DE1533535C2 - Umwuchtvibrator - Google Patents

Description

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Die -Erfindurig~betrifft einen Unwuchtvibrator mit bratorgehäuses auf die Vibratorhalterung übertragen

einem zylindrischen Vibratorgehäuse und einem werden soll.

koaxial darauf befestigten Antriebsmotorgehäuse, Auszugehen ist dabei von einem Unwuchtvibrator

wobei im Vibratorgehäuse eine vom Motor ange- mit einem zylindrischen Vibratorgehäuse und einem

triebene, mit Unwuchten versehene Welle gelagert ist. 5 koaxial darauf befestigten Antriebsmotorgehäuse,

"Bei einem derartigen bekannten Unwuchtvibrator wobei im Vibratorgehäuse eine vom Motor angetrie-

sind die exzentrischen Gewichte zwischen zwei bene, mit Unwuchten versehene Welle gelagert ist.

Lagern unmittelbar auf der Motorwelle angeordnet, Dieser ist gemäß der Erfindung dadurch gekenn-

so daß die dynamischen Kräfte auf den Motor und zeichnet, daß das zylindrische Vibratorgehäuse aus

über das Gehäuse auf die in Schwingungen zu ver- io einem oberen, an beiden Enden offenen Teil und

setzende Konstruktion übertragen werden. Dabei hat, einem unteren, am unteren Ende durch einen den

wie auch bei anderen bekannten Ausführungen, ein ölsumpf bildenden Boden abgeschlossenen Teil be-

Bauteil, der in Vibrationsschwingungen versetzt wer- steht, die koaxial zueinander und zur Motorwelle

den soll, eine beträchtliche Masse, wodurch die ent- beiderseits einer zur Befestigung des Vibrators an

wickelten dynamischen Kräfte so groß sind, daß sie 15 dem in Schwingungen zu versetzenden Teil dienen-

die Lager für die Welle, die die Gewichte trägt, den Montageplatte mittels Spannschrauben befestigt

schwer belasten. Infolgedessen sind die Lagerschmie- sind, und daß in einer Lagerbuchse, die in einer Aus-

rung, Wärmeentwicklung und die dynamisch unaus- nehmung der Montageplatte festgeschweißt ist, zwei

geglichenen Kräfte, welche auf die Lager wirken, Wälzlager nebeneinander angeordnet sind und die

Faktoren, die die Lebensdauer einer solchen Vor- ao Unwuchtgewichte auf den nach oben und unten über

richtung nachteilig beeinflussen. · das Lager vorstehenden Enden der Unwuchtwelle

Bei einer bekannten Ausführung, bei welcher die befestigt sind. Durch diese Ausführung wird ein Un-

Vibratorwelle von der Motorwelle getrennt ist, ist wuchtvibrator geschaffen, der eine wesentlich längere

letztere hohl ausgebildet und nimmt die Vibrator- Lebensdauer als bekannte Vibratoren hat, weil die

welle mit einer Keilverbindung auf. Das dient aber 35 dynamischen, durch Unwuchten erzeugten Kräfte

nur zur Erleichterung des Zusammen- bzw. Ausein- gleichmäßig von den Lagern aufgenommen und ohne

anderbaues der Teile, nicht jedoch zur Verhütung Belastung des Gehäuses auf die in Schwingungen zu

der Übertragung dynamischer Kräfte auf den Motor. versetzende Konstruktion übertragen werden. Dabei

Die dynamischen Kräfte werden hier ebenfalls durch wird ferner eine Übertragung der Kräfte auf den An-

das Gehäuse auf den in Schwingungen zu versetzen- 30 triebsmotor vermieden.

den Teil übertragen. .Im übrigen ist dieser Vibrator leicht montierbar,

Bei einem Unwuchtvibrator, der anpassungsfähig so daß auch ein Austausch von Teilen wesentlich

sein soll, sind mindestens zwei zueinander parallele erleichtert wird.

und miteinander gekuppelte Wellen bekannt, die hin- Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform erfolgt

sichtlich ihrer Drehrichtung umkehrbar angetrieben 35 die Antriebsverbindung zwischen der Motorwelle und

werden können. Dabei ist mindestens eine Unwucht- der Vibratorwelle mit Hilfe einer auf der Motorwelle

masse um ihre Rotationsachse verschwenkbar, ein befestigten Kurbel, wobei der Kurbelzapfen in der

