DE1082072B

DE1082072B - Vibrating machine with lever arms

Info

Publication number: DE1082072B
Application number: DEW23471A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Hellmuth Weinrich
Original assignee: HELLMUTH WEINRICH DR ING
Current assignee: HELLMUTH WEINRICH DR ING
Priority date: 1958-06-10
Filing date: 1958-06-10
Publication date: 1960-05-19

Description

Schwingmaschine mit Hebelarmen Die Erfindung bezieht sich auf Schwingmaschinen - z. B. für Verwendung als Schwingmühlen, -siebe, -förderer, -brecher, -verdichter usw. -. bei denen zwei Massensysteme kreisförmig und gleichsinnig, aber um 180° phasenversetzt, im Massenausgleich gegenc-inander schwingen, wobei sie dem Fundament gegenüber auf weichen Stützfedern gelagert sind. Die zwei Massensysteme können beide als Nutzgeräte ausgebildet oder es kann das eine Massensystem Nutzgerät, das andere nur Gegengewicht sein.Vibrating machine with lever arms The invention relates to vibrating machines - e.g. B. for use as vibrating mills, sieves, conveyors, crushers, compressors etc. -. in which two systems of mass are circular and in the same direction, but around 180 ° phase-shifted, swinging against each other in mass balance, with the foundation opposite are mounted on soft support springs. The two mass systems can do both designed as utility devices or one mass system can be a utility device and the other just be a counterbalance.

Es sind solche Maschinen bekannt mit Antrieb durch Umbalancen oder mit Antrieb durch Excenterwelle, wobei die zwei Massensysteme durch Schwingfedern gegenseitig verspannt sein können und dann in Resonanz oder in Resonanznähe zueinander schwingen.There are known such machines with drive by imbalances or with drive by eccentric shaft, the two mass systems by oscillating springs can be mutually tense and then in resonance or in close proximity to each other swing.

Der Nachteil dieser Ausführungen besteht darin., daß Lager und Welle - besonders bei größeren Aggregaten - sehr hoch beansprucht werden. Die Umfangskräfte - entsprechend dem Drehmoment, das zur ZJbertragung der Nutzleistung erforderlich ist - werden sehr groß, weil ihr Hebelarm sehr klein ist und nur dem geringen Schwingkreisradius entspricht. Ohne Resonanz kommen hierzu noch die Fliehkräfte, die sich mit den Massenkräften etwa nach einem Kräfterechteck zusammensetzen. Bei Betrieb in Resonanz oder Resonanznähe werden die Fliehkräfte zwar unmittelbar in den Schwingfedern aufgenommen (und daher ganz bzw. zum großen Teil vom Antrieb ferngehalten), jedoch verbleiben die hohen Umfangskräfte. Außerdem sind Aufwand und Kosten für die Resonanz - gerade dort, wo sie wichtig wird, nämlich bei großen Aggregaten - sehr beträchtlich, und die als Arbeitsfedern wirkenden Schwingfedern müssen so große Dimensionen erhalten, daß sie schwer ausführbar sind und ihre Lebensdauer sehr vermindert wird. Bei Stahlfedern ist dann die Bruchgefahr groß, und bei Gummifedern sind Verschleiß, Dämpfung, Temperaturempfindlichkeit usw. sehr nachteilig. Ferner sind bei Umbalanceantrieb zur Resonanz und bei wechselnder Belastung der Maschine die Schwingungen meist sehr elliptisch und die Amplituden ungleich groß und labil.The disadvantage of these designs is. That the bearing and shaft - especially with larger units - are very heavily used. The circumferential forces - according to the torque required to transmit the useful power is - become very large because their lever arm is very small and only the small oscillating circle radius is equivalent to. Without resonance, there are also the centrifugal forces, which deal with the mass forces put together, for example, according to a force square. When operating in resonance or close to resonance the centrifugal forces are absorbed directly in the oscillating springs (and therefore completely or largely kept away from the drive), but the high ones remain Circumferential forces. In addition, there are effort and costs for the response - especially there, where it becomes important, namely with large aggregates - very considerable, and the Oscillating springs acting as working springs must have such large dimensions that that they are difficult to implement and their life is greatly reduced. With steel springs the risk of breakage is then great, and rubber springs are subject to wear, damping, temperature sensitivity etc. very disadvantageous. Furthermore, with imbalance drive to resonance and with changing Load on the machine, the vibrations are mostly very elliptical and the amplitudes unequal in size and unstable.

