DE2160495C2 - Mechanischer Schwingungserzeuger - Google Patents

Description

In Fig. 1 wird das Abrollen eines Körpers 3 auf einer Grundebene 1 dargestellt, wobei der Querschnitt des Körpers 3 die Form eines aus Kreisbögen gebildeten Bogendreiecks hat, bei dem jeder Kreisbogen seinen Mittelpunkt im Schnittpunkt der beiden anderen Kreisbögen hat. Beim Abrollen des Körpers 3 auf der Ebene 1 verhält sich dieser in gewisser Weise ähnlich wie ein Körper mit kreisrundem Querschnitt. Wenn z. B. die Ebene I als feststehend angenommen wird und die Ebene 2 derart relativ zur Ebene 1 bewegt wird, daß der zwischen ihnen hegende Körper 3 heide Ebenen ständig oerührt und schlupffrei an ihnen abrollt, kann sich die Ebuie2 parallel zur Ebene 1 bewegen, d. h. also genauso, als ob ein Körper mit kreisrundem Querschnitt zwischen ihnen angeordnet wäre. Der Unterschied besteht jedoch darin, daß im Falle eines Körpers mit kreisrundem Querschnitt die Rotationsachse dieses Körpers sich /wischen den Ebenen entlang einer geraden L^:nie bewegen würde, während die Rotationsachse des bei der Erfindung verwendeten Körpers mit einem Querschnitt in Form eines Bogendreiecks sich auf einer sinusförmigen Wellenlinienbahn bewegt, die in F i g. 1 strichpunktiert dargestellt ist. Zur besseren Verständlichkeit wurde in F i g. 1 der mit 4 bezeichnete Kreisbogen dadurch hervorgehoben, daß er in einer etwas stärkeren Linie dargestellt ist. Somit kann in Fig. 1 leicht verfolgt werden, daß bei Bewegung der Ebene 2 von links nach rechts der Körper 3 zunächst aus der linken Endlage mit dem. durch die stärkere Linie gekennzeichneten Kreisbogen 4 auf der in Ruhe befindlichen Ebene 1 abrollt, wobei die dem Kreisbogen 4 gegenüberliegende Ecke des Körpers 3 mit der Ebene 2 in Kontakt steht und sich auf einer geraden, zur Ebene 1 parallelen Linie bewegt. Sobald der Kreisbogen 4 gänzlich auf der Ebene 1 abgerollt ist, rollt an der Ebene 2 der dem Kreisbogen 4 benachbarte Kreisbogen ab, während die diesem Kreisbogen gegenüberliegende Ecke des Körpers mit der Ebene 1 in Kontakt steht usw.

Wenn der Körper 3 die Lage erreicht hat, in der die Mitte des Kreisbogens 4 an der Ebene 2 anliegt, hat der Mittelpunkt 5 des Körpers 3, der geometrisch und physikalisch mit dem Schwerpunkt des Körpers identisch ist, den Weg α zurückgelegt, der anderthalb Hin- und Hergängen, also drei Hüben entspricht.

Wenn sich die Ebene 2 weiter nach rechts bewegt.

rollt sieh der Körper 3 entlang dem Kreisbogen 4 auf der Ebene 2 ab, während die dem Kreisbogen 4 gegenüberliegende Ecke des Körpers 3 die Ebene 1 berührt und stillstellt usw. Während der Mittelpunkt 5 des Körpers 3 den Weg b zurücklegt, rollt sich der Körper 3, ebenso wie oben beschrieben, an den beiden Ebenen 1 und 2 ab, wobei der Mittelpunkt 5 wiederum drei Hübe ausführt. Da der Weg α h eine- vollen Umdrehung des Körpers 3 entspricht.

ίο zeigt diese Abbildung deutlich, daß der Mittelpunkt 5 des Körpers 3 während einer Umdrehung d.-n mit < bezeichneten Hub sechsmal ausführt. Infolgedessen gehl der zur Schwingungserzeugung dienende Körper 3 im Laufe einer Umdrehung der Antriebswelle

dreimal hin und her. Die erzielte .Schwingungsfrequenz ist also dreimal so groß wie die Antriebsdiehzahl.

rig. 2 stellt als Ausführung? eispicl einen Stampfer oder Schwingungsverdichter dar, bei dem der

Körper 3 in einem quadratischen Rahmen 6 angeordnet ist und an einer Antriebswelle 7 der'irt angeschlossen ist, daß die Mittellinie dieser Welle durch den Miltelpunkt5 des Körpers 3 verläuft. Drehbewegungen des Rahmens 6 werden durch einen an die-

scm befestigten Schaft 8 verhindert, der sich in einer Geradführung 9 hin und her bewegen kann. Am Ende des Schaftes 8 befindet sich ein Stampfkopf 10.

