DE3634157C2 - Rüttelvorrichtung mit zu verändernder Schwingkraft - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Rüttelvorrichtung mit zu verändernder Schwingkraft, umfassend einen Rahmen, eine angetriebene Hauptwelle, die mit dem Rahmen eine Drehachse bildet, erste und zweite exzentrisch zur Hauptwelle mit dieser drehende und mit je einem Zahnrad drehfest verbundene Gewichte und eine Stelleinrichtung zur zwangsläufigen entgegengesetzten Drehung der Gewichte zur Hauptwelle.

Rüttelvorrichtungen der vorstehend genannten Art werden beispielsweise in Gießanlagen zum Verdichten von Formsand herangezogen, wobei die Rüttelvorrichtung an einem in Vibration zu versetzenden Formkasten angekoppelt ist, der den Formsand - und darin eingebettet - ein Schaumstoffmodell des durch Gießen herzustellenden Produktes enthält. Das Kunststoff- oder Schaumstoffmodell löst sich auf bzw. verdampft, wenn es beim Gießen mit dem geschmolzenen Metall in Kontakt kommt. Vor dem Gießen wird der Formkasten mittels der Rüttelvorrichtung in Schwingungen versetzt, um den Formsand dicht an die Kontur des Kunststoff- oder Schaumstoffmodells heranzubringen und zu verdichten.

Eine Rüttelvorrichtung der eingangs genannten Art ist beispielsweise aus der US-2 930 244 bekannt. Bei der Rüttelvorrichtung nach der US-2 930 244 ist die in einem Rahmen drehbar gelagerte und als Hohlwelle ausgebildete Hauptwelle von einer relativ zur Hauptwelle um deren Achse verdrehbaren Hülse umgeben, an der zwei erste Gewichte exzentrisch zur Hauptwelle befestigt sind. Zwischen den beiden ersten Gewichten ist auf der Hülse ein zweites Gewicht exzentrisch zur Hauptwelle angeordnet, wobei das zweite Gewicht relativ zur Hauptwelle und zu der drehfest mit den ersten Gewichten verbundenen Hülse um die Achse der Hauptwelle verdrehbar ist, um die zur Schwingkrafterzeugung genutzte Unwucht der Baugruppe aus Hauptwelle und exzentrisch dazu angeordneten Gewichten zu variieren. Die Stelleinrichtung zur Drehung der Gewichte in entgegengesetzten Richtungen zueinander an der Hauptwelle umfaßt einen die Hauptwelle quer zu deren Achse durchsetzenden Stellstift, der zur Bewegung längs der Achse der Hauptwelle in diametral einander gegenüberliegenden Längsschlitzen der Hauptwelle geführt ist und mit seinen entgegengesetzten Enden in einander kreuzende Schrägschlitze am Umfang der Hülse und des zweiten Gewichtes eingreift, derart, daß eine Verschiebung des Stellstiftes längs der Hauptwellenachse eine zwangsläufige Verdrehung der ersten und zweiten Gewichte relativ zueinander hervorruft. Der Stellstift ist mit einem in dem zylindrischen Hohlraum der Hauptwelle axial verschiebbaren Kolben verbunden, der von einem hydraulischen Antrieb gegen Federkraft - oder gemäß einer alternativen Variante von einem mechanischen Schraubspindelantrieb bewegt wird. Die Verstelleinrichtung kann während der Drehung der Hauptwelle aktiviert werden, um die Unwucht durch Drehung der Gewichte zu variieren.

Parallel zur Hauptwelle ist eine weitere Hauptwelle an dem Rahmen drehbar angeordnet, wobei die weitere Hauptwelle ebenfalls erste und zweite Gewichte in einer entsprechenden exzentrischen Anordnung aufweist. Die beiden Hauptwellen sind durch miteinander kämmende Zahnräder gekoppelt, die drehfest mit den zweiten Gewichten verbunden sind.

Die bei der bekannten Rüttelvorrichtung realisierte Schrägschlitzsteuerung der Drehung der Exzentergewichte relativ zueinander erfordert große Steigungswinkel der Schrägschlitze an der Hülse und an dem betreffenden zweiten Gewicht, um eine feinfühlige und gezielte Einstellung der Winkelstellungen der Gewichte zueinander vornehmen zu können. Soll bei großem Steigungswinkel der Schrägschlitze ein ebenfalls großer Verstellwinkelbereich der Gewichte möglich sein, so sind die Schrägschlitze entsprechend lang auszubilden, was zur Vergrößerung der Baulänge in Richtung der Hauptwellenachse führt. Andererseits ist bei kurzer Baulänge ein kleiner Steigungswinkel der Schrägschlitze nötig, womit die axiale Verschiebung des mit dem Stellstift verbundenen Kolbens in der Hohlwelle normalerweise einen großen Kraftaufwand erfordert, so daß eine feinfühlige und präzise Einstellung der Schwingkraft kaum möglich ist. Hierbei ist insbesondere zu beachten, daß bei schneller Rotation der Hauptwelle aufgrund der Exzenterwirkungen der Gewichte eine erhöhte Reibungskraft an dem verschachtelten Hülsensystem überwunden werden muß.