Erfindungsgemäß werden vorstehende Nachteile dadurch vermieden, daß der eigentliche Antrieb - mit Welle und Lagern - nicht unmittelbar, sondern über Hebelarme an den Massensystemen angreift. Auf diese Weise werden Umfangs- und Fliehkräfte an Welle und Lagern selbst wesentlich vermindert. Andererseits ist an den ummittelbaren Angriffsstellen dieser Kräfte eine solide Aufnahmeeinrichtung durch schwingende Gelenke vorgesehen. Dies können Kugelgelenke tnit zylindrischer Führung im Innern sein, wobei die Gleitgeschwindigkeit nur gering ist oder elastische Gelenke, z. B. mit Gummieinlage oder mit Stahlfederungen. Der Schwingdurchmesser kann bei den vorgenannten Ausführungen-soweit erforderlich-in einfacher Weise verändert werden.According to the invention, the above disadvantages are avoided in that the actual drive - with shaft and bearings - not directly, but via Attacks lever arms on the mass systems. In this way, circumferential and centrifugal forces significantly reduced on the shaft and bearings themselves. On the other hand, the immediate Points of application of these forces create a solid receiving device by vibrating Joints provided. This can be ball joints with a cylindrical guide inside be, the sliding speed is only low or elastic joints, z. B. with rubber insert or with steel springs. The swing diameter can be at the The above-mentioned versions-if necessary-can be changed in a simple manner.

In den Abbildungen sind Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Vorrichtung dargestellt.In the figures are exemplary embodiments of the invention Device shown.

Abb. 1 zeigt eine Ausführung, bei der die inneren schwingenden Gelenke 3 der rohrartig ausgebildeten Hebelarme 5 und 6 dem einen Massensystem 1, die äußeren schwingenden Gelenke 4 dem anderen Massensystem 2 zugeordnet sind. 7 und 8 sind die Stützfedern der Massensysteme gegenüber dem Fundament. Die Antriebswellen 9 und 10 sind innerhalb der rohrartigen Hebelarme 5 und 6 gelagert und tragen die Kupplungsstücke 11 und 12, verbunden durch den Gelenkzapfen 13. Die Kupplungsstücke sind außerdem verbunden durch das gelenkige Ver stellstück 14, das gegebenenfalls auswechselbar oder in seiner Länge veränderbar ist, um den Schwingdurchmesser z. B. nach Art eines Stangenschlosses einzustellen. Der Antrieb erfolgt über eine Gelenkwelle 15 vom Motor 16 aus. Nicht dargestellt ist eine Vorrichtung üblicher Art, die - bei Ausführung der schwingenden Gelenke 3 und 4 als Gleitgelenke - ein Mitdrehen der Hebelarme 5 und 6 verhindert. Ferner kommen in diesem Falle Staubbälge um die schwingenden Gelenke.Fig. 1 shows an embodiment in which the inner oscillating joints 3 of the tubular lever arms 5 and 6 the one mass system 1, the outer oscillating joints 4 are assigned to the other mass system 2. 7 and 8 are the support springs of the mass systems opposite the foundation. The drive shafts 9 and 10 are mounted within the tubular lever arms 5 and 6 and carry the Coupling pieces 11 and 12, connected by the pivot pin 13. The coupling pieces are also connected by the articulated Ver adjuster 14, which may be is exchangeable or variable in length to adjust the swing diameter z. B. set in the manner of a rod lock. It is driven by a cardan shaft 15 from engine 16. A device of the usual type is not shown, which - if the oscillating joints 3 and 4 are designed as sliding joints - a co-rotation the lever arms 5 and 6 prevented. Furthermore, dust bellows come around in this case swinging joints.

