DE2445828A1 - Hydraulik-oszillator - Google Patents

Description

FRANKFURT (MAIN)₁25.September Nihon Spindle Seizo Kabushiki Kaiaha, Ho. 2-1, Nishi Soke, öhioe, Amagaeaki-shi, Hyogo-ken, Japan Hydraulik-Oszillator

Die Erfindung betrifft einen Hydraulik-Oszillator mit einem Schwingkörper, der von. Drucköl, daa von der Zufluesöffnung in eine Oeldruckkammer einströmt, um selbsterregte Schwingungen auszuführen, beaufschlagt wird, um an den Abflussöffnungen einen alternierenden Oelfluas zu erzeugen.

Derartige Hydraulik-Oszillatoren können wirkungsvoll als Antriebsmittel fUr naschinen zur Ausführung von Vibrations- bzw. Schwingungsbewegungen, beispielsweise für Büttel- und Rammarbeiten, eingesetzt werden.

Vorrichtungen, die Schwingungen bzw. Vibrationen anwenden, wi· beispielsweise Pfahlrammen, führen im allgemeinen dies· Arbeit in der Weise aus, daß die Schwingbewegungen, beispüiwtiee von einer vertikalen Vibrationsvorrichtung auf Pfähl· odgl. abertragen werden. Mit Vorrichtungen dieser Art sind ernste Problem· verbunden im Hinblick auf Schädigungen und Belästigungen der Umgebung, bedingt durch die entstehenden Geräusch· sowi· Erschütterungen und Schwingungen.

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Herkömmliche Maschinen für solche Vibrationen bzw· Schwingungen ausnutzende Arbeiten bedienen eich im allgemeinen als Antriebskraft fttr die Schwingungen eines durch einen Elektromotor angetriebenen Exzenters. Jedoch bedingt durch die Lebensdauer der Lager odgl. können mit diesen Haschinen lediglich Schwingungen von etwa 20 Hertz dargestellt werden. Des weiteren ist es äußerst schwierig, die Frequenz und/oder die Schlag- oder Stoßkraft der Schwingung während des Betriebs zu ändern.

Um diese Probleme zu bewältigen, sind mehrere Vorschläge gemacht worden. In einem Fall wird die exzentrische Last in Rotation versetzt durch einen Oeldruckmotor odgl., der als Antriebselement zur Erzeugnung der Vibration dient.

In einem anderen fall wird die exzentrische Last durch Anwendung eines elektrohydraulisehen Servo-Ventile in einem Zylinder einer Hin- und Herbewegung unterworfen.

Es ist indessen sehr schwer, im ersten Fall eine höhere Vibration bzw. Schwingung zu erreichen, während im zweiten Fall die frequenzcharakteristik äußerst gering wird, wenn die Vorrichtung größer wird und die Herstellungskosten höher werden, und die Gestaltung komplexer wird« obgleich im letzteren Fall eine höhere Frequenz darstellbar ist»

In den letzten Jahren wurden zur Lösung dieses Problems vorgeschlagen, wonach ein Hydraulik-Oszillator angewendet werden soll, welcher zwangsläufig selbst-tierregte Oeldruckschwingungen anwendet, bekannt ale «ine dynamische Charakteristik von OeI-druokventilen. Als Beispiel für einen solchen Hydraulik-Oszillator wurde ein Steuerkörperventiltyp vorgeschlagen, jedoch wird bei dieses Ossillatortyp eine kleine Verschiebung des Steuerk&piv in eine Richtung vervielfacht durch eine in Axialrichtung wirkende Einschwingkraft, und der Steuerkörper hält an in einer Position, in welcher die Verschiebung im Gleichgewicht steht mit Trägheitskraft, Viskositätswiderstand und Stickst ellkraft der Flüssigkeit, um danach durch die Rückstellkraft der Flüssigkeit

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in die entgegengesetzte Richtung "bewegt zu werden· Auf diese Weise wiederholt der Steuerkörper in der Folge den Bewegungsablauf und hält die Schwingung aufrecht· Die Position, in welcher der Steuerkörper anhält, ist jedoch nicht konstant, sondern variiert fortlaufend in Abhängigkeit iron der Präzision der Bestandteile, Geltemperatur, Durchflussvolumen usw. Wird die in Axialrichtung wirkende Einschwingkraft, um die Schwingungscharakteristik zu verbessern, erhöht, nimmt auch die Verschiebung bzw. der Verschiebeweg zu, und die Schwingung wird folglich kleiner, bis zuletzt die Schwingung an den Endabschnitten des Hubs anhält. Sobald die Hiickstellkraft der Flüssigkeit erhöht wird, um die Schwingung zu steigern, wird auf der anderen Seite die Schwingungscharakteristik ungünstiger, der Steuerkörper beendet seine Schwingung an einer Neutral-Position. Es wurde gefunden, daß die Auswahl wie auch die Aufrechterhaltung optimaler Bedingungen aufgrund verschiedener Faktoren, wie Trag, heitskraft, Viskositätswiderstand usw., nicht möglich ist.

Die Erfindung zielt daher darauf ab, einen Hydraulik-Oszillator zu schaffen, der die zuvor erwähnten Nachteile herkömmlicher Oszillatoren ausräumt und hohe und stabile Schwingungen gewährleistet. Insbesondere soll ein Hydraulikoszillator vom Steuerkörpertyp geschaffen werden, der eine bemerkenswert verbesserte Schwingungsfunktion und Lebensdauer hat, indem der Dämpfungswiderstand verringert und die Bückstellkraft der Flüssigkeit, welche auf den SteuerkÖT^er, als ' - verschiebbare«Schwing-

.durch OeI .ausgeübt ..,- .wird., ^

körper^ ebenso wie die in ivxiaXri'chtung wirkende Einschwingkraft erhöht wird.

Auch soll der Hydraulik-Oszillator auf einfache Weise und bei geringen Kosten herzustellen sein, der Schwingvorgang jederzeit ohne Anhalt - selbst für den Fall der.Ueberlastung - gewährleistet sein und die Schwingung auf einfache Weise eingestellt werden können.

Weiter soll die Schwingung des zu schaffenden Hydraulik-Oszillators während des Betriebs auf die gewünschten Werte durch eine fernbetätigte Vorrichtung einstellbar sein und eine bemerken»-»

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wert verbesserte Schwingungscharakterisiik aufweisen.

Weiter bezweckt die Erfindung,einen Hydraulik-Oszillator zu schaffen,bei welchem auf die Umgebung wirkende Schwingungsprobleme so weit wie möglich herabgesetzt werden und bei welchem die erzeugte»Schwingung^auf einen Zylinder Mt Schwinglast gegeben ierden, so daß Schwingungen mit ho32©r Frequenz beispielsweise auf Pfahlrammen angewendet werden können, wodurch eine nennenswert verbesserte Leistungsfähigkeit und eine bemerkenswert erleichterte Wartung der Vorrichtung gewährleistet wird.

Weiter soll der ssij&chaff ende Hydraulik-Oszillator kompakt gestaltet sein, gleichwohl in der Lage sein, eine größere Ausgangsechwingung auf die Arbeitsmaschinen zu gelben bei stabilisierter Schwingung· Auch soll die selbsttätig arbätende Steuervorrich-

eren
tung in einer einfach und leichteren Vorrichtung dargestellt werden können, die eine größere Haltbarkeit bei einfacherer Betriebsweise und höherer Lebensdauer aufweist.

Auch soll der zu schaffende Hydraulik-Oszillator einen konstanten alternierenden Strömungsfluß erzeugen, und zwar ungeachtet des Gewichts des anzutreibenden Gegenstandes.

Der Hydraulik-Oszillator gemäß der Lösung nach der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß in einer Oeldruckkammer ein Schwingkörper aufgenommen ist, dem es erlaubt ist, durch vom Zulauf einströmenden Drucköls selbsterregte Schwingungen auszuführen. Der Oszillator bzw. das Oszillatorgehäuse weist eine ZuIauföffnung sowie mehrere Abflußöffnungen auf. Durch die Vibration des Schwingkörpers verursacht entsteht ein alternierender Oellluss an den Abflußöffnungen. Wesentliches Merkmal der Erfindung ist es, daß in der Hähe der beiden Enden des Hubweges des Schwingkörpers elastische oder federnde Vorrichtungen vorgesehen sind, durch welche die Amplitude der Schwingungen des Schwingkörpers begrenzt wird und durch welche auch dem Schwingkörper die Anfangsbeschleunigung in entgegengesetzter Richtung verliehen wird.

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Vorzugsweise ist als Schwingkörper ein Steuerkörper vorgesehen, der in der Oeldruckkammer - an beiden Endabschnitten von Axiallagern gehalten - verschiebbar angeordnet ist. Dieser Steuerkörper weist vorzugsweise einen abgesetzten Abschnitt auf, der gegenüber der Zuflussöffaung angeordnet ist und eine bestimmte, die Zuflussöffnung nicht völlig überdeckende Breite hat, sowie zum wechselweisen Oeffnen und Schliessen der Abflussöffnungen ein Paar von Abschnitten aufweist, die eine bestimmte Breite haben und- die gegenüber den Abflussöffnungen und symmetrisch zur Zuflussöffnung angeordnet sind.

Danach stellt sich der Hydraulik-Oszillator nach der Erfindung im wesentlichen so dar, dass ein Steuerkörper zur Erzeugung selbsterregter Schwingungen als Schwingkörper verwendet wird, dass das Hauptgehäuse des Oszillators mit einer Zuflussöffnung flir die Zuleitung des Druckoels zur Oeldruckkammer versehen ist sowie mit einem Paar von Abflussöffnungen und Auslassöffnungen, wobei jedes der beiden Oeffnungspaare in Druckverbindung mit der Oeldruckkammer stehend symmetrisch und in bestimmten Abständen zur Zuflussöffnung angeordnet ist, dass der Steuerkörper innerhalb der Oeldruckkammer verschiebbar angeordnet und in Aciallagern gehalten ist und dass der Steuerkörper einen angesetzten XSEEiX Abschnitt von vorbestiamter Breite aufweist, der gegenüber der Zuflussöffnung angeordnet ist und di© Zuflussöffnung nicht gänzlich abzudeichen in der Lage ist« Dass der Steuerkörper neben diesem abgesetzten Abschnitt ein Paar voa abgesetzten Abschnitten von vorbestimmter Breite aufweist_s welche an Positionen gegenüber den Auslassöffnungen angeordnet sind, um wechselweise die Auslassöffnungen zn Sffnmn und su sehlisssen·

Eine zweekmässige Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, dass die Mündung der Zuflussöffnung als eine einzige ringförmige Hut ausgebildet ist, die den zentralen Abschnitt des Steuerklrpers

unter Belassung eines vorbestimmten Abstandes umgibt und die sich nach innen unter eine® vorbestimmten Winkel erweitert·

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Eine weitere zweckmftssige Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, dass der Hydraulik-Oszillator federelastische Elemente aufweist,die in ihrer Position verschiebbar und einstellbar sind.

Eine weitere zweckm&esige Ausgestaltung, inabesondere dieser federelastischen Elemente besteht darin, dass die federelastischen Elemente Kolben aufweisen* deren Position zur Einstellung der Frequenz wie auch der Verteilung des erzeugten alternierenden Oelflusses nach rechts und links verschiebbar und einstellbar ist.