Aus dem deutschen Gebrauchsmuster 74 36 947 ist eine Rütteleinrichtung bekannt, bei der ein mit einer Hauptwelle zur gemeinsamen Drehung verbundenes Exzentergewicht um eine quer und versetzt zur Achse der Hauptwelle verlaufenden Achse drehbar gehalten ist. Durch Drehen des Exzentergewichtes kann der Abstand des Schwerpunktes des Exzentergewichtes von der Hauptwellenachse - und damit die Unwucht der Baugruppe aus Hauptwelle und Exzentergewicht variiert werden, um die Schwingkraft einzustellen. Zur Verdrehung des Exzentergewichtes ist eine Stelleinrichtung vorgesehen, die ein mit dem Exzentergewicht verbundenes Zahnrad aufweist, welches mit einer Stellspindel kämmt, die sich längs der Hauptwellenachse erstreckt.

Aus der DE-25 45 593 A1 ist eine Rüttelvorrichtung in Form eines regelbaren Vibrationsmotors mit zwei an den entgegengesetzten Enden seiner Rotorwelle angebrachten Exzentergewichtsanordnungen bekannt. Die Exzentergewichtsanordnungen bestehen jeweils aus einem drehfest mit der Motorwelle verbundenen ersten Exzentergewicht und einem relativ zur Motorwelle verdrehbaren zweiten Exzentergewicht, wobei für die Verdrehung jedes zweiten Exzentergewichtes eine mechanische Stelleinrichtung jeweils an den axial entgegengesetzten Enden der Hauptwelle vorgesehen ist.

FR-PS 821 936 offenbart eine Rüttelvorrichtung mit zwei parallelen Hauptwellen, die jeweils Exzentergewichte zur Erzeugung einer Rüttelkraft tragen. Die Hauptwellen rotieren synchron in zueinander entgegengesetzten Drehrichtungen, so daß sich die in der gemeinsamen Ebene der beiden Hauptwellen liegenden Komponenten der Rüttelkraft kompensieren und eine resultierende, senkrecht zu dieser Ebene gerichtete Rüttelkraft verbleibt.

Ein Beispiel für die Verwendung einer Rüttelvorrichtung zum Rütteln eines Formkastens innerhalb einer Gießanlage ist in der DE-35 00 173 A1 angegeben. Die Rüttelvorrichtung erzeugt horizontale Schwingungskräfte, deren Resultierende durch den mit Formsand gefüllten Formkasten verläuft.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Rüttelvorrichtung mit zu verändernder Schwingkraft der eingangs genannten Art bereitzustellen, bei der mit einfachen Mitteln eine feinfühlige und gezielte Einstellung der Schwingkraft möglich ist.

Ausgehend von einer Rüttelvorrichtung mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 wird zur Lösung dieser Aufgabe erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß die beiden Zahnräder zueinander weisende Zähne haben, welche mit einem ersten Ritzel auf zwei verschiedenen Seiten des ersten Ritzels kämmen, daß das erste Ritzel drehfest an einer Welle angeordnet ist, deren Achse senkrecht zur Längsachse der Hauptwelle verläuft, wobei die Welle des ersten Ritzels mittels der zumindest teilweise in einer Bohrung in der Hauptwelle angeordneten Stelleinrichtung verdrehbar ist.

Vorzugsweise umfaßt die Rüttelvorrichtung zwei parallel zueinander angeordnete, mit entgegengesetzter Drehrichtung zueinander umlaufende Hauptwellen, wobei die Gewichte der ersten und zweiten Hauptwelle in entgegengesetzter Richtung zueinander relativ zu den Hauptwellen zu verdrehen sind.

Die Welle des ersten Ritzels ist vorzugsweise in einer die Längsachse der Hauptwelle kreuzenden Querbohrung der Hauptwelle drehbar aufgenommen.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfaßt die Stelleinrichtung zur Drehung der Welle des ersten Ritzels eine axiale Bohrung, die in der betreffenden Hauptwelle angeordnet ist und die Querbohrung kreuzt, ein Betätigungsorgan, das in der axialen Bohrung angeordnet und axial darin bewegbar ist, ein zweites Ritzel an der Welle des ersten Ritzels, so daß die Welle unabhängig von der Drehung der Hauptwelle drehbar ist, und eine am Betätigungsorgan vorgesehene Zahnstange, die in kämmendem Eingriff mit dem zweiten Ritzel steht.

