DE4009609A1 - Vorrichtung zur schwingungserregung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ganz allgemein Vorrichtungen zur Schwingungserregung mit in einem Gestell gelagert angeordneten umlaufenden Unwuchten, insbesondere solche Vorrichtungen, bei denen mehrere Unwuchtkörper derart zum Synchronlauf, z. B. durch den Einsatz von an den Unwuchtkörpern befestigten Zahnrädern, gezwungen sind, daß sich ihre Fliehkräfte in einer ersten Richtung aufheben und nur in einer zweiten, zur ersten Richtung senkrecht stehenden Richtung, wirksam sind.

Derartige Schwingungserregervorrichtungen, die auch mit einer größeren Anzahl von synchron umlaufenden Unwuchtkörpern ausgerüstet sein können, sind - kombiniert mit einem Schwingungsisolator - auch als Vibratoren bekannt. Mit solchen Vibratoren werden überwiegend Rammarbeiten, z. B. zum Einrammen von Spundbohlen, durchgeführt. Für Rammarbeiten geeignete Vibratoren nach dem derzeitigen Stand der Technik sind z. B. durch einen Prospekt "Müller- Vibratoren", Auflage 05/89 der Fa. Dr.-Ing. Müller & Söhne, D-3550 Marburg, belegt.

Ganz speziell widmet sich die vorliegende Erfindung einer besonderen Ausführungsart von Vibratoren, bei denen es möglich ist, die resultierenden Erreger-Fliehkräfte unter Beibehaltung ein- und derselben Drehfrequenz der Unwuchtkörper innerhalb bestimmter Grenzen zu verändern, und zwar vorzugsweise in kontinuierlicher Weise.

Üblicherweise wendet man bei derartigen verstellbaren Vibratoren ein Prinzip an, wonach zwischen Unwuchtkörpern erster und zweiter Art unterschieden werden kann, welche synchron umlaufen, deren Fliehkraft-Vektoren dabei jedoch in stets unterschiedliche Richtungen weisen können. Der Richtungs-Unterschied ist dann durch einen Relativ-Stellwinkel β (siehe z. B. Fig. 1) gekennzeichnet, welcher entsteht, wenn man die Unwuchtkörper erster und zweiter Art - und damit auch die Fliehkraft-Vektoren - aus einer gleichgerichteten Grundstellung um den Relativ-Stellwinkel β relativ zueinander um ihre Drehachsen verdreht.

Sofern alle beteiligten Unwuchtkörper erster und zweiter Art um einen gemeinsamen Relativ-Stellwinkel β verstellt synchron umlaufen, entsteht die Erreger-Fliehkraft als resultierender Fliehkraft-Vektor aus der Summe aller einzelnen Fliehkraft-Vektoren, und zwar, bezüglich des skalaren Anteils, als eine Funktion des Relativ-Stellwinkels β.

Für die absolute Größe der Erreger-Fliehkraft ergibt sich ein Maximum bei β = 0° und ein Minimum bei β = 180°.

Zur Einstellung eines vorgebbaren Relativ-Stellwinkels β wird ein Stellantrieb benötigt. Ein Stellantrieb für eine nicht gerichtete resultierende Fliehkraft einer Schwingungserregervorrichtung ist z. B. in der DE-PS 32 39 266 beschrieben. Andersartige Stellantriebe für eine Schwingungserregervorrichtung zur Erzeugung gerichteter Schwingungen, z. B. an einem Vibrator, sind in der deutschen Patentanmeldung P 40 00 011 aufgezeigt.

Bei der Vorrichtung gemäß der deutschen Patentanmeldung P 40 00 011, wie auch bei der anderen, bisher bekannt gewordenen Vorrichtungen zur Erzeugung gerichteter Schwingungen mit kontinuierlich verstellbarer resultierender Erreger-Fliehkraft durch die Verstellung von Unwuchtkörpern erster Art relativ zu Unwuchtkörpern zweiter Art um einen Relativ-Stellwinkel β wird ein gemeinsames Verstell-Prinzip angewendet. Dieses Verstell- Prinzip besteht darin, daß die Unwuchtkörper erster Art und zweiter Art jeweils zu einer durch Synchronisier- Mittel (z. B. Zahnräder) zum Synchronlauf gezwungenen Gruppe zusammengefaßt sind, wobei beide Gruppen zueinander um einen Relativ-Stellwinkel β verstellt werden, ohne, daß innerhalb der Gruppen der Zwang zum Synchronlauf aufgehoben wird.

In der deutschen Patentanmeldung P 40 00 011 werden beide Gruppen z. B. in Fig. 1 durch die Teile 107 und 108 einerseits und durch die Teile 104 und 105 andererseits verkörpert. Dieses Verstell-Prinzip repräsentiert auch den Stand der Technik, soweit er die hier vorliegende und weiter hinten zu erörternde Erfindung betrifft. Die Entstehung und die Größe der Reaktionsdrehmomente MR gemäß dem Stand der Technik wird ebenfalls später noch erörtert.

Die in der bereits erwähnten Patentanmeldung beschriebenen Stellantriebe eignen sich gut für den Einsatz in Schwingungserregervorrichtungen für hohe Erregerkräfte und für hohe Erregerbeschleunigungen, da sie insbesondere zur Beherrschung von hohen Reaktionsdrehmomenten MR ausgebildet sind. In der Patentanmeldung P 40 00 011 wird die besondere Rolle der durch Massenkräfte bewirkten Reaktionsdrehmomente MR bereits gewürdigt, da sie sehr hohe Werte annehmen können und da durch sie die Baugröße, sowie auch der Bauteileverschleiß und die Geräuschentwicklung entscheidend beeinflußt werden. Die beiden letztgenannten Kriterien sind deshalb besonders betroffen, weil die Reaktionsdrehmomente MR als Wechsel-Drehmomente auftreten, deren Größe während einer Unwucht-Umdrehung zweimal zwischen dem Wert Null und einem Maximalwert wechselt.

Es wäre daher sehr wünschenswert, die Größe der an den Verstellgetrieben oder an den Stellantriebs-Motoren auftretenden Reaktionsdrehmomente MR reduzieren zu können.

Die vorliegende Erfindung stellt sich die Aufgabe, eine Vorrichtung zur Schwingungserregung mit verstellbarer resultierender Fliehkraft zu schaffen, bei welcher im Vergleich zu bisher bekannt gewordenen Vorrichtungen eine Minderung oder Kompensierung der maximal möglichen Summe der Absolutwerte (richtungsunabhängige Werte) der Reaktionsdrehmomente aller Unwuchtkörper oder eine Minderung der über eine Unwuchtkörper-Umdrehung gemittelten Summe der Reaktionsdrehmomente aller Unwuchtkörper erreicht wird. Wenigstens aber soll eine Minderung der über die Verstellgetriebe zu übertragenden oder der an den Stellantriebs-Motoren aufzunehmenden Reaktionsdrehmomente MR erfolgen.

Darüber hinaus soll die mit der Erfindung angestrebte Verbesserung auch gut einsetzbar sein bei einer Schwingungserregervorrichtung gemäß der deutschen Patentanmeldung P 40 00 011, und zwar speziell bei jener Ausführungs-Variante, bei welcher in Reihe geschaltete Hydraulikmotoren als Stellantriebe arbeiten, was dort anhand der Fig. 2b als "Betriebsversion 3" erläutert wird.

