DE1577072A1 - Method and device for producing a press fit - Google Patents
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Description
Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines Preßsitzes Die Erfindung betrifft ganz allgemein die Bewegung zweier Teile gegeneinander entlang einer gemeinsamen Berührungsfläche (das Gleiten zweier mit festem Sitz verbundener Teile), wobei die in der Ruhe auftretende Reibungskraft groß ist und überwunden werden muß, um die Relativbewegung zu ermöglichen oder zu erleichtern. ' Z.B. ist bei einer Ausführungsform der Erfindung eine schnelle Schwingungen erzeugende Maschine vorhanden, mit deren Hilfe eine Buchse mit Preßsitz in eine Bohrung, die zu dem Zweck in einem anderen Maschinenteil, wie etwa einem Gußstück, vorgesehen ist, eingepreßt wird, wobei die beiden Teile Abmessungen aufweisen, die einen Preßsitz ergeben. Allgemeiner ausgedrück4 ergibt es sich oft beim Zusammenbau von Maschinenteilen und dergl., wenn eine genaue und dauerhafte Verbindung gefordert wird, daß die Einzelteile so bemessen werden, daß ihr Sitz zu stramm geht, als daß sie ohne Mühe zusammengefügt werden könnten, so daß sie unter Kraftanwendung ineinandergedrückt werden müssen. Es ist z. B. üblich, Lagerbuchsen geringfügig überzudimensionieren, so daß sie nur mit erheblicher Kraft in die Bohrungen der aufnehmenden Maschinenteile eingepreßt werden können. Andere Anwendungsgebiete sind, ohne dabei die Erfindung zu begrenzen, das Eindrücken eines Keils, das Aufdrücken einer Kappe, ein Teil in eine Nut einzuschieben, das Einbringen einer Zwischenplatte zwischen zwei Oberflächen, eines Bolzens in eine Bohrung, das Aufpressen eines Zahnrades auf eine Welle und das Einpressen von eisernen Zylinderlaufbuchsen in einen Aluminium-Motorblock sowie der Einbau von konischen Teilen, also das gesamte Gebiet von Verbindungen, bei denen mit Reibung, Preßsitzmaßen oder sonstiger Freßkraft gearbeitet wird und zwar entweder mit einer dieser Maßnahmen allein oder auch mit mehreren zusammen. Der Einfachheit halber wird im folgenden stets von Reibhalterung oder Reibungsverbindung gesprochen.Method and apparatus for making an interference fit The invention relates generally to the movement of two parts against each other along a common Contact surface (the sliding of two parts connected with a tight fit), whereby the Frictional force occurring at rest is great and must be overcome in order to achieve the To enable or facilitate relative movement. 'E.g. is at an embodiment of the invention a fast vibration generating machine present, with the help of which a bushing with a press fit in a hole leading to the Purpose in another machine part, such as a casting, is provided, press-fitted with the two parts having dimensions that result in an interference fit. In more general terms, 4 it often arises when assembling machine parts and the like. If an accurate and permanent connection is required that the individual parts be dimensioned so that their seat is too tight for them to be put together without difficulty could be so that they have to be pressed into one another with the application of force. It is Z. B. customary to slightly oversize bearing bushes so that they only pressed with considerable force into the bores of the receiving machine parts can be. Other areas of application are, without limiting the invention, pressing in a wedge, pressing on a cap, pushing a part into a groove, the insertion of an intermediate plate between two surfaces, a bolt in a bore, the pressing of a gear onto a shaft and the pressing in of iron cylinder liners in an aluminum engine block as well as the installation of conical parts, i.e. the entire area of connections in which with friction, Press fit dimensions or other seizure force worked will and that either with one of these measures alone or with several together. Of the For the sake of simplicity, the term friction mount or friction connection will always be used in the following spoken.
Das Hauptmerkmal der Erfindung ist also darin zu sehen, daß zwei Teile mit Preßsitz zusammengefügt werden, die mit ihren einander berührenden Oberflächen aneinandergleiten, indem einem oder beiden Teilen Schwingungsenergie zugefügt wird, so daß in einem oder beiden Teilen elastische Schwingungen an der Berührungsfläche hervorgerufen werden' und damit das Gleiten erleichtert wird. Ein wichtiger Gesichtspunkt ist die Reflexion der Schwingungsenergie an der Berührungsfläche, wodurch die Größe der Reibung beeinflußt wird.The main feature of the invention is therefore to be seen in the fact that two parts be joined together with an interference fit with their surfaces in contact slide against each other by adding vibrational energy to one or both parts, so that elastic vibrations at the contact surface in one or both parts are caused 'and thus the sliding is facilitated. An important consideration is the reflection of the vibration energy on the contact surface, which increases the size the friction is influenced.
Die Erfindung verwendet eine Reihe von Grundsätzen der Schwingungslehre, und um die Grundlagen der Schwingungslehre, die bei der Erfindung verwendet werden, klar zu legen, wird `nun eine Erläuterung dieser Grundlagen gegeben.The invention uses a number of principles of vibration theory, and to understand the basics of the theory of vibrations, which are used in the invention, To clarify, an explanation of these principles is now given.
Bei der Eifindung bedeuten "elastische Schwingungen" rhythmische,elastische Deformationen wie Längsschwingungen, Biegeschwingungen, kreisende Bewegungen oder Torsionsschwingungen, usw., die in einem bestimmten Aufbau erzeugt werden oder sich durch ein Medium mit einer bestimmten Fortpflanzungsgeschwindigkeit ausbreiten, wobei der anfrage kommende Frequenzbereich mehr als den Frequenzbereich des menschlichen Hörens umfaßt. In Schwingungssystemen mit wenigen, konzentrierten Schwingkreisgrößen, die gelegentlich Anwendung finden und auf die später eingegangen wird, können sich elastische Schwingungen nicht ausbreiten. In den meist anfrage kommenden Schwingungssystemen jedoch breiten sich die Schwingungen mit einer bestimmten Ausbreitungsgeschwindigkeit durch die elastischen Medien aus. Wenn sich die Schwingungen in Längsrichtung ausbreiten oder in einem Medium, das gleichmäßig verteilte Konstanten wie den Elastizitätsmodul und die Masse oder Dichte aufweist, eine Längsschwingung erzeugen,wird von einer Schwingungsübertragung gesprochen. Die zur Beschreibung der Vorgänge angewendeten mathematischen Formeln gelten unabhängig von der Höhe der Frequenz, und die Wissenschaft, die sich mit derlei Vorgängen befaßt, wird Schwingungsleere genannt. Außerdem gibt es Schwingungssysteme, in denen die Einflüsse der Dichte oder der lasse an einzelnen Punkten konzentriert auftreten, so daß von an einem Punkt konzentrierten Konstanten gesprochen wird; weiterhin kann ein elastisch verformbares Element als eine derartige punktförmige Konstante an einer Stelle konzentriert sein, so daß sich die Wirkung ihrer Elastizität oder Steifigkeit auf einen Punkt konzentriert. Glücklicherweise sind die elastischen Konstanten und ihre Wirkung in den infrage kommenden Schwingungssystemen mit den Konstanten und Vorgängen in Wechselstrom-Schwingkreisen vergleichbar. Sowohl bei Schwingungssystemen mit konzentrierten Größen als auch bei jenen mit verteilten Größen entspricht die Masse einer Induktivität (einer Spule); die Elastizität einer Kapazität (Kondensator); die Reibung oder reiner Energieverlust einem Widerstand. Bei allen Anwendungen von Schwingungen gemäß der Erfindung handelt es sich um stationäre Schwingungen mit einem festen Amplitudenwert im Gegensatz etwa zu abklingenden Schwingungen, wie sie von Stößen, z.B. Hammerschlägen, ausgehen. Wegen der oben genannten Vergleichbarkeit können die elastischen Schwingungssysteme mit ihren Massen, Steifigkei teri und ihrem Energieverbrauch sowie den Schwingungsübertragungseigenschaften durch Ersatzschaltbilder dargestellt werden, in denen die einzelnen Funktionen durch bekannte elektrische Formeln ausgedrückt, betrachtet, die Größen abgewandelt und quantitativ untersucht werden können. Es ist wichtig zu bemerken; daß für die Übertragung von Schwingungsenergie in die Berührungsfläche oder Arbeitszone zwischen den zwei Teilen, die gegeneinander bewegt werden sollen, die Eigenarten der elastischen Schwingungen nötig sind, damit die Erfindung zur Wirkung kommen kann. Es sind bereits andere Vorschläge bekannt, bei welchen die einzelnen Teile als Ganzes bewegt werden. Ein derartiges Vorgehen bringt jedoch nicht die Vorteile, die mit der Anwendung elastischer Schwingungen gemäß der Erfindung verbunden sind. Da die elastischen Schwingungen von der Masse und den elastischen Eigenschaften des Systems in dem Maße abhängen wie der Wechselstrom eines elektrischen Schwingkreises von der Induktivität und der Kapazität und dies erkannt ist, können mechanische Schwingkreise größerer Leistungsfähigkeit aufgebaut werden. Die Einführung der Schwingungsimpedanz erhält dabei für das Verständnis besondere Bedeutung. Die Impedanz ist das Verhältnis aus der Kraft einer Schwingung zu der daraus folgenden Bewegung, vergleichbar mit dem Quotienten aus Spannung und Strom. Die Impedanz ist aber andererseits auch das Produkt aus der Dichte des Mediums und der Aus,breitungsgeschwindigkeit c der elastischen Schwingung. Bei der Erfindung ist es wichtig, die Impedanz an den Enden zu betrachten, z.B. an der Berührungsfläche. Bei der Übertragung von Schwingungsenergie zwischen zwei verschiedenen Medien über eine Berührungsfläche kann Reflexion auftreten, die von der Verschiedenheit der Impedanzen an der Berührungsfläche herrührt. Dadurch kann starke Relativbewegung an der Berührungsfläche entstehen, was von Vorteil ist, wenn zwischen den Berührungsflächen ein großer Reibwert der Ruhe auftritt. Der Wert der Impedanz ist auch von Bedeutung bei Optimierungsbetrachtungen. Wenn die ImpedanZzwerte einander angenähert werden, ist die Übertragung von Schwingungsenergie besonders wirksam. Schwingungsenergie von sehr hohen Frequenzen kann auf die molekulare oder kristalline Struktur des schwingfähigen Systems einwirken. Außerdem ergeben sich bei sehr hohen Frequenzen hohe Beschleunigungswerte, die euwa 100 000 Mal gröizer als die Erdbeschleunigung sind. Das hängt damit zusammen, daß die Beschleunigung mit dem quadrat der Frequenz zunmimmt. Durch Ausnutzung dieser Abhängigkeit der Beschleunigung vom Quadrat der Frequenz können mit Hilfe des Schwinagungssystems sehr große Kräfte ausgeübt werden. Das erfindungsgemäße Schwingungssystem verwendet derartig ' große Kräfte und große Gesamtenergie, indem ein Schwingungsgenerator verwendet wird, wie er in der USA-Patentschrift 2 960 314 offenbart ist. Ein derartiger Generator ist eine einfache mechanische Vorrichtung. Bei Anwendung eines derartigen Schwingungsgenerators im Schwingungssystem gemäß der Erfindung erhält man einen besonders einfachen und billigen Aufbau. Außerdem bietet ein derartiger Generator den Vorteil, daß er sich auf die Resonanzfrequenz des Schwingkreis-' systems einstellt und in deren Nähe, im allgemeinen gerade unterhalb des Resonanzscheitelwertes arbeitet, so daß eine erhebliche Verstärkung der Schwingungen infolge der Resonanz eintritt. Ein weiteres Merkmal derartiger Schwingkreise ist das, daß sie in der Lage sind, große Kräfte zu speichern, wenn sie einen hohen Gütefaktor haben. Der Gütefaktor ist der Verhältniswert aus der gespeicherten Energie einer Schwingung zur verbrauchten Energie einer Schwingung. Mit anderen Worten kann ein Schwingungssystem, das einen hohen Gütefaktor Q aufweist, im Durchschnitt einen großen Wert an Schwingungsenergie speichern, wobei ihm ein bestimmter, konstanter Energiezustrom zufließen muß. Der Gütefaktor 6@ ist als Zahlenwert für jeden Schwingkreis aus dem Verhältnis der induktiven Reaktanz zum Widerstandswert zu bestimmen. Mit einem hohen Gütefaktor ausgestattete Schwingkreise führen erhebliche Schwingungsbewegungen aus.When found, "elastic vibrations" mean rhythmic, elastic Deformations such as longitudinal vibrations, bending vibrations, circular movements or Torsional vibrations, etc. that are produced in a particular structure be or move through a medium with a certain speed of propagation spread out, whereby the frequency range in question is more than the