Zur axialen Bewegung des Betätigungsorgans dient vorzugsweise ein dazu drehbar angetriebenes Element, das mit einer Schraube und Mutter die Drehung in eine axiale Bewegung umsetzt.

Das Betätigungsorgan ist während der Drehung der Hauptwelle mittels der Stelleinrichtung axial bewegbar.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Darin zeigt

Fig. 1 eine Vorrichtung zum Einbetten eines Gußmodells in Formsand in einer teils gebrochen dargestellten Ansicht,

Fig. 2 in teilweise schematischer Darstellung ein Detail der Vorrichtung nach Fig. 1,

Fig. 3 einen Teil der Ansicht gemäß Fig. 2 in vergrößerter und geschnittener Darstellung,

Fig. 4 in vergrößerter Ansicht einen Schnitt längs der Linie 4-4 in Fig. 2,

Fig. 5 in vergrößerter Ansicht einen Schnitt längs der Linie 5-5 in Fig. 2,

Fig. 6, 7 und 8 in schematischer Darstellung verschiedene Stellungen von in Fig. 3 gezeigten Gewichten relativ zueinander.

Fig. 1 zeigt eine Sandverdichtungsvorrichtung 21 für eine Gießanlage. Die Sandverdichtungsvorrichtung 21 umfaßt einen Kasten oder Behälter 23 für den Sand 24, in dem ein Modell 25 eingebettet ist. Bei dem Modell handelt es sich um ein verlorenes Schaumstoffmodell mit einem sich davon nach oben erstreckenden Eingußkanal 38.

Die Sandverdichtungsvorrichtung 21 umfaßt ferner eine Einrichtung zum Eingeben von Sand in rieselnder Weise in den Formkasten 23, um das Formmodell 25 zu umgeben und einzubetten. Obgleich verschiedene geeignete Einrichtungen für diesen Zweck verwendet werden könnten, umfaßt diese Einrichtung in der gezeigten Ausführung einen Verteilerkasten 22, der oberhalb des Formkastens 23 angeordnet ist. Der Verteilerkasten 22 hat eine Einrichtung zur gleichmäßigen Verteilung des Sandes über den Formkasten 23 mit einer gesteuerten Geschwindigkeit. Bei der gezeigten Ausführung ist diese Einrichtung ein Sieb 26 im bodenseitigen Ende des Verteilerkastens. Der Sand 24 wird durch das Sieb 26 hindurchgesiebt, so daß er wie fallender Regen gleichmäßig mit gesteuerter Geschwindigkeit auf den Formkasten 23 fällt. Ein derartiger Verteilerkasten 23 mit Sieb 26 ist bekannt und braucht hier in näherem Detail nicht beschrieben zu werden.

Fig. 1 zeigt ferner einen Vorratstrichter 28, der oberhalb des Verteilerkastens 22 angeordnet ist. Der Trichter 28 kann Sand aufnehmen und weist eine gezielt betätigbare Einrichtung 30 auf, um den Sand in den Verteilerkasten 22 abzugeben. Diese Einrichtung 30 könnte z. B. eine Schiebetür 32 im bodenseitigen Ende des Trichters 28 sein, wie dies in Fig. 1 gezeigt ist. Der Trichter 28 und die gezielt betätigbare Einrichtung 30 sind ebenfalls herkömmlicher Bauart und brauchen hier nicht näher beschrieben zu werden.

Die Sandverdichtungsvorrichtung 21 umfaßt ferner eine Einrichtung 34, um das Modell 25 in einer relativ stationären Lage im Formkasten 23 zu halten. Obgleich andere Einrichtungen 34 verwendet werden könnten, hat bei der bevorzugten Ausführungsform diese Einrichtung 34 eine Klemmeinrichtung 36, die am Verteilerkasten 22 befestigt ist, um in lösbarem, klemmendem Eingriff mit dem Eingußkanal 38 des Formmodells 25 zu treten. Obgleich verschiedene geeignete Klemmeinrichtungen 36 verwendet werden könnten, umfaßt bei der gezeigten Konstruktion die Einrichtung 36 ein im wesentlichen steifes zylindrisches Rohr 40, das am Verteilerkasten 22 befestigt ist und sich davon nach unten erstreckt. Das untere Ende des Rohres 40 umfaßt das obere Ende des Eingußtrichters 38 und ist daran mittels Federklemmen 42 lösbar befestigt.