Wird die Antriebswelle 7 von einem Motor angetrieben, so bewegt sich der geometrische Mittelpunkt

des Rahmens 6 entlang einer Kurve, die einem Kreis

mit dem Radius ^ ähnlich ist. Diese Kurve beschreibt

der Rahmen im Laufe einer Umdrehung der Welle dreimal. Dementsprechend schlägt der Stampf kopf 10

während einer Umdrehung ebenfalls dreimal. Da der Schaft8 keine völlig geradlinige Bewegung ausführt, sondern sich auch hin- und herdreht, muß die Führung 9 so ausgebildet werden, daß sie sich um den Drehpunkt 11 drehen kann.

Abweichend von der beschriebenen Ausführungsform kann auch der Rahmen 6 mit einer gegebenenfalls flexiblen Antriebswelle verbunden sein, d. h. also gedreht werden, während Drehbewegungen des Körpers 3 verhindert werden. Voraussetzung der be-

sehriebenen Funktion ist nämlich nur, daß sich die beiden Körper des Schwingungserzeugers relativ zueinander bewegen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. ι 2

   Dies bringt den Nachteil mit sich, daß die auf gePatentanspruch: brachten Massenkräfte über die Länge des Vibrators

   unterschiedlich sind, was für bestimmte Einsaiz-

   Mechanischcr Schwingungserzeuger mit einer zwecke unerwünscht ist.

   durch Kreisbögen begrenzten Masse in einem 5 Es ist Aufgabe der Erfindung, den Schwmgungsmehreckigen Rahmen, wobei Masse und Rahmen erzeuger der eingangs genannten Art derart weitcfzuals Körper ausgebildet sind, von denen der eine bilden, daß seine Herstellung, insbesondere c'«e Herdrehbar angeordnet ist und der andere gegen stellung des Rahmens und der in dem Rahmen dreh-Drehung festgelegt ist, dadurch gekenn- bar angeordneten Masse erheblich vereinfacht wird, zeichnet, daß der Querschnitt der Masse (3) io Hierdurch soll eine Herstellung der Schwingungsdurch drei Kreisbögen begrenzt ist, von denen erzeuger in jeder beliebigen Baugröße und Baufonn jeder seinen Mittelpunkt im Bereich des Schnitt- ermöglicht werden. Insbesondere soll es ermöglicht punktes der anderen beiden Kreisbögen hat, wo- weiden, äußerst klein bauende Schwingungserzeuger bei der Rahmen (6) ein Quadrat mit geraden Sei- herzustellen, die eine langgestreckte Bauform mit geten bildet, dessen Seitenlänge der größten Ab- 15 ringem Durchmesser haben und über ihre gesamte messung des Massenquerschnittes entspricht. Länge eine gleichmäßige Schwingungsinten.mät erzeugen.

   Gegenstand der Erfindung ist ein mechanischer Schwingungserzeuger mit einer durch Kreisbögen be ao grenzten Masse in einem mehreckigen Rahmen, wo bei Masse und Rahmen als Körper ausgebildet sind, von denen der eine drehbar angeordnet ist und der