Zum besseren Verständnis der vorliegenden Erfindung ist es angebracht, zunächst eine Erläuterung der Entstehung und der Wirkung der bei dem Verstell-Prinzip gemäß dem Stand der Technik auftretenden Reaktionsdrehmomente MR zu geben. Dies soll anhand der Fig. 1 und 2a bis 2e geschehen. Der Einfachheit halber wird bei dieser Erläuterung Bezug genommen auf die Fig. 1, 2a und 2b der erwähnten Anmeldeschrift P 40 00 011, deren Terminologie hier ebenfalls weiter verwendet wird.

In Fig. 1 der vorliegenden Erfindungs-Beschreibung ist in schematischer Weise eine Vorrichtung zur Schwingungserregung mit zwei Paaren 500, 502 und 504, 506 von durch Kreise symbolisierten Unwuchtkörpern erster Art 500, 504 und zweiter Art 502, 506 dargestellt. Die Drehachsen 508 bis 511 sind in entsprechenden Lagerstellen 512 des mit der Masse mg behafteten Vorrichtungsgestells 514 gelagert. Die Kreise 500 bis 506 sollen gleichzeitig Zahnräder symbolisieren, mit welchen ein Synchronlauf der Unwuchtkörper erzwungen werden kann. Der Synchronlauf zwischen den Unwuchtkörpern erster Art 500, 504 und zweiter Art 502, 506 wird durch ein Zahnrad 518 gewährleistet, welches mit seiner Drehachse 516 ebenfalls im Vorrichtungsgestell gelagert ist.

Jeder Unwuchtkörper verfügt über ein Fliehmoment mit dem Absolut-Betrag |M/2| = mu × |e|, wobei mu die (punktförmig konzentrierte) Unwuchtmasse dargestellt und |e| den Abstand des Schwerpunktes der Unwuchtmasse von der Drehachse. Da e als Vektor aufgefaßt werden kann, ist auch das Fliehmoment M/2 als Vektor anzusehen, wie auch die bei Drehung eines Unwuchtkörpers mit der Winkelgeschwindigkeit w auftretende Fliehkraft F = mu × e × w². Da die Vektoren e, M/2 und F alle in die gleiche Richtung weisen, sind sie in Fig. 1 gemeinsam durch die Pfeile 520, 522, 524, 526 dargestellt.

Von der in Fig. 1 gezeigten schematisierten Anordnung mit der dazugehörigen Lage-Kombination der Fliehkraft-Vektoren wird angenommen, daß sie - den Stand der Technik kennzeichnend - wie folgt zustande gekommen ist:

Bei entferntem Zahnrad 518 waren alle 4 Unwuchtkörper zunächst in einer Grundstellung derart ausgerichtet, daß alle Fliehmoment-Vektoren in die Richtung -Y zeigten. Anschließend erfolgte (durch einen nicht dargestellten Stellantrieb) eine gemeinsame, durch die Zahnräder 500 und 501 zwangs-synchronisierte Verdrehung der beiden (oberen) Unwuchtkörper erster Art 500, 504 in jeweils gegensätzlicher Richtung zu den Richtungspfeilen w um einen Relativ-Stellwinkel β = 90°. Hiernach wurde das Zahnrad 518 eingesetzt, womit erreicht wurde, daß alle 4 Unwuchtkörper stets nur um einen gleichgroßen Winkel verdreht werden können (gleiche Teilkreis-Durchmesser an den Zahnrädern 500 bis 504 vorausgesetzt). Zuletzt wurden (mittels eines nicht dargestellten Arbeitsantriebs) alle 4 Unwuchtkörper in eine synchronisierte Rotationsbewegung mit der Winkelgeschwindigkeit w versetzt, von welcher Rotationsbewegung Fig. 1 eine bestimmte, durch die Winkel µ gekennzeichnete Phase darstellt.

In jeder beliebigen Lage-Kombination der Fliehkraft- Vektoren ergibt sich durch Addition der Einzel-Vektoren eine sich stets verändernde resultierende Fliehkraft FRY in Richtung der +Y-Achse bzw. in Richtung der -Y- Achse. Die absolute Größe der resultierenden Fliehkraft FRY ist abhängig vom gewählten Relativ-Stellwinkel β und hat den Wert 0 bei β = 180°, den Wert 4 × mu × |e| × w² bei β = 0° und den Wert 4 × mu × |e| w² sin 45° bei dem (dargestellten) Winkel β = 90°.

Entsprechende Betrachtungen ergeben ähnliche Ergebnisse für das resultierende Fliehmoment, dessen maximale absolute Größe sich bei β = 0° zu M = 2 × mu × |e| pro Paar bzw. zu 2M = 4 × mu × |e| für beide Paare ergibt.

Die resultierende Fliehkraft FRY ist eine Wechselkraft, welche bei einer Unwucht-Umdrehung je einmal in +Y- Richtung und in -Y-Richtung ihren Maximalwert erreicht. Über die Lagerstellen der Drehachsen der Unwuchtkörper wird die resultierende Fliehkraft in das Vorrichtungsgestell eingeleitet und erzeugt an allen beteiligten Massen (repräsentiert durch die Masse mg) eine Beschleunigung a = FRY/mg, welche ebenso wie die resultierende Fliehkraft einmal während einer Unwucht- Umdrehung das Vorzeichen ändert. Die Beschleunigung a ist einmal die Ursache der Schwingbewegung der Masse mg in Y- Richtung und zum anderen die Ursache für die Erzeugung der Reaktionsdrehmomente MR.

Die Entstehung von Reaktionsdrehmomenten an den Unwuchtkörpern erster und zweiter Art kann man wie folgt anschaulich erklären:

Für den Fall, daß die Winkel µ 1 und µ 2 den Wert Null angenommen haben, ist die Masse mg (Vorrichtungsgestell) einer maximalen Beschleunigung - a =2 × mu × e × w²/mg unterworfen. Am Unwuchtkörper 500 kann man sich die Unwuchtmasse mu punktförmig konzentriert an der Spitze des Pfeiles 520 vorstellen, wobei die Länge des Pfeiles den Schwerpunktabstand e verkörpert. Die an der Drehachse 508 auf den Unwuchtkörper einwirkende Beschleunigung - a wird der Masse mu über den Hebelarm e mitgeteilt. Da eine Rückdrehung des Unwuchtkörpers 500 (entgegen der Richtung des Pfeiles w) ausgeschlossen sein soll, entsteht ein Drehmoment MR1 = -2 × mu² × e² × w²/mg bzw. MR1 = - M² × w²/2 × mg, welches in Richtung des Pfeiles MR1 wirkt. Wie man leicht erkennt, addieren sich die beiden Reaktionsdrehmomente MR1 der beiden Unwuchtkörper erster Art.

