DE2236695B2 - Vorrichtung zur stufenlosen Änderung der Zentrifugalkraft, insbesondere für Vibrations-Erzeuger - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur so willkürlichen, stufenlosen, während des Betriebes durchführbaren Änderung des radialen Abstandes, des Massenschwerpunktes der Exzentermasse eines Vibrationserzeugers von der Antriebswelle, auf der die Exzentermasse drehfest aber radial verstellbar angeordnet ist.

Bei einer bekannten Vorrichtung dieser Art wirkt der Zentrifugalkraft ein elastisches Glied entgegen (DT-PS 1 210 600). Bei einer ersten Ausführung der bekannten Vorrichtung ist die Anordnung so getroffen, daß die Exzentermasse mittels einer Druckmittelcinrichtung gegen die Rückstellkraft einer elastischen Einrichtung radial auswärts verlagerbar ist. Der von der elastischen Einrichtung ausgehenden Rückstellkraft wirkt hierbei auch die Zentrifugalkraft entgegen, so daß die elastische Einrichtung auch durch die Zentrifugalkraft zusammengepreßt wird. Damit ist zwischen der Drehzahl und dem Abstand des Massenschwerpunkts der Exzentermasse von der Drehachse eine gewisse Abhängigkeit gegeben, die durch die sich mit der Zeit Sndernde Elastizität der elastischen Einrichtung beeinflußt wird und eine genaue willkürliche Erstellung des Massenmoments nicht gestattet.

Bei einer anderen Ausführung der vorbekannten Vorrichtung wird die Federharte der einstischen Ein richtung, die die Exzentermasse in die Stellung geringsten Massenmoments zu drücken versucht, mit Hilfe eines Druckmittels verändert. Auch hier ist der Ah stand des Massenschwerpunkts von der Drehzahl ab hängig, und zwar in noch stärkerem Ausmaß als bei der oben geschilderten ersten Ausführungsform, so daß die im Zusammenhang mit dieser ersten Ausführung ge n;.nnten Nachteile bei der zweiten Ausführung noch •stäiker auftreten.

Es ist auch bekannt, daß die Zentrifugalkraft dadurch verändert werden kann, daß als Exzentermasse ein wel lenfester Unwuchtkörper und ein auf der Welle in de ren Umfangsrichtung verdrehbar angeoiJ;.c;ur ('■ wuchtkörper vorgesehen wird, wobei die veränderbar. relative Stellung der beiden Unwuchtkörper in Be/:.·., aufeinander für den Abstand des resultieren i< ;, Schwerpunkts der Exzentermasse von der Wellenachsr und damit für die Größe der erzeugten Zcntrifugalki-.<;· maßgeblich ist. Man hat sich bereits bemüht, eine !.·.· sung für das Problem zu finden, den verdrehbaren I 1 wuchtkörper während des Betriebes verstellen und ti., mit die Zentrifugalkraft verändern zu können. Die ix kannten Lösungen dieses Problems sind jedoch alle f . die Praxis ungeeignet, weil sie auf Grund der Tatsacn. daß der verdrehbare Unwuchtkörper in der Rotation^ richtung bzw. entgegen der Rotationsrichtung der W ei Ie verstellt werden muß, einen großen baulichen Aul wand in Form von Verstellgetrieben und Zwischenwe¹ len erfordern. Dies führt nicht nur dazu, daß die bo kannten Vorrichtungen sehr kostspielig sind, sondern auch dazu, daß sie sehr störungs- und verschleißanfäiliL· und damit den hohen, durch die V-Ijration bedingten Anforderungen auf die Dauer nicht gewachsen sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vor richtung nach dem Gattungsbegriff zu schaffen, bei der der Abstand des Massenschwerpunk's völlig unabhängig von der Drehzahl willkürlich lesigelegt werden kann, wobei die jeweilige Einstellung an dem Betatigungsglied genau ablesbar ist und zwischen der Stellung des Betätigungsgliedes und dem zugehörigen Abstand des Massenschwerpunkts der Exzentermasse von der Drehachse mit der Zeit auch keinerlei Änderungen eintreten.

