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Gemäß der Erfindung wird die vorstehende Aufgabe dadurch gelöst,
daß zur Umschaltung der Laufrichtung des Unwuchtkörpers zwei mittels einer Schalteinrichtung
willkürlich sowie wechselweise an die Triebwelle anschließbare Ketten- oder Riemenscheiben
nebeneinander vorgesehen sind, von denen die erste eine auf dem einen Ende der Unwuchtkörperwelle
sitzende dritte Ketten- oder Riemenscheibe in der einen Laufrichtung und die zweite
eine auf einer Zwischenwelle sitzende vierte Ketten- oder
Riemenscheibe
in der anderen Laufrichtung jeweils über eine Kette oder einen Riemen antreibt,
wobei die Zwischenwelle eine fünfte Ketten- oder Riemenscheibe trägt, die über eine
Kette oder einen Riemen mit einer auf dem anderen Ende der Unwuchtkörperwelle sitzenden
sechsten Ketten- oder Riemenscheibe verbunden ist.
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Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung brauchen die Ketten- oder Riemenscheiben
kaum mehr Raum als diejenigen, die zur Kraftübertragung von der Triebwelle auf die
Unwuchtkörperwelle bei den bekannten Geräten mit nur einer Fortbewegungsrichtung
vorhanden sind, wobei der zusätzliche Raum außerhalb der Hauptbauteile des Geräts
an dessen Seiten, also dort, wo er ohne.weiteres vorhanden ist, benötigt wird. Auch
die Zwischenwelle läßt sich leicht in den bestehenden Konstruktionen unterbringen.
In diesem Zusammenhang besteht eine Weiterbildung der Erfindung darin, daß die Zwischenwelle
am Gehäuse des Unwuchtkörpers gelagert ist, das sie von der einen Seite zur anderen
überquert.
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Eine andere Weiterbildung der Erfindung liegt darin, daß die auf
der Zwischenwelle sitzende vierte Ketten- oder Riemenscheibe von der Rückflanke
des einen Trums einer Kette oder eines Riemens angetrieben ist, die bzw. der über
die zweite Ketten- oder Riemenscheibe auf der Triebwelle und eine Leerlaufscheibe
gespannt ist. Letztere ist vorzugsweise an dem Gehäuse des Unwuchtkörpers gelagert.
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Als Schalteinrichtung zum willkürlichen und wechselweisen Anschließen
der beiden Riemenscheiben an die Triebwelle eignet sich besonders gut eine Schaltvorrichtung
mit willkürlich schaltbaren Fliehkraftkupplungen, die jeweils zwischen die Triebwelle
und die beiden Scheiben eingeschaltet und über eine gemeinsame Betätigungseinrichtung
im Gegensinn durch Zurückziehen bzw. Freigeben der Fliehgewichte ein- und ausrückbar
sind.
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Die gemeinsame Betätigungseinrichtung wirkt auf Rückzugsvorrichtung
für die Fliehgewichte an den beiden Fliehkraftkupplungen, die vorzugsweise Rückzugstifte
od. dgl. aufweisen, die etwa radial in die Fliehgewichte eingreifen und diesen gegenüber
entgegengesetzt zur Fliehkraft bis zum Kontakt eines an ihnen vorgesehenen Anschlags
mit einem Gegenanschlag am zugehörigen Fliehgewicht gleitbar sind.
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Diese Rückzugsstifte sind an zentral in der jeweiligen Kupplung angeordnete,
mittels einer gemeinsamen axial verschiebbaren Führungskulisse radial verstellbare
Gleitsteine angeschlossen. Ein besonders kompakter Aufbau kann hierbei dadurch erreicht
werden, daß die Führungskulisse im als Hohlwelle ausgebildeten, beiden Kupplungen
gemeinsamen antriebsseitigen Kupplungsteil zwischen diesem und den Gleitsteinen
angeordnet ist und die Rückzugstifte die Hohlwelle und die Führungskulisse gleitbar
-durchsetzen.