frequency range of human hearing. In vibration systems with a few, concentrated ones Oscillating circuit sizes that are occasionally used and that will be discussed later elastic vibrations cannot propagate. In the mostly request Coming vibration systems, however, the vibrations spread with a certain Speed of propagation through the elastic media. When the vibrations Spread lengthways or in a medium that has evenly distributed constants like the modulus of elasticity and the mass or density, a longitudinal oscillation generate, is spoken of a vibration transmission. The description The mathematical formulas applied to the operations apply regardless of the amount of frequency, and the science concerned with such processes becomes vibration-free called. There are also oscillation systems in which the influences of density or let it appear concentrated at individual points, so that at one Point concentrated constants is spoken; can also be an elastically deformable Element can be concentrated at one point as such a point-like constant, so that the effect of their elasticity or stiffness on one Point focused. Fortunately, the elastic constants and their effects in the vibration systems in question with the constants and processes in Comparable to alternating current oscillating circuits. Both in vibration systems with concentrated Sizes as well as those with distributed sizes, the mass corresponds to an inductance (a coil); the elasticity of a capacitance (capacitor); the friction or purer Loss of energy in a resistor. In all applications of vibrations according to Invention it concerns stationary vibrations with a fixed amplitude value in contrast, for example, to decaying vibrations, such as those caused by impacts, e.g. hammer blows, go out. Because of the above-mentioned comparability, the elastic vibration systems with their masses, stiffness and their energy consumption as well as the vibration transmission properties are represented by equivalent circuit diagrams in which the individual functions are represented by known electrical formulas expressed, considered, modified the quantities and can be examined quantitatively. It is important to note; that for the transmission of vibrational energy into the contact surface or work zone between the two parts that are to be moved against each other, the peculiarities the elastic vibrations are necessary for the invention to take effect can. There are already other proposals known in which the individual parts be moved as a whole. However, such an approach does not have the advantages associated with the application of elastic vibrations according to the invention. Because the elastic vibrations from the mass and the elastic properties of the system to the same extent as the alternating current of an electrical oscillating circuit recognized by the inductance and capacitance and this can be mechanical Resonant circuits of greater efficiency can be built. The introduction of vibration impedance is of particular importance for understanding. The impedance is the ratio from the force of an oscillation to the resulting movement, comparable to the quotient of voltage and current. On the other hand, the impedance is also that product from the density of the medium and the rate of spread c the elastic oscillation. In the invention it is important to adjust the impedance to look at the ends, e.g. at the contact surface. When transmitting vibrational energy reflection can occur between two different media on a contact surface, which arises from the difference in impedances at the contact surface. Through this strong relative movement can occur on the contact surface, which is an advantage if there is a large friction coefficient of rest between the contact surfaces. The value the impedance is also important when considering optimization. If the impedance values are brought closer to each other, the transmission of vibrational energy is special effective. Vibrational energy of very high frequencies can affect the molecular or the crystalline structure of the oscillating system. Also arise at very high frequencies high acceleration values that are around 100,000 times greater than the acceleration due to gravity. That has to do with the fact that the acceleration with the square of the Frequency increases. By taking advantage of this dependency the acceleration from the square of the frequency can be achieved with the help of the oscillation system very great forces are exerted. The vibration system according to the invention is used such 'great forces and great total energy by using a vibration generator as disclosed in U.S. Patent 2,960,314. One of those Generator is a simple mechanical device. When using such a A vibration generator in the vibration system according to the invention is obtained particularly simple and cheap construction. Such a generator also offers the advantage that it adjusts to the resonance frequency of the oscillating circuit system and works in their vicinity, generally just below the resonance peak value, so that a considerable amplification of the vibrations occurs as a result of the resonance. Another feature of such oscillating circuits is that they are able to to store great forces if they have a high figure of merit. The quality factor is the ratio of the stored energy of an oscillation to the energy consumed Energy of a vibration. In other words, a vibrational system can do one has a high quality factor Q, on average, a large value of vibration energy save, with a certain, constant flow of energy must flow. The quality factor 6 @ is a numerical value for each resonant circuit from the Determine the ratio of the inductive reactance to the resistance value. With a high Resonant circuits equipped with a quality factor carry out considerable oscillatory movements.
Es ist von besonderem Wert, bei derartigen Schwingkreisen ausreichend
überschüssige, kapazitive Heaktanz vorzusehen, so daß das Trägheitsmoment von notwendigerweise
hinzugefügten Massen sich beim Betrieb des Schwingungssystems nicht nachteilig auswirkt.
Z.B. hat ein Schwingungsgenerator, wie er im allgemeinen bei der Erfindung verwendet
wird, ein Gehäuse oder eine Tragkonstruktion, in der die Vorrichtungen, mit deren
Hilfe die Wechselkraft erzeugt wird, untergebracht sind. Eine derartige Tragkonstruktion
hat wenn auch eine geringe Masse oder ein Trägheitsmornent. Das Trägheitsmoment
kann sich als kraftverzehrend nachteilig auswirken und als Blockimpedan2;, die einen
Teil der Wechselkraft zu ihrer eigenen Beschleunigung und Verzögerung verbraucht,
wirken. Durch die Anwendung von elastisch schwingenden Bauteilen im System wird
dieser Wirkung der Masse und der damit zusammenhängenden Massenreaktanz bei Resonanz
durch die entgegengesetzte Wirkung der elastischen Reaktanz entgegengewirkt, wenn
im Schwingkreis eine ausreichende Kapazität
(elastische Reaktanz)
vorhanden ist, durch die die Blockimpedanz bei der Resonanzfrequenz ausgestimmt
wird, so daß die Wechselkraft, die vom Schwingungsgenerator erzeugt wird, für die
Arbeitsleistung voll zur Wirkung kommt. Im weiteren soll jetzt wieder das erfindungsgemäße
Verfahren betrachtet werden und dabei beispielhaft das Einpressen einer Lagerbuchse
in eine Bohrung eines Gußteils unter Preßsitz. Dies kann auf die Weise durchgeführt
werden, daß mit einer hydraulischen Kraft auf die Lagerbuchse gedrückt wird und
gleichzeitig entweder der Buchse oder dem Gußteil
Die Anordnung ist außerdem auf Resonanz abgestimmt, wenn die beiden Zinken 80 und 83 einschließlich der anhängenden Massen, einerseits des Generators, andererseits des Rohres 89, auf eine Viertelwellenlänge der auftretenden Frequenz abgestimmt sind. Für jeden Fachmann ist es bekannt, daß die Abstimmung auf verschiedene Weise geschehen kann, z.B. durch Veränderndes Querschnitts eines oder beider Zinken oder durch Hinzufügen sogenannter konzentrierter Massen zu einer Zinke, z.B. des Rohres 89. Es ist festzustellen, daß die äußere Zinke länger ist als die innere 80 und daß an ihrem unteren Ende mehrere konzentrierte Massen angebracht sind, die sich aus der unteren Abschlußwand 87 und dem Generatorgehäuse 49 zusammensetzen. Dadurch erhält die äußere Zinke eine wesentlich größere effektive Länge als die innere, wenn das zusätzliche Rohr 89 außer Betracht bleibt. Um nun die innere Zinke 80 auf die äußere 83 abzustimmen, wird am unteren Ende der inneren Zinke das zusätzliche Rohr 89 befestigt, was eine zusätzliche Masse und außerdem eine erhebliche Verlängerung der inneren Zinke bedeutet. Somit sind die beiden Zinken 80 und 83 auf dieselbe Resonanzfrequenz abgestimmt. Das hat eine größere effektive Länge zur Folge. Der Elektromotor 41 kann ein bekannter Motor sein, so daß es nicht nötig ist, ihn näher zu erläutern.und darzustellen. Dieser Motor ist mit einer senkrechten@Abtriebswelle 90 (s. Fig. 3) versehen, dessen Wellenende mit einer Innenverzahnung 91 ausgestattet ist, in welche das mit einer entsprechenden Verzahnung versehene Wellenende 93 einer langgestreckten Welle 92 eingreift. Die Welle ist in Lagern geführt, die ihrerseits in einer Lagerhalterung 95 in einer Bohrung 96 im oberen Teil der elastischen Stange 80 untergebracht sind. Durch das Teil 80 zieht sich eine im Durchmesser gegenüber der Bohrung 96 geringfügig verringerte Bohrung 97. Am unteren Ende der Welle 92 ist ein Konus angebracht, der in einer Konusverbindung 98 in das obere Ende einer rohrförmigen Antriebswelle 99 eingreift, die sich durch die Bohrung 97 hindurch bis zum unteren Ende des Schwingungsenergiespeichers erstreckt und dort mit der Antriebswelle 66 des Schwingungsgenerators 49 verbunden ist (s. Fig. 5). Am unteren Ende der Welle 99 befindet sich eine Kupplung 100, die wiederum mit einer verzahnten Zapfenverbindung 101, 102 mit der Welle 66 die Verbindungherstellt. Das Generatorgehäuse 49 und gleichfalls die Welle 66 schwingen in Rohrlängsrichtung hin und her, und die verzahnte Zapfenverbindung zwischen der Antriebswelle 66 und der rohrförmigen Antriebswelle 99 kann diese Relativbewegung ausgleichen. An der Lagerbuchse 95 (s. Fig. 3) befindet sich ein kurzes Stück 45 mit verringertem Durchmesser, das sich in die Bohrung 97 hinein erstreckt, und mit diesem verbunden, erstreckt sich durch die gesamte hänge des Teils 80 hindurch ein Gehäuserohr 106 für die Welle. Die hager 107, die in diesem Gehäuserohr 1Q6 sitzen, dienen dazu, die Welle 99 gerade zu halten. Die hager sind durch Abstandhülsen 108 von einander in bestimmtem Abstand gehalten. Zwischen dem Gehäuserohr 106 und der Innenwand der Bohrung 97 in der Stange 80 ist ausreichend Zwischenraum vorgesehen, so daß sich diese Teile nicht berühren, wenn sie gegeneinander schwingen. Das Probenrohr 45 ist mit seiner hänge auf die hänge der Zinken 80 und 83 der Schwingvorrichtung 50 abgestimmt und ist bei den gegebenen Abmessungen der Schwingvorrichtung etwa 20 m lang, was bei einer Arbeitsfrequenz von etwa 133 Hz einer halben Wellenlänge entspricht. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel gemäß der Zeichnung ist die Gesamtlänge vom unteren Ende des Gehäuses 83 bis zum Flansch 84 acht Meter. Wenn man bedenkt, daß an den untern Enden der,beiden Stimmgabelzinken konzentrierte Massen angebracht sind, so entsprechen die hängen der Gabelzinken einer Viertelwellenlänge bei der Arbeitsfrequenz von 133 Hz. Mitanderen Worten ist die effektive Länge des Schwingungsenergiespeichers 50 dieHälfte der Länge des Proberohres 45. Wenn das System mit einer Frequenz von etwa 133 Hz arbeitet, schwingt. das Gehäuse des Schwingungsgenerators 49 infolge der elastischen Verschiebungen im Material und@sendet entsprechende Deformationswellen durch das Probenrohr 45. Da das Probenrohr die Länge einer halben Wellenlänge aufweist, wird in ihm eine Halbwellenschwingung st erzeugt, bei welcher an beiden Enden des Rohres ein Schwingungsbauch und in dessen Mitte ein Schwingungsknoten vorhanden ist. (s. Fig. 6) . Der Mittelpunkt des Rohres steht also im wesentlichen still und führt lediglich in radialer Richtung Schwingungen aus, was mit der besonderen Art der Längsschwingung zusammenhängt, wogegen das obere Ende entsprechend der Generatorbewegung in senkrechter Richtung hin und her schwingt und das untere Ende gegen den Erdboden S schlägt, aus dem eine Probe C entnommen werden soll, wobei Schwingungsenergie an den Erdboden unterhalb des Rohres von dessen ringförmigen Endquerschnitt abgestrahlt wird. Die Arbeitsweise der gesamten Vorrichtung ist nun folgende: es wird angenommen, daß in die Erde ein Loch bis zu einer bestimmten Tiefe gebohrt ist und daß eine Schichtenprobe von einigen Metern Länge unterhalb des Bohrlochendes entnommen werden soll, wozu der Boher aus dem Bohrloch herausgezogen und die Vorrichtung, wie sie in den Fig. 1 und 2 dargestellt ist, in das Bohrloch abgesenkt wird, und zwar an dem Kabel 43 hängend, so weit bis das untere Ende des Probenrohres 45 mit Druck gegen das Bohrlochende anliegt. Über ein innerhalb des Tragseils 43 liegendes elektrisches Kabel wird nun Strom dem Antriebsmotor 41 zugeführt, der die Welle 99 antreibt, die sich durch den Schwingungsenergiespeicher 50 hindurch erstreckt und die Welle 66 des Schwingungsgenerators 49 antreibt. Es ist nötig, daß die Arbeitsfrequenz eine Resonanzfrequenz der Energiespeichervorrichtung 50 und des Probenrohres 45 ist. Daher ist es erforderlich, daß der Wechselstrom, der dem Antriebsmotor 41 zugeleitet wird, die geeignete Frequenz aufweist, was am einfachsten dadurch erreicht wird, daß ein Generator von einem mit veränderlicher Drehzahl arbeitenden Verbrennungsmotor angetrieben wird. Der Schwingungsgenerator 49 gibt eine Wechselkraft in senkrechter Richtung mit der vorbestimmten Resonanzfrequenz des Systems ab. Die Wechselkraft wirkt auf das untere Ende des Mantelrohres 83 des Schwingungsspeichers 50, so daß sich Zug- und Druckwellen durch das Mantelrohr 83 ausbreiten. Durch den EinfluB der Zug- und Druckwellen auf den Verbindungsabschnitt des Mantelrohres mit der zylindrischen Stange 80 werden auch gleiche Zug- und Druckwellen, jedoch mit entgegengesetzter Phasenlage in der Stange erzeugt. Wenn die Frequenz der Schwingungen die Resonanzfrequenz der Anordnung ist, werden die Amplituden der Schwingungen verstärkt, und es ist schnell die Bedingung erreicht, bei welcher sich Längsschwingungen mit entgegengesetzter Phasenlage in den beiden Zinken 80 und 83 einstellen. Damit ist die Anordnung in Längsrichtung dynamisch neutral. Die ganze schwingfähige Vorrichtung wirkt als ein Energiespeicher mit hohem Gütefaktor, der das gesamte System bei groger Schwingungsamplitude stabilisiert. Die beiden Zinken der Vorrichtung nehmen in periodischem Wechsel Energie auf und geben sie an das System wieder ab, wie dies aus den Erklärungen einem jeden Fachmann klar ist. Es ist offensichtlich, dass der Schwingungsgenerator 49 durch die hin- und hergehenden Massen seines Gehäuses und anderer Teile erheblichen Energieverbrauch hat. Eine sehr wichtige Aufgabe der Energiespeichervorrichtung 50 ist es, diese schwingenden Massen des Generatorgehäuses "auszustimmen", wodurch die Energie, die sonst verloren geht, bewahrt wird. Die Masse ist direkt mit dem unteren Ende der Zinke 83 der Schwingvorrichtung 50 verbunden und bildet eine konzentrierte Masse am unteren Ende dieser schwingenden Zinke. Auf diese Weise wird die Masse in das schwingende,System 80, 83 einbezogen und durch die elastischen Komponenten der Teile 80 und 83 abgeglichen. Durch das Einbeziehen der Masse in das Schwingungssystem 80, 83 wird dessen Resonanzfrequenz erniedrigt. Da die Masse am unteren Ende der Zinke 83 angebracht ist, besteht keine Frequenzgleichheit mehr mit der inneren Zinke 80, so dass auf dieser die Hülse 39 angebracht werden muss, die als Abgleichsmasse dient. Wenn die Abgleichsmasse an der inneren Zinke-SO nicht angebracht wird, bewirkt die zusätzliche Masse des Generators 49 an der Aussenzinke 83, dass der Schwingungsknoten von der Verbindungsstelle der beiden Zinken 80 und 83 in die Aussenzinke $3 hineinverlegt wird, was bedeutet dass die Verbindungsstelle nicht mehr in Ruhe ist. Die Ausgleichsmasse 89 wird also so gross gewählt, dass der Schwingungsknoten der Anordnung in die Verbindungsstelle der beiden Teile 80 und 83 f ällt. Damit schwingt das untere Ende des Schwingungsgenerators 49 in senkrechter Richtung mit beträchtlicher Amplitude und überträgt auf das obere Ende des Probenrohres 45 eine Wechselkraft erheblicher Stärke. Dadurch wird in dem Probenrohr eine stehende Halbwellenschwingung erzeugt, wo durch das untere Ende des Rohres, das mit einem gewissen Druck gegen den Erdboden gedrückt wird, gegen diesen schwingt. Wie bereits beschrieben, wird durch diese Schwingbewegung des unteren Randes des Rohres gegenüber dem Erdboden dieser örtlich fließfähig gemacht, so dass eine Bodenprobe von dem umgebenden Erdmaterial abgesondert wird und das Rohr ausfüllt, wenn dieses abgesenkt wird. Es versteht sich, dass die Anordnung auf den Boden abgestützt wird, wenigstens zum Teil, so dass die abwärts wirkende Kraft auf das Erdmaterial dadurch zustande kommt; ausserdem versteht es sich, dass die ganze Anordnung langsaf abgesenkt wird, wenn die Probenentnahme voranschreitet. Durch die Längsschwingung wird nicht nur das Erdmaterial an der Stirnfläche des Rohres beeinflusst, sondern die Schwingungen der Rohrwandu:rigen tragen auch zur Reibungsverminderung mit der im Rohr befindlichen Erdprobe bei, wodurch dessen Eindringen in das Rohr erleichtert wird. Dadurch wird der Reibungswiderstand der Probe im Rohr vermindert, was wiederum das Eindringen der Erdproben in das Rohr an dessen unteren Öffnung erleichtert. Mit geeigneten Abwandlungen der Einrichtung kann aas Verfahren auch dazu verwendet werden, eine Welle oder ein Rohr in ein dieses dicht umschliessendes zweites Rohr einzutreiben oder, was dasselbe ist, eine Welle in eine Bohrung mit Preßsitz einzuführen. Im folgenden wird auf die Fig. 7 bis 11 Bezug genommen, in denen eine hydraulische Presse bekannter Ausführung-gezeigt ist, in welche Vorrichtungen zur Erzeugung von Schwingungen gemäss der Erfindung eingefügt sind, wobei anhand dieser Darstellungen gezeigt wird, wie eine Buchse in eine Bohrung eines Gehäuses oder eines Rahmens vorzugsweise eines Gußstückes eingepresst wird. Der.Rahmen der. hydraulischen Presse ist allgemein mit 120 bezeichnet und besteht aus einem Paar senkrechter Stützen oder Säulen 121, die auf einem Fundament B stehen und an ihrem oberer. Ende durch einen Bogen 122 (s.Fig.-7) miteinander verbunden sind. Der Verbindungsbogen 122 ist in der Mitte mit einem Querbogen 123. verbunden, der zwei Rahmenstützen 124 und 125 miteinander verbindet, die gleichfalls auf dem Fundament B errichtet sind. Durch einen AnguB 127, der auf der Unterseite des Kopfstückes der Presse angebracht ist, welches durch die gekreuzten Bogenteib 122 und 123 gebildet wird, ragt ein hydraulischer Stempel 126 hervor; der zugehörige hydraulische Zylinder befindet sich (nicht-dargestellt) innerhalb des Bogens 122, der auf seiner Oberseite mit einem Fortsatz 122a versehen sein kann, damit der Zylinder die nötige Länge erhält, und in den die bekannten Steuerelemente eines hydraulischen Zylinders untergebracht sind, damit der Stempel 126 mit bestimmtem Druck vorgepresst und danach wieder eingezogen werden kann; diese Teile sind in der Zeichnung der Einfachheit halber fortgelassen, da sie jedem Fachmann bekannt sind. Am Boden der Presse steht auf dem Fundament B eine waagerechte Spannplatte 130,auf der als typisches Beispiel ein Zylindergehäuse oder ein anderes Maschinenteil 131 ruht, das eine Deckfläche 132 mit einem nach unten weisenden Ringflansch oder Anguß 133 aufweist, der eine zylndvische Bohrung 134 bildet. In diese Bohrung 134 wird eik@? .f=..s, 135 eingepresst, die eine gleichfalls zylindrische Wand 136 mit einem Flansch 137 am oberen Ende aufweist, wobei der Aussendurchmesser der zylindrischen Wand 136 so bemessen ist, dass er mit dem Innendurchmesser der Bohrung 134 einen Preßsitz bildet, der so stramm geht, daß es auch bei Anwendung erheblichen Druckes schwer ist, die Buchse in Jie Bohrung einzupressen. Zwischen den Säulen 121 und oberhalb der Buchse 135 liegt ein waagerechter, elastisch schwingfähiger Träger 140, der aus hochelastischem I4aterial wie etwa Stahl besteht und dessen Abmessungen etwa im Verhältnis zu der Buchse so gewählt sind, wie sie in den Figuren dargestellt sind. Dieser Träger wird zu elastischen Biegeschwingungen in vertikaler Richtung angeregt, und die Schwingungen des Trägers werden mit Hilfe eines Anpaßstückes 141 auf die Buchse übertragen. In dem dargestellten Fall kann das Anpaßstück eine Stahlscheibe sein, die mit ihrer unteren Fläche auf dem Flansch 137 der Buchse 135 aufliegt und auf deren Oberseite paarweise Laschen 142 angeformt sind, die zwischen sich den schwingfähigen Träger 140 aufnehmen, mit welchem sie durch Bolzen 143 verbunden sind. Wie hier deutlich zu erkennen durchsetzen die Bolzen 143 den Träger 140 an bestimmten Stellen, und zwar etwa im Abstand von einem Viertel der Länge zwischen dem Mittelpunkt des Trägersund dessen Ende von der Mitte. Das Anpaßstück kann mit dem Träger an verschiedenen Stellen verbunden sein, so z.B. auch mit dem Mittelpunkt, was jeweils verschiedene Wirkung hat. Gelegentlich ist es von Vorteil, die Verbindungsstellen nahe den noch zu beschreibenden Schwingungsknoten zu legen, ' und zwar ist dies dann der Fall, wenn Schwingungen mit großer Energie jedoch sehr kleiner Amplitude benötigt werden. Die Schwingungen, die indem Träger 140 hervorgerufen werden, sind stehende Biegeschwingungen, wie dies diagramrnartig bei W auf der Oberseite der Fig. 7 dargestellt ist. In diesera-Diagramm bedeuten die Abstände a die Schwingungsamplitude an den entsprechenden Punkten des Trägers 140. Der Träger schwingt also mit. geringster Amplitude in den beiden Knotenpunkten N und mit größter Amplitude in den Bereichen-der Schwingungsbäuche V an den beiden Enden des Trägers und im Bereich des Schwingungsbauchs Vt in der Trägermitte. Das Anpaßstück ist bezüglich der stehenden Welle an zwei symmetrischen Punkten mit dem Träger 140 verbunden, und zwar an Stellen, an denen die Schwingungsamplitude noch erheblich ist, jedoch kleiner als im Schwingungsbauch in der Mitte des Trägers: Eine derartige Lage der Verbindungsstellen hat sich als vorteilhaft erwiesen, es können jedoch in anderen Fällen andere Verbindungsstellen günstig sein, wenn andere Schwingungsamplituden oder Impedanzen gewählt werden. Die Biegeschwingungen können im Träger 140 auf verschiedene Weise erzeugt werden; ein sehr einfacher mechanischer Schwingungsgenerator zur Erzeugung der Schwihgungen wird im folgenden näher beschrieben. Die Schwingungsknoten befinden sich etwa im Abstand von einem Viertel der Trägergesamtlänge vom Ende des Trägers, und diese .Punkte werden vorzugsweise dazu benutzt, den Träger zu befestigen. Zu dem Zweck werden Bolzen 145 durch den Träger hindurchgeführt, und diese Bolzen durchsetzen Laschen 14ö, die den Träger an beiden Seiten umschließen und an den Enden eines Tragbalkens 148 angebracht sind, welcher sich dicht über dem schwingfähigen Träger 140 befindet. Der Tragbalken 148 dient auch der Aufgabe, die Schwingungen des Trägers 140 vom Rahmen der Presse fernzuhalten, da er mit dem Träger 140 in dessen Schwingungsknoten durch die Bolzen 145 verbunden ist. Der Tragbalken 148 ist wieder an seinen Enden mit senkrechten Bolzen 149 aufgehängt, die Bohrungen 150 in Tragarmen 151 durchsetzen, welche'ihrerseits an den Säulen 121 der Presse befestigt sind. Die Führungsbolzen 149 ermöglichen es, dass der Tragbalken in senkrechter Richtung frei beweglich ist; sie sind an ihren oberen Enden mit Köpfen 152 ausgestattet, so dass sie bei der Abwärtsbewegung des Tragbalkens eine zwischen diesen Köpfen und den Tragarmen 151 auf die Bolzen aufgesteckte Spiraldruckfeder zusammendrücken. Damit die Bolzen 149 und auch die Federn 153 lang genug sein können, stecken sie mit ihren oberen Enden.in Aashöhlungen des Verbindungsbogens 122. Die Federkonstante der Federn 153 ist groß genug gewählt, so dass sie den Tragbalken 148 und den schwingfähigen Träger 140 in ihrer obersten Lage halten, wie dies in der Fig. 7 dargestellt ist, wobei dann der Tragbalken 148 an der Unterseite der Tragarme 151 anliegt, solange er nicht durch den hydraulischen Stempel 126 abwärts gedrückt wird. In den Tragbalken 148 ist auf seiner Oberseite ein Sitz 165 für den hydraulischen Stempel 126 eingeformt, in den der Stempel beim Abwärtsdrücken eingreift und den Träger 148 sowie den Schwingträger 140 und das Anpaßstück 141 nach unten auf die Buchse 135 drückt, so dass diese in die Bohrung 134 eingepresst wird. Der Weg des Stempels 126 muss selbstverständlich ausreichen, dass die Buchse 135'völlig