DE3120654A1 - Arrangement for generating mechanical vibrations by means of rotating unbalance weights - Google Patents
Arrangement for generating mechanical vibrations by means of rotating unbalance weightsInfo
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Abstract
Description
Anordnung zum Erzeugen mechanischer SchwingungenArrangement for generating mechanical vibrations
mittels rotierender Unwuchtmassen Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Erzeugen und Ubertragen mechanischer Schwingungen mit zwei auf angetiebencn WcEIlen vorgesehenen, in einstellbaren Phasenlagen rotierenden Unwuchtmassen. Derartige Anordnungen werden vielfach als Vibratoren eingesetzt und können bspw. zum Betriebe von Schüttelrinnen verwendet werden. Vielfach besteht hierbei der Wunsch, die im Betriebe auftretenden Kräfte bzw. die sich einstellende Schwingungsamplituden den jeweiligen, gegebenenfalls sich ändernden Bedürfnissen anzupassen. So kann beim Betriebe von Schüttelrinnen eine Anpassung an das jeweilige Fördergut wünschenswert sein, und bei der Benutzung einer derartigen, Schwingungen bewirkenden Anordnung zum Auflockern des Bodens ist es sowohl zur Erzielung einer maximalen Wirkung als auch zum Vermeiden von mechanischen Überlastungen wesentlich, die Schwingungsamplituden den jeweiligen Bodenverhältnissen anzupassen.by means of rotating unbalanced masses The invention relates to an arrangement for generating and transmitting mechanical vibrations with two driven Because of the provided unbalanced masses rotating in adjustable phase positions. Such Arrangements are often used as vibrators and can be used, for example, for operations be used by vibrating chutes. In many cases, there is a desire that the Forces occurring in operations or the resulting vibration amplitudes to adapt to respective, possibly changing needs. So can with Companies with vibrating chutes an adaptation to the respective material to be conveyed is desirable be, and when using such an arrangement causing vibrations for loosening the soil it is both to achieve maximum effect as The vibration amplitudes are also essential for avoiding mechanical overloads adapt to the respective soil conditions.
Es ist bekannt, Schwingungsamplituden dadurch abzuändern, daß mindestens zwei Unwuchtmassen benutzt werden, von denen mindestens eine derart verstellbar ist, daß die Wirkungen der Schwungmassen je nach Phasenlage sich unterstützen-oder mindestens teilweise gegenläufig erfolgen.It is known to modify vibration amplitudes in that at least two unbalanced masses are used, at least one of which is adjustable in this way is that the effects of the centrifugal masses support each other or, depending on the phase position at least partially in opposite directions.
Die Erfindung geht von der Aufgabe aus, eine derartige, gattungsgemäße Anordnung zu schaffen, die mit einfachen Mitteln, geringem Raumbedarf und niedrigem Aufwande Schwingungen ergeben, die sich feinfühlig zwischen geringen und hohen Wirkungen leicht einstellen lassen.The invention is based on the object of providing such a generic To create arrangement that with simple means, low space requirements and low Elaborate vibrations result that are sensitive between low and high effects easy to adjust.
Gelöst wird diese Aufgabe, indem bei einer gemäß der vorstehenden Gattung ausgebildeten Anordnung eine der Unwuchtmassen fest auf einer Welle und die zweite fest auf einer die Welle lsmfassenden Hohlwelle angeordnet sind, indem mindestens Stirnflächen der Unwuchtmassen durch axiales Verschieben der Hohlwelle verbindbar sind, und indem die Hohlwelle mittels eines Gewindes in eine Buchse eingreift, die gegen axiale Verschiebungen gesichert drehbar auf der Welle angeordnet ist. Durch diese Ausbildung läßt sich bei weitgehender Verstellbarkeit ein gedrängter Aufbau erzielen, und zum gegenseitigen Verstellen der gleichachsig und in gleicher Drehrichtung betriebenen Schwungmassen ist es nur erforderlich, durch Drehen der Buchse die Hohlwelle zurückzuziehen und damit die Verbindung zwischen den Schwungmassen zu lösen und dann nach Einstellen der gewünschten Phasenlage durch Betätigen der Buchse die Hohlwelle wieder vorzuschieben, bis die Stirnflächen in der neuen gegenseitigen Lage der Schwungmassen wieder in gegenseitige Verbindung gebracht sind Die Erfindung weiterbildende Maßnahmen sind dem Unteransprüchen zu entnehmen.This object is achieved by using one according to the above Genus trained arrangement one of the unbalanced masses firmly on a shaft and the second are fixedly arranged on a hollow shaft embracing the shaft by at least the end faces of the unbalanced masses by axially displacing the hollow shaft can be connected, and in that the hollow shaft engages in a bushing by means of a thread, which is secured against axial displacement and rotatably arranged on the shaft. This training allows a compact with extensive adjustability Achieve structure, and for mutual adjustment of the equiaxed and in the same Direction of rotation operated centrifugal masses, it is only necessary by turning the Socket to retract the hollow shaft and thus the connection between the flywheels to solve and then after setting the desired phase position by pressing the Socket to push the hollow shaft back until the end faces in the new mutual Location of the centrifugal masses are brought back into mutual connection The invention Further training measures can be found in the subclaims.