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Die Betätigungseinrichtung für die an den Fliehgewichten der Kupplungen
angreifenden Rückzugsvorrichtungen wird zweckmäßigerweise so eingerichtet, daß sie
zwischen den eigentlichen Schaltstellungen jeweils eine Zwischenstellung aufweist,
in der die Fliehgewichte bei beiden Fliehkraftkupplungen zwangsweise zurückgezogen
sind, so daß der Kraftfluß zu der einen Scheibe bestimmt unterbrochen ist, bevor
der Kraftfluß zu der anderen Scheibe von der Triebwelle aus hergestellt wfrj Die
erfindungsgemäße Vorrichtung arbeitet bis auf
die Wellenlager, die auf Lebensdauer
geschmiert werden können, ohne Schmierung. Sie ersetzt ein aufwendiges Wendegetriebe,
das sonst zum erzielen eines Vor- und Rücklaufs für die Änderung der Laufrichtung
des Unwuchtkörpers vorgesehen werden müßte.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.
In der Zeichnung zeigt Fig. 1 die erfindungsgemäße Vorrichtung schematisch in Seitenansicht,
wobei das Gehäuse des Unwuchtkörpers im Schnitt gezeichnet ist, F i g. 2 die Stirnansicht
der für den Betrachter der F i g. 1 linken Riemenscheiben mit zugehörigem Riemen,
von links her gesehen, F i g. 3 die Stirnansicht der für den Betrachter der F i
g. 1 mittleren Riemenscheiben mit zugehörigem Riemen, von links her gesehen, F i
g. 4 die für den Betrachter der F i g. 1 rechten Riemenscheiben mit zugehörigem
Riemen, von rechts her gesehen, und Fig. 5 eine bevorzugte Ausführungsform der Schalteinrichtung
.
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Die in der Zeichnung dargestellte Vorrichtung weist ein Gehäuse 101
auf, in dem der auf einer Unwuclrtkörperwelle 103 sitzende Unwuchtkörper 102 wahlweise
in der einen oder anderen Laufrichtung in Umlauf versetzbar ist.
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Das Gehäuse 101 ist in der Praxis an ein in der Zeichnung nicht dargestelltes
Arbeitsgerät angeschlossen, das mit der Vorrichtung in Schwingung versetzt wird,
beispielsweise eine Verdichterplatte. Je nach der Laufrichtung des Unwuchtkörpers
102 bewegt sich eine solche Verdichterplatte vorwärts oder rückwärts, weil jeder
Aufwärtshub von einer horizontalen Kraftkomponente begleitet ist, deren Wirkungsrichtung
vom Umlaufsinn des Unwuchtkörpers 102 abhängt. Dieser horizontalen Kraftkomponente
kann das Gerät während des Aufwärtshubs folgen, da ihr keine Reibungskraft entgegenwirkt.
Die Reibungskraft ist nur bei Bodenberührung des Geräts vorhanden und bewirkt sodann,
daß das Gerät durch den Unwuchtkörper nach dem Aufsetzen auf den Boden nicht wieder
mit zurückgerissen wird.
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Die Unwuchtkörperwelle 103 ist auf beiden Seiten aus dem Gehäuse
101 herausgeführt.
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Der Antrieb der Unwuchtkörperwelle 103 erfolgt von einer Triebwelle
104 aus auf zwei getrennten Kraftwegen in den gewünschten beiden entgegengesetzten
Laufrichtungen. Hierfür sind bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel eine erste
Riemenscheibe 105 und eine zweite Riemenscheibe 106 vorgesehen, die mittels einer
Schalteinrichtung 107 wechselweise willkürlich an die Triebwelle 104 anschließbar
sind. Die erste Riemenscheibe 105 treibt über einen Riemen 108 eine auf dem einen
Ende 103 a der Unwuchtkörperwelle 103 sitzende dritte Riemenscheibe 109 in der einen
Laufrichtung an, während die zweite Riemenscheibe 106 über einen Riemen 110 eine
vierte Riemenscheibe 111 in der entgegengesetzten Laufrichtung in Drehung versetzt,
die auf einer Zwischenwelle 113 angeordnet ist.