Eine weitere zweekmäesige Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, dass der Hydraulik-Oszillator aufgebaut ist aus einem Steuerventil, welches einen Steuerschieber aufnimmt, welcher durch Druckoel, due durch die Zuflussöffmmg einströmt, angeregt wird zur Ausfuhrung selbsterregter Schwingungen und dass durch die Schwingung dieses Steuerschiebers an den Abflussöffnungen ein alternierender Oelstrom bzw. Oeldruck entsteht, und aus einem Hauptventil mit Hauptsteuerschieber, der von dem erzeugten alternierenden Oeldruck geschaltet wird, sowie aus federelaatlachen Vorrichtungen, die in der Nähe beider Endabschnitte dos Schwingungehubs der beiden Steuerschieber angeordnet sind und wobei wenigstens ein Paar dieser federelastischen Vorrichtungen einstellbar ausgeführt ist. Dabei besteht eine zweckmäs-•ige Ausgestaltung aarin₅ dass ein Steuerkreis, der die Abflussöffnungen dee Steuerventils mit der Oe!druckkammer verbindet zur Betätigung des Haupteteuerschiebers„ mit einem Ruckkoppelungskreis vom durch die so erzeugten Schwingungen angetriebenen Gegenstand über eine Drossel verbunden ist»

Mit dem Hydraulik-Oesillator- nach der Erfindung ist nun möglich, di· nachteiligen Wirkungen, die durch Wechsel in der Viskosität : .? auf Grund der Art dee verwendeten OeIs, der Temperatur des

zu verringern

OeIe usw. auf den Oeldruck-Oszillator ausgeübt werden, die Amplitude dss Steuerschiebers einzustellen und auf den Steuerschieber tin« mechanische Rückstellkraft; auszuüben, wodurch es erleichtert ist «in« gewünscht· Frequenz zu erhalten und zu erhöhen und wodurch «ine exakt» und stabil® Schwingung gewährleistet ist, was su grosssn Vorteil·:: in der Praxis führte

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Gemäss der Erfindung kann weiter der Dämpfungswiderstaud um ein "beträchtliches verringert werden, auch kann die Dämpfungslänge leicht verlängert werden und von hier aus kann ohne weiteres Snstabilität erhöht werden,zur Sichersteilung eines einfachen Schwingungsvorgangs. Besweiteren ist der Druck wohl ausgeglichen, so dass exzentrische Belastungen auf die Lager in Axialrichtung nicht einwirken, auch ist die Belastung äusserst klein^Ä* den Erfordernissen für den Gebrauch bei hohem Druck zu entsprechen. Dementsprechend wird die Lebensdauer "beträchtlich erhöht und an den Hubenden wird stets ein OeIfluss erzeugt, ohne dass dadurch Behinderungen fUr die Schwingungsfunktion, wie Stillstand der Schwingung, auftreten, so dass ein einwandfrei glatter Betrieb gesichert ist. Die Einstellung des Drucks, der Masse und wenn erforderlich der Sicherheitsventile ^öbäStß eine einfache Regelung der gewünschten Frequenz, so dass ein Oeldruck-Oszillator mit selbsterregter Schwingung zur Erzeugung eines alternierenden Oeldrucks in einer weit einfacheren Konstruktion dargestellt werden kann, was zu weiteren ,Anwendungsmöglichkeiten ait verbesserter Effizienz und mit Vorzügen führt.

Auch ist das Schwingungsproblem während der Ausführung der mit Schwingungen arbeitenden Tätigkeiten so weit wie möglich bewältigt, in-dem der im Oszillator erzeugte alternierende Oeldruck zu einem Zylinder mit einer ^cchwingungslast zugeführt wird, um diesen bei hoher Frequenz schwingen zu lassen und in die Lage zu versetzen,Schwingungsarbeiten, wie beispielsweise Pfahlramme^ genau und wirkungsvoll bei verbesserter Leistungsfähigkeit und wesentlich vereinfachter Wartung und Steuerung durchzuführen.

Auch wird durch die Erfindung erreicht, dass die Produktionskosten wie auch die Betriebskosten beträchtlich gesenkt werden, da der Hydraulik*Oszillator keine anderen Schwingungs-Quellen, wie beispielsweise elektrisch hydraulische Servo-Ventile, benötigt. Zusätzlich zu der Fähigkeit, auf einfache Weise während der Betriebs einen Frequenzwechsel vorzunehmen, zeichnet den Hydraulik-Oszillator nach der Erfindung auch eine exzellente Frequenzcharakteristik aus. Der Hydraulik-Oszillator kann auf einfache Weise ferngesteuert werden, ist leicht au bedienen und gewährleistet effektvolle Arbeit bei einer optimalen Schwingungsquelle.

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Der Gegenstand ^er Erfindung ist weiter ein Hydraulik Oszillator, bei dem der Zufluss von Druckoel eingestellt wird in einem selbsterregten Oeldruekveatil, um die Frequenz des alternierenden Auagangsflusses einzustellen, und wobei zusätzlich die Verschiebung des Schwingkörpers geändert wird, um aie Cchwingungsdauer de» Schwingkörpers sur Einstellung der Schwingung des alternierenden Ausgangsstromes^a%na wobei gleichzeitig das ausflieesende Durcbflussvolumen durch ein Aussensignal-Druckoel geändert wird; um auf diese Weise einen stabil alternierenden Oelstrom zu erzeugen, ungeachtet des Gewichts der Belastung, und um eine Rückkopplung (Feed-back) vom anzutreibenden Gegenstand zum Oszillator zu erleichtern.

Auch ist es wesentlich, dass bei dem Hydraulik-Oszillator nach der Erfindung die Schwingung und das Strömungsverhältnis des alternierenden Ausgangsströmeβ wiH^sam und kontinuierlich geändert werden kann, auch wenn der Druck und das Durchflussvolumen des in den Oszillator eingebrachten Druckoels konstant gehalten wird, und obgleich die Einstellung in extrem einfacher Weise vorgenom- »•n werden kann.

Wird der Hydraulik-Oszillator nach der Erfindung in Verbindung Bit einer Vibrations-Arbeitsmaschine eingesetzt, so ist es nach einer zwecksäseigen Ausgestaltung nach der Erfindung wesentlich, dass di· kumulative Abweichung der Schwingungslast am Vibrationsabschnitt zum Schwingkörper bzw. Steuerschieber des Oszillators zurückgeführt wird, damit die Verschiebung des Hubs nach rechte und links in einer Periode geändert werden kann, wodurch der Anteil des Gelvolumens, der der Vorder- und Rückseite des Kolbens des zuvor erwähnten Vibrationsabschnitts zugeführt wird, geändert und damit die kumulative Abweichung der Vibrationslast kompen-

wird

siert. Ib Vergleich mit herkömmlichen Methoden, wobei das Druckoel in einen Tank entweicht, stellt der Hydraulik-Oszillator nach der Erfindung eine bemerkenswerte Leistungssteigerung in Hinsicht auf die Sicherstellung einer höchst effektiven Arbeit dar, wobei während der Zeit der Kompensation der kumulativen Abweichung keine drastische Verringerung der Schwingungskraft gegeben ist. Am Vibrationsabßchnitt bzw· an Vibrator sind Oe!auslassöffnungen vorgesehen, welche durch Abweichungen, beim Start der Schwingungs-

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last gegeben sind, geöffnet werden» Diese Oelauslassöffnungen ermöglichen eine automatische Rückstellung der Schwingungslast zum Hubzentrum. Die Schwingungslast wird bei Beendigung des Betriebs auf eine Seite verschoben. Dementsprechend wird das In-r gangsetzen der Schwingung äusserst einfach und es ist keine JNotwendigkeit gegeben, den Oszillator mit einem Ablassventil zu versehen; was für den Oszillator einen weiteren Vorteil darstellt. Auch ist bei dieser Anordnung die Gefahr eines elektrischen Schlages während des Betriebs ausgeschlossen, was zur Förderung der Betriebssicherheit wie auch zur Verringerung der Schwingung bei guten Frequenzcharakteristiken führt. Durch die Massnahme, die Oeffnung des Zuflussdurchlasses in der Weise auszugestalten, dass eine einzige Ringnut vorgesehen ist, die den zentralen Abschnitt des Steuerschiebers unter Belassung eines bestimmten Abstandes umgibt und die zur Vergrösserung der freien Fläche der Zuflussöffnung sich nach innen im vorbestimmten Winkel öffnet, ist es ermöglicht^einem kleineren Oszillator eine grössere Leistung zu erzielen. Auch ist der Bereich der Beschleunigung durch Uebergangsströmung erweitert. Aus diesem Grund wird nicht nur die Geschwindigkeit des Ventils erhöht, die Frequenz zu steigern, sondern auch die Fertigung der Zuflussöffnung wird einfacher bei höherer Genauigkeit, wodurch schliesslich eine einfachere Fertigung des Oszillators an sich gewährt wird.

Wie schon zuvor erwähnt, ist nach einer sweekmässigen Ausgestaltung der Erfindung der Oelctruek-Oszillator aufgebaut aus einem Steuerventil, welches durch Drucko©! in. Gang gesetzt wird, um selbsterregte Schwingungen auszuführen, und aus einem Hauptventil, welches von diesem Steuerventil geschaltet wird· In diesen Oszillatortyp wird die Regelung der frequenz vorgenommen unabhängig von der Regelung &®m 2sustrSm@nd.en Bruekoelvolumens, infolge der Aenderung der Verschiebung des Steuerschiebers. Dabei wird die Strömungsgeschwindigkeit geändert, entweder durch Aenderung d/i>r Verschiebung des Steuerschiebers oder durch Aenderung der Geschwindigkeit der Äin-und lier-Bewegung des Steuerschiebers. Die Fliessgeschwindigkeit kann geregelt weräen durch ein Oeldrucksignal. Vorrichtungen können vorgesehen werden zur Steuerung der zwei Signale, so dass die frequenz wi· auch, die Verteilung nach

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links und rechts des resultierenden alternierenden Oeldrucks wie gewünscht geändert werden kann«, Die oben erwänte Anordnung führt weiter dazu, dass ein stabiler alternierender Oeldruck erhalten werden kann, unabhängig vom Gewicht der Last des anzutreibenden Gegenstandes. In anderen Worten, die Last des anzutreibenden Gegenstandes übt keinen unmittelbaren Einfluss auf das Steuerventil aus. Gleichzeitig kann eine Rückkopplung vom anzutreibenden Gegenstand zum Oszillator durch die federelastischen Elemente/^ wobei Betätigung und Einstellung wirkungsvoller wird, wenn ein Drosselventil im ßteuerkreis vorgesehen ist, der die Ausfluss-Öffnung des Steuerventils mit.der, Oelkammer des Hauptventils zur

verbindet

Betätigung des Steuerschiebers^ um den Steuerkreis mit dem .Feedback bzw. Rückkopplungskreis zu verbindeng.

Nach der Erfindung kann durch Anwendung eines Feed-back-Kreises eine schnelle Reaktion erreicht werden, welche es ermöglicht unmittelbar das ZufuhFFoluiaen des Druckoels in die Oeldruckkamraer zur Betätigung des HauptSteuerschiebers zu ändern. Andernteils kann auch ein Drosselventil eingesetzt werden zur Erreichung einer solchen Jfaed-back-Steuerunge Für den Fall, dass zwischen den Abflussöffnungen dee Steuerveatils ®1α Drosselventil eingebracht ist, können die gewünschten Bedingungen zur Regelung der Frequenz in einfacher Weise aufgestellt werden, selbst wenn das Steuerventil mit derselben O%ldruckquelle verbunden ist wie das Hauptventil,, Desweiteren "bewirkt die Verbindung der Abflussöffnungen des Hauptventila mit der Oeldruckkaanaer zur Betätigung des Hauptsteuerschiebers über «is Drosselventil eine stabile Schwingung dea HaupteteuerseMj

H&ch einer zweckelsBlgeß. Ausgestaltung des Hydraulik Zylinders nach der Erfindung sind di© f<ad«reXastiscliea Elemente die zur Einstellung der Verschiebung &©ß aelbaterregt schwingenden Steuerschiebers und damit asu kontinuierlichen Einstellung der frequens und der Fliessgeschwindigkeit diene-;... is ihrer Position efeitellbar. Es wird <Saa©r mKglici^ gemüse der Erfindung die Frequens wie auch di& fli&esg&sefeMMigkeit d«e altarcierenden Oel-v drueks mit gutem ¥irkiingüg?£ä xmä wirkungsvoll su Indern, während der Druck oder da* ¥r*lu«eß des Bruckoele, da« von der Zuflussöffnunf des Ossillatar® smstrtets konstant gehalten wird. Auf diesem

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Wege kann nicht nur die Steuerimg des alternierenden Oeldrucks auf einfache Weise vorgenommen werden, sondern auch die darauf ansprechenden Charakteristika können verbessert werden ungeachtet des Gewichts der Last auf der Seite des durch den erzeugten alternierenden Oeldruck anzutreibenden Gegenstandes. Daher eröffnet der Hydraulik-Oszillator nach der Erfindung einen erweiterten Bereich von wirtschaftlicheren und vorteilhafteren Anwen dungsraöglichkeiten.

