 9, 10 bzw. der beiden Unwuchten 11, 12 sind durch einen ersten Richtungspfeil 33 bzw. durch einen zweiten Richtungspfeil 34 veranschaulicht.
-
Bei dem ersten Ausführungsbeispiel gemäß 2 bis 5 sind die beiden Kolben-/ Zylindereinheiten 26, 27 so ausgebildet, dass bei einem Wechsel der Kolben-/ Zylindereinheiten 26, 27 von einer Endlage der Stellgetriebe 16, 17 in die andere eine Winkelverstellung der zugehörigen Unwuchten 11, 12 um -90° bzw. +90° erfolgt. Eine Druckbeaufschlagung (p=1) der Kolben-/ Zylindereinheiten 26, 27, durch welche die Stellgetriebe 16, 17 in ihre erste Endlage A gebracht werden, bewirkt eine Winkelverstellung der ersten Unwucht um -90° und der zweiten Unwucht um +90°. Eine Druckabschaltung (p=0), durch welche die Stellgetriebe 16, 17 in ihre zweite Endlage B gebracht werden, bewirkt eine Winkelverstellung der ersten Unwucht 11 um +90° und eine Winkelverstellung der zweiten Unwucht 12 von -90°.
-
Gemäß 2 befinden sich beide Kolben-/ Zylindereinheiten 26, 27 in einer ersten Betriebsstellung im drucklosen Zustand (p=0). Somit befinden sich beide Stellgetriebe 16, 17 in der zweiten Endlage B. Die absolute Winkelposition der ersten Unwucht 11 ist bei +90° und die Position der zweiten Unwucht 12 ist bei +270° wiedergegeben. Die absolute 0°-Winkelposition der Unwuchten 11, 12 liegt dann vor, wenn sie sich oberhalb der zugehörigen Welle 9, 10 befinden.
-
In der dargestellten absoluten Winkelposition der beiden Unwuchten 11, 12 weist der erste Kraftvektor 30 der ersten Unwucht 11 in Vorwärtsfahrtrichtung V. Der zweite Kraftvektor 31 der zweiten Unwucht 12 weist entgegengesetzt zur Vorwärtsfahrtrichtung V. Abhängig vom aktuellen Drehwinkel bei der Rotation der beiden Wellen 9, 10 bzw. der beiden Unwuchten 11, 12 ergibt die Überlagerung der beiden Kraftvektoren 30, 31 einen vertikal gerichteten resultierenden Kraftvektor 32, der nach oben oder nach unten gerichtet ist. Eine horizontale Komponente ist nicht vorhanden. Somit versetzt die Erregeranordnung die Vibrationsplatte 1 in eine vertikale, abwechselnd nach oben oder unten gerichtete Schwingung. Die Vibrationsplatte 1 befindet sich in Standrüttelung, ohne dass sie sich nach vorne oder hinten bewegt. Da sich beide Stellgetriebe 16, 17 in der definierten Endlage B befinden, ist der Zustand der Vibrationsplatte 1 bei der Standrüttelung stabil. Eine selbsttätige Verstellung und ein selbsttätiger Wechsel des Zustands können nicht erfolgen.
-
In der zweiten Betriebsstellung der Erregeranordnung gemäß 3 sind beide Kolben-/ Zylindereinheiten 26, 27 mit Druck beaufschlagt (p=1). Somit befinden sich beide Stellgetriebe 16, 17 in der ersten Endlage A. Die absolute Winkelposition der ersten Unwucht 11 und die absolute Winkelposition der zweiten Unwucht 12 sind bei 0° wiedergegeben.
-
In der dargestellten absoluten Winkelposition der beiden Unwuchten 11, 12 weisen beide Kraftvektoren 30, 31 der ersten Unwucht 11 und der zweiten Unwucht 12 nach oben. Abhängig vom aktuellen Drehwinkel bei der Rotation der beiden Wellen 9, 10 bzw. der beiden Unwuchten 11, 12 ergibt die Überlagerung der beiden Kraftvektoren 30, 31 wiederum einen vertikal gerichteten resultierenden Kraftvektor 32 nach oben oder nach unten ohne eine horizontale Komponente. Somit versetzt die Erregeranordnung die Vibrationsplatte 1 auch bei dieser Ansteuerung der beiden Stellgetriebe 16, 17 in einer stabilen Standrüttelung.
