DE202006001445U1

DE202006001445U1 - Vibrationsantrieb mit drehrichtungsabhängig verstellbaren Unwuchtgewichten

Info

Publication number: DE202006001445U1
Application number: DE200620001445
Authority: DE
Original assignee: Eviro Elektromaschinenbau & Metall Eibenstock GmbH; Eviro Elmasch Bau & Metall Gmb
Current assignee: Eviro Elektromaschinenbau & Metall Eibenstock GmbH; Eviro Elmasch Bau & Metall Gmb
Priority date: 2006-01-31
Filing date: 2006-01-31
Publication date: 2006-04-13
Anticipated expiration: 2016-02-01

Abstract

Vibrationsantrieb mit drehrichtungsabhängig verstellbaren Unwuchtgewichten, die als bewegliches Unwuchtgewicht und als festes Unwuchtgewicht auf der Antriebswelle eines Elektroantriebes gelagert sind, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem beweglichen Unwuchtgewicht (3) und dem feststehenden Lagerschild (7) des Elektroantriebes (2) ein Wirbelstrombremssystem, bestehend aus einem oder mehreren Permanentmagneten (5) und einem elektrischen Leiterelement, vorzugsweise einem Aluminiumring (6), angeordnet ist.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Vibrationsantrieb mit drehrichtungsabhängig verstellbaren Unwuchtgewichten, die als bewegliches Unwuchtgewicht und als festes Unwuchtgewicht auf der Antriebswelle eines elektrischen Antriebes gelagert sind.
Es sind Vibrationsantriebe mit der Möglichkeit der Fliehkraftänderung bei Drehrichtungswechsel bekannt, die an jeder der beiden Antriebsseiten Antriebswellen aufweisen, auf denen je nach Erfordernis der zu realisierenden Arbeitsmomente, entsprechend dimensionierte, feste und bewegliche Unwuchtgewichte angeordnet sind.
Ein Teil der Unwuchtgewichte ist mit der Antriebswelle eines Motors fest verbunden, während ein weiteres Unwuchtgewicht drehbar auf dieser gelagert ist. Für die Lagerung dienen Gleitlager. Die festen und beweglichen Unwuchtgewichte sind in einem definierten Gewichtsverhältnis so aufgeteilt, daß sich je nach Schwerpunktlage die Arbeitsmomente addieren oder subtrahieren, und damit die daraus resultierende Schwingungsamplitude zwei definierte Werte annehmen kann. Das drehbar gelagerte Unwuchtgewicht wird über ein lose an dem festen Unwuchtgewicht anliegenden Mitnahmeelement, welches mit dem beweglichen Unwuchtgewicht fest verbunden ist, angetrieben. DE 4225564 und US 2852946 )
Die bekannten Vibrationsantriebe haben den Nachteil; daß es bedingt durch die Lagerkonstruktion, infolge von Prellungen an dem Mitnahmeelement, hervorgerufen durch Resonanzschwingungen des beweglichen Unwuchtgewichtes und in der An- und Auslaufphase des Antriebes zu störenden Geräuschen in der Art von Klappergeräuschen kommt. Desweiteren erfolgt bei der Drehzahlreduzierung und Drehrichtungsänderung des Antriebes ein undefiniertes Umschlagen des beweglichen Unwuchtgewichtes mit daraus resultierender Abweichung von der geforderten Vibrationsrichtung und dem Betrag des daraus resultierenden Schwingungsvektors.
Werden für die Anwendung auf einem bestimmten Gebiet, beispielsweise für Vibrationsplatten im Fitness- oder Rehabilitationsbereich mehrere Antriebe benötigt, die bei gleichem Arbeitsmoment drehzahlsynchron betrieben werden sollen, erfordert dies einen aufwendigen Parametertest für die Zusammenstellung der zusammenwirkenden Elektroantriebe.
Der in Anspruch 1 angegebenen Erfindung liegt das Problem zugrunde, einen Vibrationsantrieb zu schaffen, der bei Drehzahlreduzierung und Drehrichtungsänderung eine Abweichung von Betrag und Richtung des Schwingungsvektors von den vorgeschriebenen Parametern verhindert, keine geräuschverursachenden Resonanzschwingungen in der An- und Auslaufphase des Vibrationsantriebes erzeugt und eine parameterkonstante, verschleiß- und wartungsfreie Arbeitsweise gewährleistet.
Erfindungsgemäß wird dieses Problem mit den Maßnahmen der Ansprüche 1 – 6 gelöst.
Mit der Erfindung wird in dem beschriebenen Anwendungsbeispiel erreicht, daß durch ein erzeugtes Bremsmoment das bewegliche Unwuchtgewicht exakt definiert an ein Mitnehmerelement angepreßt wird, so daß bei Umschlagen des festen Unwuchtgewichtes die geforderte Parameterkonstanz hinsichtlich der Richtung und des Betrages des Vibrationsvektors ohne Abweichungen gewährleistet ist, und eine prellfreie Ankopplung des beweglichen Unwuchtgewichtes über ein Mitnehmerelement an dem festen Unwuchtgewicht erfolgt. Außerdem ermöglicht der erfindungsgemäße Vibrationsantrieb eine Beeinflussung der Nenndrehzahl, so daß auch beim paarweisen Betrieb eine exakte Abgleichung der Drehzahlen der einzelnen Antriebe zueinander ohne aufwendigen Parametertest für die Zusammenstellung der benötigten Antriebspaare erfolgen kann, indem durch Veränderung der Bremsmomente der Antriebsschlupf beeinflußbar ist.
Neben der erreichten Parameterkonstanz und der Vermeidung störender Geräuschentwicklungen arbeitet der erfindungsgemäße Vibrationsantrieb wartungs- und verschleißfrei.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird an Hand der 1 und 2 nachstehend erläutert.
Es zeigen:
1 den Vibrationsantrieb als Explosionsdarstellung
2 eine Perspektivdarstellung des Vibrationsantriebes
Auf der Antriebswelle 1 eines Elektroantriebes 2 ist an beiden Seiten je ein bewegliches Unwuchtgewicht 3 in einem definierten Verstellwinkel zu einem festen Unwuchtgewicht 4, bestehend beispielsweise aus jeweils zu einem Paket zusammengesetzten acht Unwuchtschieben, gelagert. Das bewegliche Unwuchtgewicht 3 besteht aus einem ferromagnetischen Werkstoff und bildet die Trägerbaugruppe für zwei um 180° zur Drehachse versetzte Permanentmagnete 5. Die Permanentmagnete 5 sind in entsprechend positionierte Bohrungen eingesetzt. Zum Erzeugen des benötigten, seiner Ursache entgegenwirkenden magnetischen Feldes, dient ein flächenhaftes elektrisches Leiterelement in Form eines Aluminiumringes 6, der mit dem Lagerschild 7 des Elektroantriebes 2 form- und kraftschlüssig verbunden ist, sodaß ein für die Funktion der Bremswirkung notwendiger magnetischer Rückschluß entsteht.
An dem beweglichen Unwuchtgewicht 3 ist in Richtung zu dem fest auf der Antriebswelle 1 angeordneten Unwuchtgewicht 4 ein Mitnehmerelement 8 befestigt. Auf diesem Mitnehmerelement 8 ist ein Ring 9, bestehend aus einem elastischen Werkstoff, vorzugsweise in Form eines O-Ringes fest aufgezogen, sodaß bei dem Umschlagen des festen Unwuchtgewichtes 4 die Mitnahme des beweglichen Unwuchtgewichtes 3 ohne störende Anschlaggeräusche erfolgt.
Die Permanentmagnete 5 umlaufen im Betrieb auf einer Kreisbahn den als Kurzschlußscheibe dienenden Aluminiumring 6 in einem definierten Abstand, der mittels Distanzscheiben 10 einstellbar ist. Diese Distanzscheiben 10 sind zwischen einer Distanzhülse 13 und dem beweglichen Unwuchtgewicht 3 auf der Antriebswelle 1 gelagert. Der Drehbewegung des beweglichen Unwuchtgewichtes 3 wird damit unabhängig von der Drehrichtung ein Bremsmoment engegengesetzt, welches durch die mechanische Kopplung über das Mitnehmerelement 8 auf das feste Unwuchtgewicht 4 und somit auf den gesamten Vibrationsantrieb wirkt.
Das bewegliche Unwuchtgewicht 3 ist vorzugsweise mittels eines Rillenkugellagers 11 auf der Antriebswelle 1 gelagert.
Zum Längenausgleich des festen Unwuchtgewichtes 4 und des beweglichen Unwuchtgewichtes 3 mit der Antriebswelle 1 sind dem festen Unwuchtgewicht 4 eine der Länge der Antriebswelle 1 entsprechende Anzahl von Ausgleichs scheiben 12 vorgelagert.
Das erfindungsgemäße Ausführungsbeispiel ist selbstverständlich auch für den paarweisen Betrieb von Vibrationsantrieben mit gegensinniger Drehrichtung geeignet. Die Voraussetzung dafür ist gegeben, indem alle auf der Antriebswelle 1 gelagerten beweglichen Unwuchtgewichte 3 definiert an dem Mitnehmerelement 8 anliegen, so daß sich bei unmittelbarer biegefester mechanischer Kopplung ein Schwingungsvektor ergibt, der sich immer lotrecht über der Montageebene einstellt infolge der absolut gleichen Drehzahl der Antriebspaare und der exakten Übereinstimmung der Drehwinkel der beweglichen Unwuchtgewichte 3 und der festen Unwuchtgewichte 4.

