DE3113693A1

DE3113693A1 - Schwingungserreger fuer eine lenkbare ruettelplatte

Info

Publication number: DE3113693A1
Application number: DE19813113693
Authority: DE
Inventors: Ernst Ing. Haubach (grad.), 3563 Dautphetal
Original assignee: Weber Maschinentechnik GmbH
Current assignee: Weber Maschinentechnik GmbH
Priority date: 1981-04-04
Filing date: 1981-04-04
Publication date: 1982-10-21

Description

Schwingungserreger für eine lenkbare
Rüttelplatte Die Erfindung bezieht sich auf einen Schwingungserreger für eine lenkbare Rüttelplatte, bei der zwei über Räder gekoppelte Unwuchtwellen hinsichtlich ihrer Phasenlage einstellbar sind.
Bei derartigen bekannten Bodenverdichter (DE-PS 20 08 055) erfolgt die Kopplung der Unwuchtwellen miteinander durch Zahnräder und eine Schaltkupplung, deren Schaltlage die Phasenlage der Unwuchtwellen bestimmt und damit auch die Marschrichtung nach vorwärts oder rückwärts des Bodenverdichters bzw. der Rüttelplatte bestimmt. Durch besondere Ausbildung der Schaltkupplung ist es auch möglich,"ritteln auf der Stelld'einzustellen. Hingegen ist die Marschgeschwindigkeit der Rüttelplatte nicht einstellbar.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Schwingungserreger für eine lenkbare Rüttelplatte zu schaffen, dessen Marschgeschwindigkeit stufenlos umsteuerbar ist.
Die gestellte Aufgabe wird aufgrund der Maßnahmen des Hauptanspruches gelöst.
Im Gegensatz zu bekannten Schwingungserregern mit gegenläufigen Unwuchtwellen erfolgt die Kopplung der Unaschtwellen nicht mehr über Zahnräder, sondern über Zahnriemenräder bzw. Kettenräder und einen zugehörigen Zahnriemen bzw.
eine Kette. Der Zahnriemen bzw. die Kette ist noch über Umlenkrollen geführt, deren Lage so verstellbar ist, daß auch die Phasenlage der Unwuchtwellen zueinander verstellt wird. Das Maß der Verstellung dieser Umlenkrollen bestimmt die Veränderung der Phasenlage der Unwuchtwellen zueinander und damit auch die Schwingungsrichtung des Schwingunserregers. Da dies stufenlos geschehen kann, ist auch die Schqingungsrichtung des Schwingungserregers stufenlos umsteuerbar.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung sind die Unwuchten axial zu ihren zugehörigen Antriebswellen verschieblich gelagert und verstellbar. Auf diese Weise ist es möglich, den Ort der Schwingungserzeugung qucr zur Fahrtrichtung der Rüttelplatte 7.U verlegen, wodurch die Antrj ebskrUi ftf der flütteiplatte nach rechts oder nach links aus der Gerätesymmetrieebene verlegt werden, was zur Folge hat, daß die flUttelplatte eine Links- bzw. Rechtskurve fährt.
Die Erfindung wird anhand der Zeichnungen beschrieben.
Dabei zeigt: Fig. 1 einen Schwingungserreger, von der Seite gesehen, in schematisierter, vereinfachter Darstellung, Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie II-II in Fig. 1, Fig. 3 einen Schnitt entlang der Linie III-III in Fig.1, Fig. 4 eine Einzelheit gemäß Schnitt IV-IV in Fig. 3, Fig. 5 und 6 Schemadarstellungen für die Marschrichtung vorwärts und rückwärts, Fig. 7 eine erste Variante des Schwingungserregers, Fig. 8 einen Schnitt entlang der Linie VIII-VIII in Fig. 7, Fig. 9 eine zweite Variante des Schwingungserregers und Fig. 10 einen Schnitt entlang der Linie X-X in Fig. 9.
In einem Gehäuse 1 sind zwei Wellen 2, 3 parallel zueinclnder gelagert, auf denen wiederum je eine Unwucht 4, 5 in Achsrichtung verschieblich aber unverdrehbar geführt sind.
