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Mechanischer Schwingungserzeuger für eine Rüttelwalze Die Erfindung
betrifft einen mechanischen Schwingungserzeuger für eine Rüttelwalze mit einem auf
der Innenseite eines kreisförmigen Führungsringes abrollenden Wälzkörper und mit
einem Mitnehmer, der auf einer den Führungsring durchgreifenden Antriebswelle befestigt
ist und den Wälzkörper seitlich umfaßt.
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Bei einem bekannten Schwingungserzeuger dieser Bauart ist der Wälzkörper
zylindrisch und mit einer durchgehenden Welle versehen, deren beide Enden in gabelähnliche
Ausnehmungen des Mitnehmers hineinragen, welche eine gewisse Bewegung der Rollkörper
in radialer Richtung gestatten.
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Bei einem derart ausgebildeten Schwingungserzeuger ist es schwierig,
den zylindrischen Wälzkörper und die ringförmige Rollbahn in solcher Weise herzustellen,
daß ein exaktes Durchmesserverhältnis an den beiden Enden des Wälzkörpers erhalten
wird. Wenn dies nicht der Fall ist, hat der Wälzkörper nämlich das Bestreben, sich
in axialer Richtung zu bewegen, was eine zusätzliche Belastung des Antriebsorgans
zur Folge hat. Hinzu kommt die Schwierigkeit, eine wirksame Schmierung der beiden
Wellenzapfen des Wälzkörpers und der damit zusammenwirkenden Berührungsflächen des
Mitnehmers durchzuführen.
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Es ist auch bekannt, zum Vibrieren von Gießformen Schwingungserzeuger
mit einer Kugel zu verwenden, die auf einer kreisförmigen Rollbahn abrollt und mit
Hilfe eines zur Bewegungsbahn der Kugel tangential zugeführten Luftstromes angetrieben
wird. Solche Schwingungserzeuger können aber nur Schwingungen mit verhältnismäßig
kleinen Amplituden erzeugen, da das Gewicht der Kugel in hohem Maße durch die Menge
der zur Verfügung stehenden Druckluft bestimmt, d. h. beschränkt wird. Für eine
Rüttelwalze sind Schwingungen mit größeren Amplituden und ein bewegliches Exzenterelement
mit größerem Gewicht erforderlich, so daß der Antrieb mittels Druckluft nicht ausreicht.
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Für Rüttelwalzen sind bisher vorzugsweise Schwingungserzeuger mit
einer an der Antriebswelle befestigten exzentrischen Masse verwendet worden, bei
denen die Schwingungskräfte auf dem Umweg über die Lager der Antriebswelle auf die
Walzentrommel übertragen werden. Dies führt zu hohen Beanspruchungen der Antriebswelle
und ihrer Lager.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zu beseitigen.
Die Erfindung betrifft einen mechanischen Schwingungserzeuger der eingangs genannten
Bauart für Rüttelwalzen, dem eine dem rauhen Betrieb einer Rüttelwalze zweckmäßig
angepaßte Bauart gegeben wird. Die Erfindung besteht darin, daß der Wälzkörper in
an sich bekannter Weise aus einer Kugel besteht und daß die Innenseite des Führungsringes
eine muldenförmige Laufrinne für die Kugel aufweist, deren Querschnittskrümmung
geringer ist als die Krümmung der Kugel und daß die die Kugel umgreifenden Teile
des Mitnehmers quer zur Laufrichtung der Kugel federnd ausgebildet sind.
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Durch diese Ausbildung des Schwingungserzeugers wird erreicht, daß
die Laufrinne des Führungsringes als Führung sowohl für die rotierende als auch
die axiale Bewegung der Kugel dient, wenn der Mitnehmer eine solche Geschwindigkeit
erreicht hat, daß die Kugel von der Zentrifugalkraft in die größte Umlaufbahn der
Laufrinne hineingepreßt wird, und daß Schläge und Stöße, die von der Bewegung der
Rüttelwalze auf einer unebenen Grundlage herrühren, nicht über die Kugel auf den
Mitnehmer übertragen werden können, sondern höchstens bewirken, daß die Kugel während
der unregelmäßigen Bewegung der Walze für einen kurzen Augenblick etwas von der
Mitte der Laufrinne abgehoben wird oder gezwungen wird, in einer Kreisbahn zu rotieren,
die im Verhältnis zu der Mittelebene der Laufrinne in axialer Richtung verschoben
ist. Da die Kugel eine sehr große Widerstandskraft gegen Schläge und Stöße in allen
Richtungen hat und da sie sich innerhalb der von der Form des Mitnehmers und der
Laufrinne bestimmten Grenzen frei bewegen kann, wird weder der Mitnehmer noch die
Kugel einer Abnutzung in so hohem Grad ausgesetzt, wie es der Fall wäre, wenn Rollkörper
und
Mitnehmer gemäß den bekannten Schwingungserzeugern dieser Art ausgebildet wären.