   Die Erfindung betrifft einen mechanischen Schwin- andere gegen Drehung festgelegt ist, und dieser gungserzeuger mit einer durch Kreisbögen begrenzten Schwingungserzeuger sich dadurch kennzeichnet, daß Masse in einem mehreckigen Rahmen, wobei Masse 25 der Querschnitt der Masse durch drei Kreisbögen und Rahmen als Körper ausgebildet sind, von denen begrenzt ist, von denen jeder seinen Mittelpunkt im der eine drehbar angeordnet ist und der andere gegen Bereich des Schnittpunktes der anderen beiden Kreis-Drehung festgelegt i *. Derartige Schwingungserzeu- bögen hat, wobei der Rahmen ein Quadrat mit geger werden beispielsweise zum Stampfen oder Rütteln raden Seiten bildet, dessen Seitenlange der größten von Beton oder anderen Baumaterialien oder auch 30 Abmessung des Massenquerschnittes entspricht,
   an Dosiervorrichtungen, Schwingrörd^-ern usw. ver- Dabei kann der Mittelpunkt jedes Kreisbogens wendet. auch genau im Schnittpunkt der beiden anderen Nach dem Stande der Technik ist ein Schwingungs- Kreisbögen liegen, obwohl in der praktischen Auserzeuger der genannten Art bekannt, der als Kapsel- führung wegen Abrundungen der Mittelpunkt in der motor ausgebildet ist, dessen Rotor gleichzeitig die 35 Regel etwas neben diesem Schnittpunkt liegen wird. Masse der Unwucht bildet und im Querschnitt als Der Rahmen bildet im Querschnitt ein Quadrat, d. h. Bogenzweieck ausgebildet ist. Das Gehäuse des Ro- ein Gebilde mit gleich langen geraden Seiten und tors ist hingegen im Querschnitt durch eine Hypo- rechten Winkeln. Die Seitenlänge des Quadrats, d. h. zykloide mit drei Wendepunkten begrenzt. Infolge der Abstand von zwei einander gegenüberliegenden der verhältnismäßig komplizierten Form des Ge- 40 Seiten, entspricht der größten Abmessung des häuses ist die Herstellung eines solchen Schwingungs- Massenquerschnittes, die im theoretischen Fall dem erzeugers äußerst aufwendig. Außerdem ergeben sich Radius des zugeordneten Kreisbogens gleich ist.
   infolge des Antriebes in Art eines Kapselmotors be- Gegenüber den bekannten Schwingungserzeugern stimmte Untergrenzen für die Baugröße eines solchen zeichnet sich der Schwingungserzeuger gemäß der Schwingungserzeugers. Insbesondere können wegen 45 Erfindung durch eine besonders unkomplizierte Form dieses Antriebsprinzips keine langgestreckten Schwin- des Rahmens einerseits und der Masse andererseits gungserzeuger mit sehr geringem Durchmesser her- aus. Infolgedessen bietet die Herstellung dieser Teile gestellt werden, wie sie für verschiedene Verwen- von der Bearbeitungstechnik keinerlei Schwieri^- dungszwecke benötigt werden. ketten, so daß sie auf einfache Weise in jeder belie-Nach dem Stande der Technik ist weiterhin ein 50 bigen Größe hergestellt werden können. Insbeson-Schwingungserzeuger bekannt, bei welchem ein mit dere besteht keine Untergrenze für eine Verkleinefünf abgerundeten Vorsprüngen versehener Unwucht- rung der Abmessungen. Der Schwingungserzeuger körper in einem mit sechs entsprechend abgerundeten gemäß der Erfindung kann beispielsweise die Außen-Ausnehmungen versehenen Rahmen derart bewegt abmessungen eines Bleistiftes erhalten. Infolge der wird, daß Vibrationen erzeugt werden. Auch hier er- 55 Freiheit in der Wahl der Abmessungen hat der fordert die Herstellung des äußerst kompliziert ge- Schwingungserzeuger gemäß der Erfindung den beformten Unwuchtkörpers bzw. Rahmens eine äußerst sonderen Vorteil, daß er für jeden beliebigen Veraufwendige Bearbeitungstechnik. Insbesondere bei wendungszweck verwendbar ist. Insbesondere eignet einem langgestreckten Schwingungserzeuger mit ge- er sich für Schwingungserzeuger, deren Durchmesser ringem Durchmesser ist es aus bearbeitungstech- 60 im Verhältnis zur Länge sehr klein ist.
   nischen Gründen schwierig, die zusammenwirkenden Die Arbeitsweise und eine beispielsweise Ausfühabgerundeten Vorsprünge und Ausnehmungen über rungsform des Gegenstandes der Erfindung werden der gesamten Länge des Unwuchtkörpers vorzusehen. im folgenden an Hand der Zeichnung erläutert, in der Aus diesem Grunde ist bei dem zuletzt genannten Fig. 1 das Arbeitsprinzip des Schwingungserzeu-Vibrator der langgestreckte Unwuchtkörper nur an 65 gers gemäß der Erfindung in der Ebene gestreckt darcinem Ende mit den die Vibration erzeugenden Vor- siellt und

   Sprüngen versehen, während er am anderen Ende Fig. 2 einen Querschnitt durch eine beispielsweise

   mitt'ii im Bereich der Rotationsachse aufgehängt ist. Ausführungsform des Schwingungserzeugers zeigt.