Gemäß der Erfindung wird die vorstehende Aufgabe dadurch gelöst, daß die Exzentermasse mittels einer starren Zugvorrichtung von kontinuierlich veränderbarer wirksamer Länge zwischen Exzentermasse und Antriebswelle entgegen der Zentrifugalkraft an der Antriebswelle festgehalten ist und daß die wirksame Länge der Zugvorrichtung mittels eines achsparallel zur Welle beweglichen Betätigungsgliedes einstellbar ist.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist mit einfachen Elementen realisierbar, so daß die verbesserte Funktion auch mit einem einfachen, robusten, störungs- und verschleißsicheren Aufbau verbunden ist. In diesem Zusammenhang besteht eine bedeutsame Weiterbildung der Erfindung darin, daß die Zugvorrichtung einen mittels des Betätigungsgliedes auf der Welle verschiebbaren, diese umgebenden Stellring aufweist, an dem mindestens ein Kulissenstein od. dgl. befestigt ist, der in mindestens eine bezüglich der Wellenachse schräg ver

laufende Nut od. dgl. an der in Achsrichtung der Welle abgetüteten Exzentermasse mit Zwangsschluß entgegen der Zentrifugalkraft eingreift.

Die Anordnung der Exzentermasse auf der Welle erfolgt gemäß einem Ausgestaltungsmerkmal der Erfin- δ dung vorzugsweise so, daß diese zwischen wellenfesten Führungen radial gleitbar gelagert wird.

Als Betätigungsglied für den Stellring dient in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorzugsweise eine koaxial in der Welle verschiebbare, aus dieser herausragende Schsltstange, die über mindestens einen ein zugehöriges Langloch in der Welle durchsetzenden Stift mit dem Stellring verbunden ist.

Eine sehr vorteilhafte Weilerbildung der Erfindung besteht schließlich noch darin, daß die Exzentermasse in mehrere in Umfangsriehtung der Welle nebeneinander angeordnete, vom Stellring 2 im Gleichlauf verlagerbare Abschnitte unterteilt ist, die in der Stellung für minimale Zentrifugalkraft satt aneinander anliegen.

Das Verändern der Zentrifugalkraft während des Be- ao Iriebes, das die Erfindung in für die Praxis geeigneter Weise ermöglicht, ist auf manigfaltigen Anwendungsgebieten sehr vorteilhaft. So ist z. B. eine ständige Änderung der Schwingbreite vor allem auf dem Gebiet der Betonverdichtung von großem Vorteil, weil dadurch das zu verdichtende Medium in größerem Umfang optimal angesprochen, d. h. verdichtet wird. Ein anderes Beispiel für den vorteilhaften Einsatz der stufenlosen Veränderbarkeit der Zentrifugalkraft mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung finde; sich bei Vibrationsplatten. Durch eine unterschiedliche Veränderung des Schwerpunktes und damit der erzeugten Zentrifugalkraft von zwei auf einer gemeinsamen Welle angeordneten, stufenlos verstellbaren EJzentermassen ist es bei diesen möglich, jede beliebige Fahrtrichtung zu wählen und somit jede gewünschte Kurvenfahrt durchzuführen.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Ts zeigt

F i g. 1 die Vorrichtung im Schnitt senkrecht zur Welle in der Einstellung für minimale Zentrifugalkraft.

F i g. 2 den Längsschnitt zu F i g. 1 entlang der Schnittlinie H-Il in F i g. 1,

F i g. 3 die Vorrichtung in einem Schnitt senkrecht zur Welle und in der Einstellung fijr maximale Zentrifugalkiaft und

Fig. 4 den Längsschnitt zu F i g. 3 entlang der Schnittlinie IV-IV in F i g. 3.

Bei der in der Zeichnung dargestellten Vorrichtung besteht die Exzentermasse aus drei in Umfangsriehtung der Welle 1 nebeneinander angeordneten Abschnitten 6fl, 6ö. 6c. die zwischen wellenfesten Führungen 8 radm. zur Welle I gleitbar, in der Achsrichtung der Welle aber unverschiebbar gelagert sind.

Difc Welle 1 ist von einem verschiebbar auf ihr gelagerten Ring 2 umgeben, der auf einer Seite drei im Abstand nebeneinander angeordnete Finger 2a trägt, die radial von ihm abstehen. Diese Finger durchsetzen parallel zur Wellenachse verlaufende Längsschlitze 10 in den Exzentermassenabschnitten und sind an ihren Enden mit Kulissensteinen 3 versehen. Diese Kulissensteine greifen in gegenüber der Wellenachse schräg verlaufende, in den Exzentermassenabschnitten vorgesehene Nuten 7 ein, die sich in der Tiefe der Längsschlitze 66 beiderseits von diesen befinden.