Unwuchtaggregat als Mitnehmer ausgebildet, während oberen Unwucht befestigt ist und in eine schlitz-

die übrigen Unwuchtaggregate über dieses Aggregat förmige Ausnehmung der Kurbel über eine elastische

angetrieben werden. 40 Buchse eingreift. Hierdurch wird eine getrennte

In diesem Zusammenhang wird darauf hinge- Lagerung der Unwuchtwelle vom Motor und dessen

wiesen, daß zur stufenweisen Relatiwerdrehung Entlastung erreicht.

zweier umlaufender Wellen vermittels eines Zahnrad- Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsgetriebes Kupplungen bekannt sind, die insbesondere form ist an der unteren Stirnseite der Unwuchtwelle an Unwuchtvibratoren angewendet werden, um die 45 eine Zentrifugalpumpe angebracht, die aus einem in relative Phasenlage der Unwuchten zu verändern. den ölsumpf ragenden konischen Nippel besteht, Dabei ist es bekannt, auf einer gemeinsamen Welle der mit einem hohlen Flansch auf der Antriebswelle beiderseitig eines frei drehbar gelagerten Zahnrades befestigt ist und über Kanäle sowie Ringnut init Klauenkupplungen anzuordnen, die jeweils eine einem Zwischenraum zwischen den Kugellagern · in Klaue haben, die mit Anschlägen des Zahnrades in 50 Verbindung steht. Hierdurch wird auch eine besonverschiedenen Winkelstellungen in Angriff bringbar ders einfache Umlauf ölschmierung .erreicht, die zu sind. ......... einem Temperaturausgleich zwischen den Wälzkör-

Auch bei diesen Ausführungen werden die Schwin- pern der Lager führt, so daß kleinstmögliche Spiel-

gungen durch die gesamte Tragkonstruktion für die "räume eingehalten werden können. Im Sinne einer

Wellen übertragen. Es fehlt jegliche schwingungs- 55 günstigen Kühlung sind vorteilhaft alle Gehäuseteile

dämpfende Einrichtung zur Entlastung der Antriebs- mit Kühlrippen versehen, die am unteren Gehäuseteil

welle oder des Motors. am Boden entlang bis zum ölsumpf fortgesetzt

Ferner gibt es Unwuchtvibratoren mit zwei oder sind.

mehreren, vorzugsweise über Zahnräder gekuppelten Die Erfindung wird .im folgenden an Hand der

Unwuchtmassen, bei denen mindestens ein Zahnrad- 60 Zeichnungen, in denen ein vorteilhaftes Ausführungs-

paar zum Zwecke der Erzeugung von Drucköl als beispiel gezeigt ist, beschrieben. In den Zeichnungen,

Zahnradpumpe arbeitet. Das hat den Zweck, eine in denen gleiche Bezugszeichen gleiche Teile bezeich-

Druckölschmierung ohne eine getrennt vom Schwin- nen, zeigt

gungssystem anzuordnende Zahnradpumpe durch- F i g. 1 eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen

führen zu können. 65 Unwuchtvibrator;

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Unwucht- F i g. 2 eine Draufsicht auf diesen;

vibrator zu schaffen, bei dem die Erregerkraft direkt F i g. 3 eine Ansicht der F i g. 1 von unten;

von der Unwuchtwelle unter Ausschaltung des Vi- Fig.4 einen ve .^rößert dargestellten Axialschnitt