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Der Riemen 108 ist auf direktem Weg über die erste Riemenscheibe
105 und die dritte Riemenscheibe 109 gespannt, wie dies in F i g. 2 zu sehen ist.
Demgegenüber steht der Riemen 110 gemäß Fig. 3 mit seiner Rückflanke mit der vierten
Riemenscheibe lil. in Kontakt, wofür er bei Vermeidung von Überkreuzungen über die
zweite Riemenscheibe
106 und eine Leeriaufscheibe 112 gespannt ist,
die hier koaxial zur Unwuchtkörperwelle 103 auf dem Gehäuse 101 frei drehbar gelagert
ist.
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Die ebenfalls am Gehäuse 101 gelagerte Zwischenwelle 113 überquert
dieses und trägt an ihrem von der vierten Riemenscheibe 111 abgewendeten Ende eine
fünfte Riemenscheibe 114, die demgemäß in der gleichen Laufrichtung wie die vierte
Riemenscheibe 111 und damit entgegengesetzt zur Laufrichtung der dritten Riemenscheibe
109 umläuft. Diese Laufrichtung überträgt ein Riemen 115 auf eine sechste Riemenscheibe
116, die auf dem für den Betrachter der Fig. 1 rechten Ende 103 b der Unwuchtkörperwelle
103 sitzt, wofür er gemäß F i g. 4 direkt über die fünfte Riemenscheibe 114 und
die sechste Riemenscheibe 116 gespannt ist.
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Die beiden Kraftwege von der Triebwelle 104 zur Unwuchtkörperwelle
103 erstrecken sich somit zum einen iiber die erste Riemenscheibe 105, den Riemen
108 und die dritte Riemenscheibe 109 und zum anderen über die zweite Riemenscheibe
106, den Riemen 110, die vierte Riemenscheibe 111, die Zwischenwelle 113, die fünfte
Riemenscheibe 114, den Riemen 115 und die sechste Riemenscheibe 116. Von diesen
beiden Kraftwegen ist mittels der Schalteinrichtung 107 über eine Bedienungseinrichtung
107 a willkürlich der eine oder andere einschaltbar, während der andere gleichzeitig
zwangsweise unterbrochen wird. Da die dritte Riemenscheibe 109 über ihren zugehörigen
Kraftweg in der entgegengesetzten Laufrichtung angetrieben wird wie die Riemenscheibe
116 über den ihr zugeordneten Kraftweg, ändert sich bei gleicher Laufrichtung der
ersten und der zweiten Riemenscheibe 105 bzw. 106 die Laufrichtung des Unwuchtkörpers
102 beim Umschalten der Antriebskraft von der Triebwelle 104 zwischen den beiden
Riemenscheiben 105 und 106.
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Die in der Zeichnung dargestellte Vorrichtung benötigt kaum mehr
Raum als eine Antriebsvorrichtung mit nur einer Laufrichtung des Unwuchtkörpers.
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Zusätzlicher Raum wird für den zweiten Kraftweg, der über die Zwischenwelle
113 führt, nur in geringem Maße seitlich neben den Hauptteilen der Vorrichtung,
zu denen auch der nicht dargestellte, gewöhnlich über dem Gehäuse 101 angeordnete
Antriebsmotor gehört, benötigt und steht dort ohne weiteres zur Verfügung. Auch
die Zwischenwelle 113 läßt sich ohne Schwierigkeiten direkt an dem Gehäuse 101 lagern,
weil sie über diesem kaum Platz beansprucht.