Zu diesem Zweck weisen die Wellen 2, 3 jeweils einen Federkeil 6 und die Unwuchten 4, 5 jeweils eine Längsnut 7 auf.
Die Welle 2 ist über einen geeigneten antrieb, der hier als Riemenscheibe 8 dargestellt ist, antreibbar und treibt über ein Riemen- oder Kettengetni&De 10 die andere Welle 3 in Gegenrichtung an.
Das Riemen- oder Kettengetriebe 10 umfaßt ein endloses Element 11, welches ein Zahnriemen oder eine Kette sein kann, zwei Räder 12, 13, die als Zahnriemenräder oder Keitenräder ausgebildet sind, und zwei Umlenkrollen 14, 15 passend zu dem endlosen Element 11. Die Rollen 14, 15 sbid auf Achsen 16, 17 drehbar gelagert, die an einem schwenkbaren Träger 18 befestigt sind. Das eine Ende der Welle 3 ist als Achszapfen 19 ausgebildet, auf dem ein Kugellager 20 sitzt, welches zur Lagerung des schwenkbaren Trägers 18 dient. Am schwenkbaren Träger 18 ist ein Betätigungshebel 21 befestigt, und zwar koaxial zum Achszapfen 19. Eine Schwenkung des Betätigungshebels 21 führt deshalb zu einer gleichartigen Schwenkung des Trägers 18 und damit der Rollen 14 udn 15. Ein Riemen- oder Kettenspanner 23 ist federnd am Gehäuse 1 befestigt und sorgt dafür, daß das endlose Element 11 gespannt ist, wie immer auch die Winkellage des schwenkbaren Trägers 18 und damit die Lag der Rollen 14 und 15 ist (Fig. 5 und 6). Die Lageanderung der Rollen 14, 15 führt zur Kürzung bzw. Verlängerung der beiden Trum des Antriebselements 11 zueinander und damit zu einer Verdrehung der Unwuchtwelle 3 gegenüber der Unwuchcwelle 2 (Phasenverschiebung).
Die Verstellung des Trägers 18 erfolgt über den Betätigungshebel 21, an dessen Ende eine Kolbenzylindereinheit 25 bzw.
eine Rückilolfeder 26 angreifen. Die Kolbenzylindereinheit liegt in einem hydraulischen Kreis, von dem lediglich Cilie Leitung 26 und ein Ventil 27 dargestellt sind. Die Lage des Ventils 27 i<:t Uber ringen Hantlliebel 28 einstellbar, so dsß der Zylinder gefüllt bzw. entleert bzw. abgesperrt wird, um die Lage des schwenkbaren Trägers 18 zu verändern bzw.
festzuhalten.
Statt der hydraulischen Verstellung des schwenkbaren TrÜ-gers 18 ist auch eine Verstellung über einen Bowdenseilzur; 30 möglich, der in Fig. 1 ebenfalls skizzenmäßig dargestellt ist und ein Seil 31, einen Seilmantel 32 sowie einen Verstellhebel 33 aufweist. Da mit dem Seil 31 Druckkräfte schlechter übertragen werden können, kann zu deren Unterstützung noch eine Druckfeder verwendet werden.
Die verschiebbaren Unwuchten 4,5 sind über eine brillenartige Koppel 35 (Fig. 3,4) miteinander verbunden, welche die axiale Verstellung der Unwuchtwellen ermöglicht, ohne deren Rotation zu behindern. Zu diesem Zweck weisen die Unwuchten 4,5 jeweil eine Ringnut 36 auf,in welche die Koppel 35 eingreift. Zentral zur Koppel 35 ist eine Kolbenstange 37 vorgesehen, die zu einer zweiten Kolbenzylindereinheit 38 führt. Der Kolben 39 dieser Kolbenzylindereinheit iit von je einer Feder 40, 41 eingespannt, damit die Koppel 35 ihre mittlere Lage einnimlnt, in weicher die Unwuchten 4, 5 symmetrisch zu dem Gehause 1 des Schwingungserregers angeordnet sind. Die Arbeitsräume der Kolbenzylindereinheit 38 können über Hydraulikleitungen 42, 43 je nach der Stellung eines Ventils 44 betätigt werden, welches über einen Handhebel 45 einstellbar ist.
In Fig. 3 sind drei Ebenen 50, 51, 52 angedeutet, wovon die mittlere Ebene 60 den Schwerpunkt der Unwachten 4, 5 in deren mittlerer Stellung enthä;] t, während die lben(n '1 und 52 die Schwerpunktebenen für die nach rechts bzw.