Claims

Vibrationsantrieb mit drehrichtungsabhängig verstellbaren Unwuchtgewichten, die als bewegliches Unwuchtgewicht und als festes Unwuchtgewicht auf der Antriebswelle eines Elektroantriebes gelagert sind, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem beweglichen Unwuchtgewicht (3) und dem feststehenden Lagerschild (7) des Elektroantriebes (2) ein Wirbelstrombremssystem, bestehend aus einem oder mehreren Permanentmagneten (5) und einem elektrischen Leiterelement, vorzugsweise einem Aluminiumring (6), angeordnet ist.
Vibrationsantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Permanentmagnete (5) vorzugsweise an dem beweglichen Unwuchtgewicht (3) angeordnet sind, und der Aluminiumring (6) form- und/oder kraftschlüssig mit dem Lagerschild (7) des Elektroantriebes (2) verbunden ist.
Vibrationsantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur mechanischen Kopplung zwischen dem beweglichen Unwuchtgewicht (3) und dem festen Unwuchtgewicht (4) ein Mitnehmerelement (8) dient, welches wahlweise an dem beweglichen Unwuchtgewicht (3) oder dem festen Unwuchtgewicht (4) angeordnet ist.
Vibrationsantrieb nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Mitnehmerelement (8) ein aus einem elastischen Werkstoff bestehender Ring (9), vorzugsweise ein Nullring, aufgezogen ist.
Vibrationsantrieb nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Einstellung des Bremsmomentes der Abstand zwischen dem Aluminiumring (6) und den Permanentmagneten (5) mittels auf der Antriebswelle (1) angeordneten Distenzscheiben (10) verstellbar ist.
Vibrationsantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das bewegliche Unwuchtgewicht (3) mittels eines Rillenkugellagers (11) auf der Antriebswelle gelagert ist.