DE1235645B

DE1235645B - Pendulum vibrator

Info

Publication number: DE1235645B
Application number: DEV28865A
Authority: DE
Inventors: Michel Fontaine
Original assignee: VIBRATECHNIQUES
Current assignee: VIBRATECHNIQUES
Priority date: 1965-01-22
Filing date: 1965-07-12
Publication date: 1967-03-02

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY

DEUTSCHESGERMAN

PATENTAMTPATENT OFFICE

AUSLEGESCHRIFTEDITORIAL

Int. Cl.:Int. Cl .:

B06bB06b

Deutsche Kl.: 42 s -1/16 German class: 42 s - 1/16

Nummer: 1235 645Number: 1235 645

Aktenzeichen: V 28865 VI a/42 sFile number: V 28865 VI a / 42 s

Anmeldetag: 12. Juli 1965Filing date: July 12, 1965

Auslegetag: 2. März 1967Open date: March 2, 1967

Die Erfindung bezieht sich auf einen Pendelvibrator mit einem Vibrationen erzeugenden Rotor, welcher in einem Pendellager in einem in Vibration zu versetzenden Gehäuse gelagert ist und welcher, als Folge seiner Drehbewegung, eine konische Pendelbewegung ausführt. In der Nähe des freien Endes des Rotors befindet sich eine Drehfläche, die auf einer zum Pendellager konzentrischen Rollbahn des Gehäuses abrollt, wobei ein biegsamer elastischer Dichtungsring zwischen der Masse und dem Gehäuse unmittelbar unter dem Pendellager vorgesehen ist. Dabei ist die Frequenz der Pendelumdrehung des Rotors, d. h. die Frequenz der erzeugten Schwingungen, abhängig von dem Verhältnis zwischen den Durchmessern der Drehfläche und der Laufbahn, wobei die Frequenz um ein Vielfaches größer sein kann als die Rotationsgeschwindigkeit der Masse. The invention relates to a pendulum vibrator with a vibration generating rotor, which is mounted in a self-aligning bearing in a housing to be set in vibration and which, as a result its rotary motion, executes a conical pendulum motion. Near the free end of the rotor there is a rotating surface, which is on a roller path of the housing that is concentric to the self-aligning bearing unrolls, with a flexible elastic sealing ring between the mass and the housing directly is provided under the self-aligning bearing. Here is the frequency of the pendulum rotation of the rotor, i. H. the frequency of the generated vibrations, depending on the ratio between the diameters of the The surface of rotation and the track, whereby the frequency can be many times greater than the speed of rotation of the mass.

Bei dieser Art Vibratoren ist es selbstverständlich notwendig, das Pendellager sorgfältig zu schmieren. Der in dem Gehäuse meist unmittelbar unter dem Pendellager angebrachte weiche und elastische Dichtungsring unterliegt während des Betriebes des Vibrators auf Grund der hohen Frequenzen sehr starken Schlägen. Er verschleißt sehr schnell und muß häufig ausgewechselt werden. Sobald sein Verschleiß beginnt, läßt er eine geringe Menge Schmiermittel durchtreten, das an dem Rotor entlangläuft oder durch die Zentrifugalkraft gegen die Innenwand des Gehäuses geschleudert wird und schließlich die Laufbahn des Gehäuses erreicht, was bekanntlich zu Betriebsstörungen des Vibrators führt.With this type of vibrator it is of course necessary to carefully lubricate the self-aligning bearing. The soft and elastic sealing ring, which is usually fitted in the housing directly below the self-aligning bearing is subject to very strong effects during operation of the vibrator due to the high frequencies Blows. It wears out very quickly and has to be replaced frequently. As soon as its wear and tear begins he lets pass a small amount of lubricant that runs along the rotor or is thrown by the centrifugal force against the inner wall of the housing and finally the raceway of the housing, which is known to lead to malfunctions of the vibrator.