Lösbar durch eine geeignete Einrichtung am Formkasten 23 angeklemmt ist eine Rüttelvorrichtung 27 nach einer Ausbildung der Erfindung. Die Rüttelvorrichtung 27 eignet sich insbesondere zur Schaffung einer resultierenden Gesamt-Rüttelkraft, die etwa durch den Schwerpunkt von kombiniertem Formkasten 23, Sand 24 und darin enthaltendem Modell 25 geht.

Wenn der Formkasten 23 Sand enthält, haben der Kasten 23, das Modell 25 und der Sand einen kombinierten Schwerpunkt. Wenn der Formkasten 23 mit Sand gefüllt wird, bewegt sich der kombinierte Schwerpunkt zunächst nach unten und dann zurück nach oben bis etwa zur Formkastenmitte, wenn Sand hinzugefügt wird. Daher hat der gemeinsame Schwerpunkt hohe und untere extreme Lagestellen.

Erwünscht ist es, die Stärke der Rüttelkraft und deren Anwendungsfrequenz verändern zu können, um Modellen 25 unterschiedlicher Komplexität Rechnung zu tragen. Folglich ist die Rüttelvorrichtung 27 ausgelegt, um eine Änderung der Frequenz der Rüttelkraft, deren Stärke und die vertikale Lage der Rüttelkraft vorzunehmen.

Die Rüttelvorrichtung 27 umfaßt einen Rahmen 31 und (vgl. Fig. 2) ein Paar Hauptwellen 33 und 35, die drehbar in paralleler Beziehung zueinander durch geeignete Lager 37 am Rahmen 31 gehalten sind. Obgleich andere Konstruktionen verwendet werden können, hat bei der gezeigten Konstruktion jede Hauptwelle 33 und 35 zwei axial ausgerichtete Wellenabschnitte 34 und 36, die durch eine geeignete Kupplung 38 miteinander verbunden sind.

Die Rüttelvorrichtung 27 umfaßt ferner eine Einrichtung zur Drehung der Hauptwellen 33, 35 in entgegengesetzten Drehrichtungen mit der gleichen Geschwindigkeit. Obgleich verschiedene Anordnungen verwendet werden können, so z. B. eine Anordnung aus miteinander kämmenden Zahnrädern, umfaßt bei der gezeigten Konstruktion diese Einrichtung an benachbarten Enden der Hauptwellen 33 und 35 vorgesehene Riemenscheiben 39 und 41, die den gleichen Durchmesser haben und durch einen Riemen 43 miteinander verbunden sind. Bei der gezeigten Wellendreheinrichtung ist ferner eine Spannriemenscheibe 45 vorgesehen, die am Rahmen 31 durch eine geeignete Einrichtung einstell- und drehbar gehalten ist. Ferner umfaßt die Wellendreheinrichtung eine Antriebsriemenscheibe 47, die am Ende einer Abtriebswelle 49 eines geeigneten Elektroantriebsmotors 51 befestigt ist, der selbst in geeigneter Weise am Rahmen 31 gehalten ist. Vorzugsweise kann der Antriebsmotor 51 einstellbar betrieben werden, um eine unterschiedliche Motordrehzahl vorzusehen. Ferner ist das Ende der Abtriebswelle 49 vorzugsweise in einem Lager 52 aufgenommen, das die Abtriebswelle 49 stabilisiert.

Der Riemen 43 erstreckt sich um die Riemenscheiben 39, 41, 45 und 47 gemäß Fig. 4, so daß die Hauptwellen 33 und 35 in entgegengesetzten Richtungen gedreht werden.

Ferner sind in der Rüttelvorrichtung 27 erste, zweite, dritte und vierte Mechanismen 53, 55, 57 und 59 mit variabler Unwucht angeordnet. Bei der gezeigten Konstruktion sind die variabel unwuchtigen Mechanismen 53, 55, 57 und 59 im wesentlichen identisch aufgebaut und sind die ersten und zweiten Mechanismen 53 und 55 grundsätzlich in einer ersten Ebene 61 angeordnet, die senkrecht zu den Hauptwellen 33 und 35 liegt. Ferner liegen die dritten und vierten Mechanismen 57 und 59 in einer zweiten Ebene 63, die im wesentlichen parallel zur ersten Ebene 61 liegt.