Ein weiterer Vorteil ist, daß das Schmieren der Oberfläche der Kugel und der mit
der Kugel zusammenwirkenden Teile der Laufrinne und des Mitnehmers leicht durch
Einbringen eines geeigneten Schmiermittels in die Laufrinne erfolgen kann, von wo
das Schmiermittel während der Rotation der Kugel auf der Bahn auf die übrigen Berührungsflächen
verteilt wird. Die Erfahrung hat gezeigt, daß ein Schwingungserzeuger gemäß der
Erfindung außerordentlich robust und betriebssicher ist und nur einer geringen Abnutzung
unterliegt, obgleich er im Stande ist, Vibrationen mit sehr großen Amplituden zu
erzeugen.
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Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist es zweckmäßig, daß der
Mitnehmer einen die Kugel mit Abstand umfassenden zylindrischen Ring aufweist, dessen
Achse im wesentlichen rechtwinklig zur Antriebswelle liegt und der mit zwei Blattfedern
an der Nabe des Mitnehmers befestigt ist.
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Durch die Blattfedern ist die federnde Nachgiebigkeit des Mitnehmers
quer zur Laufrichtung der Kugel gewährleistet.
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Der Schwingungserzeuger gemäß der Erfindung wird an Hand der Zeichnung
für ein Ausführungsbeispiel näher beschrieben. Dabei zeigt F i g. 1 einen Längsschnitt
durch die Walzentrommel einer Rüttelwalze mit einem Schwingungserzeuger gemäß der
Erfindung, F i g. 2 einen Querschnitt durch einen der in der Walzentrommel der Rüttelwalze
angeordneten Vibratoren nach der Linie 11-II in F i g. 1 und F i g. 3 ein Antriebsorgan
gemäß der Erfindung im Schnitt längs der Linie 111-11I in F i g. 2.
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In der Walzentrommel 2 sind zwei synchron arbeitende Schwingungserzeuger
in axialem Abstand voneinander angeordnet. Die beiden Schwingungserzeuger sind gleich
ausgebildet und umfassen jeder einen Führungsring 25, der von einem einwärts
gerichteten Flansch 26 der Walzentrommel 2 getragen wird. Der Führungsring
25 ist auf seiner Innenseite mit einer muldenförmigen Laufrinne 28 versehen,
die als Laufbahn für eine Kugel 27 dient und einen kreisbogenförmigen Querschnitt
besitzt, wobei der Bogen einen etwas größeren Durchmesser als die Kugel
27 aufweist. Die Tiefe der Laufrinne 28 nimmt somit fortschreitend
nach beiden Seiten der Laufrinne ab, und diese ermöglicht daher die Führung der
Kugel 27
während ihrer Rollbewegung, da die Kugel an dem Führungsring 25 unter
dem Einfluß der Zentrifugalkraft anliegt. Die Kugel 27 ist völlig frei beweglich
und wird durch einen auf einer Antriebswelle 12
befestigten Mitnehmer
29 längs des Führungsringes 25 geführt. Der Mitnehmer umfaßt einen
die Kugel 27 umgebenden Tragring 30, dessen Innenseite neben der Kugel
ebene Gleitlagerflächen aufweist, die, wenn die Kugel an dem Führungsring
25 anliegt, die Kugel in peripherer Richtung und etwa in deren halber Höhe
beeinflußt. Der Tragring 30 ist an zwei gegenüberliegenden Stellen mit Befestigungsansätzen
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versehen, die mit den unteren Enden zweier Blattfedern 32 verbunden sind.
Die Blattfedern verlaufen parallel zueinander und ragen von dem die Antriebswelle
12 umgebenden Teil des Mitnehmers 29 abwärts. Die Blattfedern
32 sind auch parallel zu der Laufrichtung der Kugel 27 ausgerichtet
und gestatten somit Bewegungen des Ringes 30 quer zum Führungsring 25, so
daß die Kugel während ihrer Bewegung eine geeignete Lage in der Laufrinne
28 einzunehmen vermag. Der die Antriebswelle 12 umgebende Teil des Mitnehmers
29 ist als eine die Welle umgreifende Klemmvorrichtung ausgebildet, deren
Lage auf der Welle somit je nach Wunsch eingestellt werden kann; dieser Teil ist
mit einer Stütze 33 versehen, die der von dem Ring 30 umgebenen Kugel zugewandt
ist und das Herausfallen derselben aus dem Ring verhindert, wenn die Welle
12 in einer Stellung stehenbleibt, bei der sich die Kugel 27 gerade am höchsten
Punkt des Führungsringes 25 befindet. Die Unwucht, die durch den Ring
30, dessen Achse etwa rechtwinklig zur Antriebswelle 12 steht, durch
die beiden Blattfedern 32 und durch deren Befestigungsmittel gegenüber der Antriebswelle
entsteht, wird dadurch beseitigt, daß der Teil des Mitnehmers 29, der diesen Teilen
bezüglich der Antriebswelle 12 diametral gegenüberliegt, als Gegengewicht
34 ausgebildet ist, so daß Schwingungen der Antriebswelle 12
infolge
ungleichmäßiger Massenverteilung verhindert werden. Die Vibrationen werden durch
die Kugel 27 erzeugt, die längs des Führungsringes 25 bewegt wird und deren
Gewicht unmittelbar von dem Führungsring getragen wird. Die Vibrationen werden somit
über die Flansche 26 dem Mantel der Walzentrommel 2 übermittelt.