in die Bohrung 134 eingedrückt werden kann. Die Vorrichtungen, mit denen in dem Schwingträger 140 die stehenden Biegeschwingungen gemäss Diagramm W erzeugt werden, bestehen in dem hier gezeigten Beispiel aus einfachen, luftangetriebenen Schwingungsgeneratoren 158, die in den Enden des Trägers 140 eingelagert sind. Die-Fig. 10 und 11 zeigen ein Ende des Trägers 1#0 mit eingelagertem Schwingungsgenerator, wobei zu sehen ist, dass das Trägerende von der Stirnfläche her ausgehöhlt ist, wie dies bei 159 dargestellt ist, und dass diese Höhlung quer von einer Hülse 160 durchsetzt wird. Die Hülse 160 verläuft parallel zu den Bolzen 145 in den Schwingungsknoten und ist in die Trägerwandung 161 auf der einen Seite der Höhlung 159 stramm eingesetzt, wogegen sie in die andere-Wand 162 der Höhlung eingeschraubt ist, wie dies aus der Fig. 11 deutlich hervorgeht. Eine Seite der Hälse ist verschlossen, in die andere ist eine Luftleitung 164 eingeschraubt. Ein Ring 165 umgibt die Hülse 160,, wobei der Innendurchmesser des Ringes geringfügig grösser ist als der Aussendurchmesser der Hülse 160 und der Ring etwa die Abmessungen aufweist, wie dies in der Fig. 11 dargestellt ist. Die Hülse 160 ist von tangential gerichteten Bohrungen oder Luftauslassdüsen 166 durchsetzt, durch welche die Luft gegen die Innenfläche des Ringes 165 ausströmt, so dass dieser in eine schleudernde Umlaufbewegung um die Hülse 160 in Richtung des Pfeiles Fig. 10 angetrieben wird. Damit sich der Ring gegenüber den Luftdüsen nicht seitlich verschiebt, sind Wulstränder 168 auf der Hülsenaussenfläche angeformt, zwischen welchen der Ring 165 mit geringem Axialspiel läuft. Die Ringstärke ist so gewählt, dass der Ring 165 die Innenwand der Höhlung 159 gerade nicht berührt, wie dies aus der Fig. 11 hervorgeht. Der Ring übt eine Zentrifugalkraft auf die Hülse 160 aus, deren Richtung senkrecht zur Achse der Hülse steht und um diese umläuft. Eine derartige Kraft entsteht in beiden Enden des Trägers, wobei man sich diese Kraft aus Komponenten in Achsrichtung des Trägers und senkrecht zur Trägerachse zusammengesetzt denken kann. Die tangential gerichteten Luftdüsen 116 der Hülsen 160 der Generatoren sind in entgegengesetzter Richtung zueinander gestellt, so dass die beiden Ringe 165 in den beiden Trägerenden entgegengesetzt zueinander umlaufen. Der Vorteil dieser Maßnahme wird nun näher erläutert. Es soll angenommen werden, dass die stehende Biegeschwingung W durch einen Schwingungsgenerator 158 an einen Ende des Trägers hervorgerufen wird. Der Luftdruck des Schwingungsgenerators wird so beeinflusst, dass der Ring 165 um die Hülse 160 mit einer Frequenz wirbelt, die im Bereich der Resonanzfrequenz des elastischen Trägers 140 bezüglich seiner Biegeschwingungen liegt, und zwar vorzugsweise der Grundwellenschwingung, wie dies in Fig. 7 irn Diagramm W dargestellt ist. Die stehende Welle zeigt zwei Schwingungsknoten N, deren Abstand von den Endendes Trägers etwa eine Viertel Wellenlänge ist, und Schwingungsbäuche V an den Trägerenden sowie einen Schwingungsbauch V' im M_ttelpunkt des Trägers, wie dies bereits an früherer Stelle erlU,ucert wurde. Aus den Grundlagen der Schwingungslehre ist ersichtlich, dass eine derartige stehende Welle durch die Fortpflanzung von Schwingungen im Träger 140 entsteht, welche von einen Schwingungsgenerator ausgehen, der in einem Ende des Trägers untergebracht ist, da die. Wellen am zweiten Ende des Trägers reflektiert werden und infolge der Überlagerung der vorlaufenden und rücklaufenden Welle eine Biegeschwingung mit Scüwingungsknoten und Schwingungsbäuchen hervorgerufen wird. Das freie Ende des Trägers, an dem sich ein üchwingungsbauch ausbildet, ist eine geeignete Stelle wit geeigneter Impedanz, um einen Schwingungsgenerator 158 anzuordnen. Die Viertelwellenlängen-Punkte, in welchen die Impedanz des Schwingungssystems sehr hoch, die Schwingungsamplituden jedoch sehr klein sind, .eignen sich besonders für die Befestigung des Trägers. Wenn der Schwingungsgenerator 158 von der Luft so angetrieben wird, dass er im Resonanzbereich der stehenden Welle arbeitet, fällt er auf der unteren Seite der Resonanzkurve in Tritt, so dass ein stabiler Betrieb gewährleistet ist. Weitere Ausführungen zu diesem Phänomen sind in der USA-Patentschrift 2 960 314 gemacht. Werden zwei Schwingungsgeneratoren 158 verwendet, von denen je einer in einem Ende des Trägers eingesetzt ist, so synchronisieren sich diese beiden Generatoren von selbst, da jeder der Generatoren bestrebt ist, eine stehende Welle in dem Träger zu erzeugen, wenn er in der, Resonanzbereich des Trägers gelangt. Die beiden von den Generatoren ausgehenden Wellen kommen selbsttätig in Phase und stnchronisieren damit die beiden umlaufenden Ringe. So kommt es, dass sich, die Ringe in senkrechter Richtung im Gleichtakt bewegen, was für die Entstehung einer Biegeschwingung von doppelter Stärke gegenüber der von einem einzigen Generator erzeugter. durchaus wünschenswert ist. Da die Ringe in entgegengesetzter Richtung zueinander umlaufen, bewegen sie sich in Längsrichturig des Trägers zueinander entgegengesetzt, so dass sich die Kräfte in Trägerlängsrichtung gegenseitig aufheben. Keinesfalls fallen jedoch auch die Umlauffrequenzen der Ringe in den Bereich der Resonanzfrequenz einer Längsschwingung im Träger, so dass keine Gefahr besteht, dass eine Längsschwingung von erheblicher Amplitude im Träger erzeugt wird. Die Biegeschwingung des Trägers 140 ruft eine erhebliche Bewegung in senkrechter Richtung zwischen den SchwingungAknoten N hervor,und zwar ist die Amplitude proportional dem Abstand a im Diagramm W. Die Amplitude wächst vom Wert Null in den Schwingungsknoten bis zu ihrem Maximum Vt im Schwingungsbauch. Der Träger 140 ist znit dem Anpaßstüek 141 verbunden, das auf das Werkstück 135 an einem Punkt einwirken soll, an welchem die Impedanz und somit auch die Schwingungskraft und die Schwingungsamplitude dem entsprechenden Werkstück angepasst ist. Bei dem dargestellten Beispiel sind' als Verbindungspunkte zwei Punkte gewählt, die etwa auf der Hälfte zwischen dein Schwingungsbauch V' und den Schwingungsknoten N liegen, also Punkten mit verhältnismässig grosser Impedanz, an denen keine erhebliche Schwingungsamplitude auftritt. Bei einem Träger 140 von etwa 600 mm Länge ist die Schwingungsamplitude an den Verbindungsbolzen 143 etwa in der Größenordnung von 0,75 mm. Man ist bestrebt, den Träger 14-0 aus einem Material mit hohem Gütefaktor Q herzustellen, so dass er in der Lage ist, eine erhebliche Schwingungsenergiemenge zu speichern, wie dies eingangs der Beschreibung bereits näher erläutert ist. Dann dient der Träger darüber hinaus als Teil des Schwingungsgenerators. Der Träger 140 wird so ausgelegt, dass er genügend elastische Reaktanz besitzt, um die Massenreaktanzen im System bei der Arbeitsfrequenz abzugleichen. Die Presse 120 weist ausserdem eine Einspannvorrichtung für das Gußstück oder jegliches andere Werkstück 131 auf, in welches die Buchse 145 eingepresst werden soll, und vorzugsweise enthält diese Einspa.nnvorrichtung ein weiteres Schwingungssystem, das entweder mit dem ersten Schwingungssystem zusammenarbeiten kann oder auch für sich allein tätig werden kann. Wie hier gezeigt, wird das obere Ende des Gußstücks 131 von einer einstellbaren Backe 1B0 abgefangen, die mit einem Kugelgelenk 1211 am Ende einer Schraubspindel 12-2 in. die gewünschte Lage gebracht wird. Die Schraub- Spindel 182 ist durch eine Mutter irn Rahmen 124 der Presse geführt und kann von einem Knebel 184 gedreht werden, so dass die Backe gegen das Werkstück gedrückt wird. Der Backe 130 gegenüber wird das Gußstück 131 von einem Anpaßstück 185 berührt, das dem Anpaßstück 141 ähnlich ist, mit der Ausnahme, daß die an dem Gußstück anliegende Fläche mit einer Aushöhlung 166 versehen ist und dass in dem hier dargestellten Fall die Backe mit dein Mittelpunkt eines schwingender Trägers verbunden ist. Der rnit 188 bezeichnete Träger ist in senkrechter Richtung gelagert und entspricht in seiner Forni genau dein bereits erläuterten Träger 140. Der Träger 188 ist mit Aufhängungen und einem hydraulischen Stempel versehen, wie dies bereits für voraufgegangenen Abschnitt für den Träger 140 erläutert wurde. Das Anpaßstück 185 kann mit dem Träger auch an zwei auseinariderliebenden Punkten, die vom-Mittelpunkt des Trägers und dessen Schwingungsknoten entfernt sind, verbunden sein, wie dies zwischen dem Anpaßstück 141 und dem Trägen 140 gezeigt ist, jedoch ist bei dem hier dargestellten Beispiel das Anpaßstück mit dem Träger in dessen Mittelpunkt mit Hilfe von zwei Laschen 190 verbunden, die den Träger seitlich umgreifen und von einem durch den Träger gesteckten Bolzen 191 durchsetzt werden. Der Bolzen 191 verbindet also das Anpaßstück mit'dem Träger in einem Schwingungsbauch, so dass ein Maximuiri an Schwingungsai:iplitude übertragen wird. Eine derartige Befestigung 4:ann auch zwischen der: Anpaßstück 141 und dem Träger 140 vorgenommen werden, und sie ist dann zu bevorzugen, wenn eire besonders große Amplitude gewünscht wird. Die Zweipunktbefestigung zwischen Träger und Anpaßstück wird dann gewählt, wenn eine geringere Amplitude der Schwingung bei grosser' Schwingungskraft gewünscht wird, was eine Befestitung in Punkten mit höherer Impedanz, also näher den Schwingungsknoten erfordert. Der Träger 1'ö hat genau wie äer, `.L'r@ger 140 Schwingungsknoten, die etwa um ein Viertel der Trägerlänge von dessen Enden nach Innen verschoben sind, und der Träger wird genau wie der Träger 140 in diesen Punkten durch Bolzen 195, die durch Laschen 195 hindurchgeführt sind, welche sich an einem Tragbalken 197 befinden, der als Schwingungsisolator dient, gehalten. Der Tragbalken sitzt wiederum an Enden von Bolzen 198, die durch Tragarme 199 und 200 hindurchgeführt sind, wobei die Bolzen an ihren anderen Enden Schraubenköpfe 201 besitzen, so dass zwischen den Tragarmen 199 und 200 und den Bolzenköpfen eine Spiraldruckfeder 201 eingespannt ist. Der Pressenrahmen bildet in dera Ständer 125 eine nach unten weisende, waagerechte Fläche 204, an welcher ein Tragarm 199 befestigt ist, wogegen der zweite Tragarm 200 auf dem Fundament B aufsitzt. Aus einem Zylinderanguß 211 am Rahmenteil 125 tritt mit waagerechter Achse ein hydraulischer Stempel 210 hervor, der auf den Mittelpunkt des Schwingträgers 188 gerichtet ist, und innerhalb des Zylinderangusses 211 und des Rahmenteils 125 ist ein entsprechender hydraulischer Zylinder (nicht dargestellt) und zugehörige Ventilteile und dgl. angebracht, mit deren Hilfe der Stempel 210 betätigt und hin und her verschoben wird, wie dies allgemein bekannt ist. Im Tragbalken 197 ist ein Sitz 213 für den Stempel 210 angebracht, und wenn der Stempel in diesen Sitz einrückt, werden dadurch der Tragbalken 197, der schwingfähige Träger 188 und das Anpaßstück 185 gegen das Werkstück 131 gepreßt.The arrangement is also tuned to resonance when the two prongs 80 and 83 including the attached masses, on the one hand of the generator and on the other hand of the tube 89, are tuned to a quarter wavelength of the occurring frequency. It is known to any person skilled in the art that the tuning can be done in various ways, for example by changing the cross-section of one or both tines or by adding so-called concentrated masses to one tine, eg the tube 89. It should be noted that the outer tine is longer than the inner 80 and that at its lower end several concentrated masses are attached, which are composed of the lower end wall 87 and the generator housing 49. This gives the outer prong a much greater effective length than the inner prong if the additional tube 89 is left out of consideration. In order to match the inner prong 80 to the outer prong 83, the additional tube 89 is attached to the lower end of the inner prong, which means additional mass and also a considerable extension of the inner prong. The two prongs 80 and 83 are thus tuned to the same resonance frequency. This results in a greater effective length. The electric motor 41 can be a known motor, so that it is not necessary to explain it in more detail and to illustrate it. This motor is provided with a vertical output shaft 90 (see FIG. 3), the shaft end of which is equipped with internal teeth 91, into which the shaft end 93 of an elongated shaft 92, which is provided with corresponding teeth, engages. The shaft is guided in bearings which in turn are