Da die variabel unwuchtigen Mechanismen 53, 55, 57 und 59 im wesentlichen identisch aufgebaut sind, braucht nur der Mechanismus 53 im Detail näher beschrieben zu werden. Der Mechanismus umfaßt (vgl. Fig. 3) erste und zweite exzentrische Gewichte 65 und 67, die jeweils ein ringförmiges Nabenteil 69 und ein Gewichtsteil 71 umfassen, das sich radial nach außen vom Nabenteil 69 erstreckt und eine geeignete Abmessung und Gestalt hat. Die Gewichte 65 und 67 sind in koaxialer Beziehung und in entgegengesetzter Richtung relativ zur Hauptwelle 33 drehbar durch Lager 73 gehalten, die zwischen der Hauptwelle 33 und den Nabenteilen 69 angeordnet sind. Bei anderen Ausführungsformen (nicht gezeigt) können fest mit der Hauptwelle 33 verbundene Gewichte in Verbindung mit Gewichten verwendet werden, die relativ zur Hauptwelle 33 drehbar gehalten sind.

Eine Dreheinrichtung oder Stelleinrichtung ist vorgesehen, um die Gewichte 65 und 67 zusammen mit der Hauptwelle 33 zu drehen und gezielt die Gewichte 65 und 67 in entgegengesetzten Drehrichtungen relativ zueinander und relativ zur Hauptwelle 33 und unabhängig von der Drehung der Hauptwelle in Drehbewegung zu versetzen. Unter Drehung unabhängig von der Hauptwelle ist gemein, daß die Gewichte 65 und 67 relativ zueinander und zur Hauptwelle 33 unabhängig davon gedreht werden können, ob die Hauptwelle 33 sich in Drehbewegung befindet oder nicht. Bei der gezeigten Konstruktion umfaßt die Dreheinrichtung für die Gewichte ein Paar Zahnräder 75 und 77, die an den Gewichten 65 bzw. 67 befestigt, in einander zuweisender Beziehung angeordnet und daher mit den Gewichten 65 und 67 um die Hauptwelle 33 zusammen mit einem Paar Ritzel 79 drehbar sind, welche in kämmendem Eingriff mit jedem der Zahnräder 75 und 77 stehen und um eine Drehachse 81, welche sich senkrecht zur Achse der Hauptwelle 33 erstreckt, drehbar sind. Ferner ist eine Einrichtung vorgesehen, um die Ritzel 79 zusammen mit der Hauptwelle 33 um die Hauptwellenachse und relativ zur Hauptwelle 33 um die Drehachse 81 zu drehen.

Die Dreheinrichtung für die Ritzel 79 umfaßt bei der gezeigten Konstruktion eine diametrale Querbohrung 83 in der Hauptwelle 33, eine in der Querbohrung 83 drehbar gehaltene Querwelle 85, an der die Ritzel 79 angeordnet sind, und eine Einrichtung zur Drehung der Querwelle 85 um die Drehachse 81. Ein erstes der beiden Ritzel 79 ist drehfest mit der Querwelle 85 verbunden.

Die Einrichtung zur Drehung der Querwelle 85 umfaßt bei der gezeigten Konstruktion eine axiale Bohrung 91, die in der Hauptwelle 33 angeordnet ist, am benachbarten Ende der Hauptwelle 33 sich öffnet und die Querbohrung 83 kreuzt. In der axialen Bohrung 91 ist ein axial bewegliches Betätigungsorgan oder eine Stange 93 angeordnet, welche einen Zahnstangenbereich 95 aufweist, der in kämmendem Eingriff mit einem an der Querwelle 85 befestigten Ritzel 97 steht. Die axiale Verschiebung des Betätigungsorganes 93 bewirkt daher eine Drehung der Querwelle 85, was wiederum eine Drehung der Ritzel hervorruft, was eine Drehung der Gewichte 65 und 67 um die Achse der Hauptwelle 33 und in entgegengesetzten Richtungen zueinander und zur Hauptwelle 33 bewirkt.

Die Einrichtung zur Drehung der Querwelle 85 umfaßt ferner eine Einrichtung zur axialen Verschiebung des Betätigungsorganes oder der Stange 93, wodurch die Querwelle 85 und dadurch die Gewichte 65 und 67 unabhängig von der Drehung der Hauptwelle 33 gedreht werden.

Obgleich verschiedene Anordnungen verwendet werden können, so z. B. hydraulische, pneumatische oder mechanische Einrichtungen, ist bei der gezeigten Konstruktion (Fig. 3) ein Elektromotor 101 vorgesehen, der eine Abtriebswelle 103 hat, wobei eine Kupplungseinrichtung die Abtriebswelle 103 mit dem Betätigungsorgan 93 verbindet, so daß eine Axialbewegung des Betätigungsorganes 93 bei einer Drehbewegung der Abtriebswelle 103 erzielt wird.

