DE4439170A1 - Ram vibrator to produce harmonised vibrations - Google Patents

Ram vibrator to produce harmonised vibrations

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DE4439170A1 DE19944439170 DE4439170A DE4439170A1 DE 4439170 A1 DE4439170 A1 DE 4439170A1 DE 19944439170 DE19944439170 DE 19944439170 DE 4439170 A DE4439170 A DE 4439170A DE 4439170 A1 DE4439170 A1 DE 4439170A1
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Abstract

The vibrator system has the total maximum centrifugal moment (M) is divided into two out-of-balance body groups. The total centrifugal moment MG1 and MG2 of the two groups is distributed over three axes having three partial out-of-balance bodies. The minimal position stop is produced by the hydraulic positioning process of a hydraulic cylinder of an adjustment device to a preset third position lying between two piston end points. The adjustment of the relative position angle beta is actuated by an overlay drive (55).

Description

Die Erfindung betrifft einen Rammvibrator zur Erzeugung von gerichteten Schwingungen mittels umlaufender Unwuchtkörper, bei welchem die Größe des aus den Teil-Fliehmomenten MT der einzelnen Teil-Unwuchtkörper re­ sultierenden Gesamt-Fliehmomentes MRes verstellt werden kann. Die dabei zu benutzende Verstelltechnik beinhaltet jenes Wirkprinzip, bei welchem die Verstellung von MRes durch die Verstellung von Relativ-Stellwinkeln β erreicht wird, welche zwischen mit gleicher Rotationsgeschwindigkeit um­ laufenden Teil-Unwuchtkörpern definierbar sind. Zusätzlich soll die Gat­ tung der hier betroffenen Vibratoren dadurch gekennzeichnet sein, daß die Vibratoren mit wenigstens drei in einer Ebene parallel zur Schwingrichtung hintereinander angeordneten Unwucht-Rotationsachsen ausgestattet sind.The invention relates to a ram vibrator for generating directional vibrations by means of rotating unbalance bodies, in which the size of the total centrifugal moment M Res resulting from the partial centrifugal moments M T of the individual partial unbalance bodies can be adjusted. The adjustment technology to be used in this case includes the principle of action in which the adjustment of M Res is achieved by adjusting relative adjustment angles β, which can be defined between partial unbalance bodies running at the same rotational speed. In addition, the Gat device of the vibrators affected here should be characterized in that the vibrators are equipped with at least three unbalanced rotation axes arranged in a plane parallel to the direction of vibration.

Bei den letztgenannten Drei-Unwucht-Vibratoren verfügen bereits die nicht bezüglich des resultierenden Fliehmomentes verstellbaren einfachsten Ausführungsarten über drei anstatt üblicherweise zwei mit Teil-Fliehmo­ menten ausgestattete Unwuchtwellen. Dabei ist das maximale, resultierende Gesamt-Fliehmoment M derart aufgeteilt, daß die mittlere Welle über einen Anteil M/2 und die beiden äußeren Wellen über Anteile von je M/4 verfü­ gen.In the latter three unbalance vibrators, the simplest types of embodiment that cannot be adjusted with regard to the resulting centrifugal moment have three instead of usually two unbalanced shafts equipped with partial centrifugal moments. The maximum resulting total centrifugal moment M is divided in such a way that the middle shaft has a share of M / 2 and the two outer waves have shares of M / 4 each.

Die mit ihrer Richtung parallel zu der den drei Achsen gemeinsamen Ebene verlaufende gerichtete Schwingbewegung kommt allerdings nur dann zu­ stande, wenn die drei Teil-Unwuchtkörper derart synchronisiert sind (etwa durch ein Zahnradgetriebe), daß bei jenem Drehwinkel, bei welchem die vektorische Summe aller Teil-Fliehmomente, und damit auch die resultie­ rende Fliehkraft den Wert Null aufweist, und bei welchem die drei Teil- Fliehmomente senkrecht zur Schwingrichtung ausgerichtet sind, die beiden äußeren Teil-Fliehmomente einerseits und das mittlere Teil-Fliehmoment an­ dererseits gegensinnig ausgerichtet sind.The direction parallel to the plane common to the three axes However, only then does the directional oscillating movement take place if the three partial unbalance bodies are synchronized in this way (approx by a gear transmission) that at that angle of rotation at which the vectorial sum of all partial centrifugal moments, and thus also the result centrifugal force has the value zero, and at which the three partial Centrifugal moments are aligned perpendicular to the direction of vibration, the two external partial centrifugal moments on the one hand and the average partial centrifugal moment are aligned in opposite directions.

Durch die geschilderte Anordnung und Dimensionierung der drei Teil-Un­ wuchtkörper bedingt, ist das die mindestens 6 Lager der notwendigen drei Wellen aufnehmende Vibratorgehäuse in seiner Gestaltung funktional derart vorbestimmt, daß es über eine deutliche Längserstreckung verfügt, und zwangsläufig etwa die Gestalt eines Schuhkartons annimmt, wobei die Längserstreckung in Schwingrichtung liegt. Due to the arrangement and dimensioning of the three parts due to the balancing body, this is the at least 6 bearings of the necessary three Shaft-absorbing vibrator housing is functional in its design predetermined that it has a clear longitudinal extension, and inevitably takes the form of a shoebox, the Longitudinal extension in the direction of vibration.  