Die Welle t ist an ihrem freien Ende mit einer koaxialen Sackbohrung la versehen, in die eine aus der Welle herausragende Schaitstange 4 axial gleitbar eingreift. Von der Sackbohrung \o führen axial ausgerichtete Längsschlitze 9 nach außen, die einander diametral gegenüberliegen. Diese Längsschliize werden von einem Stift 5 durchsetzt, der ^n Stellring 2 mit der Schaltstange 4 verbindet.

Die Vorrichtung gemäß F i g. 1 bis 4 arbeitet folgendermaßen:

Wenn der Stellring 2 mittels der Schallstange 4 auf der Welle 1 axial verschoben wird, dann werden je nach der Richtung, in welcher diese Verschiebung stattfindet, die Exzentermassenabschnitte 6a, 66 und 6c durch die sich mit dem Stellring 2 bewegenden Kulissensteine radial zur Welle 1 verlagert, weil die Nuten 7. in denen die Kulissensteine einen der Zentrifugalkraft entgegengerichteten Zwangsschluß mit den Exzenterniassenabschnitten herstellen, zur Längsachse der Welle 1 schräg verlaufen. Da der Abstand der Exzcntermassfiiabschnitte von der Wcllenmittelachse für die erzeugte Zentrifugalkraft maßgeblich ist, ändert sich durch diese Verstellung auch die Zentrifugalkraft. Zwischen der Verschiebestrecke der Schaltstange 4 und der radialen Verlagerung der F.xzentermassenabschnitte 6;j. 6b und 6c besteht eine durch den Verlauf der Nuten 7 festgelegte Abhängigkeit. Dies bietet die Möglichkeit, auf der Schaltstange 4 Marken anzubringen, an denen die jeweils gerade eingestellt*· Zentrifugalkraft abgelesen werden kann.

In der Zeichnung verlaufen die Nuten 7 gerade, doch könnten sie auch kurvenförmig ansteigen, wenn eine nicht-lineare Abhängigkeit zwischen der axialen Verschiebung der Schaltstange 4 und der radialen Verlage rung der Exzentermassenabschnitte gewünscht wird.

Hierzu 2 Blait Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur willkürlichen, stufenlosen, während des Betriebes durchfuhrbaren Änderung des radialen Abstandes des Massensciwerpunktes der Exzentermasse eines Vibrationserzeugers von der Antriebswelle, auf der die Exzentermasse drehfest aber radial verstellbar angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Exzenter- « masse (6a, 66,6c) mittels einer starren Zugvorrichtung (2, 3, 4, 5) von kontinuierlich veränderbarer wirksamer Länge zwischen Exzentermasse (6a, 6b, 6c) und Antriebswelle (I) entgegen der Zentrifugalkraft an der Antriebswelle festgehalten ist und daß die wirksame Länge der Zugvorrichtung (2, 3, 4, 5) mittels eines achsparallel zur Welle beweglichen Betätigungsgliedes (4) einstellbar ist

2. Vorrichtung nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß die Zugvorrichtung (2, 3, 4. 5) einen so mittels des Betätsgjngsgliedes (4) auf der Welle (!) verschiebbaren, diese umgebenden Stellring (2) aufweist, an dem mindestens ein Kulissenstein (6;j. 6b, 6c) od. dgl. befestigt ist. der in mindestens eine bezüglich der Wellenachse schräg verlaufende Nut (7) od. dgl. an der in Achsrichtung der Welle (1) abgestützten Exzentermasse (6a, 6b, 6c) mit Zwangsschluß entgegen der Zentrifugalkraft eingreift.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß die Exzentermasse (6a, 6b. 6c) zwisehen wellenfesten Führungen (8) radial gleitbar ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3. dadurch gekennzeichnet, daß als Betätigungsglied für den Stellring (2) eine koaxial in der WeI ; (1) verschiebbare, aus dieser herausragende Schaltstange (4) dient, die über mindestens einen ein zugehöriges Langloch (9) in der Welle (1) durchsetzenden Stift (5) mit dem Stellring (2) verbunden ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4. dadurch gekennzeichnet, daß die Exzentermasse in mehrere in Umfangsrichtung der Welle (1) nebeneinander angeordnete, vom Stellring (2) im Gleichlauf verlagerbare Abschnitte (6a, 6b, 6c) unterteilt ist, die in der Stellung für minimale Zentrifugalkraft satt aneinander anliegen.