Im einzelnen wird die Erfindung anhand der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles in Verbindung mit dieses darstellenden Zeichnungen erläutert. Es zeigen hierbei: Figur 1 einen Längsschnitt durch eine Anordnung zum Erzeugen mechanischer Schwingungen, Figur 2 schematisch einen ebenfalls abgesetzten Querschnitt durch die Anordnung nach Fig. 1, und Fig. 3 und 4 schematisch zwei unterschiedliche Phaseneinstellungen der Schwungmassen.In more detail, the invention will be explained with reference to the following description an embodiment in connection with this illustrative drawings. In this case: FIG. 1 shows a longitudinal section through an arrangement for generating mechanical vibrations, Figure 2 schematically shows a likewise offset cross-section by the arrangement according to FIG. 1, and FIGS. 3 and 4 schematically two different ones Phase adjustments of the centrifugal masses.
Im Querschnitt der Fig. 1 ist ein zylindrisches Gehäuse 1 dargestellt, das einseitiq durch einen Boden 2 und auf der gegenüberliegenden Seite durch einen Deckel 3 geschlossen ist. An der Unterseite des zylindrischen Gehäuses 1 sind Fuß leisten 4 für die Aufstellung der Anordnung und Übertragung der erzeugten Schwingungen vorgesehen. Der Boden 2 und der Deckel 3 sind mit jeweils nach innen gerichteten rohrförmigen Ansätzen 5 und 6 zur Aufnahme von Lagern versehen.In the cross section of Fig. 1, a cylindrical housing 1 is shown, the one-sided through a bottom 2 and on the opposite side through one Lid 3 is closed. There are feet on the underside of the cylindrical housing 1 perform 4 for the establishment of the arrangement and transmission of the generated vibrations intended. The bottom 2 and the cover 3 are each directed inwards tubular lugs 5 and 6 provided for receiving bearings.
Der Ansatz 5 weist eine Schulter auf, gegen die der Außenring des umfaßten Wälzlagers 7 gelegt ist; in der Gegenrichtung ist der Außenring durch einen in eine Nut eingelegten Sicherungsring gegen axiale Verschiebungen abgesichert. Der Innenring des Wälzlagers 7 ist auf eine Welle 7 aufgezogen und gegen axiale Verschiebungen durch beidseitig in Nute eingelegte Sicherungsringe geschützt. Das sich in der Zeichnung nach links erstreckende Ende der Welle 8 ist von einer Hohlwelle 9 umfaßt, die ihrerseits am Ende mit einer Ausnehmung versehen ist, deren Innengewinde in das Außengewinde einer Buchse 10 eingreift, die durch eine Rändelscheibe 11 leicht drehbar ist. Gegen axiale Verschiebungen auf der Welle 8 ist die Buchse 10 durch einen Stift 13 gesichert, der in eine Nut 12 der Welle 8 eingreift. Gelagert ist die Welle 8 linksseitig durch Abstützen der sie umgebenden Hohlwelle 9 in einem im rohrförmigen Ansatz 6 des Deckels 3 angeordneten Nadellager 14, das die durch das Gewinde der Buchse 10 bewirkten axialen Verschiebungen der Hohlwelle 9 aufzunehmen vermag.The approach 5 has a shoulder against which the outer ring of the covered roller bearing 7 is placed; in the opposite direction the outer ring is through one Locking ring inserted in a groove secured against axial displacement. The inner ring of the roller bearing 7 is pulled onto a shaft 7 and against the axial Shifts are protected by locking rings inserted in grooves on both sides. That in the drawing to the left extending end of the shaft 8 is of a hollow shaft 9 includes, which in turn is provided at the end with a recess, the internal thread engages in the external thread of a socket 10, which by a knurled washer 11 easily is rotatable. The bush 10 is protected against axial displacements on the shaft 8 a pin 13 secured, which engages in a groove 12 of the shaft 8. Is stored the shaft 8 on the left by supporting the surrounding hollow shaft 9 in one in the tubular extension 6 of the cover 3 arranged needle bearing 14, which through the thread of the bushing 10 to accommodate axial displacements of the hollow shaft 9 able.