Obgleich verschiedene Kupplungseinrichtungen verwendet werden können, umfaßt bei der in Fig. 3 gezeigten Konstruktion diese Einrichtung ein Element 105, welches eine Muffe und Mutter vorsieht, das in geeigneter Weise am Rahmen 31 gehalten ist, so daß eine Verschiebung in Richtungen axial zur Hauptwelle 33 möglich ist, jedoch das Element an einer Drehung relativ zum Rahmen 31 gehindert ist. Das Element 105 umfaßt einen muffenförmigen oder ausgesparten Bereich 107 mit darin vorgesehenen Lagern 109, die drehbar einen im Durchmesser reduzierten Endbereich 111 des Betätigungsorganes 93 aufnehmen, so daß eine gemeinsame Verschiebung axial zur Hauptwelle 33 des Betätigungsorganes 93 und des Elementes 105 ermöglicht wird, wobei sich das Betätigungsorgan 93 mit der Hauptwelle 33 drehen kann, ohne daß eine Drehung des Muffen- und Mutterelementes 105 bewirkt wird und damit das Betätigungsorgan 93 bei einer linearen Verschiebung des Elementes 105 eine lineare Verlagerung erfährt.

Das Muffen- und Mutterelement 105 umfaßt einen Mutterbereich 115, der schraubmäßig einen Gewindebereich 117 an der Abtriebswelle 103 des Elektromotors 101 aufnimmt, so daß eine lineare Verschiebung des Elementes 105 bei Drehung der Abtriebswelle 103 des Motors 101 bewirkt wird. Folglich ruft eine Drehbewegung des Motors 101 eine axiale Verschiebung des Betätigungsorganes 93 hervor, was wiederum eine Drehung der Querwelle 85 und damit eine entgegengesetzte Drehung der Gewichte 65 und 67 relativ zueinander und zur Hauptwelle 33 als auch unabhängig zur Drehung der Hauptwelle 33 bewirkt.

Die unmittelbar zuvor beschriebene Anordnung kann verwendet werden, um ein einzelnes Betätigungsorgan 93 axial zu verschieben, und eine derartige Anordnung oder ein Mechanismus kann verwendet werden, um linear jedes Betätigungsorgan 93 zu verschieben. Bevorzugt ist jedoch, wie in Fig. 3 gezeigt, die Verwendung von ersten oder oberen Einrichtungen zur gezielten linearen gemeinsamen Verschiebung der Betätigungsorgane 93 des ersten und zweiten Mechanismus 53 und 55 unabhängig von der linearen Verschiebung der Betätigungsorgane, die den dritten und vierten Mechanismen 57 und 59 zugeordnet sind, sowie zweiter oder unterer Einrichtungen zur gezielten linearen gemeinsamen Verschiebung der Betätigungsorgane, die den dritten und vierten Mechanismen 57 und 59 zugeordnet sind, wobei diese Verschiebung unabhängig von den Betätigungsorganen 93 für die ersten und zweiten Mechanismen 53 und 55 erfolgt.

Obgleich andere Anordnungen verwendet werden können, sind die obere Einrichtung zur linearen gemeinsamen Verschiebung der Betätigungsorgane 93 der ersten und zweiten Mechanismen 53 und 55 und die untere Einrichtung zur linearen gemeinsamen Verschiebung der Betätigungsorgane der dritten und vierten Mechanismen 57 und 59 grundsätzlich identisch aufgebaut, und folglich wird nachfolgend im Detail nur die obere Einrichtung, welche gleichzeitig die Betätigungsorgane 93 der ersten und zweiten Mechanismen 53 und 55 bewegen, erläutert.

Obgleich andere Anordnungen verwendet werden könnten, umfaßt bei der gezeigten Konstruktion diese Einrichtung, die gleichzeitig eine lineare Verschiebung der Betätigungsorgane 93 der ersten und zweiten Mechanismen 53 und 55 bewirkt, ein Querelement 121, das an jedem Ende Muffenteile 123 aufweist, die dem schon beschriebenen muffenförmigen Bereich 107 entsprechen und mit dem betreffenden Betätigungsorgan des ersten und zweiten Mechanismus 53 und 55 verbunden sind, so daß die Betätigungsorgane 93 und das Querelement 121 eine gemeinsame lineare Verschiebung erfahren und eine Drehung der Betätigungsorgane 93 relativ zum Querelement 121 möglich ist.

