DE1194187B

DE1194187B - Motor rattle

Info

Publication number: DE1194187B
Application number: DES59583A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Gerhard Kessler
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1958-08-27
Filing date: 1958-08-27
Publication date: 1965-06-03

Description

Motorrüttler Die Erfindung betrifft einen Motorrüttler mit einem auf einer angetriebenen Welle angeordneten unterteilten Unwuchtsystem, bei dem eine Teilunwucht fest und eine mit dieser Teilunwucht geschwindigkeitabhängig sich koppelnde lose Teilunwucht vorgesehen ist.Motor vibrator The invention relates to a motor vibrator with a a driven shaft arranged subdivided imbalance system, in which a Partial unbalance fixed and a speed-dependent coupling with this partial unbalance loose partial unbalance is provided.

Derartige Motorrüttler finden praktisch auf allen Gebieten der Technik Verwendung. Sie sind in der Weise ausgebildet, daß auf den beiden Wellenenden des Motors je eine Unwucht befestigt ist. Die Größe der Rüttelkräfte hängt bei gegebener Drehzahl von der Größe der Unwuchtmasse und ihrem Schwerpunktabstand von der Drehachse ab. Da die Unwuchten bei stillstehendem Motor stets ihre tiefstä Lage einnehmen, so muß der Motor beim Anlauf ein sehr hohes Moment aufbringen, da sofort eine nicht unbeträchtliche Hubarbeit zu leisten ist. Das Anlaufmoment ist bei derartigen Antrieben erheblich größer als das Motormoment während des Betriebes, so daß die Antriebsmotoren bisher überdimensioniert werden müssen. Damit ist auch die Stromaufnahme des Motors beim Anlauf recht bedeutend, was insbesondere dann ins Gewicht fällt, wenn kein Ortsnetz zum Anschluß zur Verfügung steht, sondern die Speisung des Motors von einem besonderen Stromaggregat vorgenommen werden muß. Dieses Aggregat muß daher ebenfalls entsprechend groß ausgelegt werden.Such motor vibrators can be found in practically all areas of technology Use. They are designed in such a way that on the two shaft ends of the Motor is attached to an imbalance. The magnitude of the shaking forces depends on the given Speed depends on the size of the unbalanced mass and its distance from the center of gravity from the axis of rotation away. Since the unbalances always assume their lowest position when the engine is at a standstill, so the motor has to generate a very high torque when it starts, since one does not immediately insignificant lifting work is to be performed. The starting torque is with such drives considerably greater than the engine torque during operation, so that the drive motors previously had to be oversized. This is also the current consumption of the motor Quite important when starting up, which is particularly important if none Local network for connection is available, but the supply of the motor from one special generator must be made. This unit must therefore also be designed accordingly large.

Es ist bereits bekannt, die Unwuchten zu unterteilen und nacheinander zur Wirkung zu bringen, und zwar in der Weise, daß man in einen exzentrisch auf der Motorwelle angeordneten Zylinder Eisenpulver lose unterbringt. Diese Anordnung hat aber den Nachteil, daß das Gewicht des Eisenpulvers während des Anlaufs eine der Exzentrizität des Zylinders proportionale Strecke gehoben werden muß. Diese zusätzliche Totlast bedeutet aber eine Erschwerung des Anlaufs.It is already known to subdivide the imbalances and one after the other to bring about effect, in such a way that one is eccentric on the cylinder arranged on the motor shaft loosely accommodates iron powder. This arrangement but has the disadvantage that the weight of the iron powder during startup a The distance proportional to the eccentricity of the cylinder must be lifted. These however, additional dead load makes startup more difficult.

Es ist weiterhin bereits eine Vorrichtung zur Vermeidung von Schwingungen im Bereich kritischer Drehzahlen bei rotierenden Unwuchtvibratoren bekannt. Hierbei ist wesentlich, daß ein bestimmter Drehzahlbereich sehr schnell durchfahren wird. Um dies zu erreichen, wird hier der Abstand der Schwungmassen von der Vibratorwelle und damit die Rüttelkraft ab einer bestimmten Drehzahl rasch vergrößert. Die dadurch hervorgerufene schlagartige Vergrößerung des Schwungmomentes ist aber mechanisch nicht leicht zu beherrschen.It is also a device for avoiding vibrations known in the area of critical speeds in rotating unbalance vibrators. Here it is essential that a certain speed range is passed through very quickly. In order to achieve this, the distance between the centrifugal masses and the vibrator shaft is used here and thus the shaking force increases rapidly from a certain speed. The thereby The sudden increase in the moment of inertia caused is mechanical not easy to master.