links vorstellten Unwuchten darstellt. Wenn beispielsweise die Schaltstcllung "vorwärts" (Fig. 5) und gleichzeitig die Verschiebung der Unwuchten 4, 5 in die Schwerpunktebene 52 vorgenommen wird, dann wird ein Schwingungsvektor 54 in dieser Ebene 52 erzeugt, der von rechts unten nach links oben läuft (Fig. 5) und der dazu führt, daß das Gerät in der Zeichnung nach links marschiert. Der Widerstand gegen diese Marschbewegung ist aber im allgemeinen symmetrisch zu der Ebene 50 verteilt, was durch einen Summen-Widerstandsvektor 55 in Fig. 3 angedeutet ist. Es entsteht somit ein Kräftepaar 54, 55, welche den Schwingungserreger zu drehen versucht, so daß dieser eine Kurve fährt.
Das endlose Antriebselement 11 wird beidseitig beaufschlagt, was am besten aus Fig. 5 und 6 zu erkennen ist. Im Falle eines Zahnriemens sollte dieser deshalb auf beiden Seiten mit Zähnen versehen sein, wobei die Innenseite des An.
triebselements 11 auf den Rädern 12, 14, 15 und die Außenseite auf dem Rad 13 läuft. Es können auch Zahnriemen mit teilweise keilförmigem Querschnitt verwendet werden.
Im Prall der Verwendung eines Bowdenseilzugs 30 zur Verstellung des Tragers 18 können die auf den Verstellhebel 33 über das Seil 31 einwirkenden Kräfte durch einen an sich bzelcamlX ton Hemm-mechanismus 34 aufgefangen werden, der sich nur dann löst, wenn der Verstellhebel 33 von Hand verstellt wird. Auf diese Weise kann die Jeweils eingestellte rlfarschrichtung des Rüttlers beibehalten werden.
In Fig. 7 und 8 ist eine zweite Ausführungsform des Schwein gungserregers dargestellt, wobei die Bezugszeichen Sunktiorsgleicher Teile beibehalten wurden. Es ist ein schwenkbarer Träger 18' vorgesehen, der über ein am Gehäuse 1 befestigtes deckel-naben-artiges Lager 20' unter Einbezug des Kugellagers 20 konzentrisch zur Achse der verstellbaren Unwuchtwelle 3 schwenkbar gelagert ist. Am Träger 18' sind die Achsen 16,17 befestigt, auf denen wiederum die Rollen 14,15 drehbar gelagert sind. Der Träger 18' reicht durch einen Schlitz 1a im Gehäuse 1 nach außen und wird durch eine Kolbenzylindereinheit 25 in die gewünschte Schwenklage gebracht und dort gehalten. Wie bei der ersten Ausführungsform kann auch ein Bowdenseilzug zur Verstellung des Trägers 18' verwendet werden.
In Fig. 9 und 10 ist eine dritte Ausführungsform des Schwingungserregers skizziert, wobei wiederum funktionsgleiche Teile die gleichen Bezugsziffern erhalten haben. Statt des schwenkbaren Trägers sind jedoch zwei Schlitten 60,61 vorgesehen, die in Führungen des Gehäuses 1 längs verschieblich gelagert sind und die Achsen 16, 17 der Rollen 14,15 tragen. Der Schlitten 60 ist mit der Kolbenzylindereinheit 25 verbunden, welche die Lage des Schlittens 60 einzustellen ermöglicht. Der andere Schlitten 61 steht unter dem Druck einer Feder 62 die den Schlitten 61 so verschiebt, daß das endlose Antriebselement 11 immer gespannt ist.
Der Federweg ist genUgend lang, daß der Schlitten 11 es laufi.g der Verstellung des Schlittens 60 folgt.
In Fig. 9 sind die Führungen der Schlitten 60, 61 parallel zueinander und zur Verbindungsebene 63 der Unwuchtwellen 2 und 3 ausgebildet, es ist aber auch möglich, die Führungen parallel zum örtlichen Verlauf des endlosen Antriebselementes 11 zu legen, d.h. etwa tangential zu den Rädern 12, 13.