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der beiliegenden Zeichnungen wird die Erfindung näher erläutert. Es zeigen schematisch:

Fig. 1 im Schnitt eine Ausführungsform nach der Erfindung mit dem

Steuerschieber in Neutralstellung,
Fig. 1 A im Schnitt die Aueführungsform nach Fig. 1 mit nach links verschobenem Steuerschieber,

Fig. 1 B im Schnitt eine Aueführungeform nach Fig. 1 mit am linken Anschlag anstoßendem Steuerschieber,

Fig. 2 und 3 im Schnitt weitere Ausführungsformen nach der Erfindung mit gegenüber Fig. 1 anderen federelastischen Elementen,

Fig. 4 und 5 im Schnitt weitere Ausführungsformen nach der Erfindung mit hinsichtlich ihrer Position einstellbaren federelastischen Elementen,

Fig. 5 A im Schnitt eine weitere Aueführungsform nach der Erfindung,
Fig. 6 im Schnitt die Ausführungsform eines Oszillators B nach Fig. 4 in Verbindung mit einer Arbeitsmaschine, Vibrator 0 und einer Oeldruckquelle A,

Fig. 7 im Schnitt eine weitere Ausführungsform nach der Erfindung, Fig. 8 eine weitere Ausführungeform nach der Erfindung im Schnitt mit einer Vorrichtung zum Einstellen des Strömungsanteils des alternierenden Ausgangsflueses, als Verstärker im Hydv&ulik-Oesillator eingebaut,
Fig. 9-13 im Schnitt weitere Ausführungsformen nach der Erfindung

nach Fig. 8,
Fig. 14 und 15 im Schnitt Ausführungeformen nach der Erfindung, und awar Hydraulik-Oszillator B in Verbindung mit Vibrator G und Oeldruckquelle A,

Fig. 16 im Schnitt eine weitere Aueführungsform nach der Erfindung, wobei der Hydraulik-Oezillator eine Vorrichtung aufnimmt cum Einstellen der Amplitude des selbsterregt schwingenden Steuerkörpers zur Einstellung der Schwingungsfrequenz wie auch dee Strömungsverhältnisses,

Fig. 17 im Schnitt einen Hydraulik-Oszillator nach Fig. 16 in Verbindung mit Vibrator 0.

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In den Fig. 1, 1 A und 1 B ist ©in HauptgeMus® 7 gezeigt, welches einen Hohlraum 4 zur Aufnahm© eines Steuerschiebers 5 aufweist. Dieser Hohlraum 4 dient als Druckkammer innerhalb des Hauptgehäuses 7 des Hydraulik Oszillators, der mit einem Zulaufkanal 1, Abflusskanälen 2, 2^e und Auslasskanälen 3» 3' versehen ist. Der Steuerschieber 5, der unter Wahrung eine# bestimmten Abstandes von der Wand des Hohlraums 4_$ so dass eine Vandberührung nicht gegeben ist, im Hohlraum 4 eingepasst ist, wirkt als verschiebbarer Schwingkörper, der durch Oeldruck zur Selbsterregung gebracht wird. Dieser Steuerschieber 5 ist in Axiallagern 6 gelagert, so dass eine Bewegung bezw„ Verschiebung in Axialrichtung gegeben ist.

Der Hohlraum 4 steht mit dem Zuflasskanal 1 la Verbindung. Das Druckoel gelangt vom Zuflusskanal 1 iiber eia Paar von Zuflussöffnungen 11, 11' nach links und rechts in den Hohlraum 4. Die Mittellinien der Zuflussöffnungen 11, 11» bilden im Hinblick auf die durch das Druckoel auf den Steuerschieber 5 ausgeübte Rückstellkraft einen bestimmtem Winkel mit der Kittellinie des Zuflusskanals 1. Die Abflussk&nll© 2^ 2' stehen fiber ein Paar Abflussöffnungen 12,- 12" und die Auslasskanal® 3* 3* über ein Paar Auslassöffnungen 13, -13' Mit dem Hohlraum 4 ia Verbindung. Beide Paare, die Abflussöffnungen 12_S 12" und di© Auslassöffnungen 13, 13' sind symmetrisch zum Zuflusskanal 1 in. bestimmten Abstand hierzu und zueinander so

Die Abflusskanüle 2_% T kunnen in ¥«rbln&tißg stehen entweder «it den Auslasskanal«» 3« 3"· über DrosseXstelles 8₉ β* oder Bit einem Oeltank durch einen iiefeenkreis über ©in Br©sselTentil oder dergleichen.

Der Steuerschieber 5 weist einen abgesetzten Abschnitt 9 von bestimmter Breite auf. Dieser Abschnitt 9 ist gegenüber dm Zuflusskanal i bzw» den ZufluseSffnungen 11₉ 11' angeordnet, ohne jedoch beide Suflus3öffnuGg#n zugleich, abzudecken Weiter ist am Steuerschieber 5 ®^ia Paar von abgesetzten Äfea^fenitten 10, 10', die «ine bestimmte Breite aufweisen₉ vorgese&®a, und swar jeweils gegenüberIiegead zu umu sjtmetTlBGh. zvm Abflaeskanal 1 aneeordnsten Ausl®ss§ffaiasg@a 1J₉ 13⁹» Dieser' Abschnitt 10, 10*

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dient dazu, die Auslassöffnungen abwechseln^ frei zu geben oder durch. Ueberlappezi abzusperren« Der Steuerschieber 5 hat etwa zylindrische Gestalt und ist, um die Masse gering zu halten, hohl ausgeführt«, Der den Steuerschieber 5 aufnehmende Hohlraum 4 ist, um die Herstellung der Abflussöffnungen zu erleichtern, etwa nach Art eines Lagerfuttars 14 ausgestaltet»

Di· Bezugszeiclien 17* 1?' bezeichnen Deckel des Hauptgehäuses 7« Zur Erzielung des Oeldrucks dient eine Pumpe 18, die über ein Druckventil c'>< -1Q an den Zuflusskanal 1 angeschlossen ist. Mit 20 ist ein Zylinder mit Kolben P benannt, der als Antriebsmaschine der Schwingung verleihenden Vorrichtung dient und welcher an die Abflusskanäle 2, 2' angeschlossen ist. Die Auslasskanäle 3, 3' «finde?! in den OeItank 21, 21'.

Kit S sind federeiastiscne Elemente bezeichnet. Diese enthalten Anschläge 22, 22' für den Steuerschieber 5 unä sind in Hülsenkörpern 25? 25* angeordnet_s die mit Dichtungen 26, 26' versehen sind und in die Deckel 17? 1?^β des HauptgehäuseE 7 eingeschraubt sind. Die mit einem zentralen Durchlass versehenen Anschläge 22, 22* eind gegen. Federn 23§ 23° von mit Dichtungen versehenen Stopfen 24, 24' abgestützt in den Hülsenkörpern 25 _s 25' verschiebbar eingesetzt. Durch Drehen der HlileenkiSrper 25« 25* können diese in Axialdichtung bewegt werden und eine Einstellschraube 24& dient zur Festlegung der Jeweiligen Position. Damit ist der Abstand d, &' »wischen d@n Stirnseiten des Steuerschiebers 5 und dea Anschlügen 22 ₉ 22^! auf ©in«a vorgegebenen bestimmten Vert einstellbar

Wie in Fig. 1 A gezeigt, gelangt das Sruckoel - wenn der Steuerschieber auf der Zeichnung aacfc links bewegt wird - vom Zuflusskanßl 1 in den Hohlraum 4_$ und zwar über die rechte Zuflussöffnung 11*. ?on dort wird daß Druckoel aber die Abflussöffnung 12' in ai© von! Kolben P und Zylinder 20 gebildet© rechte Kammer (vgl. JIg. 1} geleitet. Bas aus ier linken EsiSEer verdrängte OeI gelengt durch den Abfiussk&üal 2 in dec Hohlraum 4 und fliesst über den Auil&sek&ael 5 in &®e O cd tank 21 zurück. Dabei bewegt eie& der Stetterecaiefe®? 3 »»^ Grund der Ie Axialrichtung wirkenden Einschwingkraft weitem nt.cfc links und stösst am Anschlag 22

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ORiölHÄL

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(vgl. Fig, 1 B) an. Der Steuerschieber 5 bewegt sich, weiter nach links und drtickt gegen die Feder 23» und wird dann gedampft durch die Abstoös.kraft der Feder 23. Gleichseitig wirkt auf den Steuerschieber 5 die Rückstellkraft der Flüssigkeit^ und die Bewegung des Steuerschiebers 5 endet in einer bestimmten Position. Danach wird der Steuerschieber 5 durch die Federkraft der Feder 23» wie auch durch die Rückstellkraft der Flüssigkeit in entgegengesetzte/" Richtung beschleunigt. Sobald der Steuerschieber 5 bei seiner Bewegung nach rechts die Neutral-Stellung passiert, beginnt das Druckoel durch die Zuflussöffnung 11 links in den Hohlraum 4 zu strömen. Es ergibt sich ein entsprechender Bewegungsablauf wie zuvor. Der Steuerschieber 5 stösst an den Anschlag 22' auf der rechten Seite, erfährt die Abstossung und prallt nach links zurück. Die Folge der Bewegungen wiederholt sich, wobei eine genaueVibration bzw. ein genauer Schwingvorgang gewährleistet ist.

Die Anschläge 22, 22' der elastischen Federelemente S begrenzen dabei die Amplitude bzw. den Ausschlag des Steuerschiebers 5 und erteilen dem Steuerschieber 5 eine mechanische Rückstellkraft, was eine genaue Vibration bzw. Schwingung bei Soll-Frequenzen ergibt, Infolgedessen wird es sehr leicht, eine konstante und hohe Frequenz zu erhalten und den Einfluss des Viskosität, die je nach Art des verwendeten OeIs und der OeItemperatur variiert, zu verringern.

Der Abstand d, d¹ zwischen Steuerschieber 5 und Anschlägen 22, 22' kann - wie schon■erwähnt - durch Aendern der Positionen der Hülsenkörper 25, 25' variiert werden. Dadurch ändert sich das aus den Abflusskanälen 2, 2' ausfHassende Oelvolumen und ändert den Schwingungstyp. Wenn z.B. Abstand d grosser festgelegt wird als der Abstand d', so ist die Rttckhaltzeit des Steuerschiebers 5 auf der linken Seite länger als auf der rechten Seite und das aus dem Abflusskanal 2* ausfliessende Oelvolumen ist grosser als das beim Abflusskanal 2 austretende.

Fig. 2 zeigt eine andere AusfUhrungsform des Hydraulik Oszillators nach Fig. 1, wobei die federelastischen Elemente S federnde Teile 27, 27' aus metallischem oder nichtmetallischem V/erkstoff enthalten.

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Diese Teile 27, 27* sind mittels Stützplatten 28, 28' in dem Deckel 17» 17' des Hauptgehäuses 7 gehalten. Wird der Steuerschieber 5 nach, rechts oder nach links bewegt und stösst er an den federnden Teil 27» 27¹ in ähnlicher Weise an, wie in der ersten Aueführungsform (vgl. Fig. 1 bis 1 B), so verleiht die Abstossung den Steuerschieber 5 eine in die entgegengesetzte Richtung wirkende Kraft, was eine Schwingung von stabiler Frequenz gewährleistet.