Zwischen den Enden des Querelementes 121 hat dieses einen Mutterteil 125, der dem schon beschriebenen Mutterbereich 115 entspricht und schraubmäßig die Abtriebswelle 127 eines Elektromotors 129 aufnimmt, der dem schon beschriebenen Motor 101 entspricht. Da die Verbindung des Querelementes 121 zu den Betätigungsorganen 93 eine Drehung des Querelementes 121 um die Achse der Motorabtriebswelle 127 verhindert, bewirkt eine Drehung der Abtriebswelle 127 eine lineare Verschiebung des Querelementes 121 und der Betätigungsorgane 93, was, wie schon erwähnt, zu einer Drehung der Gewichte 65 und 67 in entgegengesetzten Drehrichtungen führt.

Aus Vorausgehendem wird deutlich, daß die Verstellung der Drehzahl des elektrischen Antriebsmotors 51 die Frequenz der durch die Rüttelvorrichtung 27 erzeugten Rüttelkraft verändert.

Nachfolgend wird auf Fig. 6 bis 8 Bezug genommen. Wenn die Gewichte 65 und 67 sich in der in Fig. 6 gezeigten Lage befinden, bei der eine minimale Überlappung vorliegt und die Schwerpunkte der Gewichte in einer gemeinsamen Ebene 151 liegen, welche die Mittellinie oder Längsachse der zugehörigen Hauptwelle einschließt, ist die Stärke der resultierenden Rüttelkraft minimal.

Wenn die Gewichte 65 und 67 in die in Fig. 8 gezeigten relativen Positionen gedreht sind, bei denen sie in maximaler Überlappung zueinander stehen und die Schwerpunkte der Gewichte 65 und 67 ausgerichtet und in einem Abstand A von der Längsachse der zugehörigen Hauptwelle angeordnet sind, ist die Stärke der Rüttelkraft maximal.

Wenn die Gewichte 65 und 67 sich in der in Fig. 7 gezeigten relativen Zwischenlage befinden, steht der kombinierte Schwerpunkt effektiv in einem Abstand B von der Mittellinie der Hauptwelle, so daß die Rüttelkraft eine mittlere Stärke hat.

Durch Drehung der Gewichte 65 und 67 relativ zueinander kann daher die Stärke der einzelnen Rüttelkraft jedes Mechanismus 53, 55, 57 und 59 verändert werden. Da der erste und zweite Unwuchtmechanismus 53 und 55 in einer gemeinsamen Ebene liegen, erzeugen sie eine gemeinsame resultierende Rüttelkraft.

Da die ersten und zweiten Ebenen 61 und 63 parallel zueinander liegen, hat die gemeinsame resultierende Rüttelkraft in jeder Ebene die Wirkung einer kombinierten oder vereinigten einzelnen resultierenden Gesamtrüttelkraft in einer dritten Ebene zwischen der ersten und zweiten Ebene 61 und 63.

Da die Stärke der gemeinsamen resultierenden Rüttelkräfte in jeder ersten und zweiten Ebene zwischen einem Minimum und Maximum verändert werden kann, ist es möglich, die kombinierte oder vereinigte einzelne resultierende Gesamtrüttelkraft in variabler Weise vertikal anzuordnen und dadurch die Lage der Gesamtrüttelkraft so nahe wie irgendwie möglich in einer Ebene zu halten, die auch den kombinierten Schwerpunkt von Formkasten 23, Sand 24 und Modell 25 enthält.

Wenn in diesem Zusammenhang die ersten und zweiten Mechanismen 53 und 55 betätigt werden, um eine gemeinsame resultierende Rüttelkraft in der ersten Ebene 61 mit einer minimalen Stärke vorzusehen und die dritten und vierten Mechanismen 57 und 59 betätigt werden, um eine gemeinsame resultierende Rüttelkraft in der zweiten Ebene 63 mit einer maximalen Stärke zu schaffen, ist die kombinierte oder vereinigte einzelne resultierende Gesamtschüttelkraft nahe der zweiten Ebene 63, und diese Gesamtschüttelkraft hat eine Stärke, die etwas größer als die Stärke der gemeinsamen resultierenden Rüttelkraft ist, die durch die dritten und vierten Mechanismen 53 und 57 erzeugt wird. Wenn ferner die Mechanismen betätigt werden, um gemeinsame resultierende Kräfte mit maximaler Stärke sowohl in der ersten als auch zweiten Ebene 61 und 63 zu erzeugen, ist die kombinierte oder vereinigte einzelne resultierende Gesamtrüttelkraft doppelt so stark wie jede gemeinsame einzelne resultierende Rüttelkraft in der Ebene und in einer dritten Ebene angeordnet, die mittig zwischen der ersten und zweiten Ebene 61 und 63 liegt. Durch Ändern der Lage der Gewichte 65 und 67 der ersten und zweiten Mechanismen 53 und 55 und durch Ändern der Lage der Gewichte 65 und 67 der dritten und vierten Mechanismen 57 und 59 kann daher die Stärke der gemeinsamen resultierenden Rüttelkräfte verändert werden, die in der ersten bzw. zweiten Ebene 61 und 63 erzeugt werden, so daß sowohl die Stärke als auch die vertikale Lage der kombinierten oder vereinigten einzelnen resultierenden Gesamtrüttelkraft gesteuert werden können.