Ferner ist ein Schwingungserzeuger für oberhalb der kritischen Schwingungsdrehzahl arbeitende Vorrichtungen bekannt, bei dem ein Schwunggewicht auf einer in Umlauf gesetzten hohlzylindrischen Fläche, deren Achse nicht senkrecht steht, lose gelagert und in Berührung mit der Fläche gehalten wird. Bei dieser Anordnung fehlt jedoch eine zur Einleitung der Rüttelschwingungen dienende Erregerunwucht.There is also a vibration generator for above the critical vibration speed working devices known in which a swing weight on a in circulation set hollow cylindrical surface, the axis of which is not perpendicular, stored loosely and held in contact with the surface. However, this arrangement is absent an exciter unbalance which is used to initiate the shaking vibrations.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, die Nachteile der bekannten Anordnungen zu vermeiden und bei einem Motorrüttler mit einem auf der angetriebenen Welle angeordneten unterteilten Unwuchtsystem einen sanften und leichten Anlauf zu ermöglichen. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Schwerpunkt der losen Teilunwucht stets gleichen oder annähernd gleichen Abstand von der Wellenachse aufweist.The object of the invention is to overcome the disadvantages of the known Avoid arrangements and with a motor vibrator with one on the driven The subdivided imbalance system arranged on the shaft ensures a smooth and easy start-up to enable. According to the invention, this object is achieved in that the focus the loose partial unbalance is always the same or approximately the same distance from the shaft axis having.

Zur Unterstützung der übertragung der Rotation der Erregerunwuchten auf die anderen Teilunwuchten können dabei nach einem weiteren Merkmal der Erfindung die Teilunwuchten über Reibungskupplungen miteinander in Verbindung stehen.To support the transmission of the rotation of the exciter imbalances on the other partial imbalances can according to a further feature of the invention the partial imbalances are connected to one another via friction clutches.

Eine besonders günstige Ausführungsform des Motorrüttlers ergibt sich dadurch, daß die mit der angetriebenen Welle fest verbundene Teilunwucht auf einer Trommel angeordnet ist und die andere Teilunwucht lose in der Trommel vorzugsweise als Kugelfüllung untergebracht sind. Hierdurch erhält man eine hohe Reibung zwischen den einzelnen Teilunwuchten.A particularly favorable embodiment of the motor vibrator results in that the part unbalance firmly connected to the driven shaft on one Drum is arranged and the other part unbalance loosely in the drum preferably are housed as a ball filling. This results in a high level of friction between the individual partial imbalances.

Die Kopplung der umlaufenden mit den schwingenden Massen kann in einfachster Weise dadurch begünstigt werden, daß der das Unwuchtsystem antreibende Antriebsmotor zusammen mit dem angetriebenen Gerät vorzugsweise allseitig schwingbar gelagert ist.The coupling of the rotating masses with the oscillating masses can be carried out in the simplest possible way Way be favored by the fact that the drive motor driving the imbalance system together with the driven device, it is preferably mounted so that it can swing on all sides is.

An Hand der zwei Ausführungsbeispiele darstellenden Zeichnung soll die Erfindung näher erläutert werden.On the basis of the drawing depicting two exemplary embodiments the invention will be explained in more detail.

F i g. 1 zeigt einen Motorrüttler mit auf der Motorwelle angeordneten Schwunggewichten; F i g. 2 zeigt eine Seitenansicht mit in je einer Trommel umlaufenden Schwunggewichten; F i g. 3 zeigt eine Vorder- und Seitenansicht einer als Trommel ausgebildeten Unwucht.F i g. 1 shows a motor vibrator with arranged on the motor shaft Swing weights; F i g. 2 shows a side view with one in each case Drum rotating flyweights; F i g. 3 shows a front and side view an imbalance designed as a drum.

Der Motorrüttler gemäß F i g. 1 besteht aus dem eigentlichen Motor 1 und den beidseitig angeordneten Unwuchtsystemen 2 und 3. Mit 4 ist das gemeinsame Gehäuse bezeichnet, das mit einer Konsole 5 auf federnden Elementen 6, z. B. Federn, Gununipuffer, od. dgl., ruht. Mit 7 ist das Ständerpaket und mit 8 der Läufer bezeichnet, welcher auf der in dem Gehäuse 1 gelagerten Welle 9 befestigt ist. Zu beiden Seiten des Läufers 8 ist auf der Welle 9 je eine Unwucht 10 und 11 angebracht.The motor vibrator according to FIG. 1 consists of the actual motor 1 and arranged on both sides unbalance systems 2 and 3. With 4 is designated the common housing on resilient members 6, such a console. 5 B. springs, Gununipuffer, or the like., Rests. 7 with the stator assembly and 8 with the rotor, which is attached to the shaft 9 mounted in the housing 1. On both sides of the rotor 8 an imbalance 10 and 11 is attached to the shaft 9.