Die Unwuchtmassen 15 und 16 laufen in Scheiben 17 und 18 aus, deren eine fest mit der Welle 8 and deren andere fest mit der Hohlwelle 9 so verbunden sind1 daß ihre jeweils einander zugewandten Stirnflächen 19 und 20 kuppelbar sind. Im Ausführungsbeispiel ist die Scheibe 18 mit zwei Bolzen 21 ausgestattet, die in Bohrungen 22 der Scheibe 18 eingreifen; für jeden der Bolzen ist hierbei eine Gruppe von Bohrungen 22 vorgesehen, deren einzelne Bohrungen jeweils um den Winkelbetrag gegen die benachbarte versetzt sind, welcher der jeweils gewünschten einstellbaren gegenseitigen Verdrehung der Unwuchtmassen entspricht. Im Ausführungsbeispiel ist davon ausgegangen, daß die jeweiligen Abstufungen 22,50 betragen, und dementsprechend ist in der Scheibe 17 eine erste Bohrung dort angeordnet, wo der Stift 21 bei einander gegenüberliegenden Schwungmassen gemäß Fig. 3 sich befindet, und in den Teilungen 22,50, 450, 67,50, 900 usw. sind eine zweite, dritte, vierte und fünfte Bohrung vorgesehen, bis schließlich die neunte Bohrung 22 gegen die erste um 180° versetzt angeordnet ist und bei ihrer Benutzung die Unwuchtmassen 15 und 16, wie in Fig. 1 gezeigt, nach gleichen Seiten von der Welle hin gerichtet sind.The unbalanced masses 15 and 16 run out in disks 17 and 18, whose one firmly connected to the shaft 8 and the other firmly connected to the hollow shaft 9 sind1 that their facing faces 19 and 20 can be coupled. In the exemplary embodiment, the disk 18 is equipped with two bolts 21, which are shown in FIG Engage bores 22 of disk 18; there is a group for each of the bolts provided by holes 22, the individual holes each by the angular amount against the adjacent are offset, which of the respective desired adjustable mutual Rotation of the unbalanced masses corresponds. In the exemplary embodiment it is assumed that the respective gradations are 22.50, and accordingly is in the disk 17 a first hole is arranged where the pin 21 when facing each other Inertia masses according to Fig. 3 are located, and in the divisions 22.50, 450, 67.50, 900 etc. a second, third, fourth and fifth hole are provided until finally the ninth bore 22 is arranged offset from the first by 180 ° and at her Use the unbalanced masses 15 and 16, as shown in Fig. 1, on the same page are directed from the shaft.
