DE2545539A1

DE2545539A1 - Regulierbarer vibrationsmotor

Info

Publication number: DE2545539A1
Application number: DE19752545539
Authority: DE
Inventors: Masanori Ejima; Akinobu Nakashima
Original assignee: SHIN NIHON JIDOHSHA KOGYO CO
Current assignee: SHIN NIHON JIDOHSHA KOGYO CO
Priority date: 1974-12-26
Filing date: 1975-10-10
Publication date: 1976-07-08
Also published as: US4034246A

Description

MUiLBR-BOKE - GROENING - DEUFEL - SCHÖN · HERTEL

PATENTANWÄLTE

S/S 1o5-1

DR. WOLFGANG MÜLLER-BORE HANS W. GROENING. DIPL.-1NG. DR. PAUU DEUFEU. DlPU-CHEM. DR. ALFRED SCHÖN, DJPL.-CHEM. WERNER HERTEL, DIPU.-PHYS.

SHIN NIHON JIDOHSHA KOGYO CO., LTD Fukuoka, Japan

Regulierbarer Vibrationsmotor

Die Erfindung betrifft einen regulierbaren Vibrationsmotor bzw. einen eine veränderbare Rüttelwirkung erzeugenden Motor, wobei die Einrichtung zum Bewirken der Vibration bzw. des Rütteins bzw. Schütteins von der Außenseite des Motorgehäuses her während des Betriebs des Motors reguliert werden kann.

Rüttelmotoren werden in herkömmlicher Weise auf zahlreichen Gebieten der Technik verwendet. So werden derartige Motoren beispielsweise an Förder- und Beschickungseinrichtungen befestigt, welche Pulver oder Schüttgut zu Trichtern und Abpackeinrichtungen für diese Stoffe oder zu Siebvorrichtungen, Brechern oder dergleichen transportieren.

Man kennt zwei Hauptverfahren zum Einstellen der Vibrationskraft bzw. der Rüttelkraft. Ein Verfahren besteht darin, die Anzahl der Vibrationen pro Zeiteinheit zu ändern, während das andere Verfahren darin besteht, die Amplitude der Vibrationen zu ändern. Bei dem ersten Verfahren kann die

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Anzahl der Vibrationen durch ändern der Frequenz des zugeführten Stroms, durch Ändern der Spannung des zugeführten Stroms oder durch Verwendung eines Thyristors in der elektrischen Schaltung oder der Stromversorgung geändert werden. Bei dem zweiten Verfahren kann die Amplitude der Vibration durch Ändern der Spannung des Versorgungsstroms oder durch Ändern der Lage des Unwuchtgewichtes bzw. der Unwuchtmasse bzw. der stationären Masse variiert werden.

Die Erfindung bezieht sich insgesamt auf das zweite Verfahren zum Ändern der Vibrationsamplitude durch Einstellen der Unwuschteinrichtung, welche gewöhnlich ein einstellbares Gewicht bzw. eine einstellbare Masse und ein ortsfestes Gewicht bzw. eine ortsfeste Masse aufweist.

Herkömmlicherweise erfolgt die Einstellung der Unwuchteinrichtung, wenn der Motor nicht in Betrieb ist. Bei dieser bekannten Anordnung muß eine Bedienungsperson erstens die Seitenplatte des Motors entfernen, zweitens die verstellbare Masse der Unwuchteinrichtung in einem Ausmaß regulieren, welches der gewünschten Amplitude oder Vibrationskraft entspricht, und drittens die Platte wieder an dem Motorgehäuse befestigen.

Da dieser Justiervorgang zeitraubend ist und sehr viel Handarbeit erfordert, besteht Bedarf für einen Vibrationsmotor bzw. einen Rüttelmotor mit einer Einrichtung, mit welcher die vorstehend beschriebene Einstellung auf einfache Weise auch bei laufendem Motor vorgenommen werden, kann, ohne daß Leistungsverluste des Motors in Kauf genommen werden müssen. Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht deshalb darin, die Nachteile der bekannten Anordnungen zu vermeiden und einen Vibrationsmotor mit einer Einstelleinrichtung zu schaffen, mit welcher die Unwuchteinrichtung von der Außenseite des Motorgehäuses auch während des Betriebs des Motors eingestellt werden kann, wodurch die Amplitude oder Kraft

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der Vibration bzw. Schwingung auf einfache Weise vollständig gesteuert werden kann.