In Fig. 3 ist eine weitere AusfUhrungsforai des Hydraulik Oszillators nach Fig. 1 bzw· nach Fig. 2 dargestellt, wobei die Bezugszeichen 29t 29* Anschlagplatten aus Metall- oder Nichtmetall-Werkstoff bezeichnen. Den Anschlagplatten 29, 29' sind durch Stutzplatten 31» 51' federnde Teile 30, 30' zugeordnet. La die Anschlagplatten 29» 29* aus Metall oder Nichtmetall von hoher Widerstandsfähigkeit hergestellt sind, ist der Widerstand gegen Abnutzung und Erschütterung erhöht und eine Beschädigung verhütet,

Fig. 4 zeigt eine weitere Ausführungeforrn des Hydraulik Oszillators, wobei die federnden Teile 32, 32' in.Kolben 33» 33* eingeordnet sind. Diese mit Dichtungen 34» 34' versehenen Kolben 33» 33' sind ie Deckel 57» 37' äes Hauptgehäuses 7 eingepasst und sind üb eine vorgegebene bestimmte Strecke x3» x4 gegen Federn 38, 38' verschiebbar. Die Bezugszeichen 35» 35' bezeichnen Zufuhröffnungen ftir Druckoel zur Beaufschlagung der Kolben 33, 33' in der Rückseite der Zufuhrkanäle 36, 36' und damit zur Einstellung der Position dieser Kolben. Die Zufuhröffnungen 35, 35' sind ü"bu*er Drosselstellen 39» 59' ait den Einlasskanälen 3, 3' verbunden. Durch die Drosselstellen 39» 39' wird der Oeldruck innerhalb bestimmter Zeit auf Tankdruck gebracht. Wegen des so angreifenden Oeldrucks nehmen die Kolben 33, 33¹» welche infolge ihrer nach innen gerichteten Bewegungen um die Strecke x5» x 4 den Hub bzw. Ausschlag des Steuerschiebers leicht begrenzen sollen, innerhalb einer bestimmten Zeit ihre Normalstellung wieder ein.

Der Steuerschieber 5 schlägt im Bereich der beiden Endabschnitte des Hubweges an die federnden Teile 32, 32', prallt zurück und fQhrt eine konstante Schwingung bzw. Vibration aus. In diesem

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Fall, wenn die Mitte des Hub des Zylinders 20, beispielsweise von Kolben P der vom alternierenden Zustand vom Äbflusskanal des Oszillators in Gang gesetzt wird, etwas abweicht, wird das Bruckoel in eine der Zufuhrleitungen 35, 35' iß einer vorgegebenen bestimmten Zeit eingeleitet und bewegt die Kolben 33» 33', wodurch eine Jt?eed-back-Steuerung zur Cicherstellung eines wirkungsvollen und stabilen Betriebs möglich wird.Die Verschiebung der federnden Teile 32, 32* kann anderenteils anstatt auf hydraulischem Wege mit mechanischen Kitteln, beispielsv/eise mit einem Gelenkoder Kettenmechanismus, der mit der Abweisung der Hubmitte des oben erwähnten Kolbens P blocloert erreicht werden.

Bei Gestaltung des Steuerschiebers 5 sollen folgende Beziehungen beachtet werden:

x1 oder x2 <(fc/ + w - 1)
(x1 - x3) oder (x2 - x4) >1

wobei 1 ein Mass ist für das NichtUberlappen. des Steuerschiebers 5,

W die Breite des abgesetzten Abschnitts einer Hülse ist, w die Breite der Oeffnungen der Zuflussöffnungen 11, 11' und

xi, x2, ±5 und x4 Strecken bz«. Abstände gemäss Üg..4 bedeuten.

Die AusfUhrungsform nach Fig. 5 zeigt Kolben 53» 33'» die Federhalter 40, 40' zusammen mit Federn 41, 41' aufnehmen; hierbei kann die Feder konstant ohne weiteren Druckaustausch der Federn 41, 41' geändert werden.

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In den zuvor beschriebenen Ausführungsformen sind die elastisch federnden EDemente S ,jowoils in den Deckeln T/, 17' bzw, 37, 37* der Hauptgehäuoe 7 vorgesehen. Dieselbe Wirkung kann erreicht werden, wenn die elastisch federnden Elemente ö an den Enden der Steuerschieber 5 angeordnet sind·

In der Ausfüftrungsform nach Fig. 5A ist die Länge des Steuerschiebers 5 verlängert worden, um die Länge der Dämpfung auszudehnen, wodurch der Abstand zwischen Zuflussöffnungen

11, 11· und den Abflussöffnungen 12, 12' auch verlängert wird, während der Abstand zwischen den Abflussöffnungen

12, 12' und den. Auslassöffnungen 13» 13* zu diesem Zweck verringert wird. In diesem Fall ist der Steuerschieber 5 in Axiallagern 6 gelagert, und der Sollabstand zwischen Steuerschieber 5 und Hauptgehäuse 7 des Oszillators ist stets gewahrt. Der Steuerschieber 5 weist auch einen abgesetzten Abschnitt 9 auf, der gegenüber dem Zuflussöffnungen 11, 11', die die Sollwinkel zur Mittellinie des Zuflusskanals 1 aufweisen, angeordnet ist und die Zuflussöffnungen 11, 11*

beide gleichzeitig abdeckt. Des v/eiteren ist der Steuerschieber 5 mit einer Zylinderöffnung und einer Tanköffnun^

versehen, um die Länge der Dämpfung zu erhöhen.

Aus diesen. Gründen ist, wenn sich der Steuerschieber 5 in. der Heutralstellung im Hauptgehäuse 7 des Oszillators befindet, die Breite des Abschnitts 9 geringer als die der in Winkeln verlaufenden Zuflussöffnung 11, 11', und die Abschnitte 1o, I0¹ überlappen die Auslassöffnung 13» 13' wie gefordert· Da der Steuerschieber 5 unmittelbar lediglich mit den Lagern 6 in Berührung kommt, fliesst das Drucköl durch den Zuflusskanal 1 in den von Hohlraum 4· und Steuerschieber 5 gebildeten Raum. Dementsprechend wird, wenn sich der Steuerschieber 5 verschiebt - beispielsweise etwas nach links - eine Einschwing- oder Ubergangskraft in. Axialrichtung auf den Steuerschieber 5 wirken geraäas der Einschwing- oder Übergangsströmung, die beim Oeffnen und Schliessen entsteht,

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und die Verschiebung des Steuerschiebers 5 nach links wird fortschreiten «

Auf der anderen Seite wirken die Rückstellkraft durch das einkommende Drucköl und das zurückkehrende Druoköl zwangsläufig als Rückstellkraft nach rechts. Auf diese Weise setzt dor Steuerschieber 5 seine Bewegung nach links fort, bis die in Axialrichtung wirkende Ubergangskraft mit der Trägheitskraft und dem DämpfungswiderBtand im Gleichgewicht steht, und£här§>in einer Position an, wo diese Kräfte ausgeglichen sind. Da jedoch die Rückstellkraft noch weiterhin wirkt, besinnt der Steuerschieber eine Bewegung nach rechts und bewirkt eine selbsterregte Schwingung in der Nähe der Zuflussöffnung 11, 11·.

Auf diese Weise führt die Zufuhr von DruckÖl zum Zuflusskanal 1 dazu, dass der Steuerschieber seine Funktion durch selbsterregte Schwingungen fortlaufend wiederholt· Der SchwinßunESkörpdr, Steuerschieber 5i wiederholt seine Verschiebebewegung fortlaufend, wodurch der alternierende Druckölstrom von den Abflussöffnungen zur wirkungsyollen Ausführung verschiedenster Arten von Arbeiten unter Anwendung von Schwingungen bzw. Vibrationen übertragen wird·

Pig· 2 zeigt eine Anordnung einer Oeldruckquelle A, eines Hydraulik-Oszillators B und eines Vibrators 0 vom Kolbenzylindertyp. Die Oeldruckquelle A mit einer Oeldruckpumpe43 " ist an das Hauptgehäuse 7 des Oszillators B angeschlossen· Dieser Oszillator B weist einen Zuflusskanal 1, Abflusskanäle 2, 2¹ und Auslasskanäle 3, 3' auf und nimmt im Hohlraum 4 den Steuerschieber 5 als selbsterregbaren Schwingungskörper auf* Der Hydraulik-Oszillator B dieser Ausführungsform weist eine variable Frequenz auf und ist an einen Vibrator 0 mit einem Kolben 43 und einer Zylindertrommel angeschlossen. Der Vibrator 0 hat an einem Ende eine Schwingbelastung 45 von vorgegebenem bestimmtem Gewicht, während

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ara anderen Ende ein Greif- bzw. Spannabschnitt 46 zur Aufnahme von Werkzeug o.dßl. angeordnet ist· Der Vibrator G wird vom Oszillator B her von einem alternierenden Strom an der Vorder- und Rückseite des Kolbens 43 beaufschlagt· Zudem ist der Oszillator B mit federelastischen Elementen S₁ die in der Nähe der beiden Enden des Schwingungsweges des Steuerschiebers 5 angeordnet aind, ausgerüstet» so dass die kumulative Abweichung der Verschiebung relativ zwischen Kolben und Zylindertrommel 44 d|/r> Vibrators G aura Steuerschiebor zurückgeführt werden können. Gleichermassen wird der Oeldruck von Tastöffnungen 48, 48', die an der Vorder- und Rückseite des Kolbens 43 angeordnet sind, zu Druck-Einstellkainraern 95» 95* weitergeleitet· Diese Kammern 95» 95* sind hinter den Kolben 33» 33' der federelastischen Elemente S angeordnet, um die Verschiebung des Hubs bzw. Schwingwegejt_des Steuerschiebers 5 in einer Periode, nac^ h-reehts und links einzustellen, um dadurch die kumulative Abweichung zu kompensieren· Von den Tastöffnungen 48, 48' Jeweils nach aussen hin sind Auslassöffnungen 5Ί» 51 * derart angeordnet, dass die Abweichung beim Start kompensiert werden kann und daher die Schwingbelastung 45 ihre Schwingung in der Hubmutte beginnen kann·

Ein bewegbarer Arm 78, der als Klaue des Greif- und Spannabschnitts 46 Anwendung findet, ist H*r-w um eine Achse 77 schwenkbar gelagert· Das obere Ende des Arms 78 ist mit einem Kolben 53 verbunden, der in einem Zylinder 52 geführt ist, welcher an die Oeldruckquelle A angeschlossen ist. Der bewegbare Arm 78 dient als solcher dazu, das Bedienungssystem des Greif- und Spannabschnitts 46 für ein Werkzeug ο.dgl., das mit dem Vibrator 0 versehen werden soll, an die Oeldruckquelle A anzuschlieaeen und dadurch dasselbe hydraulisch einzustellen·

Im Hydraulik-Oszillator nach Pig· 6 ist der Steuerschieber in Lagern 6 gehalten, ohne dass eich Berührungen mit der

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Innenwand der Oeldruckkanmer bzw. des Hohlraums 4 ergeben. In den Bereichen beider Endabschnitte des Steuerschiebers sind Druckkammern 95» 95' vorhanden* Der Kolben 33 ist in die Druckkammer 95 eingepasst und wird von der'Feder 3Ö nach aussen gedrängt. Das federelastische Element S in dieser Ausführungsform des Hydraulik-Oszillators B enthält ein mit deii Kolben 33 einheitlich ausgebildetes federndes .Teil 32·

Es ist dafür Sorge getragen, dass die Schwinglast 4-5 um die Mitte des Schwingweges des Vibrators G schwingt und dass die Schwingung nicht beendet wird, wenn sie an das knde des Schwingweges gelanget· Damit die Schwinglast um die Hubmitte schwingt, wird die Hubversetzung nach rechts und links in einer Periode des Steuerschiebers des Oszillators B verändert durch Drucköl, welches von den Tastöffnungen 48, 48' herkommt, wobei das zu den Kammern 49» 49* der Zylindertrommel geführte Oelvolumen variiert wird* In der Ausführungsforra nach Fig. 4 sind die Drosselstellen 39 _¥ 39*, 8,8* zwischen Auslasskanal 3»3* und Sufuhrkanal 36_t 36* und zwischen dem Auslasskanal 3»3* und dem Abflusskanal 2_f2⁸ vorgesehen. Die Drosselstellen 8,8* werden dabei eingesetzt als Drosseln mit konstantem Ausfluss während der Sohwingungsdauer· Die Drosselstellen 8,8· können entfallen für den Fall, dass der Oeldruck innerhalb der Kammern 49_v 49⁹ über die Auslassöffnungen 51»51* nach Pig. 6 mit dam Sank 92 in Verbindung gebracht wird. Anderenfalls-4caim.di©_Anordnung gemäss Fig« 5 angewendet werden·