Für den Fall, daß die Winkel µ 1 und µ 2 den Wert 90° angenommen haben, ermittelt man analog für die Unwuchtkörper 502 und 506 gleiche Beträge für die Reaktionsdrehmomente MR2, die jedoch mit umgekehrten Vorzeichen versehen sind. Die entgegengesetzt wirkenden Reaktionsdrehmomente werden am Zahnrad 518 kompensiert. Wäre anstelle des Zahnrades 518 ein Verstellgetriebe angebracht (wie es bei einer verstellbaren Vorrichtung ja wirklich vorhanden ist) so müßte es einem Reaktionsdrehmoment von 2 × MR2 = M² × w²/mg standhalten. Die Pfeile 528 und 530 repräsentieren für Winkel µ 1 = µ 2 < 0° die Komponenten der Fliehkräfte in Y-Richtung. Da bei µ 1 = µ 2 = 45° die resultierende Fliehkraft FRY, und damit auch die Beschleunigung der Masse mg, den Wert Null annimmt, darf gefolgert werden, daß für die Werte µ1 = µ 2 = 45° bzw. 45° + 180° die Reaktionsdrehmomente MR den Wert Null annehmen.

Zu beachten ist auch, daß für von dem Wert Null abweichende Werte für µ 1 bzw. µ 2 sich eine Verkürzung des Hebelarmes e (Schwerpunktabstand) für die an der Unwuchtmasse mu parallel zur Y-Achse angreifende Beschleunigung a einstellt, was ebenfalls zur Verringerung der absoluten Größe der Reaktionsdrehmomente MR beiträgt. Bemerkenswert ist weiterhin, daß das Reaktionsdrehmoment MR bei einem Relativ-Stellwinkel β = 180° ständig den Wert Null aufweist, was sich aus dem Umstand erklärt, daß in dieser Situation die resultierende Beschleunigung ebenfalls den Wert Null annimmt.

Wie man leicht einsehen kann, ist die Entstehung, Wirkung und Größenordnung von Reaktionsdrehmomenten MR anschaulich und einfach erklärbar an Modellen, gleich oder ähnlich dem nach Fig. 1, insbesondere, wenn man den Spezialfall β =90° wählt und die Fliehkraft-Vektoren parallel zur Y-Achse bzw. X-Achse ausgerichtet darstellt. Mit dieser Darstellungsweise als Vergleichsbasis soll die Bildung und Wirkung von Reaktionsdrehmomenten MR von Vorrichtungen nach dem Stand der Technik und gemäß der Erfindung nachfolgend weiter untersucht werden.

Zunächst wird die Wirkungsweise von Reaktionsdrehmomenten MR an Vorrichtungen bekannter Bauart anhand der Fig. 2a bis 2e weiter erläutert.

Es ist in Fig. 2 eine im Vergleich zu Fig. 1 noch weitergehend schematisierte Schwingungserregervorrichtung mit 8 Unwuchtkörpern dargestellt. Die Kreise 600 bis 614 stellen mit Zahnkränzen versehene Unwuchtkörper dar, die um in den Kreismittelpunkten durch Kreuze gekennzeichnete Drehachsen 620 drehbar sein sollen. Die über Hebelarme 616 mit den Drehachsen verbundenen kleinen Kreise 618 symbolisieren die Fliehmomente M/2 pro Unwuchtkörper, wobei die Hebelarme 616 auch als die Schwerpunkts- Abstandsvektoren e und die kleinen Kreise als die Unwuchtmassen mu interpretiert werden können.

Man kann sich vorstellen, daß die Unwuchtkörper 600, 602, 608 und 610 den Unwuchtkörpern 504, 500, 506 und 502 der Vorrichtung nach Fig. 1 entsprechen, und daß die Summe der 8 Unwuchtkörper in Fig. 2 eine Verdoppelung der Anordnung der Unwuchtkörper in Fig. 1 darstellt.

Eine Vorrichtung mit 8 Unwuchtkörpern wird in Fig. 2 deshalb dargestellt, um eine bessere Vergleichsmöglichkeit mit ebenfalls mit 8 Unwuchtkörpern ausgestattete Vorrichtungen gemäß der vorliegenden Erfindung zu bieten.

Das in Fig. 1 gezeichnete Vorrichtungsgestell 514 mit der Masse mg einschließlich der Lagerstellen 512 für die Lagerung von Drehachsen hat man sich auch an Fig. 2 vorzustellen; auf die zeichnerische Darstellung wurde aus Gründen der Übersichtlichkeit verzichtet.

Die beiden Gruppen der Unwuchtkörper erster Art 600 bis 606 bzw. zweiter Art 608 bis 614 sind jeweils von Zahnrädern 626 bzw. 628, mit Drehachsen 622 bzw. 624 antreibbar, wobei die letztgenannten Drehachsen ebenfalls in Lagerstellen des (nicht dargestellten) Vorrichtungsgestells gelagert sein sollen.

Die Kreise 630 bzw. 632 stellen am Vorrichtungsgestell konzentrisch zu den Zahnrädern 626 bzw. 628 befestigte Hydraulikmotoren dar, die mit ihren Antriebswellen mit den Zahnrädern verbunden sind. Beide Hydraulikmotoren sind hintereinandergeschaltet und werden von einem hydraulischen Volumenstrom angetrieben, dessen Zuleitung 638 bzw. Ableitung 640 zu einem nicht dargestellten hydraulischen Steueraggregat führen, mit dem die Drehbewegung der Motoren gesteuert werden kann.

Die Betriebsweise der Hydraulikmotoren 630 und 632 entspricht derjenigen, wie sie in der deutschen Patentanmeldung P 40 00 011 anhand der dort dargestellten Fig. 2b als "Betriebsversion 3" beschrieben ist. Dieser Betriebsweise zufolge wird der Druck zwischen dem Ausgang des Motors 632 und dem Eingang des Motors 630 zusätzlich gesteuert, wobei mit der Größe dieses Druckes indirekt der gewünschte Relativ-Stellwinkel β eingestellt wird. Da bei dieser Betriebsweise die Hydraulikmotoren 630 und 632 zugleich als Arbeits-Antriebsmotoren und als Stellmotoren arbeiten, ist es erforderlich, daß der Hydraulikmotor 632 auf seiner Ausgangsseite gleichzeitig als Hydraulikpumpe arbeitet, was in Fig. 2a durch entsprechende Symbole dargestellt ist. Die Steuerung des Druckes zwischen den Motoren geschieht durch Einspeisung eines separaten Fluidvolumenstromes, welcher der Druckquelle 634 entnommen und durch den Regler 636 geregelt wird.

In Fig. 2a laufen die übereinanderliegenden Zahnräder jeweils mit der gleichen Drehrichtung um, was durch die Pfeile w ausgedrückt ist, welche gleichzeitig auch die zugehörigen Winkelgeschwindigkeiten w symbolisieren. Man erkennt in Fig. 2a, daß ein Relativ-Stellwinkel β = 180° eingestellt ist, was gleichbedeutend ist mit einem Wert Null für die Reaktionsdrehmomente MR und für die resultierende Fliehkraft FRY. Beim Auftreten von Reaktionsdrehmomenten MR muß an den Zahnrädern 626 und 628 jeweils (durch die Hydraulikmotoren) ein Gegendrehmoment in der Größe von - 4MR aufgebracht werden.