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( längs der Linie IVrIV in Fig. 2, wobei ein Teil des Nun wird insbesondere auf die Fig. 4 Bezug ge-. \ Motorgehäuses fortgelassen ist; nommen. Das untere exzentrische Gewicht 40 ist mit F i g. 5 eine Draufsicht auf das obere exzentrische Ausnahme der Bohrung für den Antriebsstift 37 \ Gewicht; gleich dem oberen Gewicht 12 ausgeführt und mittels \ Fig. 6 eine Draufsicht auf die Antriebskurbel; 5 eines Bolzens41 und einer darauf geschraubten ■j Fig. 7 eine Draufsicht auf die ölpumpe und Mutter am unteren Ende der Welle 27 befestigt. \. F i g. 8 einen senkrechten Schnitt längs der Linie Zwischen den Gewichten 32 und 40 und den inneren VIII-VIII in F i g. 7. Laufringen der beiden Lager 25 und 26 sind Dich- \ Es wird zunächst auf die Fig. 1 bis 3 Bezug tungsringe42 und 43 angeordnet. Die beiden Lager f, genommen. Das Gehäuse in dem die mechanischen io sind gegen axiale Verschiebung bezüglich des Lager-Bauteile des Unwuchtvibrators angeordnet sind, be- 'gehäuses 24 durch übliche Federringe 44 und 45 gesteht aus einem oberen Teil 10 und einem unteren halten. Diese Federringe liegen an den Stirnflächen Teil 11, die aus Aluminium gegossen und an ent- des Lagergehäuses 24 an und greifen in Umfangsgegengesetzten Seiten einer verhältnismäßig schweren nuten der äußeren Laufringe der Lager 25, 26 ein. Montageplatte 12 angeordnet sind. Letztere ist mit 15 Die beiden Lager sind mit Preßsitz auf der Welle 27 mehreren Löchern 13 zur Aufnahme von Befesti- angeordnet, wobei ein bestimmter Abstand zwischen gungsbolzen versehen, mittels derer der Vibrator an den Lagern mittels einer geeigneten Lehre, die enteiner Konstruktion befestigt werden kann, die in fernt wird, nachdem die Lager in die richtigen Stel-Schwingungen versetzt werden soll. Die Gehäuseteile lungen gedrückt worden sind, hergestellt wird. So ist 10 und 11 weisen einteilig angesetzte äußere Wärme- ao die radiale Bohrung 30 und die Umfangsnut28 in ableitrippen 14 bzw. 15 auf; die Rippen 15 setzen der Welle 27 für einen noch im folgenden zu besieh längs des Bodens des unteren Gehäuseteils fort schreibenden Zweck mit dem Raum zwischen den und enden an einem mittleren ölsumpf 16. Das Ge- Lagern 25 und 26 verbunden. häu«:el7 des Elektromotors ist auch mit Wärme- Die Motorwelle 48 erstreckt sich in den oberen .. Strippen versehen und hat einen einteilig ange- 35 Gehäuseteil 10. An ihr ist eine Antriebskurbel 49 setzte! Flansch 18. Die Gehäuseteile 10 und 11, die befestigt, die in Draufsicht in F i g. 6 gezeigt ist, auf Montageplatte 12 und der Motorgehäuseflansch 18 die nun auch Bezug genommen wird. Die Antriebssind mit mehreren miteinander fluchtenden Bohrun- kurbel besteht aus einem stabilen Metallarm mit gen versehen, so daß diese Bauteile durch die Bolzen einem in einem Ende vorgesehenen Längsschlitz 50, 19 und mit diesen zusammenwirkende Muttern 20 30 der eine mittlere Bohrung 51 zur Aufnahme der zur Bildung eines einheitlichen Aufbaues miteinander Motorwelle schneidet. Ein Bolzen 52 und eine Mutter befestigt werden können. Eine durch einen Stopfen 53 dienen als Befestigungsmittel, um die Antriebs-21 verschlossene Gewindebohrung ist nahe dem kurbel auf der Motorwelle festzuklemmen. Eine mit unteren Ende des unteren Gehäuseteils 11 vorge- zwei Endflanschen versehene Nylonbuchse 54 ist versehen,, die als Füllöffnung für eine vorbestimmte 35 schiebbar in einem im freien Ende der Antriebskurbel Menge Schmieröl dient. . vorgesehenen Schlitz 55 angeordnet. Wie in Fig. 4 Nun wird auf Fig.4 Bezug genommen. Die Mon- gezeigt, durchgreift der in das obere exzentrische tageplatte 12 ist mit einer mittleren Bohrung ver- Gewicht 32 eingepreßte Antriebsstift 37 die Bohrung sehen, in die eine Buchse 24, wie die Bezugszeichen der Nylonbuchse 54 und schließt bündig mit dieser 23 erkennen lassen, eingeschweißt ist. Die Buchse 40 ab. Eine Drehung der fest auf der Motorwelle 48 bildet ein Lagergehäuse für das obere. Kugellager 25 befestigten Antriebskurbel 49 führt daher zu einer und das untere Kugellager 26. Eine Welle 27 durch- entsprechenden Drehung des oberen exzentrischen setzt mit Preßsitz die inneren Lauf ringe der zwei Gewichtes, der Welle 27, der inneren Lauf ringe bei-Lager25> 26. Die Welle 27 weist im Durchmesser der Lager, des unteren exzentrischen Gewichtes 40 reduzierte Enden sowie eine Umfangsnut 28 auf, die 45 und einer ölpumpe 57.