Im übrigen sind die Auslassöffnungen 51t 51' wie auch die Tastöffnungen 48,48% die durch die Kolbenstange 59 der Zylindertrommel 44 geöffnet werden, geschlossen, wenn die Schwingbelastung 45 sich in der normalen Kittelposition des Schwingweges bzw· Hubs befindet· Die Oeffnungen sind an bestimmten Stellen vorgesehen» so dass eich eine Überlappungslänge ergibt, die grosser ist ale die vorbestimmte Amplitude der Schwingungsl&afc 45· Hit anderer, Worfcess dia Auslaes-

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öffnungen 51»51* sind ausserhalb der vorgesehenen Positionen für die !Pastöffnungen 48,48* vorgesehen. Sie sind geöffnet, wenn sich die Schwingungslast 45 entweder in der äussersten oberen oder der äussersten unteren Position aufhält· Wenn angehalten, wird und die Schwingungsbelastung 45 ist in der äussersten unteren Position, sind die Oeffnungen 51, 48 geöffnet, während die Oeffnungen 51·, 48* zu dieser Zeit geschlossen sind·

Anstatt hydraulischer Mittel können zur Einstellung des Kolbens 33 der federelastischen Elemente S auch mechanische Mittel, wie ein Gelenk- oder Kettenraeohanismus (der in Verriegelung übergeht mit der Abweichung der Schwingungslast vom Schwingungszentrum) verwendet werden·Dia Tastöffnungen 48_t 48¹ wie die Zufuhrkanäle 36, 36¹ sind in diesem Fall nicht erforderlich.

Wird in den Hydraulik-Oszillator B OeI von der Oeldruckquelle A über ein Schaltventil 88 (vgl· Fig. 6) eingeleitet, beginnt der Steuerschieber mit selbsterregten Schwingungen^ und-das OeI wird alternierend aus den Abflusskanä-lmr"2~T~2· ausgeströmt, um alternierende Oelvolumen durch die Leitung 47_s 47* zu den Kammern 49, 49' auf die Vorderseite und Rückseite des Kolbens des Vibrators G aufzugeben* Daraufhin beginnt die Zylindertrommel 44, die ein vorgegebenes bestimmtes Gewicht hat, mit einer bestimmten Amplitude in der Vertikalen zu schwingen· Diese Schwingungen der Zylindertrommel 44 in Vertikal-Richtung vermitteln Schläge bzw· Stösse, beispielsweise auf einen im Greif- bzw· ßpannabsclmitt 46 eingesetzten Stützpfahl für den Fall, dass es sich um eine Pfahlramme handelt« und treibt den Stützpfahl in den Boden·

Wird das Schaltventil 88 der Oeldruckquelle A umgeschaltet, um Bruckb'l in den Hydraulik-Oszillator B zu geben_t bewegt sich der Steuerschieber 5 infolgedessen nach rechte. Das Bruoköl passiert ZuflueekanaX 1, Abflueskanal 2, Leitung 4-7, gelangt

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in-die Kammer 49 und hebt die Zylindertrommel 44 an. Anderer— °eits wird OeI aus der Kammer 49' verdrängt und entweicht durch Leitung 47*, Abflusskanal 2*, Auslasskanal 3* in den Oeltank 92· Sobald der Steuerschieber sich nach links bewegt, wird das Drucköl der Kammer 49* zugeführt und zwar über Zuflusskanal 1, Abflusskanal 2¹ sowie Leitung 47* und drückt die Zylindertrommel 44 nach unten· In diesem Falle strömt das OeI aus der Kammer 49 auf dem Wege Leitung 47, Abflusskanal 2 und Ausflusskanal 3 in den Tank 92. Bei den Startbediingungen, wenn die Oeffnungen 51 und 48 geschlossen und die Oeffnungen 51 ·, 48*. geöffnet sind, kehrt das in die Kammer 49¹ geleitete Drucköl über die Auslassöffnung 51^s in den Oeltank 92 zurück. Dementsprechend wird das Drucköl lediglich der obereri~Kälnffier~49 der Zylindertrommel 44 zugeführt, wobei die Zylindertrommel 44 in ihre Neutral- bzw. Normalstellung zurückgeht. Auf diese Weise beginnt der Vibrator 0 zu schwingen mit dem Kolben 45 in Mittelstellung, das ist im Zentrum des Hubs. Sobald die Mittelstellung erreicht ist, kann der innere Schwingungskoeffizient auf Grund der Kompressibilität des verwendeten OeIs mit der angewendeten Schwingung ausgeglichen werden, um !Resonanz herbeizuführen, so dass die Vibrationsarbeiten effizienter ausgeführt werden können. Um einem Abweichen der Zylindertrommel 44 nachnioben zu begegnen, wird das Drucköl voranlasst, über die Auslassöffnung 51 zum Oeltank 92 zurückzuströmen.

Sobald die Tastöffnung 48* durch kumulative Abweichung des Hubzentrums der Zylindertrommel 44, das ist die Schwinglast 45, geöffnet wird, wird das Drucköl, nachdem es die Kammer 49", die Tastöffnung 48* und den Zufuhrkanal 36 passiert hat, zur Rückeeite der Druckkammer 95 das linken federelastißchen Elements S befördert und an der DroaaelsteHe^e^edrosselt. Dadurch beginnt der Kolben 32 eich gegen die Kraft der Feder nach rechte zu verschieben und bewirkt dadurch den nach links

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gerichteten Hubweg zu verringern. Gleichzeitig wird das von Auflflusskanal 2¹ der Kammer 49' zugeleitete Oelvolumen geringer als das Volumen, das vom Abflusskanal 2 der Kammer zuströmt.'Daraufhin wird die Zylindertrommel 44 nach unten bewegt, so dass die Tastöffnung 48* geschlossen wird; die kumulative Abweichung kann daher kompensiert werden, ohne dass Drucköl in den Oeltanlc abgegeben wird. Biese erwähnten Abläufe kehren sich um, wenn die Tastöffnung 48 geöffnet ist," so dass der Vibrator 0 jederzeit effizient und konstant betrieben werden kann. Das Drucköl entweicht aus den Auslassöffnungen 51, 51* lediglich dann in den Tank, wenn grössere Abweichungen der Zylindertrommel 44 beim Start oder ähnlichen Gelegenheiten auszugleichen sind. Danach v/ird der Hub des Steuerschiebers 5 durch Verschieben der Ketesfe Kolben 33» 33' des Oszillators B verändert, um dadurch die Versetzung des Steuerschiebers 5 aus der Neutralstellung nach rechts und links zu ermöglichen« Infolgedessen kann das Oelvolumen von den Abflusskanälen 2, 2* zu den Kammern 49, 49* verändert werden, was stets eine stabile und effiziente Schwingung der Zylindertrommel 44 um die Neutralstellung gewährleistet.

Der Hydraulik-Oszillator bzw. das Oszillator-Ventil nach Fig. 7 ist dadurch gekennzeichnet, dass eine einzige ringförmige Nut anstatt des Lagerfutters 14 mit den Zuflussöffnungen 11, 11* gemäss Fig. 1 herangezogen wird. Diese ringförmige Nut, welche eine Oeffnung zum Zuflusskanal 1 aufweist, umgibt den zentralen abgesetzten Abschnitt 9 des Steuerschiebers 5 unter Belassung eines vorgegebenen bestimmten Zwischenraums und öffnet nach innen mit vorgegebenen bestimmten Winkeln.

Denn die Oeffnung des Zuflusskanals 1 führt Drucköl nach rechts und links in den Hohlraum 4, hat einen vorbestimmten Winkel im Hinblick auf die Rückstellkraft der Flüssigkeit, ausgeübt vom Drucköl auf den Steuerschieber 5» und ist mit

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einer Zuflussöffnung 11 versehen, die in einer ringförmigen Nut, die einen vorbestimmten Abstand vom Abschnitt 9 des ' Steuerschiebers 5 hat, ausgebildet· Die Breite der Zufluss-Öffnung 11 ist grosser als die Breite des zentralen Abschnitts 9» so ergibt sieb, ein Nicht-Überlappen.

Die anderen Gestaltungen sind im wesentlichen dieselben wie die der Ausführüngsform nach Fig. 1· Auch werden bei dieser Ausführungsform im wesentlichen dieselben Funktionen ausgeführt. Jedoch, da die ringförmmge Zuflussöffnung 11, die an den Zuflusskanal 1 anschliesst, vorgesehen ist, um die offene Durchtrittsfläche zwischen Steuerschieber 5 und Abschnitt 9 unter Belassung eines bestimmten Zwischenraumes zwischen beiden zu vergrössern, kann eine grössere Leistung mit einer kleineren Konstruktion bei dieser Ausführungsform erreicht werden mit einem geringeren Widerstand gegen einen grösseren Durchfluss des Druoköls·

Die beiden Wände der ringförmigen Zuflussöffnung 11 öffnen nach innen unter Einschluss eines vorbestimmten Winkels 0, um dem Steuerschieber 5 <üe Rückstelllraft der Flüssigkeit zu gewährleisten· Folglich, wenn.die Kanten al, a2 des Abschnitts 9 dea Steuerkorpers 5 so angeordnet sind, dass der Anstoss an den Anschlägen 22, 22⁹ an einer Soll-Position erfolgt, wo sie nicht die Oeffnungen ©2_t ®1 passieren, wird der Abschnitt 9 nicht gänzlich, vom Bereich der Breite der ringförmigen Nut der Zuflussöffnung 11 wegkommen, und der. Steuerschieber 5 wird von einer Übergangsströmung beschleunigt! bis er an den Anschlägen 22, 22^s anstehst« Erst nachdem der Steuerkörper *j mit den Anschlägen 22_s 22* äa Berührung konrat, entsteht eine ausgebildete Strömung, und der Steuerkörper wird von der Rückstellkraft betätigt« Dementsprechend wird der Steuerschieber 5 beschleunigt uM die Frequens erhöht·

Desjwaiteren kann äie Frequenz durch A@ndexrmg des Oeffnungswinkels 0 der Zufluesöffnung 11$ Sie mit dam Zuflusskanal 1 in Verbindung steht, variiert

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Obgleich es nicht erforderlich ist, die Zuflussoff mine 11 über den ganzen Umfang vorzusehen, so ist doch diese Gestaltung einfacher herzustellen und kann auch in der zuvor erwähnten Ausführungsform mit Vorteil angewendet werden·

Die Pig· 8 bis 13 eiuschTT^eTgenmehrere Ausführungsformen, bei welchen der Hydraulik Oszillator ein Steuerventil, das durch Druckoel in selbsterregte Schwingungen versetzt wird, und ein Hauptventil$ welches von dem Steuerventil geschaltet wird, umfasst·

In der Ausführungsform nach Fig. 8 umfasst der Hydraulik Oszillator ß, der durch Druckoel von einer Oeldructewelle A in hydraulische Schwingungen versetzt wird, einen Steuerschieber 104, als selbsterregten Schwingungskörper, ein Steuerventil 101, als selbsterregtes Oszillator-Ventil, das den Steuerschieber 104 Ie sich aufnimmt, und als Verstärker ein Hauptventii 1SO mit einem Steuerschieber, der durch einen alternierenden Oeldruckstrom vom Steuerventil 101 geschaltet wird« umfassfc·

Der Steuerschieber 104 des Steuerventils 101 ist hohl ausgeführt, um die Trägheitskraft und den Abstossungswiderstand^ des Abflusses an den beiden Kanten zu verririgerBr» und weist einen Abschnitt auf$ der gegenüber der Zuflussöffnung 130 angeordnet ist und dies® nichtjElurch Ueberlappen abdeckt. Der Steuerschieber 104 ist unter Belassung eines bestimmten Zwischenraumes; &wischeu ihm und einer Hülse 103 an seinen beiden Enden in JxI al lagern 105? 105 ^s gehalten, um die Dämpfung bzw· den Dämpfungswiderstand gering zu halten. Die ZuflussÖffnung 130 der Hüls® 103 stellt sich als eine ringförmige Nut dar, weiche einen vorgegebenen bestimmten Oeffnungswinkel aufweist« so dass der Abstand zwischen der Zuflussöffnung 130, Abflussöffnungen 131» 13V und Auslassöffnungen 132» 132* vergrössert» die Länge der Dämpfung ausgedehnt und die 1& Axialrlchtniiig wirkende Uebergange- bzw« Einechwingkraft trhöfe« winden kann»

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Die Schwingungsamplitude des Steuerschiebers 104 ist durch die Anschläge 115, 115' auf einen bestimmten Wert einstellbar. Die in Axialrichtung wirkende Einschwingkraft verschwindet erst nach dem der Steuerschieber 104· an die Anschläge 115» 115' angestossen hat. Auf den Steuerschieber 104 wirkt neben der Rttckstellteaft der Flüssigkeit eine mechanische Rückstellkraft durch Abstossung von den Anschlägen 115» 115'» wodurch eine stabile Schwingung fortgeführt werden kann.