In den Fig. 2b bis 2e ist jeweils die gleiche schematisierte Vorrichtung wie in Fig. 2a wiedergegeben, wobei zum Zwecke der besseren Übersichtlichkeit die Zahnräder 626 und 628 und die Hydraulikmotoren nicht mehr dargestellt wurden. Anders als in Fig. 2a sind jedoch die Fliehmomente 618 bzw. die Fliehkraft-Vektoren der einzelnen Unwuchtkörper der oberen Gruppe zu denen der unteren Gruppe um einen Relativ-Stellwinkel von β = 90° verstellt. Dabei unterscheiden sich die Konfigurationen der Fig. 2b bis 2e lediglich dadurch, daß von Figur zu Figur - beginnend mit Fig. 2b - sämtliche Unwuchtkörper beider Gruppen in einer in Richtung der Pfeile w um einen Drehwinkel von 90° synchron gedrehten Drehwinkelstellung dargestellt sind.

Der Übergang von der Darstellung der Unwuchtkörper in Fig. 2a zur Darstellung der Unwuchtkörper in Fig. 2b beinhaltet einen Verstellvorgang zur Einstellung eines Relativ-Stellwinkels β = 90° in einer Art, wie sie für die Betriebsweise von verstellbaren Schwingungserregervorrichtungen nach dem Stand der Technik kennzeichnend ist. Dieser Verstellvorgang kommt dadurch zustande, daß die gesamte obere Gruppe unter Beibehaltung des Synchronlaufzwanges relativ zur unteren Gruppe verstellt wird, was in diesem Falle durch ein Vorlaufen des Hydraulikmotors 630 relativ zum Hydraulikmotor 632 um einen Winkel von 90° geschieht.

In den Fig. 2b bis 2e sind für den Relativ-Stellwinkel β = 90° jene vier Phasen dargestellt, welche bei einer Umdrehung einer Unwucht nacheinander durchlaufen werden und bei welchen die Reaktionsdrehmomente MR der einen Gruppe einen maximalen Wert und der anderen Gruppe den Wert Null annehmen.

Man erkennt, daß die Reaktionsdrehmomente MR

• - sich innerhalb der Gruppe addieren,
• - innerhalb der gleichen Gruppe stets in der gleichen Drehrichtung wirken und
• - von Gruppe zu Gruppe gesehen, bei gleicher absoluter Größe in entgegengesetzten Drehrichtungen wirksam sind.

Die bis hierher ausgeführten Erläuterungen dienen dem besseren Verständnis über Ursache und Auswirkung von Reaktionsdrehmomenten MR.

Die Lösung für die bereits weiter vorne beschriebene Aufgabenstellung durch die Erfindung ist in den unabhängigen Patentansprüchen definiert. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungsmöglichkeiten ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die an einer Schwingungserregervorrichtung bei Anwendung der vorliegenden Erfindung erzielbaren Vorteile sind insbesondere in folgenden Kriterien zu sehen:

Die Verminderung der durch Verstellgetriebe oder Stellmotoren insgesamt zu übertragenden Reaktionsdrehmomente erlaubt eine Verkleinerung der Baugröße der an der Drehmomentübertragung beteiligten Bauelemente, wie Zahnräder, Lager, Stellmotoren, usw., und im Gefolge davon auch eine Verringerung der Kosten, der Geräuschentwicklung und der Verlust-Energiemengen.

Eine weitergehende Erläuterung des Gegenstandes der Erfindung und die Beschreibung von Ausführungsbeispielen derselben folgt nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen 3 bis 5.

Fig. 3 zeigt in schematischer Weise ein Ausführungsbeispiel der Erfindung mit der bevorzugt vorgesehenen Einbeziehung von Hydraulikmotoren als Stellantriebe.

Fig. 4a bis 4e zeigt in schematischer Weise die in der Vorrichtung nach Fig. 3 enthaltenen 8 Unwuchtkörper in verschiedenen bemerkenswerten Relativlagen zueinander, welche während eines Umlaufes eingenommen werden können.

Fig. 5 zeigt eine im Vergleich zu Fig. 3 alternative Ausführungsvariante.

Die schematischen Darstellungen der Fig. 3 bis 5 lehnen sich an die der Fig. 1 und 2 an. Diejenigen gezeichneten Kreise, die mit anderen Kreisen in tangentialer Berührung stehen, sollen die Zahnkränze von solchen Körpern (Zahnräder oder Unwuchtkörper) sein, die um (durch im Kreismittelpunkt eingezeichnete Kreuze symbolisierte) Drehachsen rotierbar sind. Durch die Berührung dieser Kreise soll gleichzeitig ein Zwangs- Synchronlauf der entsprechenden Körper ausgedrückt werden. Alle Drehachsen sollen in Lagerstellen ein und desselben Vorrichtungsgestells gelagert sein. Das Vorrichtungsgestell mit einer Masse mg wurde aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht gezeichnet.

Fig. 3 zeigt schematisch eine Schwingungserregervorrichtung mit 8 Unwuchtkörpern, von denen je 4 in einer oberen Gruppe 708 bis 714 und einer unteren Gruppe 716 bis 722 angeordnet sind. Abgesehen von dem Verstellvorgang zur Verstellung des Relativ- Stellwinkels β laufen alle Unwuchtkörper während des Betriebes der Vorrichtung mit synchroner Drehbewegung in Richtung der ihnen zugeordneten, ihre Winkelgeschwindigkeit w kennzeichnenden, Pfeile w um.

Man kann die Summe der Unwuchtkörper auch gliedern in 4 nebeneinander liegende Paare von zusammengehörigen (in gleicher Drehrichtung drehenden) Unwuchtkörpern erster Art (oben) und zweiter Art (unten).

Die untere Gruppe von zwangssynchronisierten Unwuchtkörpern wird über ein Antriebszahnrad 724 angetrieben, welches über eine Welle 726 mit dem als Arbeitsantrieb dienenden Hydraulikmotor 700 verbunden ist.

Die obere Gruppe von Unwuchtkörpern ist unterteilt in eine linke Untergruppe 708 + 710 und eine rechte Untergruppe 712 + 714. Diese Untergruppen sind dadurch gekennzeichnet, daß ihre beiden Unwuchtkörper bei ihrer, der Erzeugung einer Fliehkraft dienenden Drehung, in entgegengesetzter Drehrichtung laufen, während sie bei einer Veränderung des Relativ-Stellwinkels β in der gleichen Drehrichtung (um einen kleineren vorgegebenen Drehwinkel-Betrag) zu verstellen sind. Aus diesem Grunde können die beiden Unwuchtkörper der gleichen Untergruppe auch nicht unmittelbar über Zahnräder synchronisiert werden, was allerdings zwischen bestimmten Unwuchtkörpern aus unterschiedlichen Untergruppen möglich ist, wie am Beispiel der Unwuchtkörper 710 und 712 ersichtlich.

Der Synchronlauf der Unwuchtkörper der oberen Gruppe wird durch eine "hydraulische Welle" gewährleistet. Hierzu sind die Zahnkränze der Unwuchtkörper 708, 712, 714 über die Zahnräder 734, 736, 738 mit Hydraulikmotoren 702, 704, 706 gekuppelt. Der Hydraulikmotor 704 verfügt über ein doppelt so hohes Schluckvolumen wie die beiden anderen Hydraulikmotoren und arbeitet im Normalfall als Pumpe.