Es ist auch ein Pendelvibrator mit einer pendelfest am oberen Ende des Vibratorgehäuses gelagerten Motorwelle bekannt, mit der ein in Richtung der Umlaufachse verhältnismäßig kurz ausgebildeter Rotor durch eine flexible Welle verbunden ist. Etwa im mittleren Längenbereich des Rotors ist an diesem die Drehfläche in Form einer Ringnut ausgebildet, in die eine innere Auskragung des Vibratorgehäuses hineinragt und mit einer zentrischen Axialbohrung die Rollbahn bildet. Dieser bekannte Pendelvibrator weist unterhalb der Lagerung für die Motorwelle keinen elastischen Dichtungsring, sondern an der oberen Stirnfläche der Auskragung eine ringförmige Sammelrinne auf, durch die längs der inneren Gehäusewandung aus der Lagerung ausströmende Schmiermittel von der Rollbahn bzw. Drehfläche abgelenkt und durch Kanäle der Auskragung in den Gehäusebereich unterhalb der Drehfläche abgeleitet werden sollen. Diese Sammelrinne unterbindet jedoch nicht das Netzen der Drehfläche und Rollbahn durch die Schmiermittel, falls diese längs der flexiblen Welle PendelvibratorIt is also a pendulum vibrator with a pendulum mounted on the top of the vibrator housing Motor shaft known, with a relatively short in the direction of the axis of rotation Rotor is connected by a flexible shaft. Approximately in the middle length range of the rotor is on this the rotating surface is designed in the form of an annular groove into which an inner projection of the vibrator housing protrudes and forms the runway with a central axial bore. This known pendulum vibrator has There is no elastic sealing ring below the bearing for the motor shaft, but on the upper one The end face of the projection has an annular collecting channel through which along the inner housing wall Lubricant flowing out of the storage is deflected from the runway or rotating surface and are diverted through channels of the projection into the housing area below the rotating surface should. However, this collecting channel does not prevent the meshing of the rotating surface and runway through the Lubricant, if this pendulum vibrator along the flexible shaft

Anmelder:
Vibratechniques S. A., ParisApplicant:
Vibratechniques SA, Paris

Vertreter:Representative:

Dipl.-Ing. A. GrüneckerDipl.-Ing. A. Grünecker

und Dr.-Ing. H. Kinkeldey, Patentanwälte,and Dr.-Ing. H. Kinkeldey, patent attorneys,

München 22, Maximilianstr. 43Munich 22, Maximilianstr. 43

Als Erfinder benannt:Named as inventor:

Michel Fontaine,Michel Fontaine,

Boisemont, Seine-et-Oise (Frankreich)Boisemont, Seine-et-Oise (France)

Beanspruchte Priorität:Claimed priority:

Frankreich vom 22. Januar 1965 (3002)France of January 22, 1965 (3002)

und des Rotors nach abwärts strömen. Außerdem besteht die Möglichkeit, daß die in den unteren Gehäusebereich abgeleiteten Schmiermittel wiederum auf die Rollbahn bzw. die Drehfläche zurückgelangen, wenn der untere Gehäuseteil nicht regelmäßig von den Schmiermittelansammlungen entleert bzw. der Vibrator während der Stillstandszeiten horizontal oder sogar mit nach aufwärts weisendem freien Gehäuseende abgelegt wird.and the rotor flow downwards. There is also the possibility that the in the lower housing area diverted lubricants are returned to the runway or the rotating surface, if the lower part of the housing is not regularly emptied of the accumulated lubricant or the vibrator horizontally or even pointing upwards during downtimes is placed on the free end of the housing.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es nun, diesen Nachteil auszuräumen und gleichzeitig ein weniger häufiges Auswechseln des Dichtungsringes zu gewährleisten und somit die Verwendung dieser Art von Vibratoren wirtschaftlicher zu machen.The object of the present invention is now to eliminate this disadvantage and at the same time one to ensure less frequent replacement of the sealing ring and thus the use of this Make kind of vibrators more economical.

Zu diesem Zweck ist gemäß der Erfindung vorgesehen, daß entweder auf dem Rotor oder an der Innenwand des Gehäuses, und vorteilhaft an beiden zwischen dem Dichtungsring und jeweils der Drehfläche des Rotors oder der Laufbahn des Gehäuses mindestens ein Hindernis angeordnet ist, das so ausgebildet ist, daß es das Schmiermittel auffangen kann, das durch den Dichtungsring hindurchtreten könnte.For this purpose it is provided according to the invention that either on the rotor or on the Inner wall of the housing, and advantageously on both between the sealing ring and in each case the rotating surface of the rotor or the track of the housing at least one obstacle is arranged, which is designed is that it can catch the lubricant that might pass through the sealing ring.

Das konstruktiv einfach sowie ohne großen Kostenaufwand am Rotor und/oder an der Innenwand des Gehäuses anbringbare Hindernis für die Schmiermittel unterbindet deren Vordringen zum unteren Gehäuseende, in dessen Bereich die Rollbahn für die Drehfläche des Rotors angeordnet ist. Drehfläche und Rollbahn bleiben daher auch dann trocken, wenn der Vibrator während der Stillstandszeiten horizontalThis is structurally simple and without great expense on the rotor and / or on the inner wall of the Housing attachable obstacle for the lubricant prevents their penetration to the lower Housing end, in the area of which the runway for the rotating surface of the rotor is arranged. Rotating surface and The runway therefore remains dry even if the vibrator is horizontal during downtimes

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oder mit nach aufwärts weisendem freiem Gehäuseende abgelegt wird.or with the free end of the housing pointing upwards.