accommodated in a bearing holder 95 in a bore 96 in the upper part of the elastic rod 80. A bore 97, which is slightly smaller in diameter than the bore 96, extends through the part 80. A cone is attached to the lower end of the shaft 92 which engages in a conical connection 98 in the upper end of a tubular drive shaft 99 which extends through the bore 97 extends through to the lower end of the vibration energy store and is connected there to the drive shaft 66 of the vibration generator 49 (see FIG. 5). At the lower end of the shaft 99 there is a coupling 100, which in turn establishes the connection to the shaft 66 with a toothed tenon connection 101, 102. The generator housing 49 and likewise the shaft 66 oscillate back and forth in the longitudinal direction of the pipe, and the toothed pin connection between the drive shaft 66 and the tubular drive shaft 99 can compensate for this relative movement. On the bearing bush 95 (see Fig. 3) there is a short piece 45 of reduced diameter, which extends into the bore 97, and connected to this, a housing tube 106 extends through the entire length of the part 80 through for the Wave. The thin 107 that sit in this housing tube 1Q6 serve to keep the shaft 99 straight. The gauntlets are kept at a certain distance from one another by spacer sleeves 108. Sufficient space is provided between the housing tube 106 and the inner wall of the bore 97 in the rod 80 so that these parts do not touch when they vibrate against one another. The sample tube 45 is matched with its suspension to the suspension of the prongs 80 and 83 of the oscillating device 50 and is about 20 m long with the given dimensions of the oscillating device, which corresponds to half a wavelength at an operating frequency of about 133 Hz. In the present embodiment according to the drawing, the total length from the lower end of the housing 83 to the flange 84 is eight meters. If you consider that concentrated masses are attached to the lower ends of the two tuning fork prongs, the hang of the fork prongs correspond to a quarter wavelength at the operating frequency of 133 Hz. In other words, the effective length of the vibrational energy storage device 50 is half the length of the sample tube 45 the system operates at a frequency of around 133 Hz, oscillates. the housing of the vibration generator 49 as a result of the elastic displacements in the material and @ sends corresponding deformation waves through the sample tube 45. Since the sample tube is half a wavelength in length, a half-wave oscillation st is generated in it, with an antinode at both ends of the tube and in the center of which is a node. (see Fig. 6). The center of the tube is essentially still and only vibrates in the radial direction, which is related to the special type of longitudinal vibration, whereas the upper end swings back and forth in the vertical direction according to the generator movement and the lower end hits the ground S. from which a sample C is to be taken, with vibration energy being radiated to the ground below the pipe from its annular end cross-section. The operation of the entire device is now as follows: it is assumed that a hole has been drilled into the earth to a certain depth and that a layer sample of a few meters in length is to be taken below the end of the borehole, for which purpose the drill is pulled out of the borehole and the Device, as shown in FIGS. 1 and 2, is lowered into the borehole, namely hanging on the cable 43, until the lower end of the sample tube 45 rests with pressure against the borehole end. Current is now fed to the drive motor 41 via an electrical cable located within the support cable 43, which drives the shaft 99, which extends through the vibration energy store 50 and drives the shaft 66 of the vibration generator 49. It is necessary that the operating frequency be a resonance frequency of the energy storage device 50 and the sample tube 45. It is therefore necessary that the alternating current supplied to the drive motor 41 have the appropriate frequency, which is most easily achieved by driving a generator from a variable speed internal combustion engine. The vibration generator 49 emits an alternating force in the vertical direction with the predetermined resonance frequency of the system. The alternating force acts on the lower end of the jacket tube 83 of the vibration accumulator 50, so that tensile and pressure waves propagate through the jacket tube 83. The influence of the tensile and pressure waves on the connecting section of the jacket tube with the cylindrical rod 80 also generates the same tensile and pressure waves, but with opposite phase positions in the rod. If the frequency of the oscillations is the resonance frequency of the arrangement, the amplitudes of the oscillations are increased, and the condition is quickly reached in which longitudinal oscillations with opposite phase positions occur in the two prongs 80 and 83 . The arrangement in the longitudinal direction is therefore dynamically neutral. The entire vibratory device acts as an energy store with a high quality factor, which stabilizes the entire system in the event of a large vibration amplitude. The two prongs of the device absorb energy in periodic alternation and give it back to the system, as is clear from the explanations to any person skilled in the art. It is obvious that the vibration generator 49 has considerable energy consumption due to the reciprocating masses of its housing and other parts. A very important task of the energy storage device 50 is to "tune out" these oscillating masses of the generator housing, as a result of which the energy that would otherwise be lost is preserved. The mass is directly connected to the lower end of the tine 83 of the vibrating device 50 and forms a concentrated mass at the lower end of this vibrating tine. In this way, the mass is included in the oscillating system 80, 83 and balanced by the elastic components of the parts 80 and 83. By including the mass in the vibration system 80, 83, its resonance frequency is lowered. Since the mass is attached to the lower end of the prong 83, there is no longer any frequency equality with the inner prong 80, so that the sleeve 39, which serves as a balancing mass, has to be attached to it. If the balancing mass is not attached to the inner prong SO, the additional mass of the generator 49 on the outer prong 83 causes the vibration node to be moved from the junction of the two prongs 80 and 83 into the outer prong $ 3, which means that the junction is not is more at rest. The balancing mass 89 is chosen so large that the vibration node of the arrangement falls into the junction of the two parts 80 and 83. The lower end of the vibration generator 49 thus oscillates in the vertical direction with a considerable amplitude and transmits an alternating force of considerable strength to the upper end of the sample tube 45. As a result, a standing half-wave oscillation is generated in the sample tube, where the lower end of the tube, which is pressed against the ground with a certain pressure, vibrates against the ground. As already described, this oscillating movement of the lower edge of the pipe relative to the ground makes it locally flowable, so that a soil sample is separated from the surrounding soil material and fills the pipe when it is lowered. It will be understood that the assembly is supported on the ground, at least in part, so that the downward force on the earth material comes about through it; moreover, it will be understood that the whole assembly is slowly lowered as the sampling proceeds. The longitudinal oscillation not only influences the soil material at the end face of the pipe, but the oscillations of the pipe walls also contribute to the reduction of friction with the soil sample in the pipe, which makes it easier to penetrate the pipe. This reduces the frictional resistance of the sample in the pipe, which in turn facilitates the penetration of the soil samples into the pipe at its lower opening. With suitable modifications of the device, aas method can also be used to drive a shaft or a pipe into a second pipe which tightly encloses this or, which is the same, to insert a shaft into a bore with a press fit. In the following, reference is made to FIGS. 7 to 11, in which a hydraulic press of known design is shown, in which devices for generating vibrations according to the invention are inserted, it being shown on the basis of these representations how a bushing is inserted into a bore a housing or a frame, preferably a casting. The frame of the. hydraulic press is indicated generally at 120 and consists of a pair of vertical supports or columns 121 which stand on a foundation B and at their upper. End are connected to one another by a bow 122 (see Fig. 7). The connecting arch 122 is connected in the middle with a transverse arch 123 which connects two frame supports 124 and 125 which are also erected on the foundation B to one another. A hydraulic ram 126 protrudes through an AnguB 127, which is attached to the underside of the head piece of the press, which is formed by the crossed arched parts 122 and 123; the associated hydraulic cylinder is (not shown) inside the arch 122, which can be provided on its upper side with an extension 122a so that the cylinder is given the necessary length, and in which the known control elements of a hydraulic cylinder are accommodated so that the The punch 126 can be pre-pressed with a certain pressure and then retracted again; these parts are omitted from the drawing for the sake of simplicity, since they are known to any person skilled in the art. At the bottom of the press, on the foundation B, there is a horizontal clamping plate 130, on which a cylinder housing or other machine part 131 rests as a typical example, which has a top surface 132 with a downward-facing annular flange or sprue 133 which forms a cylindrical bore 134. Eik @? .f = .. s, 135, which has a likewise cylindrical wall 136 with a flange 137 at the upper end, the outer diameter of the cylindrical wall 136 being dimensioned so that it forms a press fit with the inner diameter of the bore 134, which tight is that it is difficult to press the socket into the Jie bore even when considerable pressure is applied. Between the columns 121 and above the bushing 135 there is a horizontal, elastically oscillatable support 140 made of highly elastic material such as steel and the dimensions of which are chosen approximately in relation to the bushing as shown in the figures. This carrier is excited to elastic bending vibrations in the vertical direction, and the vibrations of the carrier are transmitted to the socket with the aid of an adapter 141. In the case shown, the adapter piece can be a steel disk, the lower surface of which rests on the flange 137 of the bushing 135 and on the upper side of which tabs 142 are formed in pairs that accommodate the oscillating carrier 140 between them, to which they are connected by bolts 143 are. As can be clearly seen here, the bolts 143 penetrate the carrier 140 at certain points, namely at a distance of approximately a quarter of the length between the center of the carrier and its end from the center. The adapter can be connected to the carrier at different points, for example also to the center point, which each has a different effect. Occasionally it is advantageous to place the connection points close to the vibration nodes still to be described, and this is the case when vibrations with high energy but very small amplitudes are required. The vibrations which are caused in the carrier 140 are standing bending vibrations, as is shown in a diagram at W on the upper side of FIG. In this a-diagram, the distances a mean the oscillation amplitude at the corresponding points of the carrier 140. The carrier therefore also vibrates. lowest amplitude in the two nodes N and with the highest amplitude in the areas of the antinodes V at the two ends of the beam and in the area of the antinode Vt in the center of the beam. The adapter is connected to the support 140 at two symmetrical points with respect to the standing wave, namely at points where the oscillation amplitude is still considerable, but smaller than in the antinode in the center of the support: such a position of the connection points has proven to be advantageous