Es sind nun auf der Welle 9 zwei weitere Schwunggewichte 12 und 13 angeordnet, die aber nicht fest mit der Welle verbunden, sondern auf dieser drehbar gelagert sind. Es sind also die zur Erzeugung einer bestimmten Rüttelkraft erforderlichen Schwungmassen unterteilt. Vorzugsweise wird man die Schwungmasse 12 kleiner als die Schwungmasse 10 machen. Zwischen beiden Schwungmassen befindet sich eine Einrichtung 14, vorzugsweise ein Reibbelag, der durch die Feder 15 die Masse 12 bzw. 13 gegen die Masse 10 bzw. 11 drückt und so auf die Masse 12 bzw. 13 ein Drehmoment ausübt. Statt der Reibungsbeläge kann auch die Drehmomentübertragung durch eine Flüssigkeit oder eine Kugelfüllung erfolgen.There are now two further flywheels 12 and 13 arranged on the shaft 9, but they are not fixedly connected to the shaft, but are rotatably mounted on it. The centrifugal masses required to generate a certain vibration force are therefore subdivided. The flywheel 12 will preferably be made smaller than the flywheel 10. Between the two centrifugal masses there is a device 14, preferably a friction lining, which by means of the spring 15 presses the mass 12 or 13 against the mass 10 or 11 and thus exerts a torque on the mass 12 or 13. Instead of the friction linings, the torque can also be transmitted by a liquid or a ball filling.

Die Wirkungsweise des erfindungsgemäßen Motorrüttlers ist wie folgt: Beim Anlaufen des Motors werden vorerst nur die beiden Schwunggewichte 10 und 11 mitgenommen, während die Schwunggewichte 12 und 13 ihre räumliche Lage beibehalten. Mit steigender Drehzahl des Motors werden die Massen 12 und 13 durch die Reibung des Belages 14 oder die Flüssigkeit 17 oder Kugelfüllung in Drehung versetzt und außerdem die umlaufenden Unwuchten 10 und 11 in Schwingungen versetzt, welche die Unwuchten 12 und 13 zum Mitschwingen bringen, wodurch die Motorschwingungen wiederum verstärkt werden. Sie werden mit zunehmender Drehzahl durch die Schwingbewegung fester an die Unwuchten 10 und 11 gekoppelt und schließlich mit diesen synchron umlaufen, wobei sich die maximale Rüttelkraft ergibt. Die Reibungskraft des Belages 14 kann durch den einstellbaren Druck der Federn 15 auf den gewünschten Wert gebracht werden. Bei dieser Ausführung kann somit das erforderliche Anlaufdrehmoment gegenüber den bekannten Motorrüttlern um etwa die Hälfte vermindert werden. Der Motor kann also erheblich kleiner bemessen werden.The mode of operation of the motor vibrator according to the invention is as follows: When the motor starts up, only the two flyweights 10 and 11 are initially taken along, while the flyweights 12 and 13 maintain their spatial position. With increasing speed of the motor, the masses 12 and 13 are set in rotation by the friction of the lining 14 or the liquid 17 or ball filling and also set the rotating unbalances 10 and 11 in vibration, which cause the unbalances 12 and 13 to oscillate, whereby the Engine vibrations are in turn amplified. As the speed increases, they are coupled more tightly to the unbalances 10 and 11 by the oscillating movement and finally rotate synchronously with them, resulting in the maximum vibrating force. The frictional force of the lining 14 can be brought to the desired value by the adjustable pressure of the springs 15. With this design, the required starting torque can be reduced by about half compared to the known motor vibrators. The motor can therefore be made considerably smaller.

In F i g. 2 sind die Unwuchtgewichte in je einer umlaufenden oder feststehenden Trommel 16 untergebracht, die ganz oder teilweise mit einer Flüssigkeit 17 oder mit Kugeln gefüllt ist. Die Flüssigkeit 17 oder die Kugeln sollen ganz oder teilweise den Reibungsbelag 14 ersetzen.In Fig. 2, the imbalance weights are each housed in a rotating or stationary drum 16 which is completely or partially filled with a liquid 17 or with balls. The liquid 17 or the balls are intended to replace the friction lining 14 in whole or in part.