Claims

Patentansprüche 1. Schwingungserreger für eine lenkbare Rüttelplatte, bei der zwei gegenläufige, über Räder gekoppelte Unwuchtwellen hinsichtlich ihrer Phasenlage einstellbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Unwuchtwelle (2, 3) über ein endloses Antriebselement (11), welches über Umlenkrollen (14, 15) und die Räder (12, 13, der Unwuchtwellen (2, 3) geführt ist, miteinander antriebsverbunden sind und daß die Umlenkrollen (14, 15) lage verstellbar zu der einen - verstellbaren - Unwuchtwelle (3) angeordnet sind.
2. Schwingungserreger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Umlenkrollen (14, 15) an einen schwenkbaren Träger (18, 18') gelagert sind, der auf einem Lager (20, 20') drehbar gelagert ist, welches konzentrisch zur Achse der verstellbaren Unwuchtwelle (3) angeorcnet ist.
3. Schwingungserreger nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die verstellbare Unwuchtwelle (3) einen Achszapfen (19) für das Lager (20) des schwenkbaren Trägers (18) bildet, der einen Betätigungshebel (21) aufweist.
4. Schwingungserreger nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Lager (20') deckel-nabenartig ausgebildet ist und am Gehäuse (1) befestigt ist.
5. Schwingungserreger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Umlenkrollen (14, 15) auf Je einem Schlitten (60, 61) gelagert sind, die im wesentlichen parallel zur Verbindungsebene der Unwuchtwellen (2, 3) bzw tangential zur benachbarten verstellbaren Unwuchtwelle (3) verschieblich und verstellbar sind.
6. Schwingungserreger nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der eine Schlitten (60) motorisch (25) und der andere Schlitten (61) durch eine Feder (62) verstellbar ist.
7. Schwingungserreger nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (18, 18') über einen Bowden-Seilzug (30) für die Narschrichtung "vorwärts", "rückwirts undnütteln auf der Stelle" schwenkbar ist.
8. Schwingungserreger nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (18, 18') über eine hydraulische Kolben-Zylinder-Einheit (25) für die Marschrichtungen "vorwärts", "rückwärts" und Rütteln auf der Stelle" schwenkbar ist.
9. Schwingungserreger nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das endlose Antriebselement (11) ein auf beiden Seiten mit Zähnen versehener Zahnriemen ist.
10. Schwingungserreger nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das endlose Antriebselement (11) eine Kette ist.
11. Schwingungserreger nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß ein Zahnriemen- oder Kettenspanner (23) das endlose Antriebselement (11) in allen Schaltstellungen gespannt hält.
12. Schwingungserreger nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Unwuchten (4, 5) axial zu ihren zugehörigen Antriebswellen (2, 3) verschieblich gelagert und verstellbar sind.
13. Schwingungserreger nach Anspruch 12, dadurch gckennzeichnet, daß eine brillenartige Koppel (35), die parallel zu den Antriebswellen (2, 3) verstellbar ist, die Unwuchten (4, 5) in ihrer Verschiebebewegung miteinander verbindet.
14. Schwingungserreger nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß eine hydraulische Kolben-Zylinder-Einheit (38) zur Verstellung der Koppel (35) an der Gehäusewandung (1) des Schwingungserregers befestigt ist.