proven, but in other cases other connection points can be advantageous if other oscillation amplitudes or impedances are selected. The flexural vibrations can be generated in the carrier 140 in various ways; a very simple mechanical vibration generator for generating the vibrations is described in more detail below. The nodes of vibration are approximately a quarter of the total length of the beam from the end of the beam, and these points are preferably used to attach the beam. For this purpose, bolts 145 are passed through the carrier, and these bolts pass through brackets 140, which enclose the carrier on both sides and are attached to the ends of a support beam 148, which is located close above the swingable carrier 140 . The support beam 148 also serves the task of keeping the vibrations of the carrier 140 away from the frame of the press, since it is connected to the carrier 140 in its vibration node by the bolts 145. The support beam 148 is again suspended at its ends with vertical bolts 149, which penetrate bores 150 in support arms 151 which, in turn, are fastened to the columns 121 of the press. The guide pins 149 enable the support beam to be freely movable in the vertical direction; they are equipped with heads 152 at their upper ends, so that when the support beam moves downward, they compress a spiral compression spring placed between these heads and the support arms 151 on the bolts. So that the bolts 149 and also the springs 153 can be long enough, they stick with their upper ends in Aashöhlungen of the connecting arc 122. The spring constant of the springs 153 is chosen large enough so that they the support beam 148 and the swingable carrier 140 in their Hold the uppermost layer, as shown in FIG. 7, the support beam 148 then resting against the underside of the support arms 151 as long as it is not pressed downwards by the hydraulic ram 126. In the support beam 148, a seat 165 for the hydraulic ram 126 is formed on its upper side, in which the ram engages when it is pushed down and presses the carrier 148 and the oscillating carrier 140 and the adapter 141 down onto the socket 135, so that it fits into the Bore 134 is pressed in. The path of the ram 126 must of course be sufficient for the bush 135 ′ to be able to be pressed completely into the bore 134. The devices with which the stationary bending vibrations according to diagram W are generated in the vibrating beam 140 consist in the example shown here of simple, air-driven vibration generators 158 which are embedded in the ends of the beam 140. The-Fig. 10 and 11 show one end of the carrier 1 # 0 with an embedded vibration generator, it being seen that the carrier end is hollowed out from the end face, as shown at 159, and that this hollow is penetrated transversely by a sleeve 160. The sleeve 160 extends parallel to the pin 145 in the nodes and is inserted tightly in the Trägerwandung 161 on one side of the cavity 159, it whereas in the other wall 162 of the cavity is screwed, as shown in FIG. 11 clearly understood . One side of the necks is closed, and an air line 164 is screwed into the other. A ring 165 surrounds the sleeve 160, the inner diameter of the ring being slightly larger than the outer diameter of the sleeve 160 and the ring having approximately the dimensions as shown in FIG. The sleeve 160 is penetrated by tangentially directed bores or air outlet nozzles 166, through which the air flows out against the inner surface of the ring 165, so that it is driven in a centrifugal orbital movement around the sleeve 160 in the direction of the arrow in FIG. 10. So that the ring does not move laterally with respect to the air nozzles, bead edges 168 are formed on the outer surface of the sleeve, between which the ring 165 runs with little axial play. The ring thickness is selected so that the ring 165 just does not touch the inner wall of the cavity 159, as can be seen from FIG. 11. The ring exerts a centrifugal force on the sleeve 160, the direction of which is perpendicular to the axis of the sleeve and rotates around it. Such a force arises in both ends of the girder, and this force can be thought of as being composed of components in the axial direction of the girder and perpendicular to the girder axis. The tangentially directed air nozzles 116 of the sleeves 160 of the generators are positioned in opposite directions to one another, so that the two rings 165 in the two carrier ends run in opposite directions to one another. The advantage of this measure will now be explained in more detail. It is assumed that the standing bending vibration W is caused by a vibration generator 158 at one end of the beam. The air pressure of the oscillation generator is influenced in such a way that the ring 165 swirls around the sleeve 160 at a frequency that is in the range of the resonance frequency of the elastic carrier 140 with respect to its flexural oscillations, preferably the fundamental wave oscillation, as shown in FIG. 7 in diagram W. is shown. The standing wave shows two nodes N, the distance from the ends of the beam about a quarter of a wavelength, and antinodes V at the ends of the beam and an antinode V 'in the center of the beam, as already explained earlier. From the basics of vibration theory it can be seen that such a standing wave is created by the propagation of vibrations in the carrier 140, which emanate from a vibration generator which is accommodated in one end of the carrier, since the. Waves are reflected at the second end of the carrier and as a result of the superposition of the forward and return waves, a flexural oscillation with oscillation nodes and antinodes is caused. The free end of the support, on which a vibration bulge is formed, is a suitable point with a suitable impedance for arranging a vibration generator 158. The quarter-wavelength points, in which the impedance of the oscillation system is very high, but the oscillation amplitudes are very small, are particularly suitable for fastening the carrier. When the vibration generator 158 is driven by the air so that it operates in the resonance range of the standing wave, it falls into step on the lower side of the resonance curve, so that a stable operation is ensured. Further discussion of this phenomenon is given in US Pat. No. 2,960,314. If two vibration generators 158 are used, one of which is inserted in each end of the carrier, these two generators synchronize themselves, since each of the generators strives to generate a standing wave in the carrier when it is in the resonance range of the Carrier arrives. The two waves emanating from the generators automatically come into phase and synchronize the two rotating rings. So it happens that the rings move in a vertical direction in unison, which creates a flexural vibration of twice the strength compared to that generated by a single generator. is quite desirable. Since the rings rotate in the opposite direction to one another, they move in opposite directions to one another in the longitudinal direction of the carrier, so that the forces in the longitudinal direction of the carrier cancel one another out. In no case, however, do the circumferential frequencies of the rings fall within the range of the resonance frequency of a longitudinal oscillation in the carrier, so that there is no risk of a longitudinal oscillation of considerable amplitude being generated in the carrier. The flexural oscillation of the beam 140 causes a considerable movement in the vertical direction between the oscillation nodes N, namely the amplitude is proportional to the distance a in the diagram W. The amplitude increases from the value zero in the oscillation nodes to its maximum Vt in the oscillation antinode. The carrier 140 is connected to the adapter 141 which is intended to act on the workpiece 135 at a point at which the impedance and thus also the vibration force and the vibration amplitude is adapted to the corresponding workpiece. In the example shown, two points are selected as connection points, which are approximately halfway between your antinode V 'and the oscillation node N, i.e. points with a relatively high impedance at which no significant oscillation amplitude occurs. In the case of a carrier 140 of approximately 600 mm in length, the oscillation amplitude at the connecting bolts 143 is approximately in the order of magnitude of 0.75 mm. The aim is to produce the carrier 14-0 from a material with a high quality factor Q so that it is able to store a considerable amount of vibration energy, as already explained in more detail at the beginning of the description. Then the carrier also serves as part of the vibration generator. The carrier 140 is designed to have sufficient elastic reactance to balance the mass reactances in the system at the operating frequency. The press 120 also has a clamping device for the casting or any other workpiece 131 into which the bushing 145 is to be pressed, and this clamping device preferably contains a further vibration system which can either cooperate with the first vibration system or also on its own can act. As shown here, the upper end of the casting 131 is caught by an adjustable jaw 1B0 which is brought into the desired position with a ball joint 1211 at the end of a screw spindle 12-2. The screw spindle 182 is guided through a nut in the frame 124 of the press and can be rotated by a toggle 184 so that the jaw is pressed against the workpiece. Opposite the jaw 130, the casting 131 is touched by an adapter 185 which is similar to the adapter 141, with the exception that the surface abutting the casting is provided with a cavity 166 and that in the case shown here the jaw is centered a vibrating beam is connected. The carrier designated by 188 is mounted in the vertical direction and its shape corresponds exactly to the carrier 140 already explained. The carrier 188 is provided with suspensions and a hydraulic ram, as was already explained for the previous section for the carrier 140. The adapter 185 can also be connected to the carrier at two divergent points that are distant from the center of the carrier and its nodes of vibration, as shown between the adapter 141 and the carrier 140, but in the example shown here is the adapter connected to the carrier in its center with the aid of two tabs 190 which grip the carrier laterally and are penetrated by a bolt 191 inserted through the carrier. The bolt 191 thus connects the adapter to the carrier in an antinode, so that a maximum of oscillation amplitude is transmitted. Such a fastening 4 can also be made between the adapter 141 and the carrier 140, and it is to be preferred if a particularly large amplitude is desired. The two-point attachment between the carrier and the adapter is selected when a lower amplitude of the oscillation with a high oscillation force is desired, which requires attachment in points with higher impedance, i.e. closer to the oscillation nodes. The carrier 1'ö has exactly like äer, `.L'r@ger 140 nodes of vibration which are displaced inwards from its ends by about a quarter of the length of the carrier, and the carrier is exactly like the carrier 140 in these points by bolts 195 , which are passed through tabs 195, which are located on a support beam 197, which serves as a vibration isolator, held. The support beam is in turn seated on ends of bolts 198, which are passed through support arms 199 and 200, the bolts having screw heads 201 at their other ends, so that a coil compression spring 201 is clamped between the support arms 199 and 200 and the bolt heads. In the stand 125, the press frame forms a downward-facing, horizontal surface 204 to which a support arm 199 is attached, whereas the second support arm 200 rests on the foundation B. A hydraulic ram 210 emerges with a horizontal axis from a cylinder sprue 211 on the frame part 125, which is directed at the center of the oscillating beam 188, and within the cylinder sprue 211 and the frame part 125 there is a corresponding hydraulic cylinder (not shown) and associated valve parts and the like attached, by means of which the ram 210 is actuated and moved back and forth, as is well known. A seat 213 for the punch 210 is mounted in the support beam 197, and when the punch engages in this seat, the support beam 197, the swingable carrier 188 and the adapter piece 185 are pressed against the workpiece 131.