Zum Verstellen einer einmal herbeigefünrten relativen Lage der Unwuchtmassen 15 und 16 wird die Rändelscheibe 11 bei Linksgewinden der Buchse 10 und der Hohlwelle 11 nach links gedreht, so daß die Buchse sich tiefer in die Hohlwelle 9 einschraubt. Da jedoch die Buchse durch den Stift 13 gegen axiale Verschiebungen gesichert ist, wird durch diese Drehbewegung die Hohlwelle 9 auf der Welle 8 nach links verschoben,und die Bolzen 21 werden hierbei aus den Bohrungen 22 herausgezogen. Ist dieses erfolgt, so kann die Hohlwelle gegen die Welle 8 verdreht werden, bis die Bolzen 21 vor den nunmehr ausgewählten der Bohrungen stehen. Durch Rechtsdrehen der Rändelscheibe 11 wird nunmehr die Hohlwelle 9 auf der Welle 8 nach rechts verschoben, bis die über die Stirnflächen 20 vorstehenden Bolzen 21 in die in der Stirnfläche 19 angeordneten Bohrungen 22 eindringen und damit erneut eine feste Verbindung herstellen. Zur Sicherung der Verbindung genügt bereits ein festes Anziehen der Rändelscheibe 11, welches die Stirnflächen 19 und 20 aufeinanderpreßt oder aber, wie im Ausführungsbeispiel, die Köpfe der Bolzen 21 gegen den Grund der Bohrungen 22 verspannt Bewährt hat es sich hierbei den Abstand des Wälzlagers 7 und des Nadellagers 14 relativ gering zu wählen und die Unwuchtmassen 15 bzw. 16 im Bereiche die Radien der rohrförmigen Ansätze 5 bzw. 6 überschreitender Radien so breit auszubilden, daß auch der außerhalb der rohrförmigen Ansätze anstehende Raum innerhalb des zylindrischen Gehäuses 1 für die Unterbringung der Unwuchtmassen mit genutzt wird, so daß bei hoher Wirksamkeit eine gedrungene und stabile Anordnung erreicht wird.To adjust a relative position of the unbalanced masses brought about once 15 and 16 is the knurled washer 11 with left-hand threads of the bushing 10 and the hollow shaft 11 turned to the left so that the bushing screws deeper into the hollow shaft 9. However, since the socket is secured against axial displacement by the pin 13, the hollow shaft 9 is shifted to the left on the shaft 8 by this rotary movement, and the bolts 21 are pulled out of the bores 22. Once this has happened so the hollow shaft can be rotated against the shaft 8 until the bolts 21 in front of the now selected of the holes are available. By turning the knurled disk clockwise 11, the hollow shaft 9 is now shifted to the right on the shaft 8 until the Bolts 21 protruding over the end faces 20 into those arranged in the end face 19 Penetrate holes 22 and thus establish a firm connection again. To secure the connection is already sufficient to tighten the knurled washer 11, which the end faces 19 and 20 press against each other or, as in the embodiment, the heads of the bolts 21 are braced against the bottom of the bores 22 Proven the distance between the roller bearing 7 and the needle bearing 14 is relative to choose low and the unbalanced masses 15 and 16 in the area of the radii of the tubular Approaches 5 or 6 exceeding radii so wide that the outside the space within the cylindrical housing 1 that is adjacent to the tubular lugs is used for accommodating the unbalanced masses, so that with high effectiveness a compact and stable arrangement is achieved.
Eine grundsätzliche übersicht zeigt die Fig. 2, bei der die Schwungmassen 15 und 16 innerhalb des zylinderförmigen Gehäuses, das durch die Fußleisten 4 abgestützt wird, dargestellt sind. Hierbei wird eine Lage gezeigt, in der die Unwuchtmassen sich im wesentlichen in ihrer Wirkung aufheben und damit nur kleinste Schwingungsamplituden bewirkt werden.A general overview is shown in FIG. 2, in which the centrifugal masses 15 and 16 inside the cylindrical housing which is supported by the baseboards 4 is shown. Here a position is shown in which the unbalanced masses essentially cancel each other out in their effect and thus only the smallest oscillation amplitudes be effected.
Gezeigt ist dieses nochmals anhand des Schemas der Fig. 3, in der die Unwuchtmassen 15 und 16 wiederum in ihrer Nullstellung angedeutet sind, in der die Wirkung der Unwuchtmassen sich aufhebt. In Fiq. 4 dagegen ist eine Wirkstelluny gezeigt, in der die Unwuchtmasse 16 aus ihrer Nullphase heraus um 135° verstellt ist, so daß die wesentlichen Bereiche der Unwuchtmassen sich überlappen und bereits eine kräftige Wirkung erreicht wird, die sich noch weiter steigern läßt, wenn gemäß Fig. 1 die Unwuchtmasse 16 aus ihrer Ausgangsstellung um 1800 verstellt ist und damit phasengleich umläuft mit der Unwuchtmasse 15.This is shown again using the diagram of FIG. 3, in which the unbalanced masses 15 and 16 are again indicated in their zero position, in which the effect of the unbalanced masses is canceled. In Fiq. 4, on the other hand, is an active position shown, in which the unbalanced mass 16 is adjusted from its zero phase by 135 ° is, so that the essential areas of the unbalanced masses overlap and already a powerful effect is achieved, which can be further increased if according to Fig. 1, the unbalanced mass 16 is adjusted from its starting position by 1800 and thus rotates in phase with the unbalanced mass 15.