-
In der dritten Betriebsstellung der Erregeranordnung gemäß 4 ist die erste Kolben-/ Zylindereinheit 26 drucklos (p=0), und die zweite Kolben-/ Zylindereinheit 27 ist mit Druck beaufschlagt (p=1). Somit befinden sich das erste Stellgetriebe 16 in der zweiten Endlage B und das zweite Stellgetriebe 17 in der ersten Endlage A. Die absolute Winkelposition der ersten Unwucht 11 ist bei + 90° und die absolute Winkelposition der zweiten Unwucht 12 ist bei 0° wiedergegeben.
-
In der dargestellten absoluten Winkelposition der beiden Unwuchten 11, 12 weist der erste Kraftvektor 30 der ersten Unwucht 11 in Vorwärtsfahrtrichtung V. Der zweite Kraftvektor 31 der zweiten Unwucht 12 weist nach oben. Abhängig vom aktuellen Drehwinkel bei der Rotation der beiden Wellen 9, 10 bzw. der beiden Unwuchten 11, 12 ergibt die Überlagerung der beiden Kraftvektoren 30, 31 einen resultierenden Kraftvektor 32, der eine vertikale und eine horizontale Komponente aufweist, und der unter einem Winkel von ca. 45° nach vorn in Vorwärtsfahrtrichtung V geneigt ist. Da sich beide Stellgetriebe 16, 17 auch bei dieser Ansteuerung in einer stabilen Endlage A bzw. B befinden, versetzt die Erregeranordnung die Vibrationsplatte 1 in eine stabile Vorwärtsfahrt.
-
Wie 5 in einer vierten Betriebsstellung der Erregeranordnung zeigt, ist die erste Kolben-/ Zylindereinheit 26 mit Druck beaufschlagt (p=1), und die zweite Kolben-/ Zylindereinheit 27 ist drucklos (p=0). Somit befinden sich das erste Stellgetriebe 16 in der ersten Endlage A und das zweite Stellgetriebe 17 in der zweiten Endlage B. Die absolute Winkelposition der ersten Unwucht 11 ist bei 0° und die absolute Winkelposition der zweiten Unwucht 12 ist bei +270° wiedergegeben.
-
In der dargestellten absoluten Winkelposition der beiden Unwuchten 11, 12 weist der erste Kraftvektor 30 der ersten Unwucht 11 nach oben. Der zweite Kraftvektor 31 der zweiten Unwucht 12 weist entgegen der Vorwärtsfahrtrichtung V. Abhängig vom aktuellen Drehwinkel bei der Rotation der beiden Wellen 9, 10 bzw. der beiden Unwuchten 11, 12 ergibt die Überlagerung der beiden Kraftvektoren 30, 31 einen resultierenden Kraftvektor 32, der eine vertikale und eine horizontale Komponente aufweist, und der unter einem Winkel von ca. 45° nach hinten entgegen der Vorwärtsfahrtrichtung V geneigt ist. Die Erregeranordnung versetzt die Vibrationsplatte 1 in eine stabile Rückwärtsfahrt, da sich beide Stellgetriebe 16, 17 auch bei dieser Ansteuerung in einer stabilen Endlage A bzw. B befinden.
-
Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel gemäß 6 bis 9 sind die beiden Kolben-/ Zylindereinheiten 26, 27 so ausgebildet, dass bei einem Wechsel der Kolben-/ Zylindereinheiten 26, 27 von einer Endlage der Stellgetriebe 16, 17 in die andere eine Winkelverstellung der zugehörigen Unwuchten 11, 12 um -90° bzw. +180° erfolgt. Eine Druckbeaufschlagung (p=1) der Kolben-/ Zylindereinheiten 26, 27, durch welche die Stellgetriebe 16, 17 in ihre erste Endlage A gebracht werden, bewirkt eine Winkelverstellung der ersten Unwucht 11 um -90° und der zweiten Unwucht 12 um +180°. Eine Druckabschaltung (p=0), durch welche die Stellgetriebe 16, 17 in ihre zweite Endlage B gebracht werden, bewirkt eine Winkelverstellung der ersten Unwucht 11 um +90° und der zweiten Unwucht 12 um -180°. Der Stellweg des zweiten Stellgetriebes 17 ist bei dieser Ausführung gegenüber der ersten Ausführung entsprechend länger.