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In F i g. 5 ist eine Schalteinrichtung zum willkürlichen und wechselweisen
Anschließen der ersten Riemenscheibe 105 und der zweiten Riemenscheibe 106 an die
Triebwelle 104 dargestellt, die sich durch einen geringen Platzbedarf sowie durch
eine einfache Konstruktion bei gleichzeitiger Erfüllung der Funktion als Fliehkraftkupplung
auszeichnet. In diesem Zusammenhang ist zu bemerken, daß Vorrichtungen zur Vibrations-Erzeugung
in der Regel mit Fliehkraftkupplungen arbeiten, die den Antrieb vom Unwuchtkörper
102 nehmen, sobald die Drehzahl der Triebwellel04 unter eine vorbestimmte Kuppeldrehzahl
fällt, so daß der Unwuchtkörper 102 mittels des Gashebels in Betrieb gesetzt oder
ausgeschaltet werden kann. Die Schalteinrichtung nach F i g. 5 erfüllt auch die
Funktion einer solchen Fliehkraftkupplung, und zwar getrennt für jeden der beiden
vorgenannten Kraftwege.
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Bei der Schalteinrichtung nach F i g. 5 bildet die Triebwelle 104
das gemeinsame treibende Organ von zwei Fliehkraftkupplungen 2 und 2', über die
die beiden Riemenscheiben 105 und 106 oberhalb der Kuppeldrehzahl zwangsweise ein-
und auskuppelbar sind.
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Die Fliehkraftkupplungen 2 und 2' sind identisch aufgebaut. Sie weisen
jeweils drehfest aber radial verschiebbar mit der Hohlwelle 1 verbundene Fliehgewichte
2 a bzw. 2 a' auf, die durch nicht dargestellte Federn in Richtung auf die Mittelachse5
der Vorrichtung einwärts gezogen werden. Solange diese Fliehgewichte nicht durch
die nachstehend noch näher erörterte Rückzugsvorrichtung zwangsweise daran gehindert
werden, bewegen sie sich mit wachsender Drehzahl der Hohlwelle 1 entgegen der Kraft,
die die Federn auf sie ausüben, radial auswärts, bis sie bei Erreichen einer durch
die Kraft der Federn vorgegebenen Kuppeldrehzahl der Hohlwelle 1 innen an einer
sie umgebenden Trommel 2 b bzw. 2 b' zur Anlage kommen, um diese in Drehung zu versetzen.
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Die Trommeln 2 b bzw. 2 b' sind jeweils für sich über ein Kugellager
2 c bzw. 2 c' auf der Hohlwelle 1 drehbar gelagert und tragen außen die zugehörige
Riemenscheibe 105 bzw. 106, die drehfest darauf angeordnet ist.
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Die Fliehgewichte 2 a, 2 a' sind entgegen der Fliehkraft zwangsweise
und willkürlich mittels einer Rückzugsvorrichtung radial einwärts zurückziehbar.
Diese Rückzugsvorrichtung besteht aus je einem Rückzugsstift 2 d bzw. 2d', der das
Fliehgewicht sowie die Hohlwelle 1 mit Spiel radial durchsetzt und in einer von
außen her in das Fliehgewicht eingearbeiteten Sackbohrung od. dgl. 2 e, 2e' einen
verbreiterten Kopf 2 f, 21' trägt, der beim Zurückziehen des Stiftes 2 d bzw. 2
d' mit dem als Gegenanschlag wirkenden Boden der Sackbohrung od. dgl. in Berührung
tritt und sodann das Fliehgewicht unter Überwindung der Fliehkraft aus dem Kontakt
mit der Trommel 2 b bzw. 2 b' heraus nach innen zieht. Zum willkürlichen Zurückziehen
der Rückzugsstifte 2 d bzw. 2d' sind diese an ihren inneren Enden mit Gleitsteinen
2 g bzw. 2 g' versehen, die mit einer Betätigungsvorrichtung in Form einer in der
Hohlwellel axial verschiebbaren Führungskulisse 6 zusammenwirken. Die Führungskulisse
6 hat an ihrem den Stiften 2 d, 2 d' zugewendeten Ende einen sich in Achsrichtung
erstreckenden Hohlraum 6 a, in den die Stifte 2 d, 2 d' durch axial verlaufende
Längsschlitze 6b im Kulissenkörper hineinragen und in dem die Gleitsteine 2 g bzw.