Abb. 2 zeigt eine weitere Ausführung der Schwingmaschine, bei der ein inneres schwingendes Gelenk 23 und ein äußeres schwingendes Gelenk 24 der Hebelarme 25 und 26 dem einen Massensystem 21, die zwei anderen schwingenden Gelenke 123 und 124 entsprechend dem anderen Massensystem 22 zugeordnet sind. 27 und 28 sind wiederum die Stützfedern der Massensysteme gegenüber dem Fundament. Die Antriebswellen 29 und 30 sind innerhalb der rohrartigen Hebelarme 25 und 26 gelagert. An den inneren Enden dieser Antriebswellen befinden sich die Kupplungsstücke 31 und 32, verbunden durch das gelenkartige Verstellstück 33. Durch Veränderung dessen Länge (oder durch Auswechseln) kann bei Bedarf der Schwingdurchmesser eingestellt werden. Der Antrieb vom Motor 35 aus erfolgt über die Gelenkwelle 34 zu einer der Antriebswellen 29 oder 30.Fig. 2 shows another embodiment of the vibrating machine in which an inner swinging hinge 23 and an outer swinging hinge 24 of the lever arms 25 and 26 the one mass system 21, the two other oscillating joints 123 and 124 are assigned according to the other mass system 22. 27 and 28 are again the support springs of the mass systems opposite the foundation. The drive shafts 29 and 30 are supported within the tubular lever arms 25 and 26. On the inside The coupling pieces 31 and 32 are connected at the ends of these drive shafts by the joint-like adjusting piece 33. By changing its length (or by Exchange) the swing diameter can be adjusted if necessary. The drive from the engine 35 from takes place via the cardan shaft 34 to one of the drive shafts 29 or 30.

Abb. 3 zeigt schließlich eine dritte Ausführungsart, die sich besonders für Schwingmaschinen eignet, die in Richtung der Schwingungsebene lang gestreckt sind (z. B. für Siebe und Förderer). Hierbei sind in den zwei Massensystemen 41 und 42 vier Hebelarme 43, 44, 45 und 46 angeordnet, mit je drei schwingenden Gelenken. Während je zwei äußere schwingende Gelenke an den Massensvstemen sitzen, befindet sich je ein inneres schwingendes Gelenk in einem Rahmen 47. Dieser enthält einen Unbalanceantrieb mit der Welle 48 und den Unbalan.cen 49 und 50. Die Welle 48 wird über die Gelenkwelle 51vom Motor 52 aus angetrieben. Die Stützfedern unterhalb der horizontal gedachten Konstruktion für die zwei Massensysteme sowie für den Rahmen 47 sind nicht dargestellt.Finally, Fig. 3 shows a third embodiment, which is particularly suitable for vibrating machines that are elongated in the direction of the vibration plane (e.g. for screens and conveyors). There are 41 in the two mass systems and 42 four lever arms 43, 44, 45 and 46 are arranged, each with three oscillating joints. While two outer swinging joints sit on the mass systems an inner swinging joint in a frame 47. This contains one Unbalance drive with the shaft 48 and the Unbalan.cen 49 and 50. The shaft 48 is Driven by the motor 52 via the cardan shaft 51. The support springs below the horizontally imagined construction for the two mass systems as well as for the frame 47 are not shown.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Vibrating machine with two mass systems, the are supported by soft support springs on the foundation and are circular and in the same direction, but offset by 180 °, swing against each other in mass balance. whereby the two: mass systems can be useful devices at the same time or a mass system as a utility device, the other can be designed as a counterweight, characterized in that, that the actual drive with shaft and bearings on the mass systems via lever arms attacks that with force-reducing translation on the mass systems by means of oscillating Joints as ball joints or as elastic joints with rubber inserts or are designed with steel suspension, are arranged.

2. Device according to claim 1, characterized in that two lever arms each with two oscillating joints are tubular that the inner joints are one, the outer joints are assigned to the other mass system that the lever arms on the same side are deflected that a shaft is mounted in each lever arm that on one or the drive engages both shafts from the motor, via a cardan shaft, and that the two shafts form an obtuse angle with each other, the size of which the swing diameter depends on the coupling between the two inner Ends of the shaft is adjusted.

3. Device according to claim 1, characterized in that that two tubular lever arms each with two oscillating joints in the two: mass systems sit that there is an inner and an outer joint for one and the other two Joints are assigned to the other mass system that the lever arms according to different Sides with mutually parallel. Axes are deflected that in each lever arm is stored a while and that by means of the coupling piece between the inner At the end of the while the swing diameter is adjusted.

4. Apparatus according to claim 1, characterized in that two lever arms with two outer joints each sit in the mass systems and each with an inner joint in a frame, the contains an unbalance drive, the shaft of which is driven by the motor via a cardan shaft is, and that the size of the unbalance weights and thus the swing diameter adjustable is.