Vorteilhaft ist es, wenn das Hindernis oder die Hindernisse einen absorbierenden Stoff aufweisen, der das aufgefangene Schmiermittel aufnimmt.It is advantageous if the obstacle or obstacles have an absorbent material, which absorbs the collected lubricant.

Die Absorption der Schmiermittel unterbindet deren Sprühverteilung infolge des Rotorumlaufs bzw. der Schwingungen des Vibratorgehäuses.The absorption of the lubricants prevents their spray distribution as a result of the rotor rotation or the vibrations of the vibrator housing.

Eine mögliche Ausführungsform der Erfindung ist auf der Zeichnung dargestellt.One possible embodiment of the invention is shown in the drawing.

Der Vibrator weist ein röhrenförmiges Gehäuse 1 auf, in dem ein Rotor 2 in einem Pendelkugellager 3 gelagert ist. Der Rotor 2 wird über eine biegsame Motorwelle 4 in Drehung versetzt. An seinem freien Ende ist eine kcgclstuinpfförmige Fläche 5 ausgebildet, die in einer Laufbahn 6 mit einer entsprechenden Form in dem Gehäuse 1 an dem dem Pendelkugellager 3 gegenüberliegenden Ende umlaufen kann.The vibrator has a tubular housing 1 in which a rotor 2 is mounted in a self-aligning ball bearing 3 is stored. The rotor 2 is set in rotation via a flexible motor shaft 4. At his free At the end there is a kcgclstuinpff-shaped surface 5, in a raceway 6 with a corresponding shape in the housing 1 on the dem Self-aligning ball bearings 3 opposite end can rotate.

Wenn der Rotor 2 über die Welle 4 in Drehung versetzt wird, bewirkt das geringste Ungleichgewicht, daß die stumpfkegelige Fläche 5 gegen die Laufbahn 6 des Gehäuses 1 anliegt und auf dieser abrollt, wobei sie durch die entwickelte Zentrifugalkraft auf dei Laufbahn 6 bleibt. Der Rotor 2 beschreibt dann eine konische Pendelbewegung und leitet Schwingungen ein, deren Frequenz der Anzahl der auf der Lauffläche 6 durch den Rotor 2 ausgeführten Umdrehungen entspricht und die eine Funktion der Umdrehungsgeschwindigkeit des Rotors um seine eigene Achse einerseits und des Verhältnisses der jeweiligen Durchmesser der stumpfkegeligen Fläche 5 und der Laufbahn 6 andererseits ist und vielfach größer sein kann als die Umdrehungsgeschwindigkeit des Rotors 2 um seine eigene Achse.When the rotor 2 is set in rotation via the shaft 4, the slightest imbalance causes that the frustoconical surface 5 rests against the raceway 6 of the housing 1 and rolls on this, wherein it remains on the raceway 6 due to the developed centrifugal force. The rotor 2 then describes a conical pendulum motion and initiates vibrations, the frequency of which is the number of those on the tread 6 corresponds to the revolutions carried out by the rotor 2 and which is a function of the speed of rotation of the rotor around its own axis on the one hand and the ratio of the respective The diameter of the frustoconical surface 5 and the raceway 6 on the other hand is and can be many times larger can be called the speed of rotation of the rotor 2 around its own axis.

Wenn der Reibungskoeffizient zwischen der stumpfkegeligen Fläche 5 des Rotors 2 und der Lauffläche 6 des Gehäuses 1 Null oder sehr klein wäre, würde die Fläche 5 auf der Laufbahn 6 gleiten, anstatt zu rollen, und der Rotor 2 würde sich um seine eigene Achse drehen, ohne konische Pendelschwingungen auszuführen, und zwar ohne Schwingungen einzuleiten. Daher müssen sowohl die Fläche 5 als auch die Laufbahn 6 sehr trocken gehalten und vor Schmiermittel geschützt werden. Das Pendelkugellager 3 hingegen muß sehr sorgfältig geschmiert werden. Daher ist gewöhnlich zwischen dem Gehäuse 1 und der Masse 2 unmittelbar nach dem Kugelgelenklager 3 ein Dichtungsring 7 vorgesehen, um zu verhindern, daß das dem Lager 3 zugeführte Schmiermittel in die Laufbahn 6 des Gehäuses 1 oder auf die stumpfkegelige Fläche 5 des Rotors 2 gerät. Wie aber schon erwähnt, verschleißt dieser Dichtungsring sehr schnell und läßt schon bald kleine Mengen Schmiermittel durchtreten, das an der Masse 2 herunterläuft oder durch die Zentriefugalkraft gegen die Innenwand des Gehäuses 1 geschleudert wird und dann auf die Fläche 5 oder in die Laufbahn 6 vordringen könnte.When the coefficient of friction between the frustoconical surface 5 of the rotor 2 and the running surface 6 of the housing 1 would be zero or very small, the surface 5 would slide on the raceway 6 instead of rolling, and the rotor 2 would rotate on its own axis without performing conical pendulum oscillations, without introducing vibrations. Therefore, both the surface 5 and the raceway 6 must be kept very dry and protected from lubricants. The self-aligning ball bearing 3, however must be lubricated very carefully. Therefore, there is usually between the housing 1 and the ground 2 Immediately after the ball joint bearing 3, a sealing ring 7 is provided to prevent the the bearing 3 supplied lubricant in the raceway 6 of the housing 1 or on the frustoconical Surface 5 of the rotor 2 device. But as already mentioned, this sealing ring wears out very quickly and leaves Small amounts of lubricant soon pass through and run down mass 2 or due to centrifugal force is thrown against the inner wall of the housing 1 and then onto the surface 5 or in the career 6 could advance.