Obgleich die Vorteile der Erfindung vollständig erhalten werden können, wenn die in Fig. 2 gezeigte Anordnung mit zwei Wellen und vier Mechanismen vorgesehen wird, lassen sich wenigstens einige Vorteile der Erfindung auch erzielen, wenn nur ein einzelner Unwuchtmechanismus auf einer einzelnen Welle oder wenn ein einzelner Unwuchtmechanismus auf jeweils einer von zwei parallelen Hauptwellen oder zwei Unwuchtmechanismen auf einer einzelnen Welle vorgesehen werden.

Von besonderer Bedeutung ist, wie schon erwähnt wurde, daß die beschriebene Vorrichtung eine Änderung oder Einstellung der Frequenz, Stärke und Lage der kombinierten oder vereinigten einzelnen resultierenden Gesamtrüttelkraft ermöglicht, ohne daß die Drehbewegung der Hauptwellen 33 und 35 unterbrochen werden muß.

Claims (7)

1. Rüttelvorrichtung mit zu verändernder Schwingkraft, umfassend einen Rahmen (31), eine angetriebene Hauptwelle (33 bzw. 35), die mit dem Rahmen (31) eine Drehachse bildet, erste und zweite exzentrisch zur Hauptwelle (33 bzw. 35) mit dieser drehende und mit je einem Zahnrad (75, 77) drehfest verbundene Gewichte (65, 67) und eine Stelleinrichtung zur zwangsläufigen entgegengesetzten Drehung der Gewichte (65, 67) zur Hauptwelle (33 bzw. 35), dadurch gekennzeichnet,
daß die beiden Zahnräder (75, 77) zueinander weisende Zähne haben, welche mit einem ersten Ritzel (79) auf zwei verschiedenen Seiten des ersten Ritzels (79) kämmen,
daß das erste Ritzel (79) drehfest an einer Welle (85) angeordnet ist, deren Achse senkrecht zur Längsachse der Hauptwelle (33 bzw. 35) verläuft, wobei die Welle (85) des ersten Ritzels (79) mittels der zumindest teilweise in einer Bohrung in der Hauptwelle (33 bzw. 35) angeordneten Stelleinrichtung verdrehbar ist.

2. Rüttelvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie zwei parallel zueinander angeordnete, mit entgegengesetzter Drehrichtung zueinander umlaufende Hauptwellen (33, 35) aufweist.

3. Rüttelvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewichte (65, 67) der ersten und zweiten Hauptwelle (33, 35) in entgegengesetzter Richtung zueinander relativ zu den Hauptwellen (33, 35) zu verdrehen sind.

4. Rüttelvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Welle (85) des ersten Ritzels (79) in einer die Längsachse der Hauptwelle (33 bzw. 35) kreuzenden Querbohrung (83) der Hauptwelle (33 bzw. 35) drehbar aufgenommen ist.

5. Rüttelvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Stelleinrichtung zur Drehung der Welle (85) des ersten Ritzels (79) eine axiale Bohrung (91), die in der betreffenden Hauptwelle (33 bzw. 35) angeordnet ist und die Querbohrung (83) kreuzt, ein Betätigungsorgan (93), das in der axialen Bohrung (91) angeordnet und axial darin bewegbar ist, ein zweites Ritzel (97) an der Welle (85) des ersten Ritzels (79), so daß die Welle (85) unabhängig von der Drehung der Hauptwelle (33 bzw. 35) drehbar ist, und eine am Betätigungsorgan (93) vorgesehene Zahnstange (95) umfaßt, die in kämmendem Eingriff mit dem zweiten Ritzel (97) steht.

6. Rüttelvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zur axialen Bewegung des Betätigungsorgans (93) ein dazu drehbar angetriebenes Element (103) dient, das mit einer Schraube (117) und Mutter (115) die Drehung in eine axiale Bewegung umsetzt.

7. Rüttelvorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Betätigungsorgan (93) während der Drehung der Hauptwelle (33 bzw. 35) mittels der Stelleinrichtung axial bewegbar ist.