Mit Hilfe dieser Anordnung einer hydraulischen Aufspannvorrichtung kann das Werkstück 131, in das eine Buchse 145 eingepreßt werden soll, eingespannt werden, während die Buchse über den Schwingträger 140 abwärts gedrückt und in Schwingungen versetzt wird.With the help of this arrangement a hydraulic jig the workpiece 131 into which a bushing 145 is to be pressed can be clamped while the bushing is pressed downwards via the oscillating beam 140 and vibrates is moved.
Der Schwingträger 188 ist jedoch ebenfalls mit Schwingungsgeneratoren 220 an einem oder beiden Enden ausgestattet, wobei diese Schwingungsgeneratoren genau denen in den Enden des Schwingträgers 140 gleichen können und vorzugsweise auf die Resonanzfrequenz des Trägers 188 für dessen stehende Biegeschwingung abgestimmt werden, so daß das Gußstück oder irgend ein anderes Werkstück 131 ebenfalls in Schwingungen versetzt wird, während die Buchse 145 unter Schwingungen abwärts gedrückt wird. Das Einpressen der Buchse 145 in das Werkstück 131 wird dadurch nochmals erleichtert.The oscillating beam 188, however, is also equipped with oscillation generators 220 fitted at one or both ends, these vibration generators can be exactly the same as in the ends of the oscillating beam 140 and preferably to the resonance frequency of the carrier 188 for its standing bending vibration be matched so that the casting or any other workpiece 131 is also is vibrated while the sleeve 145 vibrates downward is pressed. The pressing of the bushing 145 into the workpiece 131 is thereby repeated relieved.
Eine derartige Presse ermöglicht es jedoch auch, Teile mit waagerechter Einschubrichtung miteinander zu verpressen. Dabei werden dann nur die Aufspannplatte 180 und das Anpaßstück 185 mit dem schwingfähigen Träger aufeinander zugedrückt, was mit Hilfe des hydraulischen Stempels 210 geschieht, während der schwingfähige Träger 188 mit einer stehenden Resonanzwelle schwingt.However, such a press also makes it possible to produce parts with horizontal Insertion direction to be pressed together. Then only the clamping plate 180 and the adapter 185 with the oscillatable carrier pressed towards one another, what happens with the help of the hydraulic ram 210, while the oscillatable Carrier 188 vibrates with a standing resonance wave.
Die Erfindung wird nun weiter beschrieben, wobei angenommen wird, daß das Werkstück 131 mit Hilfe des hydraulischen Stempels 210 eingespannt ist, ohne daß dabei der Schwingträger 188 in Schwingungen versetzt wird. Die Schwingungsgeneratoren 158 werden so angetrieben, daß im Schwingträger 140 eine stehende Biegeschwingung erzeugt wird, und der hydraulische Stempel wird soweit herausgedrückt, daß.er gegen den Tragbalken 148 gedrückt wird, an dem der Schwingträger 140 und das Anpaßstück 141 sitzen, welches seinerseits wieder gegen die Oberseite. der Buchse 137 drückt, die auf die Bohrung 134 im Werkstück 131 genau konzentrisch aufgesetzt ist. Im allgemeinen wird das Anpaßstück 141 etwas oberhalb der Buchse gehalten, so daß es die Buchse erst dann berührt, wenn es vom Stempel 126 geringfügig nach unten gedrückt wird. Jedenfalls wird der Stempel so weit heruntergedrückt, bis das Anpaßstück 141, das an dem Schwingträger hängend befestigt ist, mit Druck auf das Werkstück wirkt, und der Stempel wird um so viel abwärts gepreßt, bis die Buchse 135 vollkommen in die Bohrung 134 eingepreßt ist. Infolge der im Rhythmus der Schwingungen wechselnden Preßkraft, welche durch den' Schwingträger erzeugt wird, erfo4 das Einpressen in die Bohrung 134 mit geringer Mühe, auch bei festem Preßsitz. Bei besonders festem Preßsitz ist das Einpressen mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens immer noch möglich, während es mit einfachem Druck nicht mehr durchzuführen ist.The invention will now be further described, assuming that the workpiece 131 is clamped with the aid of the hydraulic ram 210, without the oscillating beam 188 being set in oscillation. The vibration generators 158 are driven so that in the oscillating beam 140 a standing bending oscillation is generated, and the hydraulic ram is pushed out so far that it against the support beam 148 is pressed, on which the swing beam 140 and the adapter 141 sitting, which in turn again against the top. the Bush 137 presses, which is placed exactly concentrically on the bore 134 in the workpiece 131 is. In general, the adapter 141 is held slightly above the socket, so that it does not touch the socket until it is slightly behind by the punch 126 is pressed down. In any case, the stamp is pressed down until the Adapter 141, which is suspended from the swing beam, with pressure on the Workpiece acts, and the punch is pressed downwards until the bushing 135 is pressed completely into the bore 134. As a result of the rhythm of the vibrations alternating pressing force, which is generated by the 'oscillating beam, is pressed in into the bore 134 with little effort, even with a tight press fit. With particularly firm Press-in with the aid of the method according to the invention is still a press fit possible, while it can no longer be carried out with simple pressure.
Um die Erfindung besser verstehen zu können, muß auf die Vorgänge
bei den Schwingungen noch näher eingegangen werden. Es spielen eine ganze Reihe
von Schwingungserscheinungen eine Rolle bei der Erfindung, da ihre Bedeutung aper
im großen Rahmen der Erfindung wechselt, soll hier das in den
Fig.
7 bis 11 dargestellte Beispiel betrachtet werden. Die Buchse 135 und das Gusstück
oder dgl. l31, das die Buchse 135 aufnehmen soll, sind komplexe Gebilde mit verteilten
Konstanten. Das soll heißen, das ihre Masse verteilt ist und das ihre Wände eine
bestimmte elastische Steifigkeit aufweisen. Die ganzen Gebilde können in sich elastisch
schwingen und zwar mit Resonanz oder auch nicht mit Resonanz. Im allgemeinen gibt
es eine ganze Reihe von Resonanzfrequenzen und auch mehrere Möglichkeiten, eine
stehende Welle zu erzeugen, was davon abhängt, an welcher Stelle und mit welcher
Frequenz die Wechselkraft angreift. In dem hier beschriebenen Beispiel erhält das
Gusstück 131 die Schwingungsenergie über die Buchse 1.,5, welche mit Hilfe einer
einer eindimensionalen Kraft überlagerten Wechselkraft in das Gusstück eingepreßt
wird. Die Buchse selbst wird in senkrechter Richtung von dem Anpaßstüek 141 in Schwingungen
versetzt und kann dabei selbst elastische Schwingungen ausführen, Das Anpaßstück
wird seinerseits vom Schwingträger 140 schwingend bewegt. Wie bereits erwähnt, ist
das Anpaßstück mit dem Schwingträger an bestimmten, nach ihrer Impedanz ausgesuchten
Punkten am Träger befestigt, wobei die Befestigung so ausgeführt ist, das elastische
Schwingungen übertragen werden
können, so daß die Schwingungen
von dem Schwingträger über das Anpaßstück auf das Werkstück übergeleitet werden.
Es geht. also die Schwingungsenergie von den Schwingungsgeneratoren 15$ auf den
bphwingträger 140 und von diesem über das Anpaßstück 141 auf das Werkstück, das
hier die Buchse 135 ist, und auf das Teil 131 über und damit auch auf deren
Trennfläche. Wenn das Anpaßstück in etwa starr ist, ist der Impedanzwert an seiner
Unterseite gleich dem Impedanzwert des schwingfähigen Trägers an der oder den Stellen,
an welchen das Anpaßstück mit dem Träger verbunden ist. Die Schwingungen sind im
wesentlichen senkrecht gerichtet, so daß auf die Buchse Längsschwingungen ausgeübt
werden und zwar mit einem hohen Impedanzwert. Die Buchse 135 hat einen Impedanzwert
etwa gleicher Größenordnung. Die der Buchse vermittelten Schwingungen wandern also
vorzugsweise in Längsrichtung durch sie hindurch und erzeugen elastische Dehnungen
und Stauchungen, wie dies mit der strichpunktierten Linie 135a in der Fig. 10a angedeutet
ist. Es können auch in radialer Richtung wirkende elastische Kräfte auftreten, insbesondere
dann, wenn das Anpaßstück sich elastisch etwas biegt, so daß im allgemeinen die
Buchse sowohl in Längsrichtung als auch in radialer Richtung elästisch schwingt.