sich zwischen den beiden Lagern befindet. Die Welle Die Ausführung der ölpumpe 57 wird am besten 27 ist auch mit einer sich in Längsrichtung erstrecken- an Hand der Fig. 7 und 8 verständlich. ' den Bohrung 29 versehen, die sich vom unteren Ende Die ölpumpe ist einteilig ausgebildet und besteht bis zu einer Stelle etwas über der Nut 28 erstreckt aus einem Flansch 58 und einem mit seiner Spitze und durch eine Radialbohrung 30 angeschnitten ist. 50 vom Flansch fortweisenden, kegelstumpfförmigen An dem oberen Ende der Welle 27 ist ein oberes Vorsprung 59. Letzterer ist von einer Bohrung durchexzentrisches Gewicht 32 befestigt, das auch in setzt, die sich zum Flansch hin erweitert, wobei an Draufsicht in Fig. 5 gezeigt ist, auf welche nun -der abgestumpften Spitze eine scharfe Kante entsteht. Bezug genommen wird. < In der Oberseite des Flansches ist eine erste Auf-Dieses Gewicht besteht aus einem halbkreisför- 55 bohrung vorgesehen, um einen Raum 60 zu bilden, migen Teil 33, an den sich ein im wesentlichen radial der von einem kreisförmigen Rand 63 begrenzt ist. gerichteter Teil anschließt. Dieser radiale -Teil ist ; Im Flansch sind zwei Befestigungslöcher 61 und 62 zur Bildung zweier Schenkel 34 und 35 geschlitzt. vorgesehen. Im Flansch ist eine zweite Aufbohrung Der Schlitz schneidet eine Bohrung 36, deren Durch- 64 vorgesehen, die etwas tiefer als die erste Äufmesser etwas großer als der des oberen, im Durch- 60 bohrung 60 gehalten ist und einen kleineren Durchmesser reduzierten Endes der Welle 27 ist. Der halb- messer hat.

kreisförmige Teil 33 ist mit einer exzentrischen Boh- Nun wird wieder auf F ig. 4 Bezug genommen,

rung versehen, in welche ein Ende eines Antriebs- Die ölpumpe 57 ist an dem unteren Ende der Welle

stiftes 37 mit Preßsitz eingepaßt ist. Das Gewicht 32 27 durch zwei Befestigungsschrauben und zugeord-

kann mittels einer Mutter 38 und eines eine Bohrung 65 nete Sicherungsringe befestigt. Diese Schrauben

der beiden Schenkel 34 und 35 durchsetzenden BoI- liegen nicht in der vertikalen Schnittebene der F i g. 4,

zens 39 auf dem oberen Ende der Welle 27 festge- und daher ist in dieser nur eine Befestigungsschraube

klemmt werden. 65 sichtbar. Wenn die ölpumpe an der Welle 27

befestigt ist, ragt die abgestumpfte Spitze des kegelstumpf förmigen Vorsprungs 59 in den Schmieröl 66 aufnehmenden Sumpf 16, der im unteren Gehäuseteil 11 angeordnet ist. Der ölstand befindet sich unter der Welle 27, und die Tiefe des Öls innerhalb des Sumpfes 16 beträgt annähernd 12,7 mm. Der Rohrstopfen 21 ist so angeordnet, daß er eine Füllung des Gehäuses über eine solche Tiefe verhindert.

Infolge der Drehung des exzentrischen Gewichtspaares steigt das öl im Vorsprung 59 der Pumpe und durch die Aufbohrungen 60 und 64 des Flansches 58 nach oben. Diese Aufbohrungen bilden eine Schleuderkammer, in der das öl durch die Zentrifugalkraft nach außen geschleudert wird. Dadurch wird ein genügender Druck erzeugt, so daß das öl durch die Längsbohrung 29 und die Radialbohrung 30, die in der Welle 27 vorgesehen sind, strömt, wie dies durch die Pfeile angegeben ist. Das aus der Radialbohrung 30 austretende öl fließt durch die Umfangsnut 28 in den Zwischenraum zwischen den Lager- so laufringen und wird durch Zentrifugalkraft gegen die Lagerkugeln gedrückt. Das nach unten fließende öl kehrt unmittelbar zum Boden des Gehäuses zurück, wobei das öl, das sich über der Montageplatte 12 sammelt, durch eine oder mehrere zu diesem Zweck as vorgesehene Abflußöffnungen 68 tropft. Die Bohrung des konischen Vorsprungs 59 erweitert sich nach oben.