Die Synchronisation zwischen den Unwuchtkörpern der oberen Gruppe und der unteren Gruppe erfolgt automatisch durch die an den Unwuchtkörpern der oberen Gruppe wirkenden Reaktionsdrehmomente MR, welche das Bestreben haben, an jedem der oberen Unwuchtkörper den gleichen Relativ-Stellwinkel β einzustellen. Die Gleichgewichtslage des Winkels β wird außerdem durch die Bedingung gewährleistet, daß am Eingang der Motoren 702 und 706 der gleiche hydraulische Druck herrscht wie am Ausgang des im Pumpenbetrieb arbeitenden Motors 704, wobei vorausgesetzt wird, daß der Motor 704 das gleiche Drehmoment entwickelt wie die beiden anderen Motoren zusammengenommen.

Mit dem hydraulischen Druck an der Stelle 740 wird der vorgegebene Relativ-Stellwinkel β nach praktisch dem gleichen Prinzip geregelt, wie es in der deutschen Patentanmeldung P 40 00 011 im Zusammenhang mit der Beschreibung der Fig. 2b unter "Betriebsversion 3" beschrieben wird. Dies betrifft auch den hydraulisch arbeitenden Regler 742 in Fig. 3. Der Regler 742 - symbolisiert durch den Rahmen 744 - umfaßt zum einen die eigentliche Reglereinheit, durch welche ein einer Druckquelle 754 entnehmbarer Eingangs-Druck entsprechend einem (den vorgeschriebenen Relativ-Stellwinkel β bestimmenden) Eingangssignal 756 in einen passenden Ausgangsdruck A1 gewandelt wird, welcher der Stelle 740 über die Leitung 758 zugeführt wird. Der Regler 742 beinhaltet außerdem noch ein auf der Basis eines Schraubgetriebes arbeitende Meßgetriebe, welches der Reglereinheit den Ist-Zustand des zu regelnden Relativ- Stellwinkels β signalisiert. Hierzu muß dem Meßgetriebe die Drehbewegung sowohl eines Unwuchtkörpers der oberen Gruppe als auch der unteren Gruppe zugeführt werden. Die Zuleitung der entsprechenden Drehbewegungen erfolgt über die Zahnräder 746, 750 bzw. der daran angeschlossenen Wellen 748, 752.

Ein mitrotierender Winkelbegrenzer 760 besteht aus einer um eine Mittenachse rotierbaren Scheibe 772 mit einer Ausnehmung, in welche die Nase einer zweiten rotierbaren Scheibe 770 eingreift. Beide Scheiben sind zur Erzeugung eines Synchronlaufens mit den Unwuchtkörpern 714 bzw. 722 mit denselben über Wellen 764 bzw. 768 und Zahnräder 762 bzw. 766 verbunden. Die Dimensionierung der Ausnehmung und der Nase kann z. B. derart gestaltet sein, daß eine Relativ-Verdrehung des Unwuchtkörpers 714 relativ zum Unwuchtkörper 722 - und damit eine entsprechende Relativ- Verdrehung der oberen und unteren Gruppe - nur innerhalb eines Relativ-Stellwinkels β = 180° erfolgen kann. Ein derartiger Winkelbegrenzer verhindert eine Unterbrechung des Synchronlaufens der oberen und unteren Gruppe bei sehr hohen Winkelbeschleunigungen, wie sie beim Anfahren und Stillsetzen der Anlage auftreten können.

Die Betriebsweise einer Vorrichtung nach Fig. 3 ist folgende:

Die Unwuchtkörper der oberen und unteren Gruppe mögen sich - angetrieben durch den Hydraulikmotor 700 - in synchroner Rotation befinden, mit der Winkelgeschwindigkeit w und in einer Relativlage mit dem Relativ-Stellwinkel β = 180°. Diese Relativlage ist eingestellt, wenn die die Fliehmomente symbolisierenden kleinen Kreise 774 mit den mit unterbrochener Linie gezeichneten kleinen Kreisen 776 zusammenfallen.

In dieser Relativlage hat die resultierende Fliehkraft FRY den Wert Null, weshalb auch die Beschleunigung a den Wert Null aufweist, womit folglich auch keine Reaktionsdrehmomente MR auftreten können. Nach der Aufschaltung eines Eingangssignals 756 für den Winkel β = 90° gibt der Regler 742 an der Stelle 740 einen hydraulischen Druck vor, welcher in den hydraulischen Motoren Drehmomente entwickelt, welche entgegengesetzt zu den sich nun entwickelnden Reaktionsdrehmomenten MR wirken. Dabei wird der bereits vorhandenen synchronen Drehbewegung der Unwuchtkörper eine Zusatz-Drehbewegung mit einem Drehwinkel von 90° überlagert, derart, daß sich die Unwuchtkörper 710 und 714 in Richtung der jeweils zugeordneten Winkelgeschwindigkeit w verstellen.

Die sich überlagernde Zusatz-Drehbewegung wird nach Erreichen des vorgeschriebenen Relativ-Stellwinkels β = 90° durch den Regler 742 wieder beendet. Der Verstellvorgang kann natürlich auch für beliebige andere Winkelwerte von β und in umgekehrter Richtung durchgeführt werden. Als Besonderheit erkennt man, daß nur gegenläufige Reaktionsdrehmomente MR der oberen Gruppe gegeneinander abgestützt werden, wobei - etwa im Vergleich zu Fig. 2a bis 2e - auch nur die Hälfte des ansonsten abzustützenden Betrages von Drehmomenten aufzubringen und zu übertragen ist.

Die Entstehung und Wirkung von Reaktionsdrehmomenten MR in einer Anordnung gemäß der Fig. 3 wird genauer erläutert anhand der Fig. 4a bis 4e.

In den Fig. 4a bis 4e sind nur noch die 8 Unwuchtkörper der Schwingungserregervorrichtung nach der Fig. 3 dargestellt. Die Darstellung geschieht analog zu der Darstellungsweise in den Fig. 2a bis 2e, die auch zum Vergleich herangezogen werden sollen.

Die Kreise 800 bis 814 stellen die mit Zahnkränzen versehenen Unwuchtkörper dar, die um in den Kreismittelpunkten durch Kreuze gekennzeichneten Drehachsen 816 drehbar sein sollen. Die über Hebelarme 818 mit den Drehachsen 816 verbundenen kleinen Kreise 820 sollen die Wirkrichtung der Fliehkraft-Vektoren der einzelnen Unwuchtkörper kennzeichnen.

Die mit w bezeichneten Pfeile zeigen die Winkelgeschwindigkeiten und die Drehrichtungen für die Drehung der Unwuchtkörper zur Erzeugung der Fliehkräfte.

Die mit MR bezeichneten Pfeile zeigen an, wo Reaktionsdrehmomente MR auftreten und in welcher Richtung sie wirken.