Die Erfindung ist einer Reihe von Varianten möglich. So kann bspw. der zwischen den Stirnflächen 19 und 20 wirksame Kupplungsmechanismus geändert werden. Es können beliebige formschlüsige Kupplungselemente benutzt werden, so bspw. Vielkeilwellen, die in entsprechende Gegenstücke eingreifen; es kann aber auch an die Stelle einer formschlüssigen eine kraftschlüssige Verbindung treten, die dann ein Kuppeln in völlig beliebigen Stellungen zu bewirken vermag. Zweckmäßig werden hierfür die Stirnflächen konisch bzw. als Halbkonus ausgeführt, um durch die von den Gewinden der Buchse 10 und der Hohlwelle 8 bewirkte Axialkraft besser auszunutzen.The invention is possible in a number of variants. For example the effective between the end faces 19 and 20 coupling mechanism can be changed. Any form-fitting coupling elements can be used, for example splined shafts, which engage in corresponding counterparts; but it can also take the place of a form-fitting a non-positive connection, which then a coupling in able to bring about any position. Become useful therefor the end faces conical or designed as a half-cone in order to get through the by the threads the bushing 10 and the hollow shaft 8 to better utilize the axial force caused.
Weiterhin ist es möglich, die jeweilige Feststellung noch besonders zu sichern. Dies kann bspw. durch eine vor die Stirnfläche der Hohlwelle 9 geschraubte Kontermutter erfolgen, oder noch einfacher sind auf der Hohlwelle angeordnete lösbare formschlüssige Sperren, die bspw. aus einem Riegel bestehen können, der in eine eines Kranzes von Bohrungen der Rändelscheibe 11 eingeschoben werden.It is also possible to make the respective statement even more special to secure. This can be done, for example, by a screw screwed in front of the end face of the hollow shaft 9 Lock nut take place, or even simpler are arranged on the hollow shaft detachable Form-fitting locks that can consist, for example, of a bolt that is in a a ring of holes in the knurled wheel 11 are inserted.
Die gegenseitige l'.inslellung der Hohlwelle 9 zur Welle 8 kann erleichtert werden, indem auch die Hohlwelle 9 mit einer Rändelscheibe ausgestattet wird. Andererseits können solche Rändeischeiben durch Angriffsflächen für Werkzeuge ersetzt werden. bspw. dem Umfang der Hohlwelle 9 oder der Buchse 10 bzw. einer Scheibe 11 angepaßte bogenförmige Werkzeuge, die am freien Ende mit einem Stift ausgestattet sind, der in radial gerichtete Bohrungen der Buchse, der Scheibe bzw. der Hohlwelle einführbar ist. Eine Vereinfachung der Bedienung bei der Einstellung vorgewählter Phasenwinkel läßt sich erreichen, wenn die Stellung der Schwungmassen durch Skalen sinnvoll angezeigt wird. So können an der Welle 8 und Hohlwelle 9 bzw. der Rändelscheibe 11 und jewels dem Gehäuse bzw. Deckel und Boden Skalen und Marken vorgesehen sein, die es gestatten, eine der Schwungmassen in eine definierte Stellung zu führen, während die andere in die hierzu vorgewählte Phasenstellung gebracht wird.The mutual displacement of the hollow shaft 9 to the shaft 8 can be facilitated by equipping the hollow shaft 9 with a knurled washer. on the other hand such edge washers can be replaced by contact surfaces for tools. for example. The circumference of the hollow shaft 9 or the bushing 10 or a disk 11 adapted arcuate tools that are equipped with a pin at the free end, the insertable into radially directed bores in the bushing, the disk or the hollow shaft is. A simplification of the operation when setting preselected phase angles can be achieved if the position of the centrifugal masses is sensibly indicated by scales will. So can on the shaft 8 and hollow shaft 9 or the knurled washer 11 and jewels scales and marks are provided on the housing or cover and base, which allow to guide one of the flywheels into a defined position while the other is brought into the pre-selected phase position.