Gegenstand der Erfindung ist somit ein variabler Vibrationsmotor bzw. ein Motor zur Erzeugung einer regulierbaren Vibration mit einer Rotorwelle, auf der ein festes und ein bewegliches Gewicht sitzt. An dem Motorgehäuse sind regulierbare Einrichtungen zum Einstellen des beweglichen Gewichtes in verschiedene Drehstellungen um die Rotorwelle vorgesehen. Von Hand betätigbare Einrichtungen außerhalb des Motorgehäuses dienen zum Einstellen der Reguliereinrichtung, wodurch die Dreh- bzw. Umlaufstellung des beweglichen Gewichtes bzw. der bewegbaren Masse bei laufendem Motor variiert wird.

Anhand der beiliegenden Zeichnungen wird die Erfindung beispielsweise näher erläutert.

Fig. 1 zeigt in einer teilweise axial geschnittenen Seitenansicht eine Ausführungsform eines Motors.

Fig. 2 ist ein Schnitt längs der Linie I-I von Fig. 1.

Fig. 3A zeigt in einer axial geschnittenen Teilansicht des Motors von Fig. 1 die Stellung der Unwuchtmasse, wenn die Vibrationskraft des Motors ihr Maximum hat.

Fig. 3B zeigt die Unwuchteinrichtung von Fig. 3A im Schnitt längs der Linie II-II von Fig; 3A.

Fig. 4a zeigt in einer axial geschnittenen Teilansicht des Motors von Fig. 1 die Stellung der Unwuchtmasse, wenn die Vibrationskraft des Motors die Hälfte der Kraft gemäß der Einstellung von Fig. 3A beträgt.

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Fig. 4B zeigt die Unwuchteinrichtung von Fig. 4A in einem Schnitt längs der Linie III-III von Fig. 4A.

Fig. 5 zeigt im Axialschnitt eine zweite Ausführungsform eines Vibrationsmotors.

Fig. 6 ist ein Schnitt längs der Linie IV-IV von Fig. 5.

In der rechten Hälfte von Fig. 1 ist ein Gehäuse 1 gezeigt, in welchem eine Rotorwelle 2 konzentrisch angeordnet ist. An der Welle 2 ist ein fächerförmiges Gewicht fixiert, dessen eine Seite mit einer Schulter an der Welle 2 in Eingriff steht. Ein weiteres fächerförmiges verstellbares Gewicht 4 ist an dem Längsende der Welle 2 drehbar befestigt. Die Unwuchteinrichtung besteht aus den beiden Gewichten bzw. Massen 3 und 4.

In eine Druckbüchse 5 ist ein Außengewindeteil 6 geschraubt, welches koaxial an dem Ende der Rotorwelle 2 befestigt ist. Die Druckbüchse 5 hat ein radial aufgeweitetes Ende bzw. einen Flansch, der an der Seite des verstellbaren Gewichtes 4 befestigt ist. Das andere Ende ist drehbar von einem Schiebestück 7 gehalten, wobei zwischen diesem Ende und dem Schiebestück 7 ein Radialkugellager 9 angeordnet ist. Das Schiebestück 7 ist mit dem einen Ende in einen Bund 11 eingeschraubt, der seinerseits drehbar in einem Lagergehäuse 12 unter Zwischenschaltung eines Radialkugellagers 14 gehalten ist. Das Lagergehäuse 12 ist lagefest an der Seitenfläche des Gehäuses 1 fixiert.

Eine L-förmige Platte 1o ist mit ihrem einen Ende an der inneren Seitenfläche des Gehäuses 1 befestigt und steht mit dem Schiebestück 7 durch eine Zungen-Nut-Anordnung in Wirkungseingriff, die eine Drehung des Schiebestücks 7 verhindert, jedoch eine Längsverschiebung zuläßt. An dem Bund 11 ist ein Drehknopf 8 befestigt. Zwischen dem Knopf 8 und

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dem Gehäuse 12 ist eine Druckfeder 13 angeordnet, so daß normalerweise der Drehknopf 8 in Fig. 1 nach rechts vorgespannt ist.

Im folgenden wird unter Bezugnahme auf die einzelnen Funktionen der Teile des Motors die Einstellung der Unwuchtmasse beschrieben.

Wie in den Figuren 1 und 2 gezeigt ist, kann die verstellbare Masse 4 ursprünglich auf der Motorwelle 2 in einem Winkel von 18o bezüglich der ortsfesten Masse 3 so angeordnet sein, daß das dynamische Gleichgewicht des Motors nicht geändert ist und der Motor nicht vibriert. Zu diesem Zeitpunkt befindet sich das eine Ende des Bundes 11 fast in Kontakt mit dem Schulterabschnitt des Schiebestücks 7, wie dies in Fig. 1 gezeigt ist. Um ein Vibrieren des Motors zu bewirken, wird der Drehknopf 8 von Hand gedreht, wodurch der Bund 11 gedreht ist, an welchem der Drehknopf 8 befestigt ist. Infolge des Gewindeeingriffs zwischen dem Bund 11 und dem Schiebestück 7 führt eine Drehung des Bundes 11 dazu, daß das Schiebestück 7 in Längsrichtung in das Gehäuse 1 bewegt wird, während es von der vorstehend erwähnten Zungen-Nut-Anordnung zwischen der L-förmigen Platte 1o und dem Schiebestück 7, in welche die Zunge von einer Seite der L-förmigen Platte Io vorsteht, geführt ist. Das Schiebestück 7 übt seinerseits eine axiale Kraft auf die Büchse 5 aus. Wenn also das Schiebestück 7 in Längsrichtung durch Drehen des Knopfes 8 bewegt wird, dreht sich die Büchse 5 auf dem Gewindeteil 6 und bewegt sich ebenfalls in' Längsrichtung wegen des Kugellagers 9, das zwischen dem Schiebestück 7 und der Büchse 5 angeordnet ist, sowie wegen des Gewindeeingriffs a zwischen der Druckbüchse 5 und dem Gewindeteil 6. Die Ganghöhe der Gewindegänge a wird so gewählt, daß, wenn die vorstehende Axialkraft angelegt wird, sich die Druckbüchse 5 bezüglich des Gewindeteils 6 dreht. Deshalb wird auch die verstellbare Masse 4, die fest an dem sich radial erstreckenden Abschnitt der Druckbüchse 5 angebracht ist, gedreht oder

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schraubenförmig bezüglich der Rotorwelle 2 unabhängig von der Drehung der Welle 2 verschoben. Diese Wirkung führt zu einer schraubenförmigen Verschiebung infolge der regelmäßigen und linearen Verschiebung der verstellbaren Masse 4 längs der Rotorwelle 2 bezüglich der ortsfesten Masse 3. Die Beziehung zwischen der ineinandergreifenden Gewindegänge a und der Längsverschiebung A der variablen Masse 4 ist so gewählt, daß die verstellbare Masse 4 im Winkel auf der Rotorwelle verschoben werden kann, bis sie neben der ortsfesten Masse 3 liegt, wobei in dieser Stellung die Amplitude oder die Kraft der Vibration des Motors ein Maximum erreicht hat.

Fig. 4A und 4B zeigen die verstellbare Masse 4 in einer um einen Winkel von 9o bezüglich der ortsfesten Masse 3 verschobenen Stellung, in welcher die Vibrationskraft des Motors die Hälfte des vorstehenden Maximalwertes beträgt. Weiterhin kann die Schiebebewegung des Schiebestücks 7 durch bloßes Drehen des Knopfes 8 bewirkt werden und ist vollständig unabhängig von der Drehung der Rotorwelle 2. Der Knopf 8 kann somit gedreht werden, um eine Einstellung entweder bei laufendem oder bei angehaltenem Motor vorzunehmen. Wenn der Motor läuft und sich die Welle 2 dreht, dreht sich die verstellbare Masse 4 mit der Welle 2 infolge der Wirkungsverbindung, die durch die Druckbüchse 5 und den Gewindeeingriff a zwischen der Druckbüchse 5 und dem Gewindeteil 6 hervorgerufen wird. Während dieser Drehung der Welle 2 dreht sich die Druckbüchse 5 auf dem Kugellager 9. Eine Relativdrehung zwischen der Druckbüchse 5 und dem Gewindeteil 6 ist dadurch ausgeschlossen, daß die Längsverschiebung der Druckbüchse 5 durch das Schiebestück 7 verhindert wird, welches in seiner Längsstellung gehalten ist, natürlich mit der Ausnahme, daß der Knopf 8 gedreht wird. Wenn der Knopf 8 gedreht wird, wird jedoch die Druckbüchse 5 bezüglich des Gewindeteils 6 gedreht, wodurch die verstellbare Masse 4

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durch Drehen verschoben wird, unabhängig davon, ob sich der Motor und seine Welle 2 drehen oder nicht.

Der Vibrationsmotor hat erfindungsgemäß an beiden Enden des Motors Einstelleinrichtungen, von denen jede ein Gewindeteil, eine L-förmige Platte, einen Bund, ein Lagergehäuse und einen Drehknopf aufweist, der von der Seite der Gehäuseplatte vorsteht, wie dies vorstehend beschrieben wurde. Obwohl nur die Einstelleinrichtung auf der rechten Seite von Fig. 1 beschrieben wurde, ist es selbstverständlich, daß die Einstelleinrichtung auf der linken Seite von Fig. 1 auf die gleiche Weise gebaut ist und ebenso betätigt wird. Die Einstelleinrichtungen führen zu einer schraubenförmigen Verschiebung infolge der Winkelverschiebung und der linearen Verschiebung der verstellbaren Masse der jeweiligen Unwuchteinrichtung, so daß durch einfaches Drehen eines jeden der Drehknöpfe die Vibrationskraft des Motors auf einen gewünschten Wert auch bei laufendem Motor verstellt werden kann.

Fig. 5 zeigt die Einstelleinrichtung einer zweiten Ausführungsform. Bei dieser Ausführungsform erstreckt sich von der Seite des Gehäuses 1 aus ein Gehäuseabschnitt 2o. Ein Drehknopf 22 ist mit seinem keilförmigen Ende drehbar zwischen dem Innenumfang eines Flansches 21, der an der Seite des Gehäuses 1 fest angebracht ist, und dem Außenumfang des Gehäuses 2o angeordnet. Der Drehknopf 22 hat eine Vielzahl von Nasenabschnitten 23, die in entsprechende Schlitzabschnitte in einem Bund 27 eingreifen, so daß der Bund 27 gleichzeitig durch Drehung des Drehknopfes 22 gedreht wird, während der Bund 22 sich in Längsrichtung frei bezüglich des Drehknopfes 22 bewegen kann. Mittels einer Druckfeder 28 wird der Keilabschnitt des Drehknopfes 22 unter Vorspannung in engem Kontakt mit dem Flansch 21 derart gehalten, daß der Drehknopf 22 nicht von dem Flansch 21 abrutschen kann. Weiterin sind eine kreisförmige Maßstabsplatte 24, ein Spiegel 25 und eine Sichtöffnung 26 vorgesehen.

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Bei dieser zweiten Ausführungsform erfolgt die Verstellung der Unwuchtmasse nahezu auf die gleiche Weise wie bei der ersten Ausführungsform. Wenn der Drehknopf 22 gedreht wird, wird der Bund 27 gedreht und das Schiebestück 7 nach vorn in das Gehäuse 1/Von der L-förmigen Platte 1o geführt, gedruckt. Dies führt dazu, daß die Unwuchtmasse 4 schraubenförmig wie im Fall der ersten Ausführungsform gedreht wird. Der Betrag des Verschiebewinkels der Unwuchtmasse kann durch die Kombination des Maßstabs 24, des Spiegels 25 und der Sichtöffnung 26 auch bei laufendem Motor gesehen und überprüft werden, da es möglich ist, den Spiegel 25 durch die Sichtöffnung 26 zu sehen, wobei der Spiegel seinerseits das Bild des Maßstabs bzw. der Skala 24 reflektiert.

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Claims

PATENTANSPRÜCHE

1. Vibrationsmotor mit einem Gehäuse, einem Rotor, welcher eine drehbar in dem Gehäuse gelagerte Rotorwelle aufweist, mit einer ortsfesten Masse, die fest an der Rotorwelle angebracht ist, und mit einer auf der Rotorwelle beweglichen Masse, gekennzeichnet durch Verstelleinrichtungen (5, 6, 7, 1o) an dem Gehäuse (1) zum Einstellen der bewegbaren Masse (4) in verschiedene Drehstellungen um die Rotorwelle (2) und durch von Hand betätigbare Einrichtungen (8, 11, 22, 27) außerhalb des Motorgehäuses (1) zum Einstellen der verstellbaren Einrichtungen, wodurch die Drehstellung der bewegbaren Masse (4) bei laufendem Motor veränderbar ist.

2. Vibrationsmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Vibrationsmotor jeweils zwei stationäre Massen (3), bewegbare Massen (4), Einstellexnrichtungen (5, 6, 7, 1o) und von Hand betätigbare Einrichtungen (8, 11, 22, 27) vorgesehen sind.

3. Vibrationsmotor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellexnrichtungen ein Außengewindeteil (6), das sich koaxial von dem Längsende der Rotorwelle (2) aus erstreckt, eine Druckbüchse (5), die in Gewindeeingriff mit dem Gewindeteil (6) steht, und Einrichtungen aufweist, welche die Druckbüchse (5) mit der bewegbaren Masse (4) verbinden, wobei die bewegbare Masse {4) drehbar und verschiebbar auf der Rotorwelle

(2) sitzt und die von Hand betätigbaren Einrichtungen (8, 11, 22, 27) so betätigbar sind, daß die Druckbüchse (5) gedreht wird, wodurch die bewegbare Masse (4) auf der Rotorwelle (2) unter Drehung verschoben wird.

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4. Vibrationsmotor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstelleinrichtungen weiterhin ein Schiebestück (7), welches die Druckbüchse (5) drehbar hält, und Eingriff seinrichtungen (1o) aufweisen, die an dem Gehäuse (1) befestigt sind und mit dem Schiebestück

(1) derart in Eingriff stehen, daß eine Drehbewegung des Schiebestücks (7) verhindert wird, während eine Längsverschiebung des Schiebestücks (7) möglich ist, wobei die von Hand betätigbaren Einrichtungen (11, 27) in Gewindeeingriff mit dem Schiebestück (7) derart stehen, daß eine von Hand herbeigeführte Drehung der von Hand betätigbaren Einrichtungen eine Langsverschxebung des Schiebestücks (7) bewirkt, die ihrerseits eine Drehverschiebung und Längsverschiebund der Druckbüchse (5) und der an der Druckbüchse

(5) befestigten bewegbaren Masse (4) herbeiführt.

5. Vibrationsmotor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die von Hand bebetätigbaren Einrichtungen ein Lager (14) aufweisen, welches die von Hand betätigbaren Einrichtungen drehbar an dem Gehäuse (1) hält.

6. Vibrationsmotor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die von Hand betätigbaren Einrichtungen einen Bund (11, 27), der in Gewindeeingriff mit dem Schiebestück (7) steht, ein Gehäuse (12, 2o), welches an dem Gehäuse (1) sitzt und sich davon ausgehend erstreckt, ein den Bund (11, 27) drehbar bezüglich das Gehäuses (1) tragendes Lager (14) und einen Knopf (8, 22) an dem Bund (11, 27) aufweist, der sich von dem Gehäuse aus für eine Handbetätigung von außen erstreckt, wenn der Motor läuft oder steht.

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7. Vibrationsmotor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Feder (13 28), die zwischen dem Gehäuse (12, 2o) und dem Knopf (8, 22) angeordnet ist, um ihn in eine Längstung vorzuspannen.

8. Vibrationsmotor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Kugellagereinrichtungen (9) zwischen dem Schieberstück (7) und der Druckbüchse (5) vorgesehen sind, so daß das Schiebestück (7) die Druckbüchse (5) drehbar hält.

9. Vibrationsmotor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Skala (24) an dem Gehäuse (2o), einen Spiegel (25) an dem Schiebestück (7), der so angeordnet ist, daß der Spiegel (25) die Skala (24) reflektiert, so daß man die Skala sieht, wodurch eine Anzeige der Drehstellung der bewegbaren Masse (4) an der Rotorwelle (2) gegeben ist.

1o. Vibrationsmotor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingriff Seinrichtungen ein ortsfestes Element (1o), welches an dem Gehäuse (1) befestigt ist, und wenigstens eine Nase aufweisen, die in einer Nut zwischen dem ortsfesten Element und dem Schiebestück (7) gleitend verschiebbar ist.

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