Fig. 4a gibt eine Relativlage der Unwuchtkörper wieder, bei welcher ein Relativ-Stellwinkel β = 180° eingestellt ist und bei welcher die Fliehkraft-Vektoren der beiden Gruppen in entgegengesetzte Richtungen weisen. Aus dieser Ausgangsstellung heraus wird eine in Fig. 4b wiedergegebene Verstellung des Relativ-Stellwinkels β auf 90° vorgenommen, wie sie bereits für Fig. 3 beschrieben wurde. Ab Fig. 4b soll nur noch eine Synchrondrehung der Unwuchtkörper ohne Verstellung des Winkels β erfolgen, wobei von Figur zu Figur die neue Relativlage der Fliehkraft-Vektoren nach jeweils einer gemeinsam in Richtung der Pfeile erfolgten 1/4-Umdrehung gezeigt wird. Ob und wo Reaktionsdrehmomente MR auftreten, kann den zu Fig. 1 gegebenen Erläuterungen entnommen werden. Bemerkenswert bezüglich der Reaktionsdrehmomente MR sind folgende Feststellungen:

• (a) Die Reaktionsdrehmomente MR der oberen Gruppe weisen in jeder Untergruppe den gleichen Drehsinn auf (welcher auch nach einer 180°-Drehung erhalten bleibt). Der Drehsinn der beiden Untergruppen ist gegenläufig. Diese Erscheinungen stehen im Gegensatz zu den entsprechenden Kriterien in Fig. 2.
• (b) Bei der unteren Gruppe tritt in keiner Phase ein Reaktionsdrehmoment MR auf, anders, als dies in Fig. 2c und 2e der Fall ist. Zu erklären ist diese Erscheinung durch den in den Fig. 4c und 4e ersichtlichen Effekt, daß sich die Fliehkraft-Vektoren der oberen Reihe in diesen Phasen gegenseitig aufheben. Dieser Effekt tritt nachweislich für die Drehphasen gemäß den Fig. 4c und 4e auch dann auf, wenn der Relativ-Stellwinkel β einen anderen Wert als 90° aufweist.

Der zuletzt beschriebene Effekt ist eine wichtige Voraussetzung für die Funktionsfähigkeit der Schwingungserregervorrichtung nach Fig. 3. Würde nämlich an der unteren Gruppe ein stets in einer Drehrichtung wirkendes größeres Reaktionsdrehmoment MR auftreten, so könnte die Selbstsynchronisierung der oberen Gruppe mit der unteren in Frage gestellt sein.

Die zuvor unter (a) und (b) getroffenen Feststellungen kennzeichnen eigentlich nur die Symptome der erfinderischen Lösung, deren technische Lehre in den unabhängigen Ansprüchen zum Ausdruck kommt.

Die allgemeine Erklärung für die Wirkungsweise und das eigentliche Wesen der Erfindung kann man wie folgt formulieren. Es wird ausgegangen von der Erkenntnis, daß die Reaktionsdrehmomente MR an den Unwuchtkörpern der einen Art im wesentlichen stets durch die jeweils auftretende resultierende Fliehkraft FRYO der anderen Art bestimmt sind, was man am besten beurteilen kann, wenn die Unwuchtkörper der einen Art eine resultierende Fliehkraft FRYU = Null aufweisen (Fig. 2c und Fig. 4c, jeweils die untere Gruppe).

Wenigstens die Größe der Reaktionsdrehmomente MR an den Unwuchtkörpern der einen Art könnte nun reduziert (oder ganz kompensiert) werden, wenn die Größe der resultierenden Fliehkräfte FRYO der Unwuchtkörper der anderen Art reduziert (oder ganz kompensiert) werden könnte. Genau diese Forderung erfüllt eine Anordnung der Unwuchtkörper nach der Erfindung, indem dabei bei der Einstellung eines vom Wert β=0° oder β=180° abweichenden Relativ-Stellwinkels β (z. B. = 90°) in jeder Umlauf- Phase die resultierende Fliehkraft FRYO stets kleiner ist als die maximal mögliche und wobei in der speziellen Phase "FRYU = 0" (wo man den Maximalwert für MR zu erwarten hat) die resultierende Fliehkraft FRYO sogar ebenfalls den Wert Null annehmen kann (man vergleiche Fig. 2c mit Fig. 4c).

Gleichzeitig erfüllt eine Anordnung nach der Erfindung die notwendige Bedingung, daß in den Ausnahmefällen β 0° und β = 180° die resultierende Fliehkraft FRYO doch den maximal möglichen Wert annimmt, was der gestellten Aufgabe nicht widerspricht, da für β = 0° oder β = 180° die Reaktionsdrehmomente MR ohnehin immer den Wert Null aufweisen.

Die Erfindung beschreitet also den speziellen Weg, die Reaktionsdrehmomente MR in ihrer möglichen Maximal-Größe erst gar nicht entstehen zu lassen, anstatt eines solchen, evtl. auch gangbaren Weges, die Wirkung der in ihrer maximalen Größe entstandenen Reaktionsdrehmomente MR durch geschickte getriebetechnische Anordnung von Getriebegliedern der Vorrichtung im Sinne einer gegenseitigen Aufhebung zu mindern.

Es ist noch anzumerken, daß das erfinderische Prinzip auch bereits mit lediglich 4 Unwuchtkörpern praktiziert werden kann, etwa mit 708 + 716 + 718 in Fig. 3. Dabei wäre lediglich von Nachteil, daß die Schwingungserregung nicht mehr nur in einer Richtung erfolgen würde. Sofern man eine Vorrichtung mit einer Schwingungserregung lediglich in Richtung des Doppelpfeiles 778 errichten will, muß die Gruppierung der zuvor benannten Unwuchtkörper in doppelter Ausführung - und zwar spiegelbildlich angeordnet - vorhanden sein.

In Fig. 5 wird eine Schwingungserregervorrichtung gezeigt, bei der im Vergleich zu derjenigen nach Fig. 3 lediglich der hydraulische Stellantrieb durch einen rein mechanisch arbeitenden Stellantrieb ersetzt ist und bei der der Regler 742 und der Winkelbegrenzer 760 entfallen ist. Außerdem ist die obere Gruppe der Unwuchtkörper andersartig angeordnet, derart, daß die beiden Unwuchtkörper 710 und 712 bzw. 708 und 714 aus Fig. 3 nun den beiden Unwuchtkörpern 810 und 812 bzw. 808 und 814 in Fig. 5 entsprechen, wobei die beiden letzteren zusätzlich mittels zweier Zahnräder 804, 806 zwangssynchronisiert sind.

Diese Zwangssynchronisation ermöglicht einen vereinfachten Stellantrieb (für die Verstellung des Relativ-Stellwinkels β), welcher aus den Zahnrädern 824, 826 und 828, den Wellen 832 und 834 und dem Verstellgetriebe 830 besteht.

Das schematisch dargestellte Verstellgetriebe 830 kann z. B. ähnlich arbeiten wie das aus der DE-PS 32 39 266 bekannt gewordene Verstellgetriebe, in dem es bei seiner Betätigung durch die translatorische Verlagerung eines nicht dargestellten Eingangsorgans um einen bestimmten Betrag an den über die Wellen 832 bzw. 834 angeschlossenen Zahnrädern 826 bzw. 828 eine entsprechende Winkelverstellung in Richtung der Pfeile 836 bzw. 838 bewirkt.

Die Synchronisation der Drehbewegung der Unwuchtkörper 808 bis 814 mit der Drehbewegung der Unwuchtkörper 816 bis 822 soll unter Inanspruchnahme der an den Unwuchtkörpern 808 bis 814 auftretenden Reaktionsdrehmomente MR geschehen, ähnlich, wie es in Fig. 3 beschrieben wurde. Der Arbeitsantrieb auf die untere Gruppe von Unwuchtkörpern geschieht, ähnlich wie in Fig. 3, lediglich mit dem Unterschied, daß der Hydraulikmotor 802 konzentrisch zum Antriebszahnrad 800 angeordnet ist.