Anstatt aicht beweglicher Anschläge 115, 115' können auch bewegliche Anschläge verwendet werden, wie beispielsweise in Fig· 9» wo sie als Anschläge 112, 112' zur Einstellung der Frequenz ausgebildet sind. Diese Anschläge 112, 112' sind verschiebbar in den Deckeln 102, 102' des Steuerventils 101 eingepasst und arbeiten mit Federn 114, 114¹ zusammen. In dieser Ausführungsform wird die Frequenz des alternierenden Qelflusses durch Aenderung der Amplitude des Steuerschiebers 104 eingestellt, jedoch nicht durch Aenderung des Bruckoelzuflusses des Steuerventils 101, während das Druckoel konstant gehalten wird. Die untere Grenze der Frequenz ist in diesem Fall bestimmt, sobald die Anschläge 112, 112' zur Einstellung der Frequenz sich in ihrer Normal-Position befinden. Die Position der Anschläge 112, 112' kann von aussen durch Druckoel eingestellt werden, für das auf diese Weise die Frequenz des alternierenden Ausgang-Druckoe!k> einstellbar ist.

Andernteils können die Einstell-Anschläge auch als Kombination von verschiebbaren Kolben 107, 107¹ und Anschlägen 106, 106', die das Ausgangsmengenverhältnis einstellen, aufgebaut werden. Wie in Fig. 11 dargestellt ist, sind die mit Federn 108, 108' zusammenwirkenden Einstell-Anschläge 106, 106* ebenso wie die mit Federn 109, 109' zusammenwirkenden Einstellkolben 107, 107' jeweils verschiebbar in den Deckeln 102, 102* des Steuerventils

eingeordnet, so dass durch dieses Steuerventil "htjy'uli^^ali Ausgangströmungsverhältnis eingestellt werden kann.

Der Steuerschieber 182 des Hauptventils 180 weist Abschnitte 182 1, 182 1', die gegenüber den Abflussöffnungen 153, 153' angeordnet sind, auf und ist hohl ausgeführt, um die Trägheitskraft und den Abstosswiderstand des Abflusses an den beiden Kanten zu verrin-

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gern. Um auch die Wirkung des Steuer-Druckoels zu verringern, wird die Eteuer-Druckkammer durch die Differenz zwischen der äusseren Querschnittsfläche des Abschnitts des Steuerschiebers und den beiden Kanten des Steuerschiebers betätigt, wird keine Kraft durch Federn oder dergleichen aufgebracht angewendet, um einen freien Zustand zu erlauben und wird durch die Anschläge 184, 184' auf nichts mehr als die Amplitude eingestellt, welche durch Steuer-L'ruckoel betätigt wird.

Die frequenz des alternierenden Ausgatigs-Druckoels kann variiert werden durch Aenderung des Volumens des Druckoels, welches in das Steuerventil 101 einströmt, oder durch Aenderung der Amplitude des Steuerschiebers 104 des Steuerventils 101. Lie Frequenz kann geändert werden durch Aenderung der Periode des Steuerschiebers. Das Einstellen des StröDiungsverhältnisses des alternierenden Ausgangs-Druckoelß nach rechts und links kann in diesem lall wirkungsvoll vorgenommen werden^ entweder durch Aenderung des offenen .Flächenanteils des Hauptventils 180 durch Anwendung von Anschlägen 184, 184' oder durch Aenderung einer der Geschwindigkeiten der Hin- und Herbewegung des Steuerschiebers 182 des Haupt ventils 180.

In den Fig. 8 bis 13 bezeichnen: 110, 110'; 11^, 111· und 113, 113' Oe!dichtungen; 130 die Zuflussoeffnung für Steuer-Druckoel; 131, 131' Abflussöffnungen für Steuer-Druckoel; 132, 132' Auslassöffnungen ftir Steuer-Druckoel; 133, 133' Nuten; 142, 142'; 143, 143*; 145, W und 146, 146' ^Drosse^tellen; 144 ein Druckventil für Steuer-Druckoel; 150 Zuflussöffnung ftir Druckoel; 153, 153' Abflussöffnungen für Druckoel; 154, 154¹ Auslassöffnungen für Druckoel; 160, 160' ßtrÖmungsverhältnis-Einstell-Kanäle; 161, 161' Frequenz-Einstell-Kanäle; 162 Zuflusskaaal fUr Steuer-Druckoel; 163, 163' Abflusßkanäle für Steuer-Druckoel; 164, 164' Auslasskamäle fttr Steuer-Druckoel; 181 HUlse des Hauptventils; 183, 183' Deckel des Hauptventils; 185, 185'; 192, 192}; 193 Oeldichtungen; 186, 186' Feder»; 188, 188' Anschläge.

Im Zulaufkanal 162 des Steuerventils 101 wird das Druckoel durch ein Ventil 144 im Hinblick auf die geforderte Frequenz des alternierenden Ausgangsdruckoelß eingestellt. Das so eingestellte

BAD

509833/0199 ^m

Oruckoel fliesst aus in die Abflussöffnungen 164, 164-' als durch die selbsterregte Schwingung des Steuerschiebers 104 alternieren— les jruckoel und wird an deu Drosselstellen 143, 143' gedrosselt, so dass es in die Steuer-Druckkammern 187» 187* abwechselnd einflieest und den Steuerschieber 182 des Hauptventils seine Schwingungen fortführt bis er an den Anschlägen 184, 184' anstöest.

Folglich wird das in das Hauptventil 180 einflie3sende Druckoel durch die Schwingungen des Steuerschiebers 182 umgeleitet und fliesst durch die Abflussöffnungen. 151, 151' als alternierendes Druckoel aus. ⁴

Andernteils leiten die Abflussöffnungen 163, 163' das von der Lteuer-Uruckkammer. zurückkehrende Druckoel abwechselnd durch die Ausflussöffnungen 152, 152' des Hauptventils zurlick, während die Ausflussöffnungen 152, 152' das von den Abflussöffnungen 151, 151' zurückkehrende Druckoel abwechselnd in die Oeltanks geben.

Wenn Aussensignal-Druckoel in eine der beiden Aussen-Druckoel— Kanäle 160, 160' fliesst, und zwar mehr als das Drosselventil 145 bewältigen kann, bewegt sich der Anschlag 184 oder 184* nach innen zum Hubende hin, wodurch das Strömungsverhältnis der Bruekoel-Äbflusskanäle 151, 151' eingestellt wird. Denn die Verschiebung des Steuerschiebers 182 nach rechts oder links ändert die freie Durchtrittsfläche der Druckoel-AbflussSffnungen 153 oder 155' *usaramen mit dem Ausgangsströmungsverhältnis. Sobald die Zufuhr von Aussensignal-Druckoel aufhört_s wird daa Druckoel hinter dem Steuerungsverhältnis-Einstell-Anschlag 184 oder 184' fiber das Drosselventil 145 oder 145· durch die Federn 186 oder 186' in den Tank zurückgeführt, wobei der Anschlag 184 oder 184' ia seine Normal-Stellung gebracht wird.

In Fig., 8 (vgl. hierbei auch J?ig. 14) wird von der Pumpe 201 kommendes Druckoel mit einem Druckventil 202 eingestellt. Heber den Zuflusskanal I50 des Hauptventils 180 gelangt das Druckoel zwo. Zuflusekanal 162 des Steuerventils 101· Dort wird das einströmende Druckoel mit einem Ventil 144 auf die. geforderte jfrequenz eingestellt und in die Zufluasöffnung 130 weitergeleitet·

Wenn sich der Steuerschieber 104 in diesem fall nach links bewegt,

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strömt das Druckoel durch den Abflusskanal 164* aus und fliesst
in die Steuer-Druckkammer 187' Über das Drosselventil 14? ein und treibt dabei den Steuerschieber 182 nach links,worauf das aus der Steuer-Druckkammer 18? austretende Gel durch den Abflusskanal 164 über das Drosselventil 143 zurlick zum Tank 208 fliesst von der
Ventilkammer durch den Auslasskanal 163. Wenn sich der Steuerschieber 10Ϋ nach rechts bewegt, so wird die zufar erwähnte Folge der Arbeitsgänge umgekehrt, wobei der Steuerschieber 182 nach
rechts bewegt wird und diese Vorgänge wiederholt. Auf diese Weise wird das alternierende Ausgangs-Druckoel in die Zylinderöffnungen 19^, I94¹ des Vibrators C wechselweise eingegeben und führt dazu, dass die Zylindertrommel 191 in vertikaler Richtung schwingt bzw. vibriert.

Die Tastöffnungen 196, 196' des Vibrators C ebenso wie die Auslassöffnungen 195* 195' sind symmetrisch zum Kolben 190 als Zentrum in Positionen angeordnet, in welchen im Hinblick auf die
Bchwingungsamplitude der Zylindertrommel 19I eine Ueberlappung
besteht, und die geöffnet sind, wenn die Zylindertrommel 191
um einen bestimmten Betrag vom Zentrum abweicht.

Die Auslassöffnung 195* 195'» welche in einem bestimmten Abstand
entfernt von den (Pastöffnungen 196, 196' angeordnet sind, sind geöffnet, wenn die Zylindertrommel 191 entweder an der äusserstem
oberen oder der äussersten unteren Position ist. Dementsprechend
wird, wenn die Zylindertrommel 191 von der äuesersten oberen oder der äussersten. unteren. Position beginnt sich in Bewegung zu
setzen oder wenn sießle Oe!auslassöffnung passiert aus irgend
welchen Gründen oder.um die Oelauslassöffnung zu öffnen das Druckoel von den Zylinderkammern 197» 19?' schaell in den Tank zurückgeführt, damit dadurch die Zylindertrommel 191 schnell zurück bewegt wird.

Audernteils, wenn die zentrale Position der Schwingung während der Schwingung der Zylindertrommel etwas verschoben wird, beispielsweise wenn die Sylindertronwel 191 nach unten abweicht, wird die
untere Tastöffnung 196₉ welche geschlossen gewesen war, geöffnet, wodurch das Druckoel von der Zy-linderkamaer 197* auf die Bückseite des Strömung** «irhfcltnis-Einetell-Anachlags 184- fliesst. Das

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"Druckoel gelangt von der Tastöffnung 196 durch den Aussensignal-Druckoel-Zuflusskanal 16O¹. Der Anschlag 184 wird gegen die Kraft der feder 186¹ wiederholt beaufschlagt und nach innen bewegt. In diesem Fall wird der Anschlag 184 in seiner Normal-Position zurückgehalten, da die obere Tastöffnung 196 geschlossen ist.

