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Die Erfindung bezieht sich auf eine Mehrmassenschwingvorrichtung,
die durch einen Kreisschwingerreger angetrieben ist. Aufgabe der Erfindung ist,
mittels einer solchen Vorrichtung geradlinige Schwingungen derart zu erzeugen, daß
diese Vorrichtung selbst in Ruhe bleibt.
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Es ist bekannt, geradlinig hin- und hergehende Schwingungen dadurch
zu erzeugen, daß man zwei Unwuchtmotoren mit einander parallelen Achsen synchron
gegensinnig betreibt (USA.-Patentschrift 2 200 724).
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Unter einem Unwuchtmotor ist hier eine Massenschwingvorrichtung verstanden,
die aus einem Elektromotor mit einer auf seiner Welle exzentrisch angeordneten Masse
besteht. Es ist auch bekannt, geradlinige Schwingungen mittels eines einzigen Unwuchtmotors
zu erzeugen, indem man den Unwuchtmotor mittels Federn derart aufhängt, daß die
rechtwinklig zur Nutzschwingungsrichtung wirkende Komponente der vom Unwuchtmotor
erzeugten Kreisschwingung von den Federn aufgezehrt wird (deutsche Patentschrift
841 649); bei dieser Anordnung schwingt der Unwuchtmotor in Richtung der Nutzschwingung
hin und her. Es ist ferner bekannt, eine hin- und herzubewegende Vorrichtung, z.
B. eine Förderrinne, deren Schwingungsrichtung durch Lenkerfedern bestimmt wird,
durch einen Unwuchtmotor anzutreiben, der starr mit einer so großen, dem Maschinenrahmen
gegenüber abgefederten Masse verbunden ist, daß er diese Masse wegen des Mißverhältnisses
zwischen dieser Masse und der Masse des Unwuchtmotors nicht in wesentliche Schwingungen
versetzen kann (deutsche Patentschrift 843 474); die bei dieser Anordnung erforderliche
zusätzliche große Masse erfordert erheblichen zusätzlichen Aufwand.
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Gemäß der Erfindung wird die Aufgabe, mittels einer einzigen Mehrmassenschwingvorrichtung,
insbesondere mittels eines einzigen Unwuchtmotors geradlinige Schwingungen derart
zu erzeugen, daß diese Vorrichtung selbst in Ruhe bleibt, dadurch erzielt, daß der
Kreisschwingungserzeuger mit zwei in der Schwingungsebene rechtwinklig zueinander
wirkenden Schwingungstilgern gekoppelt ist, von denen die eine Tilgermasse zugleich
die Nutzschwingmasse darstellt.
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Fig. 1 zeigt das Prinzip der Erfindung. Die Achse eines Unwuchtmotors
U ist über eine Feder F mit der in senkrechte Schwingungen zu versetzenden Nutzmasse
N und im rechten Winkel dazu eine Feder E mit einer Masse M verbunden. Die Nutzmasse
N und die Feder F bilden ein Schwingungssystem, das auf die Umlauffrequenz des Unwuchtmotors
U abgestimmt ist; ebenso bilden die Masse M und die Feder E ein auf die Umlauffrequenz
abgestimmtes Schwingungssystem. Infolgedessen wird die Nutzmasse N in eine lineare
Schwingung versetzt, deren Amplitude infolge der Resonanz beträchtlich ist; die
zur Richtung dieser Schwingung rechtwinklig verlaufende Richtung wird durch das
System M-E getilgt. Der Unwuchtmotor bleibt daher praktisch in Ruhe.
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Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung.
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Fig. 2 zeigt eine Stirnansicht dieser Anordnung; Fig. 3 zeigt einen
Schnitt nach LinieIII-III der Fig. 1; Fig. 4 zeigt einen Schnitt nach Linie IV-IV
der Fig. 2;
F i g. 5 zeigt einen Schnitt nach Linie V-V der Fig. 2.
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Der Stator eines Unwuchtmotors 2, der auf jedem Ende seiner Achse
eine Unwucht 1 trägt, ist mit seinem Fuß 14 auf einem Zwischenboden 12 eines Gehäuses
5 befestigt. Zwischen dem Zwischenboden 12 und der oberen Wand 11 des Gehäuses 5
ist ein verhältnismäßig schwerer plattenförmiger Metallkörper 3 parallel zur Achse
des Unwuchtmotors 2 in der Weise gelagert, daß die flacheren Enden des Körpers 3
zwischen Gummipuffern 4 derart eingeklemmt sind, daß die Gummipuffer 4 unter Druck
stehen.
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Infolgedessen kann die Platte 3 zwar in Richtung ihrer Länge und Breite
bewegt werden, wobei die Gummipuffer 4 bestrebt sind, sie wieder in die Ursprungslage
zurückzubewegen. Dagegen kann die Platte 3 sich praktisch nicht in Richtung ihrer
Dicke bewegen.
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In Achsrichtung des Unwuchtmotors 2 sind an dem Gehäuse 5 zwei Schwerter
10 befestigt, die mittels Gummipuffer 6 in einem Rahmen eingeklemmt sind, der durch
zwei senkrechte Winkelstücke 7 und ein die oberen bzw. unteren Enden dieser Winkelstücke
verbindendes Querstück 15 bzw. 17 gebildet wird. Die Querstücke 15 sind mit der
in Schwingung zu setzenden Nutzmasse, die hier als eine Platte 8 dargestellt ist,
mittels Schrauben 13 fest verbunden.
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Die Platte 8 ruht auf Schraubenfedern 9, deren Eigenfrequenz weit
unterhalb der Schwingungsfrequenz des Unwuchtmotors 2 liegt. Der Rahmen 5 kann infolge
dieser Aufhängung durch die Gummipuffer 6 in senkrechter Richtung schwingen. Dabei
ist die Federung der Puffer 6 mit der Masse des Gehäuses 5 einschließlich seines
Inhaltes und der Schwerter 10 einerseits und der Nutzmasse 8 andererseits derart
abgestimmt, daß seine Eigenfrequenz gleich der Antriebsfrequenz der Schwingung ist,
mit der die Platte 8 bewegt werden soll.
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Wenn die Platte 8 beispielsweise mit einer Frequenz von 25 Hz in
senkrechte Schwingungen gesetzt werden soll, so wird der Unwuchtmotor 2 an ein Netz
derart angeschlossen, daß er 25 Umdrehungen in der Sekunde macht. Er würde daher,
wenn er lediglich auf einer elastischen Unterlage angeordnet wäre, dieser Unterlage
eine kreisförmige Bewegung von 25 Hz mitteilen; die Achse des Unwuchtmotors würde
sich dabei also auf einer Zylinderfläche bewegen. Bei der dargestellten Anordnung
werden durch die schwere Platte 3 diejenigen Komponenten dieser Schwingbewegung
vernichtet, die in der quer zur Richtung der Verbindung der Schwerpunkte der Platte
3 und des Unwuchtmotors 2 liegen, während die Schwingungskomponente, die in dieser
Richtung, also in F i g. 1 bis 3 senkrecht liegt, voll zur Auswirkung gelangt. Infolgedessen
bewegt sich das Gehäuse 5 in einer senkrechten Richtung hin und her mit einer Frequenz
von 25 Hz.
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Beispielsweise ist die Masse des Gehäuses 5 einschließlich seines
Inhaltes und der Schwerter 10 mit der Federung der Gummipuffer 6 und der Nutzmasse
8 derart mit der Antriebsfrequenz des Unwuchtmotors von beispielsweise 25 Hz abgestimmt,
daß die Schwingungsamplitude der Nutzmasse 8 durch Resonanzwirkung vergrößert wird.