Die Laufrichtung der Unwuchtkörper ist die gleiche wie in Fig. 3 und durch Pfeile w gekennzeichnet. Die Laufrichtung der Zahnräder 824, 826, 828 ist mit Pfeilen wz markiert.

Ein Verstellvorgang zur Veränderung des Relativ- Stellwinkels β von 180° auf 90° läuft z. B. wie folgt ab:
In der Stellung β = 180° befinden sich die die Richtung der Fliehkraft-Vektoren kennzeichnenden kleinen Kreise 840 in der Position der Kreise 842. Die Unwuchtkörper bzw. Zahnräder laufen mit den Winkelgeschwindigkeiten w bzw. wz um. Das Verstellgetriebe 830 läuft mit den Zahnrädern 826 und 828 in gleicher Drehrichtung mit um. Durch die Verstellbetätigung des Verstellgetriebes 830 wird den Zahnrädern 826 bzw. 828 eine zusätzliche Verstelldrehbewegung in Richtung der Pfeile 836 bzw. 838 überlagert. Diese überlagerte Drehbewegung teilt sich den Unwuchtkörpern 808, 814 bzw. 810, 812 mit und bewirkt an den Unwuchtkörpern 808 bzw. 810 eine Verstellung der Fliehkraft-Vektoren in Richtung der Pfeile 848 bzw. 844 in die gezeichnete Position. Dabei erfolgt die Verstellung in einem Falle in Richtung der Drehrichtung w.

Anstelle des mechanischen Verstellgetriebes 830 könnte in Fig. 5 auch ein hydraulischer Stellantrieb mit zwei gleichgroßen Hydraulikmotoren eingesetzt werden. Je ein Hydraulikmotor wäre dann in eine Drehverbindung mit Zahnrad 824 bzw. 828 zu bringen. Bei den in Reihe zu schaltenden Hydraulikmotoren würde dann einer als Motor und der andere als Pumpe betrieben, wobei die Einspeisung eines zusätzlichen Druckes für die Verstellung des Relativ-Stellwinkels β - ähnlich wie in Fig. 3 - zwischen Pumpenausgang und Motoreingang zu erfolgen hätte.

Erwähnenswert sind auch folgende mögliche Weiterbildungen der bisher in den Fig. 3 und 5 vorgestellten Ausführungsbeispiele der Erfindung:

In den Anordnungen der Fig. 3 und 5 weisen die übereinanderliegenden Unwuchtkörper erster und zweiter Art jeweils dieselbe Laufrichtung auf. Dieser Umstand kann vorteilhaft dazu genutzt werden, die Fliehmomente beider Unwuchtkörper auf einer gemeinsamen Achse anzuordnen, und zwar bevorzugt derart, daß bei einer zweifach gelagerten Achse gleichgroße Lagerkräfte auftreten. Als besonderer Vorteil ergibt sich bei dieser Anordnung, daß die Lager in dem Maße entlastet werden, wie sich die Fliehkräfte gegeneinander aufheben.

Zur Erzeugung sehr großer resultierender Fliehkräfte kann es vorteilhaft sein, die gesamte Gruppierung von 8 Unwuchtkörpern mehrfach anzuordnen, und zwar wahlweise hintereinander, übereinander oder nebeneinander. Die Einzel-Gruppierungen werden dabei zweckmäßigerweise über Wellen oder Zahnräder synchronisiert.

Bei der praktischen Anwendung von Schwingungserregervorrichtungen kann es leicht zu Überbeanspruchungen der Getriebe- und Lagerteile kommen, wenn die Vorrichtung bei hoher Schwingamplitude - was gleichzusetzen ist mit einem großen resultierenden Fliehmoment - mit dem Rammgut auf harten Grund aufsetzt. Eine schnelle Entlastung kann in diesem Falle durch eine schnelle Reduktion des resultierenden Fliehmomentes erreicht werden, wozu man vorteilhafterweise die Reaktionsdrehmomente HR selbst nutzen kann, da dieselben stets bestrebt sind, das Gesamt-Fliehmoment zu reduzieren. Im einfachsten Falle ist hierfür bei hydraulischen Stellantrieben eine Reduzierung des hydraulischen Druckes (an der Stelle 740 in Fig. 3) vorzusehen, welche vorzugsweise automatisch beim Auftreten von über einer bestimmten Schwelle liegenden Druckspitzen in Gang gesetzt wird.

Claims (22)

1. Vorrichtung zur Schwingungserregung mit den folgenden Merkmalen:

• a) Die Vorrichtung weist wenigstens 2 Paare von zur Drehung mit beliebigen Drehwinkeln um ihnen zugeordnete Drehachsen antreibbaren Unwuchtkörpern erster und zweiter Art auf,
• b) die Größe und/oder die Wirkrichtung der resultierenden Erreger-Beschleunigung wenigstens der zwei Paare ist bezüglich der zwischen den Unwuchtkörpern erster und zweiter Art in einer bestimmten Grundstellung definierbaren Relativ-Drehwinkel durch Einwirkung von Verstell-Drehmomenten um einen Relativ-Stellwinkel (β) verstellbar,
• c) wenigstens ein Teil der Unwuchtkörper ist insbesondere zur Abgabe von Schwingungsenergie von der Vorrichtung nach außen über einen Arbeitsantrieb angetrieben,
• d) der Ablauf der Drehbewegungen der Unwuchtkörper erfolgt - abgesehen von der Verstelldrehbewegung - mit der gleichen Drehfrequenz.
• e) die Verstellung der Relativ-Stellwinkel (β) erfolgt über einen oder mehrere Stellantriebe,

dadurch gekennzeichnet, daß - bezogen auf eine bestimmte Größe der resultierenden Erreger-Beschleunigung - eine Minderung der maximal möglichen Summe der skalaren Anteile der Reaktionsdrehmomente aller Unwuchtkörper oder eine Minderung der über eine Unwuchtkörper- Umdrehung gemittelten maximal möglichen Summe der skalaren Anteile der Reaktionsdrehmomente aller Unwuchtkörper bewirkt ist durch die Herstellung einer besonderen Lage-Kombination der Vektor-Lage der Fliehkräfte der einzelnen Unwuchtkörper, bezogen auf einen beliebigen Bezugs- Drehwinkel einer Bezugs-Drehachse.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die besondere Lage- Kombination abweichend ist von derjenigen, bei welcher die maximal mögliche Summe der skalaren Anteile der Reaktionsdrehmomente aller Unwuchtkörper erreicht ist.