In F i g. 3 ist ein Ausführungsbeispiel dargestellt, bei dem das erforderliche Anlaufdrehmoment noch mehr erniedrigt werden kann, da die Erregerunwucht erheblich kleiner als die lose um die Antriebswelle angeordnete Unwucht gehalten werden kann. Mit 8 ist wiederum der Läufer und mit 9 die Antriebswelle bezeichnet. Auf der Antriebswelle9 ist eine Trommel 16 befestigt, auf der eine Erregerunwucht 18 fest angebracht ist. In der Trommel 16 sind als Teilunwuchten beispielsweise Kugeln 17 eingefüllt. Selbstverständlich kann an Stelle der Kugeln ein anderes abriebfestes Material oder eine Flüssigkeit, z. B. Öl, Quecksilber od. dgl., treten.In Fig. 3 shows an exemplary embodiment in which the required starting torque can be reduced even more, since the exciter unbalance can be kept considerably smaller than the unbalance loosely arranged around the drive shaft. 8 in turn denotes the rotor and 9 denotes the drive shaft. A drum 16, on which an exciter imbalance 18 is firmly attached, is attached to the drive shaft 9. Balls 17, for example, are filled into the drum 16 as partial imbalances. Of course, instead of the balls, another abrasion-resistant material or a liquid, e.g. B. oil, mercury or the like., Occur.

Wird der Motor eingeschaltet, so wird die Trommel in Drehung versetzt, wobei anfänglich nur das Gewicht 18 mit bewegt wird, während die Kugeln ihre räumliche Lage vorerst nicht wesentlich verändern. Würde das Zusatzgewicht 18 nicht vorhanden sein, so würden sich die Kugeln 16 mit zunehmender Geschwindigkeit in bekannter Weise gleichmäßig über dem Umfang der Trommel verteilen. Da jedoch der Motor durch das Zusatzgewicht 18 in Schwingungen versetzt wird, werden sich die Kugeln mit zunehmender Geschwindigkeit immer mehr um das Zusatzgewicht an der Innenseite der Trommel anhäufen, wie das rechte Bild der F i g. 3 zeigt. Die Schwingungen werden hierdurch immer mehr verstärkt und die Rüttelkräfte entsprechend zunehmen.If the motor is switched on, the drum is set in rotation, initially only the weight 18 is moved with, while the balls their spatial Do not change the situation significantly for the time being. If the additional weight 18 were not available be, then the balls 16 would become known with increasing speed Distribute evenly over the circumference of the drum. However, since the engine is through the additional weight 18 is made to vibrate, the balls will become with increasing Accumulate speed more and more around the additional weight on the inside of the drum, like the picture on the right in FIG. 3 shows. The vibrations are thereby always amplified more and the shaking forces increase accordingly.

Die Erregerunwuchten und die zum Mitschwingen gebrachten Unwuchten können auch in beliebig anderer Weise ausgebildet und angeordnet sein. Beispielsweise können die Unwuchten auch außerhalb des Motorgehäuses angeordnet sein. Sie können vom Motor auch ganz gelöst werden und mit diesen nur über einen flexiblen Antrieb in Verbindung stehen, wobei dann die Antriebswelle mit den Unwuchten elastisch gelagert wird.The exciter imbalances and the imbalances caused to oscillate can also be designed and arranged in any other way. For example the imbalances can also be arranged outside the motor housing. You can can also be completely detached from the motor and with this only via a flexible drive are in connection, the drive shaft then being elastically supported with the imbalances will.

Claims

Claims: 1. Motor vibrator with one driven on one Shaft arranged, subdivided imbalance system in which a partial imbalance is fixed and a loose partial unbalance coupled with this partial unbalance as a function of the speed is provided, characterized in that the focus of the loose partial unbalance always has the same or approximately the same distance from the shaft axis.

2. Motor vibrator according to claim 1, characterized in that the partial imbalances are over Friction clutches are in communication with one another.

3. Motor vibrator according to claim 1, characterized in that the partial unbalance firmly connected to the driven shaft is arranged on a drum and the other partial unbalance is loosely in the drum, is preferably accommodated as a ball or liquid filling. Into consideration printed publications: German Patent Specifications No. 532 828, 822 979; German Utility model no. 1730 869; U.S. Patent Nos. 2,531,706, 2,778,231; British U.S. Patent No. 782 330; Belgian patent specification No. 521403.