-
Gemäß 6 befinden sich beide Kolben-/ Zylindereinheiten 26, 27 in einer ersten Betriebsstellung im drucklosen Zustand (p=0). Somit befinden sich beide Stellgetriebe 16, 17 in der zweiten Endlage B. Die absolute Winkelposition der ersten Unwucht 11 ist bei 0° und die Position der zweiten Unwucht 12 ist bei +180° wiedergegeben.
-
In der dargestellten absoluten Winkelposition der beiden Unwuchten 11, 12 weist der erste Kraftvektor 30 der ersten Unwucht 11 nach oben. Der zweite Kraftvektor 31 der zweiten Unwucht 12 weist entgegengesetzt dazu nach unten. Abhängig vom aktuellen Drehwinkel bei der Rotation der beiden Wellen 9, 10 bzw. der beiden Unwuchten 11, 12 ergibt die Überlagerung der beiden Kraftvektoren 30, 31 einen horizontal gerichteten resultierenden Kraftvektor 32, der in Vorwärtsfahrtrichtung V oder entgegen der Vorwärtsfahrtrichtung V gerichtet ist. Eine vertikale Komponente ist nicht vorhanden. Somit versetzt die Erregeranordnung die Vibrationsplatte 1 in eine horizontale, abwechselnd nach vorn oder hinten gerichtete Schwingung. Die Vibrationsplatte 1 befindet sich in Schubrüttelung, ohne dass sie sich nach vorne oder hinten bewegt. Da sich beide Stellgetriebe 16, 17 in der definierten Endlage B befinden, ist der Zustand der Vibrationsplatte 1 auch bei der Schubrüttelung stabil. Eine selbsttätige Verstellung und ein selbsttätiger Wechsel des Zustands können nicht erfolgen.
-
In der zweiten Betriebsstellung der Erregeranordnung gemäß 7 ist die erste Kolben-/ Zylindereinheit 26 drucklos (p=0), und die zweite Kolben-/ Zylindereinheit 27 ist mit Druck beaufschlagt (p=1). Somit befinden sich das erste Stellgetriebe 16 in der zweiten Endlage B und das zweite Stellgetriebe 17 in der ersten Endlage A. Die absolute Winkelposition der beiden Unwuchten 11, 12 ist bei 0° wiedergegeben.
-
In der dargestellten absoluten Winkelposition der beiden Unwuchten 11, 12 weisen beide Kraftvektoren 30, 31 der ersten Unwucht 11 und der zweiten Unwucht 12 nach oben. Abhängig vom aktuellen Drehwinkel bei der Rotation der beiden Wellen 9, 10 bzw. der beiden Unwuchten 11, 12 ergibt die Überlagerung der beiden Kraftvektoren 30, 31 wiederum einen vertikal gerichteten resultierenden Kraftvektor 32 nach oben oder nach unten ohne eine horizontale Komponente. Somit versetzt die Erregeranordnung die Vibrationsplatte 1 auch bei dieser Ansteuerung der beiden Stellgetriebe 16, 17 in eine stabile Standrüttelung.
-
In der dritten Betriebsstellung der Erregeranordnung gemäß 8 ist die erste Kolben-/ Zylindereinheit 26 mit Druck beaufschlagt (p=1), und die zweite Kolben-/ Zylindereinheit 27 ist drucklos (p=0). Somit befinden sich das erste Stellgetriebe 16 in der ersten Endlage A und das zweite Stellgetriebe 17 in der zweiten Endlage B. Die absolute Winkelposition der ersten Unwucht 11 ist bei +270° und die absolute Winkelposition der zweiten Unwucht 12 ist bei +180° wiedergegeben.