3. Vorrichtung nach dem Oberbegriff von Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine erste Gruppe von umlaufenden Unwuchtkörpern der einen Art (716, 718, 720, 722) von einer zweiten Gruppe von umlaufenden Unwuchtkörpern der anderen Art (708, 710, 712, 714) unterscheidbar ist, daß zwecks Konstanthaltung des Relativ-Stellwinkels (β) bei Drehung der Unwuchtkörper eine Abstützung von Reaktionsdrehmomenten durch von dem Stellantrieb (den Stellantrieben) 702, 704, 706 erzeugte Gegendrehmomente vorgenommen ist, und daß die Abstützung von Reaktionsdrehmomenten nur für Unwuchtkörper der zweiten Gruppe vorgesehen ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine erste Gruppe von umlaufenden Unwuchtkörpern der einen Art (716, 718, 720, 722) von einer zweiten Gruppe von umlaufenden Unwuchtkörpern der anderen Art (708, 710, 712, 714) unterscheidbar ist, daß zwecks Konstanthaltung des Relativ-Stellwinkels (β) bei Drehung der Unwuchtkörper eine Abstützung von Reaktionsdrehmomenten durch von dem Stellantrieb (den Stellantrieben) (702, 704, 706) erzeugte Gegendrehmomente vorgenommen ist, und daß die Abstützung von Reaktionsdrehmomenten nur für Unwuchtkörper der zweiten Gruppe vorgesehen ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei beliebigen Größen von einstellbaren Relativ-Stellwinkeln (β) die Lage-Kombination der Lage der Fliehkraft-Vektoren der Unwuchtkörper der ersten Gruppe (716, 718, 720, 722) gleichbleibend ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Lagen-Kombination der Lage der Fliehkraft-Vektoren der ersten Gruppe (716, 718, 720, 722) bei welcher alle Fliehkraft-Vektoren senkrecht zur Schwingungsrichtung des Vorrichtungsgestells ausgerichtet sind, die resultierende Fliehkraft der Fliehkraft-Vektoren aller Unwuchtkörper der zweiten Gruppe (708, 710, 712, 714) den Wert Null hat.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens die zweite Gruppe wenigstens 4 Unwuchtkörper (708, 710, 712, 714) aufweist, mit einer Lagen- Kombination der Fliehkraft-Vektoren derart, daß eine resultierende Erreger-Beschleunigung nur für die Schwingungserzeugung in vorgegebener Richtung bewirkt ist, wobei die resultierende Fliehkraft aller Fliehkraft- Vektoren in einer Richtung senkrecht zur Schwingungsrichtung (778) stets den Wert Null hat.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Gruppe in eine linke Untergruppe mit zwei Unwuchtkörpern (708, 710) und in eine rechte Untergruppe mit zwei Unwuchtkörpern (712, 714) unterscheidbar ist, wobei die Unwuchtkörper eine Untergruppe einerseits zur Veränderung des Relativ-Stellwinkels (β) in gleichgerichteter Drehrichtung verstellbar sind und andererseits in entgegengesetzter Drehrichtung zur Erzeugung der Fliehkräfte zum Umlauf antreibbar sind.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, Reaktionsdrehmomente der Unwuchtkörper eine Untergruppe (708, 710/712, 714) in gleicher Drehrichtung, die Reaktionsdrehmomente der Unwuchtkörper unterschiedlicher Untergruppen jedoch in entgegengesetzter Drehrichtung wirksam sind.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens für die zweite Gruppe von umlaufenden Unwuchtkörpern eine Vielzahl von mehr als 4 Unwuchtkörpern vorgesehen ist, mit einer Anordnung derart, daß die Unwuchten einer Untergruppe mehrfach vorhanden sind und/oder, daß die Untergruppen selbst zweifach oder mehrfach vorhanden sind.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß als Stellantrieb für die Verstellung des Relativ-Stellwinkels (β) und für die Erzeugung von Gegendrehmomenten zur Abstützung der Reaktionsdrehmomente wenigstens zwei Hydromaschinen (702, 704) vorgesehen sind, von denen die eine als Pumpe (704) ein Gegendrehmoment aufnimmt und die andere als Motor (702) ein Gegendrehmoment abgibt.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der fluidische Ausgang der Pumpe (Pumpen) (704) auf den fluidischen Eingang des Motors (der Motoren) (702) geschaltet ist und daß der zwischen Ausgang und Eingang herrschende fluidische Druck zwecks Beeinflussung des Relativ-Stellwinkels (β) durch einen Regler (742) regelbar ist.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß als Stellantriebe für die Verstellung des Relativ- Stellwinkels (β) und für die Erzeugung von Gegendrehmomenten zur Abstützung der Reaktionsdrehmomente ein mechanisch arbeitendes Stellgetriebe (830) vorgesehen ist, beispielsweise in der Ausführungsform, bei welcher eine translatorische Verschiebebewegung über einen Schraubtrieb in eine Drehbewegung umgeformt ist.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß paarweise zusammengehörige Unwuchtkörper (708, 716) auf einer Welle angeordnet sind.

15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Unwuchtmasse der Unwuchtkörper der einen Art je zur Hälfte auf zwei getrennte Körper aufgeteilt ist, welche Körper zwecks Erzielung einer symmetrischen Belastung der beiden Wellen-Lagerstellen auf der Welle beidseitig zum Unwuchtkörper der anderen Art angeordnet sind, und wobei alle Unwuchtkörper bei ihrer der Fliehkrafterzeugung dienenden Drehung in gleicher Drehrichtung angetrieben sind.

16. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Größe des Relativ-Stellwinkels (β) während der Drehung der Unwuchtkörper verstellbar ist.

17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Relativ- Stellwinkel (β) als Relativlage der Fliehkraft-Vektoren der zweiten Gruppe von umlaufenden Unwuchtkörpern (708, 710, 712, 714) der einen Art relativ zu den Fliehkraft- Vektoren der ersten Gruppe von umlaufenden Unwuchtkörpern (716, 718, 720, 722) der anderen Art in Abhängigkeit vom Meßergebnis eines zweiteiligen Meßgetriebes (744) für den Relativ-Stellwinkel (β) geregelt ist, wobei jeweils ein Teil des Meßgetriebes mit den Unwuchtkörpern der ersten bzw. zweiten Gruppe synchron umlaufend ist und wobei der Differenz-Drehwinkel zwischen beiden Meßgetriebe- Teilen in ein Steuersignal, vorzugsweise in die analoge translatorische Wegverschiebung eines hydraulischen Regelorganes umgewandelt ist.

18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Relativ- Stellwinkel (β) begrenzt ist - vorzugsweise zwischen den Grenzen β = 0° und β = 180° - und daß wenigstens eine der Grenzen durch einen Begrenzungsanschlag (770/772) verkörpert ist.

19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Reaktionsdrehmomente (MR) auf mitumlaufende Bauteile mit einem bestimmten polaren Massenträgheitsmoment einwirken, durch deren Mitwirkung die Reaktionsdrehmomente bezüglich ihrer Größe und/oder ihres zeitlichen Verlaufes beeinflußt sind, und wobei die von den Stellantrieben zur Aufrechterhaltung eines vorgegebenen Relativ-Stellwinkels (β) zu entwickelnden Gegendrehmomente den beeinflußten Reaktionsdrehmomenten angepaßt sind.

20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 oder 12, gekennzeichnet durch eine Sicherungseinrichtung zur schnellen Reduktion der resultierenden Erreger-Beschleunigung, derart, daß eine Druckreduzierung zwischen dem fluidischen Ausgang des als Pumpe wirkenden Hydraulikmotors (704) und dem fluidischen Eingang des als Motor wirkenden Hydraulikmotors (702, 706) vorgesehen ist.

21. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Sicherungseinrichtung automatisch aktiviert ist beim Überschreiten eines Schwellenwertes eines hydraulischen Druckes.