Die Verschiebung des Steuerschiebers 182 wird kleiner nach rechts als nach links und die freie Durchtrittsfläche der Äbflussöffnugjn 153' wird kleiner als die der Abflussöffnung 153. Da das von der Zylinderöffnung 194' zur Zylinderlcammer 197' gelangende Durchflussvolumen kleiner wird/als das Volumen, das von der Zylinderöffnung 194 zur Zylinderkammer 197 gelangt, steigt der den Vibrator C zugeflihrte Druck an^bis die Zylindertrommel 191 die Tast — Öffnung 396'SChUeSSt. Wenn die Tastöffnung 196'geschlossen ist,

fliesst das Druckoel von der Rückseite des Anschlags 184' abiinfolge der Wirkung der Feder 186' durch das Drosselventil 145' in den Tank zurück. Gleichzeitig wird der Anschlag 184* in seiner Normal-Position zurückgestellt, so dass eine stabile Schwingung des Vibrators 0 unabhängig vom Gewicht der Last gewährleistet ist.

In der Ausführungsform nach Fig. 12 wird die Einstellung des Ausgangsströrcurjgsverhältnisses erreicht durch gleichzeitiges Einstellen des Aussensignal-Druckoels durch die Drosselstellen 146 oder 146', durch Vereinigen desselben mit dem Steuer-Druckoel vom Abflusskanal 164 oder 164', weiterhin durch deren geeignetes Einstellen mittels Lrosselstellen 143 oder 143' und dann durch Weiterleiten in die Steuerdruckkammer 187, 187'· Hit anderen Worten, das .Durchflussvolumen, welches in die Kammern 187, 187' fliesst, wird variiert um die Geschwindigkeit des Steuerschiebers 182 nach rechts und nach links zu differenzieren und ebenso den Durchfluss von dem Abflusskanäleii 151, I5I' zu variieren.

In Fig. 13 ist dieselbe Konstruktion zur Einstellung der Frequenz angewendet wie in Fig. 9 und für die Einstellung des Ausgangsströmungsverhältnisses wie die Ausführungsform nach Fig. 12.

.J¹Ig. 14 und 15 zeigt die typische Anwendungsmöglichkeit des Hydraulik Oazollators beim Einsatz vou Vibrationsarbeiten, wie beispielsweise bei einer Steinbrechmaschine. Bei diesem Hydraulik Oszillator wird das Schwingglied durch das von einer Oeldruck-

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fÜhrt quelle kommende üruckoel selbst-erregt und Schwingungen aus.... , um bei sich periodisch ändernden Celdruek zu erzeugen, welcheifr dann wieder das Hauptventil betätigt. T-er alternierer.de Celdruck, welcher auf diese Weise an der i'bflussöffuun;-¹; des Hauptveutils entsteht, wird dann auf einenjtnit einer .bchwiuftlant versehenen 7ibratiousabschnitt gegeben, m- eine Vsbrationskraft an vibrationsabschnitt zu erzeugen. Diese Vibrationslast schwingt um das Zentrum des Hubs des Vibrationsabschnitts, wobei kumulative Abweichungen auf Grund relativer Verschiebungen zum Hauptventil zurückgegeben werden.

Der Geldruck-Oszillator als Steuerventil ist Über ein Verstärkerventil des Hauptventils mit einem Vibrator des Zylinder-Typs, der mit einer Vibrationslast versehen ist, verbunden. Hit dieser Anordnung^ wird der alternierende Oeldruck, der an der Auslassöffnung des Verstärkerventils durch selbst erregte Schwingung des üchwingkörpers des Oszillators erzeugt worden ist,auf die Vorder- und Rückseite eines im Zylinder des Vibrators angeordneten lio'J·» bens gegeben,- um durch Cchwingurif': der Vibrationslast eiue /ibrationskraft zu erreichen. Hierbei sind die Tastöffnungen an der Vorder- und Rückseite des Kolbens verbunden, mit der Jdiistell-Bruckkammer der federelastischen Elemente, welche, zum Kontakt mit den beiden Enden des Steuerschiebers des Verstärker^entils vorgesehen sind, um die kumulative Abweichung zu kompensieren. Zur gleichen Zeit sind die Celauslass'öffnungen Jeweilr. ausserhalb der Tastöffnungen angeordnet.

In den Fig. 8 bis 15 wird, wenn der bteuerkreis, der die Auslassöffnungen 131, 131' des Steuerventils 101 mit den Oeldü^ckkammern 187, 187' für den Betrieb des Hauptventils verbindet, an den Feedback-Kreis von dem anzutreibenden Gegenstand herkommend Über einen Droßselmechanismus angeschlossen ist, ein .Feed-back-System erhalten, welches unmittelbar und schnell das üurchflussvolumen des Druckoels regelt, das der Druckoel-Kammer des Hauptsteuerschiebers zufliesst, und welches durch ein Drosselventil für eine stabile Feed-back-Regelung eingesetzt werden kann.

Darüber hinaus kann die Zulauföffnung des Steuerventils über ein Drosselventil an dieselbe Hydraulik-Q,uelle_/wie die für das Uaupt-

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ventil, angeschlossen werden ,um die erforderlichen Bedingungen zux erhalten,um die Frequenzeinstellung zu erleichtern. In ähnlicher Weise kann die Abflussöffnung des Steuerventils Über ein Drosselventil an'die Druckoelkammer des Hauptsteuerschiebers angeschlossen werden, um eine stabile Vibration des Hauptsteuerschiebers zu bewirken.

In den Fig. 14- und 15 bezeichnen nachstehende Bezugszeichen: einen Kolben; 191 eine Zylindertrommel; 194, 1°A' Zylinderöffnungen; 195, 195' Auslassöffnungen; 196, 196' Tastöffnungen; 197_t 197' Zylinderkammern; 201 Oeldruckpumpe; 202 Druckventil; 205 Schaltventil; 204 Manometer; 205 Abspkerrventil; 206 Antriebsquelle für Druckpumpe; 207 Filter; 208 Oeltank; 209 Schaltventil; 210 Druckventil und 211 Manometer.

Fig. 16 zeigt einen Teil der Darstellung der Ausführungsform nach Fig. 11, bei welcher die Frequenz wie auch das Strömungsverhältnis (flow ratio) des alternierenden Ausgangs-Drucköls kontinuierlich und genau mit Effizienz und extremer Einfachheit geändert werden kann, während Druck oder Durchflussvolumen des ii den Hydraulik-Oszillator fliessenden Drucköls konstant gehalten ist.

Bei dieser Ausführungsfidrm kann, wenn das Zentrum des zentralen Abschnitts des Steuerschiebers 1o4 im Zentrum der Zuflussöffnung 15o angeordnet ist, die Frequenz geändert werden durch Aendern der Verschiebung nach rechts und links um dasselbe Au3mass, während das Strömungsverhältnis geändert werden kann durch Aenderung der Verschiebung nach einer der beiden Seiten. Dieser Doppelkonstruktion-Anschlag ist mit Vorteil einsetz.bar. Die Anschläge zum Einstellen der Verschiebung des Steuerschiebers 1o4 nehmen die Anschläge 1o6, 1o6* zum Einstellen des Strömungsverhältnisses mit Dichtungen 22o, 22o' eingepasst in die Kolben 1o7» 1o7* zum Einstellen der Frequenz auf· Die Anschläge 1o6, 1o6* sind durch Federn 1o8, 1o8V belastet» welche diese in die Normalstellung drängen. Bei den mit Dichtungen 221, 221* in den Deckeln 1o2, 1o2* eingeordneten Kolben 1o7» 1o7* dienen für diesen Zweck Federn 1o9, 1o9*.

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Unter der Bedingung, dass der Druck (oder Durchflussvolumen) es Drucköls, welches von der Zuflussöffnung 15o zum Hauptgehäuse des Steuerventils 1o1 fllesst, konstant ist, sind die Grossen der Kolben 1o7, 1o7* wie auch die der Anschläge 1o6, I06¹ so bestimmt, dass die Verschiebung des Steuerschiebers 1o4 aus der Mittelstellung nach rechts und links in einem bestimmten vorgegebenen Bereich liegt. Dagegen ist die Frequenz des alternierenden Ausgangs-Drucköls beim unteren Wert eingestellt, wenn sich der Steuerschieber 1o4- in JJormalstellung befindet· Das Hauptgehäuse des Steuerventils Ιοί ist versehen mit Drucköl-Zuflusskanälen 161, 161* zur Frequenzregelung und mit Aussensignal-Drucköl-Zuflusskanälen I60, I60¹ zur Regelung des Strömungsverhältnisses, um die Durchflussvolumina von den Ausgangs-Drucköl-Abflusskanälen 151» I51¹ auszugleichen, wobei die Zuflusskanäle 161, 161* angeschlossen sind an die Anschläge I06, I06¹ und an die Kolbenr-^o?, Ao7*\'" während alle diese Zuflusskanäle I60, I60¹, 161, 161· über Drosselstellen 142, 14-2¹, 145, 145* mit den Abflusskanälen ,152, 152¹ in Verbindung stehen.

Die Kolben 1o7» 1o7* der einstellbaren federelastischen Elemente sind jeweils in der Oeldruckkammer eingeordnet und zwar in die Deckel 1o2, 1o2* des Hydraulik-Oszillators eingesetzt, einander gegenüberliegend und jeder von Federn 1o9» 1o9* nach aussen gerichtet belastet· Zusammen mit den Kolben 1o7* 1o7* bilden die Anschläge I06, 1o6^f, welche verschiebbar in den Kolben 1o7» 1o7* angeordnet sind und durch Federn 1o8, I08¹ nach aussen belastet sind, die federelastischen Elemente, welche im Bereich der beiden Enden des Hubes des Steuerschiebers 1o4 angeordnet sind· Die federelastischen Elemente sind so aufgebaut, dass der Oeldruck an der Rückseite der Kolben 1o7, 1o7* angelegt wird, wobei der Druck gleichzeitig eingestellt werden kann. Durch diese Anordnungen kann die Amplitude des Schwingungskörpers zum . erleichterten Erreichen eines stabilen Frequenzwechsels - wie gewünscht - eingestellt werden, und die Aufteilung des alternierenden Drucköls nach rechts und links an der Abflussöffnung (das Strömungsverhältnie) Tcana. ohne weiteres geändert werden, indem davon getrennte hydrau-

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liache Signale auf die Riickaeit« der 4ne-*hlii«fa *tc6, 1oö^r der Kolben 1o7, "Ό7¹ gegeben werden.

In Fig. 16 bezeichnen 231, 231' Abflussöffnungen JTUr das Auagaagadrucköli 232, 232¹ AuslasaBffnungeni 233, 233' Nuten; 27ο 0·1-druckpumpej 273 Oeltenkj 278 Schaltventil j 275, 279 Druckventil 276, 28o hano&eter und 277 Absperrventil.

Fiß. 17 zeigt ein typisches Beispiel für die Anwendung des Oasillotors nach der Frfindung,. Sobald das Druck- Über das Schaltventil 278 zur Frequenz-Regelung zugeschaltet wird, etrömt ee in di· ßuflusskenäle 161, 161 V, nachdem es im Druckventil 279 eingestellt worden ist. Das Drucköl, welches über das hinausgeht, wae an den drossel stellen 142, 142' eingestellt werden kann, gelangt zur KUckseite der der Frequenzregelung dienenden Kolben 1o7» 1o7* und bewegt diese jeweils gegen die Kräfte der Federn 1o9, 1ο9Ί 1o8, ■ io8* nach innen, biß sie an der Xteile, wo ein ülfiich(-;ewicht ait den Federkräften besteht, zum Stillstand kommen. Dadurch wird dit Verschiebung des Steuerschiebers 1o4 kleiner, und die Frequenz wird grosser, während- die kchwingungsperiode kleiner wird· Folglib vdrd die Frequenz des alternierenden i-.ußgangs-DruckÖlß gröeeer. wird dae Schaltventil 278 so gescheltet, dass die Druckölaufuhr eingestellt wird, weicht das Drucköl euf der Hückseite der Kolben 1o7» 1o7* zurUck, und die Anschläge I06, I06¹ gehen auf Grund d«r Wirkung der Federn 1o9f 1o9', I08, I08¹ in die Normeistellung «ur'ick.