Auch bei diesen und weiteren Abänderungen wird aufgabengemäß eine Anordnung zum Erzeugen mechanischer Schwingungen mittels rotierender Unwuchtmasen erzielt, die bei großer Standzeit robust und kompakt aufgebaut ist und eine feinfühlige gegenseitige Einstellung der Unwuchtmassen zuläßt, so daß die Wirkung sich den jeweiligen Erfordernissen anpassen läßt. Bewährt hat sich dieses insbesondere bei Anordnungen, die zur Lockerung des Erdreiches vorgesehen sind, und, von Schleppern gezogerl, mit die Schwingullgen übertragenen, sich in Längsrichtung erstreckenden Messern in das Erdreich eingreifen. Der antrieb kann hierbei, gegebenentalls über ein an der Stirnwand des Gehäuses angeordnetes übersetzungsgetriebe, von der Zapfwelle des zichenden Traktors aus erfolgen.For these and other changes, a Arrangement for generating mechanical vibrations by means of rotating unbalanced masses achieved, which is robust and compact with a long service life and a sensitive mutual adjustment of the unbalance masses allows, so that the effect is the respective Can be adapted to requirements. This has proven particularly useful for arrangements the are intended to loosen the soil, and, pulled by tractors, with the longitudinally extending knives transferred to the Intervene in the ground. The drive can here, possibly via a on the front wall of the housing arranged transmission gear, from the PTO shaft of the drawing From the tractor.
Die Wirkung der Anordnung läßt sich hierbei leicht den jeweiligen Erfordernissen des Erdreiches anpassen, so daß bei lockerem Boden mit stärkerer Wirkung, bei sehr festem, steifem Boden bspw, der die Messer fester abstützt und einen besseren Kontakt ergibt, mit geringerer Amplitude gearbeitot werden knn. An die Stelle des Schlittens kann auch ein mindestens einendig durch Räder abgestützter Untersatz treten, und es ist auch möglich, einen solchen, vorzugsweise rahmenartig ausgeführten Untersatz in ein Fahrzeug oder an dessen hydraulischer Dreipunkt-Aufhängung einzuhängen. Eine solche Anordnung läßt sich auch bei geänderter Anzahl und vorzugsweise auch Ausbildung der Messer sowie verstärkter, durch die Anordnung bewirkter Amplitude nutzen, um die durch die Messer geschnittenen Schlitze so zu weiten, daß sie als offene schlitzartige Gräben zur Aufnahme von Leitungen, Drainageschläuchen oder dergl. nutzbar sind.The effect of the arrangement can easily be changed here Adapt to the requirements of the soil, so that with loose soil with stronger Effect, for example, on very firm, stiff ground that supports the knives more firmly and results in better contact, work can be carried out with a lower amplitude. At the place of the slide can also be supported at least at one end by wheels Pedestal step, and it is also possible to have one, preferably frame-like executed base in a vehicle or on its hydraulic three-point suspension to hang up. Such an arrangement can also be used with a changed number and preferably also the design of the knives and the increased amplitude caused by the arrangement use to widen the slits cut by the knife so that they can be used as open slot-like trenches to accommodate cables, drainage hoses or are usable.
L e e r s e i t eL e r s e i t e
Claims (11)
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DE19813120654 DE3120654C2 (en) | 1981-05-23 | 1981-05-23 | Arrangement for generating mechanical vibrations with two mutually adjustable rotating unbalanced masses |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (2)
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DE3120654A1 true DE3120654A1 (en) | 1982-12-09 |
DE3120654C2 DE3120654C2 (en) | 1985-11-28 |
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Family Applications (1)
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Country Status (1)
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DE (1) | DE3120654C2 (en) |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE3523955A1 (en) * | 1985-07-04 | 1987-01-08 | Fritz Prof Dr Rostock | Vibrator unit |
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DE623892C (en) * | 1933-11-14 | 1936-01-07 | J M Voith Maschinenfabrik | Shaking device for sieves u. like |
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1981
- 1981-05-23 DE DE19813120654 patent/DE3120654C2/en not_active Expired
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Also Published As
Publication number | Publication date |
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DE3120654C2 (en) | 1985-11-28 |
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