Um diesem Mißstand vorzubeugen, sind gemäß der Erfindung auf der Masse 2 und an der Innenwand des Gehäuses 1 rinnenförmige Ölfänger 8, 9 vorgesehen, in deren unterem Teil ein absorbierender Stoff 10 angeordnet ist.In order to prevent this situation, according to the invention, on the mass 2 and on the inner wall of the housing 1 channel-shaped oil trap 8, 9 is provided, in the lower part of an absorbent Fabric 10 is arranged.

Durch diese Anordnung wird das durch den Dichtungsring hindurchtretende Schmiermittel, das an dem Rotor 2 herunterläuft von dem Hindernis 9 aufgefangen und von dem in ihm vorgesehenen absorbierenden Stoff 10 zurückgehalten, während der durch die Drehbewegung des Rotors 2 und die daraus entstehende Zentrifugalkraft an die Innenwand des Gehäuses 1 geschleuderte Schmiermittel von dem Hindernis 8 aufgefangen und von dessen absorbierendem Stoff 10 zurückgehalten wird. Auf diese Weise kann bis zur vollständigen Sättigung des absorbierenden Stoffes 10 in den Hindernissen 8, 9 kein Schmiermittel auf die Fläche 5 oder in die Laufbahn 6 vordringen. Das Auswechseln des Dichtungsringes 7 istBy this arrangement, the lubricant passing through the sealing ring, which is on the Rotor 2 runs down from the obstacle 9 and caught by the absorbent provided in it Substance 10 retained during the by the rotational movement of the rotor 2 and the resulting Centrifugal force thrown on the inner wall of the housing 1 from the lubricant Obstacle 8 caught and its absorbing Fabric 10 is retained. In this way, the absorbent can be completely saturated As a result of the substance 10 in the obstacles 8, 9, no lubricant can penetrate onto the surface 5 or into the track 6. The replacement of the sealing ring 7 is

ao also weniger oft notwendig, und die Verwendung des Vibrators wird wirtschaftlicher.ao less often necessary and the use of the vibrator becomes more economical.

Selbstverständlich kann die Erfindung vielfach abgewandelt weiden, ohne deshalb den Rahmen der Erfindung zu verlassen. So können die Hindernisse 8, 9 nicht vorspringend sondern als Ausnehmungen in der Masse 2 oder in dem Gehäuse 1 oder in beiden ausgebildet sein. Ie nach Art des verwendeten Schmiermittels und je nach den Umdrehungsgeschwindigkeiten der Masse, kann das eine oder andere Hindernis möglicherweise in Fortfall kommen. Schließlich könnte man auf dem Rotor 2 oder dem Gehäuse 1 oder auf beiden mehrere Hindernisse hintereinander vorsehen.Of course, the invention can be modified in many ways without leaving the scope of the Invention to leave. Thus, the obstacles 8, 9 cannot protrude but rather as recesses be formed in the mass 2 or in the housing 1 or in both. Ie according to the type of used Lubricant and depending on the speed of rotation of the mass, one thing can be or other obstacle may come to an end. Finally, on the rotor 2 or the housing 1 or provide several obstacles one behind the other on both.

Sämtliche aus der Beschreibung und der Zeichnung einschließlich deren konstruktive Einzelheiten hervorgehenden Merkmale können auch in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein.All from the description and the drawing, including their structural details The resulting features can also be essential to the invention in any combination.

Claims

Patent claims:

1. Pendulum vibrator with a rotor which is mounted in a self-aligning bearing in a housing, wherein a flexible elastic sealing ring between the rotor and the housing immediately below the self-aligning bearing is provided, characterized in that either on the rotor (2) or on the inner wall of the housing (1) or advantageously on both between the sealing ring (7) and the raceway (6) of the housing

at least one oil trap (8, 9) is arranged.

2. Pendulum vibrator according to claim 1, characterized in that the one or more oil traps (8, 9) have an absorbent material that absorbs the collected lubricant.

Considered publications:
German Auslegeschrift No. 1107 976;
Belgian patent specification No. 526 773.

1 sheet of drawings