Bei der Vorrichtung, die etwa in dem in F i g. 4 gezeigten Maßstab ausgeführt ist, hat das Gehäuse einen Außendurchmesser von 254 mm und eine Höhe von 178 mm. Jedes der exzentrischen Gewichte besteht aus etwa 25,4 mm dickem Stahl und entwickelt beim Umlauf eine Unwuchtkraft von etwa 3629 kg. Diese Unwuchtkraft wird über das Lagergehäuse 24 auf die schwere Montageplatte übertragen. Die Gehäuseteile 10 und 11 dienen nur als Verkleidung der Vibratorteile und als Behälter für das Schmieröl. Mit den symmetrisch zu einer horizontalen mittleren, durch die Montageplatte gehenden Ebene· angeordneten Gewichten, Lagern und dem Lagergehäuse wird die Unwucht gleichmäßig auf beide Lager verteilt. Dies fördert ein gleichmäßiges Arbeiten und eine lange Lebensdauer. Die Gehäuseteile werden bei der Übertragung der Unwuchtkräfte auf die Konstruktion, an der der Vibrator angeordnet ist, nicht belastet, so daß die Gehäuseteile aus geringes Gewicht aufweisenden Aluminiumgußstücken ber stehen können, die für eine größtmögliche Ableitung der in dem Gehäuse erzeugten Wärme sorgen. Weiterhin ist der geringe, auf das öl wirkende Druck beim Betrieb der Vorrichtung genügend groß, um eine fortlaufende ölströmung durch die Lager aufrechtzuerhalten. Dadurch wird für eine Kühlung der Lager gesorgt. Um einen Abfluß des Öls aus dem Gehäuse zu verhindern, sind in ringförmigen Nuten der beiden Gehäuseteile 10 und 11 Dichtungsringe und 71 angeordnet. Ein Dichtungsring 72 ist ferner in dem Raum angeordnet, der durch eine innere Abschrägung am oberen Ende des Gehäuseteils 10 und einen Zentrieransatz des Motorgehäuseflansches begrenzt ist.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Unwuchtvibrator mit einem zylindrischen Vibratorgehäuse und einem koaxial darauf befestigten Antriebsmotofgehäuse, wobei im Vibratorgehäuse eine vom Motor angetriebene, mit Unwuchten versehene Welle gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, daß das zylindrische Vibratorgehäuse aus einem oberen, an beiden Enden offenen Teil (10) und einem unteren, am unteren Ende durch einen den ölsumpf bildenden Boden (16) abgeschlossenen Teil (11) besteht, die koaxial zueinander und zur Motorwelle (48) beiderseits einer zur Befestigung des Vibrators an dem in Schwingungen zu versetzenden Teil dienenden Montageplatte (12) mittels Spannschrauben (19, 20) befestigt sind, und daß in einer Lagerbuchse (24), die in einer Ausnehmung der Montageplatte festgeschweißt ist, zwei Wälzlager (25, 26) nebeneinander angeordnet sind und die Unwuchtgewichte (32, 40) auf den nach oben und unten über das Lager vorstehenden Enden der Unwuchtwelle (27) befestigt sind.

2. Unwuchtvibrator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsverbindung zwischen der Motorwelle (48) und der Vibratorwelle (27) mit Hilfe einer auf der Motorwelle befestigten Kurbel (49) geschieht, wobei der Kurbelzapfen (37) in der oberen Unwucht (32) befestigt ist und in eine schlitzförmige Ausnehr mung (55) der Kurbel über eine elastische Buchse (54) eingreift.

3. Unwuchtvibrator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an der unteren Stirnseite der Unwuchtwelle (2) eine Zentrifugalpumpe angebracht ist, die aus einem in den ölsumpf (16) ragenden, konischen Nippel (59) besteht, der mit einem hohlen Flansch auf der Antriebswelle befestigt ist und über Kanäle (29, 30) sowie Ringnut (28) mit einem Zwischenraum zwischen den Kugellagern (25, 26) in Verbindung steht.

4. Unwuchtvibrator nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sämtliche Gehäuseteile (10,11 und 17) mit Kühlrippen (14, 15) versehen sind, die am unteren Gehäuseteil (11) am Boden, entlang bis zum Ölsumpf (16) fortgesetzt sind.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen