DE2742289A1

DE2742289A1 - Vibration exciter esp. for compressor shakers - has idle running at constant speed still allowing reloading

Info

Publication number: DE2742289A1
Application number: DE19772742289
Authority: DE
Inventors: Leonhard Dipl Ing Fechter
Original assignee: Schlosser and Co GmbH
Current assignee: Schlosser and Co GmbH
Priority date: 1977-09-20
Filing date: 1977-09-20
Publication date: 1979-03-29

Abstract

The imbalanced mass used to produce the vibrations comprises one or more imbalanced bodies (15, 16). The weights of the bodies are measured and positioned on the axis of rotation according to wt. so that in at least one adjustable position the centrifugal force which results from the effective imbalanced mass formed from all the imbalanced bodies is equal or almost equal to nil. When the imbalanced bodies are in one position to cancel out the imbalanced forces the exciter no longer produces any vibrations and it rotates like a substantially balanced device so that under these conditions the exciter can run between compacting processes without impeding the supply of new material and the removal of the compacted slab.

Description

Titel: Schwingungserreger, insbesondere für Ver-Title: Vibration exciter, especially for

dichtungsrüttler t Beschreibung Die Erfindung betrifft einen Schwingungserreger, insbesondere für Verdichtungsrüttler, mit einer um eine Rotationsachse kreisenden Unwuchtmasse aus einem oder mehreren auf der Rotationsachse drehbar oder ausstellbar gelagerten Unwuchtkörpern sowie einer Einrichtung zum Verstellen der Unwuchtkörper während des Laufes. seal vibrator t Description The invention relates to a vibration exciter, especially for compaction vibrators, with one that revolves around an axis of rotation Unbalanced mass from one or more rotatable or adjustable on the axis of rotation stored unbalanced bodies and a device for adjusting the unbalanced bodies during the run.

Bei den bisher bekannten Schwinqungserregern bzw. Rüttlern läßt sich die wirksame Unwuchtmasse nur während des Stillstandes verändern. Diese Erreger müssen daher für jeden Verdichtungsvorgang angefahren und angehalten werden.In the previously known vibration exciters or vibrators, can change the effective unbalance mass only during standstill. These pathogens must therefore be started up and stopped for each compaction process.

Dies bedeutet erheblichen Zeitverlust und nachteiliqe Auswirkungen auf die Verdichtunqsleistung. Durch die Patentanmeldung DT-OS 27.36.264 ( P 27 36 26e7)wurden schon Schwingungserreger vorgeschlagen, deren Unwuchtmasse auch während des Laufes verändert werden kann.This means a considerable loss of time and negative effects on the compression performance. The patent application DT-OS 27.36.264 (P 27 36 26e7) vibration exciters have already been proposed whose unbalance mass also occurs during of the barrel can be changed.

Handelt es sich um einen Schwingungserreger mit mindestens zwei gegeneinander verstellbaren Unwuchtkörpern, so sind die um getrennte Achsen drehbaren Unwuchtkörper mittels einer Kupplungseinrichtunq miteinander kraftschlüssig verbunden und mindestens eines der Kupplungsglieder ist durch ein mit der Rotationsachse mitlaufendes axiales Schiebeorgan qegenilber dem anderen Kupplungsglied verstellbar. Die Kupplunqseinrichtung kann dabei auch von einem Differenzial- bzw. Ausgleichsgetriebe gebildet sein, dessen Kegelräder jeweils mit einem der Unwuchtkörper in Verbindung stehen.Is it a vibration exciter with at least two against each other? adjustable unbalance bodies, the unbalance bodies are rotatable about separate axes connected to one another in a force-locking manner by means of a coupling device and at least one of the coupling members is through an axial one that runs along with the axis of rotation The sliding element can be adjusted against the other coupling member. The coupling device can also be formed by a differential or differential gear, its Bevel gears are each connected to one of the unbalance bodies.

Andererseits können die beiden Unwuchtkörper auch durch eine Rückholfeder miteinander verbunden sein, wobei der nicht angetriebene Unwuchtkörper gegenüber dem anderen abbremsbar ist. Diese Abbremsung erfolgt zweckmäßig elektromagnetisch.On the other hand, the two unbalanced bodies can also be controlled by a return spring be connected to each other, with the non-driven unbalance body opposite the other can be braked. This braking is expediently carried out electromagnetically.

Für den Fall, daß der Schwinqungserreger nur einen Unwuchtkörper, der beispielsweise um eine Querachse drehbar ist, aufweist, so dient ein auf der Rotationsachse axial verschiebbarer Schieber zum Verstellen des Unwuchtkörpers. Wenngleich diese Schwingungserreger zum Verändern der wirksamen Unwuchtmasse nicht mehr angehalten werden müssen, so ist dies nach jedem Rüttelvorgang zur Entnahme der verdichteten Formkörper nach wie vor notwendig. Vor allem das Auslaufenlassen eines Rüttlers benötigt aber viel Zeit. Auch die sich beim Anfahren und Auslaufen eines Erregers fortlaufend ändernden Kennwerte wirken sich auf die Verdichtungsleistung eines Rüttlers meist ungünstig aus. Nicht selten treten sogar die Verdichtung wieder auflockernde Wirkungen auf.In the event that the vibration exciter is only an unbalanced body, which is rotatable, for example, about a transverse axis, then one serves on the Axis of rotation axially displaceable slide for adjusting the unbalance body. Although this vibration exciter for changing the effective unbalance mass is not more must be stopped, this is done after each shaking process for removal the compacted molded body is still necessary. Especially the leakage a vibrator takes a lot of time. Even when starting up and coasting down Constantly changing parameters of an exciter affect the compaction performance of a vibrator is usually unfavorable. It is not uncommon for densification to occur again loosening effects on.

Daher liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Schwingungserreger zu schaffen, der auch zwischen den Verdichtungsvorgängen mit unverminderter Geschwindigkeit weiterlaufen kann.The invention is therefore based on the object of a vibration exciter to create that between the compaction processes with undiminished speed can continue to run.

Diese Aufgabe wird mit einem Schwingungserreger der eingangs genannten Art gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß der bzw. die Unwuchtkörper gewichtsmäßig so bemessen und angeordnet sind, daß in mindestens einer einstellbaren Stellung der Unwuchtkörper die aus der wirksamen Unwuchtmasse sSmtlicher Unwuchtkörper resultierende Fliehkraft annähernd oder gleich Null ist.This task is carried out with a vibration exciter of the type mentioned at the beginning Type solved according to the invention in that the unbalanced body or bodies in terms of weight are dimensioned and arranged so that in at least one adjustable position the unbalanced body the resulting from the effective unbalanced mass of all unbalanced bodies Centrifugal force is close to or equal to zero.

Heben sich die Unwuchtkräfte in einer Stellung der Unwuchtkörper auf, dann gibt der Erreger keine Schwingungen mehr ab und er rotiert wie eine weitgehend ausgewuchtete Vorrichtung. Unter diesen Verhältnissen kann der Schwingunqserreger auch zwischen den Verdichtungsvorgängen weiterlaufen, ohne daß der Rüttler das Einbringen von von neuem Verdichtungsgut und das Ausbringen der verdichteten Formkörper behindert.If the unbalance forces cancel each other out in one position of the unbalance bodies, then the exciter does not emit any more vibrations and it rotates like one to a large extent balanced device. Under these conditions, the vibration exciter also continue to run between the compaction processes without the vibrator introducing it from of new compaction material and the application of the compacted Hindered shaped body.

Die Erfindung läßt sich an jedem Schwingungserreger, der während seines Laufes in seiner Unwuchtmasse veränderbar ist, verwirklichen. Es müssen nur die Unwuchtkörper so bemessen und gelagert sein, daß ihre Unwuchtmasse in mindestens einer Stellung möglichst nicht mehr wirksam wird.The invention can be applied to any vibration exciter during his Laufes is changeable in its unbalanced mass. You just have to The unbalanced body should be dimensioned and stored so that its unbalanced mass is at least a position no longer becomes effective if possible.

Nachfolgend sind einige vorteilhafte Ausführungsbeispiele, die zugleich in der Zeichnung dargestellt sind, beschrieben. Es zeigen: Fig. 1 eine Seitenansicht eines Gegenlauf-Schwingungserregers mit aus zwei Unwuchtkörpern bestehenden Schwingungserregern mit mechanischer Unwuchtverstellung, Fig. 2 Schnitte nach der Linie II-II der Fig. 1 und Fig. 3 und 4 eine Seitenansicht eines anderen Schwinqungserregers mit einem Unwuchtkörper.Below are some advantageous exemplary embodiments that at the same time are shown in the drawing, described. 1 shows a side view a counter-rotating vibration exciter with vibration exciters consisting of two unbalanced bodies with mechanical unbalance adjustment, Fig. 2 sections along the line II-II of Fig. 1 and FIGS. 3 and 4 show a side view of another vibration exciter with a Unbalance body.

Der in Fig. 1 dargestellte Gegenlauf-Schwingungserreger besteht aus den beiden Einzelerregern 1 und 2, die parallel zueinander angeordnet und gegenläufig zueinander angetrieben sind. Die beiden Schwingungserreger sind identisch ausgebildet. Jeder Schwingungserreger besteht aus einem Gehäuse mit den Stirnwänden 3, 4. In der Stirnwand 3 sind die Achsstümpfe 6 gelagert, von denen der eine verlängert ist und zum Antrieb dienen kann. Auf diesen Achsstümpfen 6 sind Zahnräder 8 aufgekeilt, die miteinander in Eingriff stehen und den Gegenlauf der beiden Erreger 1 und 2 gewährleisten. Mit ihren Innenenden sitzen diese Wellenstilmpfe 6 an den Flanschscheiben lo, an die sich halbkreisförmige Mantelstücke 11 anschließen. Die anderen Enden dieser Mantelstücke sind von den Flanschscheiben 12 gleicher Größe und Masse abqeschlossen, die wiederum von den hohlen Achsstümpfen 7 getragen werden. Jeweils zwei Flanschscheiben 10, 12 mit einem Mantelstück 11 bilden zusammen einen äußeren Unwuchtkörper 15. Die inneren Unwuchtkörper 16 bestehen aus einem auf einer in den Flanschscheiben drehbar qelagerten Zentralachse 17 sitzenden Halbzylinder 18. Da die Halbzylinder 18 in die rlohlräume der äußeren Unwuchtkörper 15 eingepaßt und darin drehbar sind, können die beiden Unwuchtkörper 15, 16 gegeneinander gedreht und damit zu verschieden großen Unwuchtmassen verstellt werden. Während sich die Unwuchtkörper in der Stellung gemäß Fig. 2a zu einer maximalen Unwuchtmasse summieren, heben sie sich in der Stellung gemäß Fig. 2b weitestgehend wieder auf. Die stufenlose Verstellharkeit dieser Unwuchtkörper gegeneinander läßt auch alle Zwischengrößen zwischen den genannten Endstellungen erreichen.The counter-rotating vibration exciter shown in FIG. 1 consists of the two individual exciters 1 and 2, which are arranged parallel to one another and rotate in opposite directions are driven to each other. The two vibration exciters are designed identically. Each vibration exciter consists of a housing with the end walls 3, 4. In the end wall 3, the stub shafts 6 are mounted, one of which is extended and can serve to drive. On these stub axles 6 gears 8 are keyed, which are in engagement with each other and the counter-rotation of the two exciters 1 and 2 guarantee. With their inner ends, these shaft stubs 6 sit on the flange disks lo, to which the semicircular jacket pieces 11 are connected. the other ends of these jacket pieces are of the flange washers 12 of the same size and mass completed, which in turn are carried by the hollow stub axles 7. In each case two flange disks 10, 12 with a casing piece 11 together form one outer unbalanced body 15. The inner unbalanced body 16 consist of one on one Half-cylinder seated in the flange disks rotatably mounted central axis 17 18. Since the half-cylinder 18 is fitted into the hollow spaces of the outer unbalanced bodies 15 and are rotatable therein, the two unbalanced bodies 15, 16 can be rotated against one another and can thus be adjusted to unbalanced masses of different sizes. While the Add the unbalanced bodies in the position according to FIG. 2a to a maximum unbalanced mass, they are largely canceled out again in the position according to FIG. 2b. The stepless one Adjustability of these unbalanced bodies against each other also allows all intermediate sizes between the mentioned end positions.

Um die Schwingungserreqer 1, 2 auch während ihres Laufes in ihrer Effektivität verändern zu können, sind die äußeren und inneren Unwuchtkörper 15, 16 jedes Erregers mittels einer Kupplungseinrichtung miteinander verbunden, die eine gegenseitige Verstellung der Unwuchtkörper ermöglicht. Die in Fig. 1 gezeigte Kupplungseinrichtunq umfaßt Verstellhülsen 20, die in den Hohlachsen 7 der äußeren Unwuchtkörper 15 axial verschiebbar sind. Ein Leitstift 21 der Hohlachsen greift in den Gewindegang 22 in den Verstellhülsen ein und bewirkt deren Mitnahme. Zwischen den Verstellhülsen 20 und den verstärkten Verlängerungen 23 der Zentralachsen 17 der inneren Unwuchtkörper 16 stellt ein Mitnehmerzapfen 24 eine formschlüssige Verbindung her. Der Mitnehmerzapfen ist dabei in einer Längsnut 25 der Achsenverlängerung 23 geführt. Die Verstellhülsen stehen daher mit den inneren Unwuchtkörpern 16 in drehsicherer Verbindung. Zum axialen Verschieben der Verstellhülsen 20 dienen die Schubstangen 27, die mittels der Drehlager 28 an den Verstellhülsen angreifen. An die Schubstangen schließen sich Zahnstangen 29 und die Zahnradvorgelege 30 an. Die Betätigung dieses Antriebes kann von Hand oder auch mittels eines Motors (nicht gezeichnet) erfolgen.To the Schwingungserreqer 1, 2 during their run in their To be able to change the effectiveness, the outer and inner unbalance bodies 15, 16 of each exciter connected to one another by means of a coupling device which allows mutual adjustment of the unbalance bodies. The one shown in FIG Coupling device comprises adjusting sleeves 20, which are in the hollow axes 7 of the outer Unbalance bodies 15 are axially displaceable. A guide pin 21 of the hollow axles engages into the thread 22 in the adjustment sleeves and causes them to be entrained. Between the adjustment sleeves 20 and the reinforced extensions 23 of the central axes 17 the inner unbalanced body 16 provides a driving pin 24 a form-fitting connection here. The driver pin is in a longitudinal groove 25 of the axle extension 23 guided. The adjusting sleeves are therefore in a rotationally secure manner with the inner unbalanced bodies 16 Link. For moving the Adjusting sleeves 20 are used the push rods 27, which engage the adjusting sleeves by means of the pivot bearings 28. Toothed racks 29 and the gear reduction gear 30 are connected to the push rods. The actuation of this drive can be done by hand or by means of a motor (not drawn).

Die Arbeitweise dieses Schwingunqserregers ist folgende: Wird der Erreger 2 über den Achsstumpf 6 angetrieben, dann rotieren die beiden Erreger 1 und 2 mit gleicher Geschwindigkeit und geben gerichtete Schwingungen von einer Stärke entsprechend der Stellung der äußeren und inneren Unwuchtkörper 15, 16 zueinander ab. Soll nun die Fliehkraft der Erreger während des Laufes verändert werden, dann müssen die Unwuchtkörper 15, 16 in ihrer Drehstellung gegeneinander verstellt werden. Dies geschieht durch Vorschub der Schubstangen 27 und damit der Verstellhülsen 20. Dabei gleiten die Leitstifte 21 der Hohlachsen 7 den Gewindegängen 22 der Verstellhillsen entlang, wodurch es zu einer Drehung der Verstellhülsen in einem von der Vorschubstrecke und dem Gewindegang abhängigen Ausmaß kommt. Mit den Verstellhülsen drehen sich auch die Zentralachsen und damit die inneren Unwuchtkörper 16. Dadurch verändert sich die Drehstellung der Unwuchtkörper zueinander und somit auch die daraus resultierende Fliehkraft. Damit diese Fliehkraft in einer Stellung, wie Fig. 2b,gleich oder zumindest annähernd Null wird, müssen die Unwuchtkörper so bemessen sein, daß ihre Massen unter Berücksichtigung ihres Abstandes vom Zentrum ausgeglichen sind und bei Rotation Unwuchtkräfte nicht wirksam werden. Nachdem beim Erreger gemäß Fig. 1 der Abstand des Massenpunktes des inneren Unwuchtkörpers 16 vom Rotationszentrum kleiner ist, als der des äußeren Unwuchtkörpers, so wird der innere Unwuchtkörper eine entsprechend größere Masse aufweisen müssen. Dieser Massenaungleich kann außer durch Volumenabstimmung auch durch Werkstoffwahl erreicht werden.The mode of operation of this vibration exciter is as follows: If the Exciter 2 is driven via the stub axle 6, then the two exciters 1 rotate and 2 with the same speed and give directional vibrations of a strength corresponding to the position of the outer and inner unbalanced bodies 15, 16 to one another away. If the centrifugal force of the pathogen is to be changed during the run, then the unbalanced bodies 15, 16 must be adjusted in their rotational position against each other. This is done by advancing the push rods 27 and thus the adjusting sleeves 20. The guide pins 21 of the hollow axles 7 slide along the threads 22 of the adjustment sleeves along, causing a rotation of the adjusting sleeves in one of the feed path and the thread depends on the extent. With the adjustment sleeves rotate also the central axes and thus the inner unbalanced bodies 16. This changes the rotational position of the unbalanced bodies to each other and thus also the resulting Centrifugal force. So that this centrifugal force in a position like Fig. 2b, the same or at least is approximately zero, the unbalanced bodies must be dimensioned so that their masses are balanced taking into account their distance from the center and with rotation Imbalance forces do not take effect. After the pathogen according to FIG. 1, the distance of the mass point of the inner unbalanced body 16 from the center of rotation is smaller, than that of the outer unbalanced body, the inner unbalanced body becomes a corresponding one must have greater mass. This mass inequality can besides by Volume coordination can also be achieved through the choice of material.

In den Fig. 3 und 4 ist ein Schwingungserreger mit einem Unwuchtkörper gezeigt. Dieser besteht aus einer Rotationsachse 40, die beiderseits in Gehäusewänden 41 gelagert und die in einem mittleren Abschnitt in zwei parallele Gabelstücke 42 geteilt ist. Nur ein Gabelstück ist gezeichnet, Zwischen diesen beiden Gabelstücken ist auf einer Querachse 44 ein Unwuchtkörper 45, gelagert. An diesem greift eine Schubstange 46 an, und zwar bei 47 derart, daß der Unwuchtkörper heim Zurückbewegen der Schubstange um seine Achse 44 umqelegt wird, wie es Fig. 4 zeigt. Dazu ist das andere Ende 48 der Schubstange 46 an einem auf der Rotationswelle 40 sitzenden Schieber So gelagert, der eine Ringnut 51 aufweist, in die ein Verstellhebel 52 eingreift.In FIGS. 3 and 4 there is a vibration exciter with an unbalanced body shown. This consists of an axis of rotation 40, both sides in the housing walls 41 and in a central section in two parallel fork pieces 42 is divided. Only one fork piece is drawn, between these two fork pieces an unbalanced body 45 is mounted on a transverse axis 44. At this one attacks Push rod 46 at 47 in such a way that the unbalanced body moves back home the push rod is turned around its axis 44, as FIG. 4 shows. In addition this is the other end 48 of the push rod 46 on a slide seated on the rotary shaft 40 So mounted, which has an annular groove 51 into which an adjusting lever 52 engages.

Dadurch kann sich der Schieber mit der Rotationswelle mitdrehen und gleichzeitiq darauf axial verschieben. Der Verstellhebel kann von iland oder auch auf andere mechanische, hydraulische, pneumatische oder auch elektrische Weise betätigt werden, um hierdurch den Verstellschieber 50 von seiner Vorschubstellung, in der sich, wie Fig. 3 zeigt, der Unwuchtkörper in der einen Endstellung mit maximaler Fliehkraft befindet, in die Rückschubstellung gemäß Fiq. 4, in der sich der Unwuchtkörper in der anderen extremen Endstellung mit der kleinsten Fliehkraft befindet, oder umgekehrt zu bewegen. Um diesen Schwingungserreger schwingungsfrei zu machen, wird sein Unwuchtkörper 45 so gelagert, daß er in der umgelegten Stellung der Fiq. 4 symmetrisch zur Rotationsachse liegt.This allows the slide to rotate with the rotary shaft and at the same time move axially on it. The adjustment lever can be made by iland or also operated in any other mechanical, hydraulic, pneumatic or electrical manner are in order to thereby move the slide valve 50 from its advance position in which As shown in FIG. 3, the unbalanced body is in one end position with the maximum Centrifugal force is located in the return position according to Fiq. 4, in which the unbalance body is in the other extreme end position with the smallest centrifugal force, or to move in reverse. To make this vibration exciter vibration-free, is his unbalanced body 45 mounted so that he in the folded position of Fiq. 4th is symmetrical to the axis of rotation.

Zum Ausgleich der Schubstange 46 und deren Befestigung ist am Unwuchtkörper, zweckmäßig wiederum in Symmetrie, ein Zusatzgewicht 54 vorgesehen. Auch der Schieber 50 kann, beispielsweise durch ein Gegengewicht 55, ausgewuchtet sein.To compensate for the push rod 46 and its attachment is on the unbalance body, expediently again in symmetry, an additional weight 54 is provided. The slider too 50 can be balanced, for example by a counterweight 55.

Die Erfindung beschränkt sich nicht auf die angeführten Beispiele. Sie läßt sich sowohl an Kreisschwingern als auch an Gegenlauf-Schwingungserregern jeder Art verwirklichen.The invention is not restricted to the examples given. It can be used with circular vibrators as well as with counter-rotating vibration exciters of any kind.

Claims

Title: Vibration exciter, especially for compression vibrators patent claim Vibration exciter, in particular for compactor vibrators, with one around an axis of rotation rotating unbalance mass from one or more rotatable on the axis of rotation or exposed unbalanced bodies as well as a device for adjusting the Balancing body during its run, characterized in that the unbalanced body or bodies (15, 16 in. 45) are so dimensioned and arranged by weight that in at least an adjustable position of the unbalanced bodies from the effective unbalanced mass centrifugal force resulting from all unbalanced bodies is approximately or equal to zero.