Bei geeigneter Anpassung der Schwingungsfrequenz an die Abmessungen der Buchse und
die
Schwingungseigenschaften können in der Buchse Resonanzschwingungen
hervorgerufen werden, die dann wesentlich verstärkt sind, und ein derartiges Vorgehen
stellt eine Anwendungsform der Erfindung dar. Diese Schwingungen rufen nun in dem
zylindrischen Anguß 133 des Werkstücks 131 sowohl Schwingungen in Längsrichtung
als auch in Querrichtung hervor, wie dies z.B. mit den strichpunktierten*Linien
131a in der Fig. 10a gezeigt ist. Die Ausweitung in Querrichtung kann auch auf der
Oberseite der Bohrung auftreten, und alle diese Schwingbewegungen erzeugen kleine
aber wirkungsvolle Abmessungsänderungen der Bohrung 134, in die die Buchse eingesetzt
wird. Auch im Werkstück 131 können Resonanzschwingungen auftreten, so daß dadurch
die Schwingungsamplituden verstärkt werden. Längsschwingungen in der Buchse rufen
elastische Verformungen hervor, wobei sich die Buchse im Rhythmus der Schwingungen
auch zusammen -zieht, so daß ihr Sitz in der Bohrung 134 dadurch loser wird. Im
allgemeinen sind auch die in radialer Richtung wirkenden Schwingungen des Zylinderangusses
133 nicht von derselben Schwingungsweite wie diejenigen der Buchse, und sie weisen
auch im allgemeinen nicht die gleiche Phasenlage auf, so daß zwischen der Buchse
und der Bohrungswand die Anpreßkraft im Rhythmus der Schwingungen geringer wird.
Es
ist noch zu bedenken, daß besonders im ersten Augenblick des Einpressens, wie er
in der Fig. 7 gezeigt ist, eine Unterbrechung im Übertragungsweg der Schwingungen
und am unteren Ende der Buchse keine Anpassung bezüglich der Impedanz vorhanden
ist, so daß ein großer Teil der Druckwellen, die zum unteren Ende der Buchse gelangen,
dort reflektiert wird. In diesem Anfangsstadium hat also das untere Ende der Buchse
gegenüber dem Teil 131 eine große Schwingungsweite. Das hilft dazu, daß dieser Teil
leicht in das Werkstück 131 eindringt, so daß die Buchse, ohne den Ruhewert der
Reibung überwinden zu müssen, eingepreßt werden kann. Ist die Buchse dann ein kurzes
Stück in die Bohrung 134 eingedrungen, ergeben sich zwei weitere Impedanzfehlanpassungen,
wodurch abermals starke-Reflektion in-der Buchse auftritt. Die erste Fehlanpassung
ergibt sich daraus, daß das untere Ende der Buchse in der Bohrung des Werkstückes
131 gefaßt ist, wogegen der darüber liegende Abschnitt frei bleibt, sg$aß er elastische
Schwingungen ausführen-kann. Der zweite Punkt der Fehlanpassung. ist die Berührungsfläche
zwischen dem unteren, bereits eingesetzten Buchsenabschnitt-und der Zylinderwand
des Werkstücks 131. Auch hier werden, hervorgerufen durch das verhältnismäßig große
Spiel, SchwingUngs-@ energiewellen reflektiert, was sich nach außen hin in starken
Relativbewegungen
zwischen der Buchse und dem Werkstück 131 äußert. Das trägt dazu bei, daß die Teile
sich leicht gegeneinander bewegen und dadurch die Reibung vermindert wird, was für
den Einpreßvorgang besonders wichtig ist. Die eben beschriebenen Erscheinungen basieren
auf der Fehlanpassung in der Berührungszone, wodurch Schwingungsenergie reflektiert
wird, was zu einer größeren Schwingungsamplitude in der Buchse als in dem Werkstück
131 führt. Die Relativbewegung zwischen der Buchse 135 und dem Teil 131 kauen jedoch
auch auf noch andere Weise hervorgerufen werden als durch eine Phasenverschiebung
der Schwingungen in diesen Teilen. Das schwingfähige System, bestehend aus dem Schwingträger,
dem Anpaßstück und der Buchse 135, weist eine Resonanzfrequenz auf, die im wesentlichen
durch die Masse und die Elastizitätskonstante des Schwingträgers bestimmt ist. Das
Werkstück 131 kann auf einfache Weise so beeinflußt werden, daß seine Resonanzfrequenz
wesentlich von der des schwingfähigen Trägers abweicht. Bei der Arbeitsfrequenz,
Relativbewegung zwischen der Buchse und dem Werkstück 131 wird auch durch Dämpfung hervorgerufen. Die Quelle der Schwingungen liegt im Schwingträger 14-0, und diese Schwingungen werden auf ihrem Ausbreitungsweg besonders an der Verbindungsstelle zwischen Buchse und Werkstück 131 stark gedämpft.Relative movement between the bushing and the workpiece 131 is also caused by damping. The source of the vibrations lies in the vibrating beam 14-0, and these vibrations become especially at the junction on their way of propagation strongly damped between bushing and workpiece 131.
Impedanzunterschiede und damit verstärkte Relativbewegung sind auch durch unterschiedliche Materialien bedingt, so daß bei Wahl der Materialien, z.B. Bronze für die Buchse und Stahl für das Gußstück, entsprechende Unterschiede in der akustischen Impedanz an den Berührungsstellen vorhanden sind.There are also differences in impedance and thus increased relative movement due to different materials, so that when choosing the materials, e.g. Bronze for the bushing and steel for the casting, corresponding differences in the acoustic impedance are present at the contact points.
Es wird jetzt der Fall betrachtet, daß auch der Schwingträger 188 angeregt wird, so daß dem Werkstück 131 eine Schwingung in seitlicher Richtung zugeführt wird. Auf die Weise kann eine elliptische Schwingung in dem Werkstück 131 erzeugt werden, so daß der Fall eintritt, daß in dem einen der beiden zusammen zu fügenden Teile eine Schwingungsart erzeugt wird, die von derjenigen in dem anderen Teil vollkommen abweicht. Die Fortpflanzungsgeschwindigkeiten der verschiedenen Schwingungsarten unterscheiden sich. Es werden verhältnismäßig große Unterschiede in den Schwingungen erreicht, so daß die Reibung an den Berührungsflächen erheblich vermindert wird. Man erhält auf diese Weise auch Phasenungleichheit. Mit einem derartigen Antriebssystem kann es auch erreicht werden, daß eines der Teile lediglich von der einen Schwingungsquelle und das andere von einer davon völlig getrennten zweiten Schwingungsquelle angeregt wird.The case is now considered in which the vibrating beam 188 is also excited, so that the workpiece 131 is vibrated in the lateral direction. In this way, an elliptical vibration can be generated in the workpiece 131, so that the case occurs that a type of vibration is generated in one of the two parts to be joined which is completely different from that in the other part. The propagation speeds of the various types of vibration differ. Relatively large differences in the vibrations are achieved, so that the friction on the contact surfaces is considerably reduced. Phase inequality is also obtained in this way. With such a drive system it can also be achieved that one of the parts is only excited by one vibration source and the other is excited by a second vibration source that is completely separate from it.
In dem in den Fig. 7 bis 11 enthaltenen System ist auch eingeschlossen, daß der Unterschied in den Abmessungen oder den physikalischen Eigenschaften der beiden zu vereinigenden Teile verschiedene Ausbreitungsgeschwindigkeiten der elastischen Schwingungen zur Folge hat. Z.B. breiten sich die Längsschwingungen in der Buchse mit anderer Geschwindigkeit aus-als die Biege- und Radialschwingungen im Teil 133.The system contained in FIGS. 7 to 11 also includes that the difference in the dimensions or the physical properties of the the two parts to be united have different propagation velocities of the elastic Results in vibrations. E.g. the longitudinal vibrations propagate in the socket at a different speed than the bending and radial vibrations in part 133.
Hier ist auch eingeschlossen, daß ein Teil ein mehr induktives und ein anderes Teil ein mehr kapazitives Verhalten-bei der Arbeitsfrequenz zeigt. Bei dem hier gezeigten Beispiel ist das Gußteil 131 biegefähiger als die Buchse 135 oder das mit ihr verbundene System. Dadurch wird begünstigt, daß phasenungleiche Schwingungen auftreten, was zu einer Verringerung der Reibung zwischen den beiden Teilenbeiträgt. Es versteht sich, daß die Erfindung auch dann durchgeführt werden kann, wenn nur der Schwingträger 188 und durch ihn das Teil 131 angeregt wird, z.B. zu Dehnungsschwingungen, während die Buchse 135 lediglich nach unten gedrückt wird. Es besteht dabei lediglich der Unterschied darin, daß die Quelle der Schwingungen mit dem Teil 131 statt wie vorher mit dem Teil 135 verbunden ist. Beide Schwingträger können gleichzeitig oder abwechselnd angeregt werden. Wenn sie gleichzeitig angeregt werden, können in beiden gleiche Frequenzen erzeugt werden, insbesondere dann, wenn das Material und die Abmessungen der Träger gleich sind, so daß ihre Resonanzfrequenzen gleich sind oder sehr nahe beieinanderliegen. Durch Änderung der Abmessungen oder Wahl eines anderen Materials, z.B. Stahl und Hartaluminium, können verschiedene Resonanzfrequenzen erreicht werden. Die Schwingungen können miteinander im Gleichtakt sein, obgleich es im allgemeinen vorteilhaft ist, eine geringe Phasendifferenz zu haben, was schon durch die unterschiedlichen Abmessungen bedingt ist. Werden jedoch Schwingungen verschiedener Frequenz erzeugt, sind ohnehin große Unterschiede und damit Differenzbewegungen vorhanden. Es ist also möglich, die für das Verfahren günstigste Arbeitsweise herauszufinden.This also includes the fact that one part shows a more inductive and another part a more capacitive behavior - at the operating frequency. In the example shown here, the casting 131 is more flexible than the bushing 135 or the system connected to it. This promotes the occurrence of out-of-phase vibrations, which contributes to a reduction in the friction between the two parts. It goes without saying that the invention can also be carried out if only the oscillating beam 188 and through it the part 131 are excited, for example to stretch vibrations, while the bush 135 is merely pressed downwards. The only difference is that the source of the vibrations is connected to part 131 instead of to part 135 as before. Both oscillating beams can be excited simultaneously or alternately. If they are excited simultaneously, the same frequencies can be generated in both, especially if the material and the dimensions of the supports are the same, so that their resonance frequencies are the same or very close to one another. By changing the dimensions or choosing a different material, e.g. steel and hard aluminum, different resonance frequencies can be achieved. The oscillations can be in common mode with one another, although it is generally advantageous to have a small phase difference, which is due to the different dimensions. If, however, vibrations of different frequencies are generated, there are already large differences and thus differential movements. It is therefore possible to find out the most favorable mode of operation for the process.
Claims (3)
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DEB0089772 | 1966-11-10 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1577072A1 true DE1577072A1 (en) | 1970-01-08 |
Family
ID=6984934
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19661577072 Pending DE1577072A1 (en) | 1966-11-10 | 1966-11-10 | Method and device for producing a press fit |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE1577072A1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0526723A1 (en) * | 1991-07-03 | 1993-02-10 | Hans Zürcher | Device for pulling apart pipe bodies fitted in each other, e.g. exhaust pipes of vehicles |
DE102013226641A1 (en) | 2013-12-19 | 2015-06-25 | Robert Bosch Gmbh | Method of assembling an assembly, assembly and use of a device for mounting assemblies |
-
1966
- 1966-11-10 DE DE19661577072 patent/DE1577072A1/en active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0526723A1 (en) * | 1991-07-03 | 1993-02-10 | Hans Zürcher | Device for pulling apart pipe bodies fitted in each other, e.g. exhaust pipes of vehicles |
DE102013226641A1 (en) | 2013-12-19 | 2015-06-25 | Robert Bosch Gmbh | Method of assembling an assembly, assembly and use of a device for mounting assemblies |
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