2g' angeordnet sind. Der Hohlraum 6a weist an seinen Enden zwei zylindrische Abschnitte
von kleinerem Durchmesser und in der Mitte dazwischen einen zylindrischen Abschnitt
von demgegenüber größerem Durchmesser auf, wobei der letztere jeweils über einen
kegeligen Bereich von verhältnismäßig kleiner Steigung mit dem benachbarten zylindrischen
Bereich von kleinerem Durchmesser verbunden ist.
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Die Gleitsteine 2 g einerseits und 2 g' andererseits sind an ihren
voneinander abgewendeten Enden mit der gleichen Steigung, wie sie die vorgenannten
kegeligen Verbindungsbereiche aufweisen, abgeschrägt.
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Die Länge des mittleren Bereichs im Hohlraum 6 a der Führungskulisse
6, die Länge der Gleitsteine 2 g, 2 g' und die Länge der Strecke, um die die Führungskulisse
6 in der Hohlwelle 1 in Achsrichtung verschiebbar ist, sind so aufeinander abgestimmt,
daß: in der in der Zeichnung dargestellten linken Endstellung der Führungskulisse
6 die Rückzugsstifte 2 d'
mit den zugehörigen Fliehgewichten 2 a'
nach innen zurückgezogen sind, so daß die Fliehgewichte 2 a' außer Kontakt mit der
Trommel 2 b' sind, während die Rückzugsstifte 2 d mit den Köpfen 2 f so weit nach
außen vorragen, daß die Fliehgewichte 2 a unter der Fliehkraft mit der Trommel 2
b ungehindert -in Kontakt treten können; in der in der Zeichnung nicht zu sehenden
rechten Endstellung der Fflhrungskulisse 6 a die Stellung der Rückzugsstifte und
Fliehgewichte gegenüber der vorstehend beschriebenen Stellung vertauscht ist, d.
h. die linke Kupplung 2 zwangsweise ausgekuppelt ist und die rechte Kupplung 2'
unter der Wirkung der Fliehkraft ungehindert einzukuppeln vermag; und in einer zentralen
Zwischenstellung zwischen den beiden Endstellungen der Führungskulisse 6 sich beide
Kupplungen im zwangsweise ausgekuppelten Zustand befinden.
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Es ist ersichtlich, daß auf Grund der vorstehend beschriebenen Gestaltung
des Hohlraums 6 a in der Fütffungskulisse 6 und der Gleitsteine 2 g bzw. 2g' im
Bereich oberhalb der normalen Kuppeldrehzahl
die Antriebsverbindung durch Axialverschiebung
der Führungskulisse 6 mittels des Bedienungshebels 107 a von der Triebwelle 104
willkürlich zu einer der beiden Riemenscheiben 105 und 106 hergestellt werden kann,
während gleichzeitig die andere Riemenscheibe ausgekuppelt wird. Beim Umschalten
der Antriebsverbindung von der einen Riemenscheibe auf die andere wird hierbei eine
Schaltstellung durchlaufen, in der beide Riemenscheiben 105 und 106 ausgekuppelt
sind. Das gleiche ist ohne Rücksicht auf die Stellung der Führungskulisse 6 der
Fall, wenn die Drehzahl der Triebwelle 104 unter die Kuppeldrehzahl abfällt.
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Ein wesentlicher Vorteil der vorbeschriebenen Schalteinrichtung besteht
neben ihrem raumsparenden einfachen Aufbau und ihrer Doppelfunktion als Fliehkraftkupplung
und Schalteinrichtung noch darin, daß sie in den einzelnen Schaltstellungen kräftefrei
ist, d. h. auf die Führungskulisse 6 keine axiale Schubkraft wirkt, der vom Bedienungshebel
107 a her entgegengewirkt werden müßte.