Wenn andernteils das Ausseneignal-Lrucköl in den der Regelung des ^trömungsverhältnisaee dienenden ^uflusekanal I60 oder I60' (niemals gleichzeitig in beide Kanäle) einströmt, so gelengt ea Über die Wut 253 oder 233'« welche ungeachtet der stellung der Kolben ΠΙr das AuBsensignal-UruckBl nieaelß geschloseen ist, auf die iilickseite des Anschlags I06 oder I06*. uurch die i)rucköl-henge,di« von der ivossel 14> oder 145' eingestellt werden kann, wird der anschlag I06 oder I06¹ auf die inöen des t-teuerechiebers 1o4 nach innen bewegt gegen die Kraft der Feder I08 oder I08¹.

iJurch die Aenderung der Verschiebung des £teuerschiebere nach rechts uad liiiks wird auch das otiöinungaverliältnis geändert·

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Wird der Zufluss des Aussensignal-Drucköls unterbrochen, so strömt Druoköl von der Rückseite des Anschlage 1oG odor 1ο£· ^¹Ch die Drosselstelle 14-5 oder 14-5* zum Oeltank· Dabei wird der Anschlag 1o6 ode_r 1o6' in sein§_Horaalposition am Kolben 1o7 oder 1o7' durch die Wirkung der Feder 1o8 oder 1o8* zurückgestellt·

Im Vibrator 0 in Fig. 17 strömt das durch das Druckventil eingestellte Drucköl über den Zuflusskanal 15o in die Ventilkammer über die Zuflussöffnung 23o, um die selbsterregte Schwingung des Steuerschiebers 1o4 zu bewirken. Dann fliesst das Drucköl wechselweise über die Abflusskanäle 151» 151* in die Zylinderöffnung 294·, 294-', um die Vorder- oder Rückseite des Kolbens 29o zu beaufschlagen und versetzt die Zylindertrommel 291 in Schwingung.

Ein Frequenzwechsel kann in diesem Falle auf die folgende Weise vorgenommen werden. Wird das Schaltventil 278 geöffnet, so wird das durch das Druckventil 279 geregelte Drucköl zur Rückseite der Kolben 1o7, 1o7* durch die Zuflusskanäle 161, 161' geführt. Daraufhin werden die Kolben ·1ο7» 1o7* zusammen mit den Anschlägen 1o6,1o6* nach innen bewegt und halten - wie schon z,uvor beschrieben — an einer bestimmten Position an. Die Frequenz des Steuerschiebers 1o4 wird dadurch grosser, wie auch die Frequenz des alternierenden Abflusses grosser wird, mit der Folge, dass die Frequenz der Zylindertrommel 291 grosser wird.

Die beiden Tastöffnungen 296, 296' und die Oelauslassöffnungen 295» 295* sind symmetrisch zur Mitte des Kolbens 29o und in einer Entfernung voneinander und vom Hubzentrum der Zylindertrommel 291 angeordnet, so dass sich im Hinblick auf die Amplitude der Schwingungen der Zylindertrommel 291 eine sogenannte Überlappungslänge darstellt, also eine Abdeckung der Oeffnung gegeben ist· Die Oeffnungen sind geöffnet, sobald der Hub sich um einen bestimmten Betrag verlagert. Die Auslassöffnungen 295, 295· sind ausserhalb der Tastöffnungen 296, 296*

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und sind in einem Abstand hiervon angeordnet. Sie sind geöffnet, wenn sich die Zylindertrommel 291 entweder in der äussersten oberen oder der äussersten unteren Position befindet. Ist das S chwingungsZentrum der ZylindertrommeJM^SlI^twas^erschoben b^spielsweise nach unten - scTwird die Tastöffnung 296'geöffne"t/mit der Folge, dass das Drucköl aus der Zylinderkamiaer 29^ durch Zuflusskanal 16o über dme Nut 253 auf die Rückseite des Anschlags 1o6 fliesst. Der Anschlag 1o6 bewegt sich gegen die Kraft der Feder 1o8 nach innen. Dementsprechend wird die Verschiebung des Steuerschiebers 1o4 kleiner nach links als nach rechts, und der Strömungsanteil des Ausgangsdrucköls am Abflusskanal 15I¹ wird kleiner als der am Abflusskanal 15I· Folglich wird der Anteil des Drucköls von der Zylinderöffnung 294-' zur Zylinderkammer 297' kleiner als der Anteil von der Zylinderöffnung 294· zu der Zylinderkamraer 297. Dadurch wird die Zylindertrommel 291 nach oben bewegt bis die Tastöffnung 296^f geschlossen ist. Sobald die Tastöffnung 296 geöffnet wird, läuft der beschriebene Bewegungsablauf in umgekehrter Richtung ab.

WSnn die Zylindertrommel 291 ihre Schwingungsbewegung entweder von der äussersten unteren oder der äussersten oberen Stellung beginnt oder wenn der Spann- und Greifabschnitt der Zylindertrommel 291 etwas über die Tastöffnung 296 oder 2^61__hinaus- geht, wird dem Drucköl der Zylinderkammer 297 oder 297* durch die Auslassöffnungen 295» 295' gestattet, schnell in den Tank abzufliessen. Dadurch wird die Zylindertrommel 291 schnell in ihre Zentralposition zurückgestellt·

In Fig. 17 bezeichnen!

271 den Antrieb für die Oeldruckpumpe;

272 einen Filter;
274- ein Schaltventil;

292, 292·, 293 Dichtungen und
294·, 294-¹ Zylinderöffnungen.

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Claims (12)

Ansprüche

1.)/ Hydraulik-Oszillator mit einem Zufluss- und Abflussöffnungen aufweisenden Hauptgehäuse, in welchem ein Schwingkörper aufgenommen ist, der von Drucköl, das von der Zuflussöffnung in eine Oeldrucklcammer einströmt, um selbsterregte Schwingungen auszuführen, beaufschlagt wird, um an den Abflussöffnungen einen alternierenden OeIfluss zu erzeugen, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich der beiden Enden des Schwingungshubs des Schwingkörpers federelastische Elemente (S) zur Einteilung der Verschiebung des Schwingkörpers angeordnet sind.

2.) Hydraulik-Oszillator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Schwingkörper ein Steuerkörper (5) vorgesehen ist, der in der Oeldruckkammer an beiden Endabschnitten von Axiallagern (6) gehalten verschiebbar angeordnet ist.

3.) Hydraulik-Oszillator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerkörper aufweist einen abgesetzten Abschnitt (9)» der gegenüber der Zuflussöffnung (11) angeordnet ist und eine bestimmte, die Zuflussöffnung nicht völlig überlappende Breite hat, und zum wechselweisen Oeffnen und Schliessen der Abflussöffnungen (12,12·) ein Paar Abschnitte (1o,1o*), die eine bestimmte Breite haben und die in Positionen gegenüber den Abflussöffnungen (12,12·) und symmetrisch zur Zuflussöffnung (11) angeordnet sind.

4.) Hydraulik-Oszillator nach Ansprüchen 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Oeffnung, die mit der Zuflussöffnung (11) in Verbindung steht, als eine ringförmige Nut ausgebildet ißt, die den Zentralabschnitt (9) des Steuerschiebers (5) unter Belassung eines bestimmten Abstandes umgibt und mit einem bestimmten Winkel nach innen mündet (Fig. 7).

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5.) Hydraulik-Oszillator nach Ansprüchen 1 bis 4-, dadurch gekennzeichnet, dass die Abflussöffnungen (12,12*) zur Anwendung des alternierenden Oelflusses an eine Antriebseinheit (2o,P) angeschlossen sind und die Antriebseinheit (2o,P) zur Druckö!übertragung von kumulativen Abweichungen an Kammern (95j95') cLer federelastischen Elemente (S) zur Aenderung der Verschiebung des Steuerkörpers (5) nach links und rechts in einer Periode angeschlossen ist (Fig. 6).

6.) Hydraulik-Oszillator nach Ansprüchen 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet, dass die Position der federelastischen Elemente (S) zur Aenderung der Frequenz des alternierendea-Ansgangs— Oelflusses einstellbar ist·

7·) Hydraulik-Oszillator nach Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die federelastischen Elemente (

S) Kolben (33»55') aufweisen, deren Position zur Einstellung der Frequenz wie auch der Verteilung des erzeugten alternierenden Oelflusses nach rechts und links verschiebbar ist (Fig· 4,5)·

6.) Hydraulik-Oszillator mit einem Zufluss- und Abflussöffnungen aufweisenden Hauptgehäuse, in welchem ein Steuerkörper aufgenommen ist, der von Druckö1, das von der Zuflussöffnung in eine Oe!druckkammer einströmt, um selbsterregte Schwingungen auszuführen, beaufschlagt wird, um an den Abflussöffnungen einen alternierenden OeIfluss zu erzeugen, dadurch gekennzeichnet, dass ein Steuerventil (Io1) mit einem Zufluss-. (13o) und Abflussöffnungen (I3I1I3I¹) aufweisenden Gehäuse vorgesehen ist, in welchem ein Steuerkörper (1o4) aufgenommen ist, der von Drucköl, das von der Zuflussöffnung (13ο) zuströmt, um selbsterregte Schwingungen auszuführen, beaufschlagt wird, damit sich an den Abflussöffnungen (131»131') ein alternierender Oelfluss darstellt, und dass im Bereich der beiden Enden des Schwingungshubs des Steuerkörpers (5) wie auch des Steuerkörpers (Io4) federelastische Elemente (S) zur Einstellung der Verschiebung der Steuerkörper (5, 1οΛ) angeordnet sind·

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9.) Hydraulik-Oszillator nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Abflussöffnungen (155»153') zur Anwendung des alternierenden Oelflusses an eine Antriebseinheit (2o,P) angeschlossen sind und dass ein Rückkopplungskreis von der Antriebseinheit (2o,P) mit einem Steuerkreis verbunden ist, der die Abflussöff nmgen an eine Kammer zur Betätigung des Steuerkörpers (5) anschliesst.

1o.) Hydraulik-Oszillator mit einem Zufluss- und Abflussöffnungen aufweisenden Hauptgehäuse, in welchem ein Steuerkörper aufgenommen ist, der von Drucköl, das von der Zuflussöffnung in eine Oeldruckkammer einströmt, um selbsterregte Schwingungen auszuführen, beaufschlagt wird, um an den Abflussöffnungen einen alternierenden OeIfluss zu erzeugen, dadurch gekennzeichnet, dass die Abflussöffnungen zur Anwendung des alternierenden Oelflusses an einen Vibrator (C) mit Antriebseinheit und Vibrationslast angeschlossen sind und dass der Vibrator (G) mit dem Schwingkörper rückgekoppelt ist, wobei die kumulative Abweichung der relativen Verschiebung von Kolben und Zylinder der Antriebseinheit und die Vibrationslast kompensiert und aufgenommen wird von einstellbaren federelastischen Elementen (S).

11.) Hydraulik-Oszillator nach Anspruch 1o,. dadurch gekennzeichnet, dass in der Kolbenstange (59) des Kolbens (4·2,29ο) der Antriebseinheit des Vibrators (G) Tastöffnungen (4-8,4-8¹^ 296,296') und davon im Abstand nach aussen Auslassöffnungen (51»51*5 295*295') vorgesehen sind und mit Druckkammern der federelastischen Elemente in Verbindung stehen.

12.) Hydraulik-Oszillator nach Anspruch 1o, dadurch gekennzeichnet, dass der Vibrator (G) über ein Verstärkerventil, an dessen Abflussöffnungen sich ein alternierender Oelfluss darstellt, angeschlossen ist und dass die Tastöffnungen (196,196'), die vor und hinter dem Kolben (19ο) des Vibrators (G) münden, an Kammern der Jbderelastischen Elemente (S), die im Bereich der Enden des Steuerschiebers des Veratärkerventils angeordnet sind, anschlössen sind. —göTe 3 3 / O 1 9 9

13·) Hydraulik-Oszillator nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die federelaatisehen Elemente Torgesehen sind an einem Paar von rechts und links angeordneten Kolben innerhalb von Zylindern, die einstellbar sind, so daß die Vibrationslast kompensiert und aufgefangen wird, und zwar so, daß sich eine Schwingung im Hubzentrum darstellt.

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