-
In der dargestellten absoluten Winkelposition der beiden Unwuchten 11, 12 weist der erste Kraftvektor 30 der ersten Unwucht 11 entgegen der Vorwärtsfahrtrichtung V. Der zweite Kraftvektor 31 der zweiten Unwucht 12 weist nach unten. Abhängig vom aktuellen Drehwinkel bei der Rotation der beiden Wellen 9, 10 bzw. der beiden Unwuchten 11, 12 ergibt die Überlagerung der beiden Kraftvektoren 30, 31 einen resultierenden Kraftvektor 32, der eine vertikale und eine horizontale Komponente aufweist, und der unter einem Winkel von ca. 45° nach vorn in Vorwärtsfahrtrichtung V geneigt ist. Da sich beide Stellgetriebe 16, 17 auch bei dieser Ansteuerung in einer stabilen Endlage A bzw. B befinden, versetzt die Erregeranordnung die Vibrationsplatte 1 in eine stabile Vorwärtsfahrt.
-
Wie 9 in einer vierten Betriebsstellung der Erregeranordnung zeigt, sind beide Kolben-/ Zylindereinheiten 26, 27 mit Druck beaufschlagt (p=1). Somit befinden sich beide Stellgetriebe 16, 17 in der Endlage A. Die absoluten Winkelpositionen der ersten Unwucht 11 ist bei +270° und die Winkelposition der zweiten Unwucht 12 ist bei 0° wiedergegeben.
-
In der dargestellten absoluten Winkelposition der beiden Unwuchten 11, 12 weist der erste Kraftvektor 30 der ersten Unwucht 11 entgegen der Vorwärtsfahrtrichtung V. Der zweite Kraftvektor 31 der zweiten Unwucht 12 weist nach oben. Abhängig vom aktuellen Drehwinkel bei der Rotation der beiden Wellen 9, 10 bzw. der beiden Unwuchten 11, 12 ergibt die Überlagerung der beiden Kraftvektoren 30, 31 einen resultierenden Kraftvektor 32, der eine vertikale und eine horizontale Komponente aufweist, und der unter einem Winkel von ca. 45° nach hinten entgegen der Vorwärtsfahrtrichtung V geneigt ist. Die Erregeranordnung versetzt die Vibrationsplatte 1 somit in eine stabile Rückwärtsfahrt, da sich beide Stellgetriebe 16, 17 auch bei dieser Ansteuerung in einer stabilen ersten Endlage A befinden.
-
Das dritte Ausführungsbeispiel gemäß 10 unterscheidet sich vom ersten Ausführungsbeispiel gemäß 2 bis 5 dadurch, dass die Zapfen 22, 23 um 90° winkelversetzt in den Wellen 9 bzw. 10 angeordnet sind. Während sie in der Darstellung von 2 bis 5 senkrecht zur Zeichenebene verlaufen, liegen sie beim dritten Ausführungsbeispiel in der Zeichenebene. 10 veranschaulicht eine Betriebsstellung der Erregeranordnung, bei welcher die erste Kolben-/ Zylindereinheit 26 mit Druck beaufschlagt ist und sich das erste Stellgetriebe 16 in der ersten Endlage A befindet. Die zweite Kolben-/ Zylindereinheit 27 ist drucklos und das zweite Stellgetriebe 17 befindet sich in der zweiten Endlage B. Der auf der ersten Kolbenstange 18 angebrachte Zapfen 22 ist im Längsschlitz 25 geführt, der in der ersten Welle 9 ausgebildet ist, um die erste Kolbenstange 18 drehfest in der ersten Welle 9 zwischen den beiden Endlagen A, B verschieben zu können. In gleicher Weise ist der auf der zweiten Kolbenstange 19 angebrachte Zapfen 23 im Längsschlitz 24 geführt, der in der zweiten Welle 10 ausgebildet ist, um die zweite Kolbenstange 18 drehfest in der zweiten Welle 10 zwischen den beiden Endlagen A, B verschieben zu können. Da die beiden Zapfen 22, 23 mit ihren Enden in die erste bzw. zweite Wendelnut 21 bzw. 20 an den inneren Zylindermantelflächen der betreffenden Unwuchten 11, bzw. 12 eingreifen, bewirkt eine Verschiebung der Zapfen 22, 23 entlang der zugehörigen Längsschlitze 24, 25 einen Winkelversatz der Unwuchten 11, 12.