Diese Vibrator-Bauart eignet sich gut zur Kombination eines entsprechen­ den Rammvibrators mit einem als Trägereinrichtung dienenden Mäkler, wo­ bei der Schwerpunkt der überwiegend durch die Gehäusemasse definierten schwingenden "dynamischen Masse" mDyn mit gewünschter geringer Aus­ kragung relativ zur Führungsbahn des Mäklers gehalten werden kann.This type of vibrator is well suited to the combination of a corresponding vibrating ram with a leader serving as a carrier device, where at the center of gravity of the mainly defined by the housing mass vibrating "dynamic mass" m Dyn can be kept relative to the leader of the leader with the desired low projection .

Sofern bei diesen bekannten einfachen Drei-Unwucht-Vibratoren eine Ver­ änderung des resultierenden Fliehmomentes erwünscht ist, ist es bis heute notwendig, die einzelnen Teil-Fliehmomente bei stillgesetztem Vibrator von Hand zu manipulieren. Es besteht jedoch der anwenderseitige Wunsch, diese Rammvibratoren mit einer Verstelleinrichtung zu versehen, mit Hilfe derer das resultierende gesamte Fliehmoment MRes während des Drehens der Unwuchtwellen vom Wert MRes = 0 bis zum Wert MRes = M verändert werden kann.If a change in the resulting centrifugal moment is desired in these known simple three-unbalance vibrators, it is still necessary to manipulate the individual partial centrifugal moments by hand when the vibrator is stopped. However, there is a desire on the part of the user to provide these ramming vibrators with an adjusting device, by means of which the resulting total centrifugal torque M Res can be changed during the rotation of the unbalanced shafts from the value M Res = 0 to the value M Res = M.

Eine derartige Verstellbarkeit soll nach bereits heute bei andersartigen Rammvibratoren üblichen Praxisanforderungen dazu benutzt werden, eine Betriebsweise zu praktizieren, bei welcher mit dem Rammvibrator mit einer über der Resonanzfrequenz des Bodens liegenden Arbeits-Schwingfrequenz fo gearbeitet werden kann, ohne, daß es beim Durchfahren des Drehfre­ quenzbereiches zwischen der Drehfrequenz f=0 und der Drehfrequenz fo zu einer unzulässigen Resonanzanregung des Bodens kommt. Die Vermei­ dung einer Resonanzanregung beim Hoch- und Niederfahren der Drehfre­ quenz wird dadurch erreicht, daß während dieser Betriebsphase das re­ sultierende Fliehmoment auf den Wert MRes = 0 eingestellt wird, was gleichbedeutend ist mit der Verstellung des Relativ-Stellwinkels β durch die Verstelleinrichtung auf den Wert β = 0°.Such an adjustability is to be used according to the usual practical requirements already today with other types of ram vibrators to practice an operating mode in which the ram vibrator can be used with a working vibration frequency f o which is above the resonance frequency of the ground without it having to pass through the Rotational frequency range between the rotational frequency f = 0 and the rotational frequency f o leads to an inadmissible resonance excitation of the floor. The avoidance of a resonance excitation when starting and lowering the rotational frequency is achieved in that the resulting centrifugal torque is set to the value M Res = 0 during this operating phase, which is synonymous with the adjustment of the relative setting angle β by the adjusting device the value β = 0 °.

Verstelleinrichtungen zur Verstellung des resultierenden Fliehmomentes MRes von Rammvibratoren unter Benutzung des Prinzips der Verstellung von Relativ-Stellwinkeln β zwischen gemeinsam umlaufenden Teil-Fliehmo­ menten sind in den unterschiedlichsten Ausführungsarten bekannt gewor­ den, z. B. nachweislich der Druckschriften EP-PS 0 506 722 B1, DE-OS 41 18 069 A1 und DE-OS 43 01 368 A1.Adjustment devices for adjusting the resulting centrifugal moment M Res of ramming vibrators using the principle of adjusting relative setting angles β between partially rotating partial centrifugal elements have become known in a wide variety of designs, e.g. B. demonstrably the publications EP-PS 0 506 722 B1, DE-OS 41 18 069 A1 and DE-OS 43 01 368 A1.

Die durch die vorgenannten Druckschriften beschriebenen, sowie die in anderen Veröffentlichungen beschriebenen Verstelleinrichtungen sind aller­ dings sämtlich zugeschnitten auf eine andere Gattung von Richtschwin­ gern, nämlich auf solche, bei denen der nicht verstellbare Richtschwinger einfachster Bauart über zwei gleichgroße und synchron gegensinnig um­ laufende Unwuchtkörper verfügt, wobei die Richtung der gerichteten Schwingung senkrecht zu einer durch die wenigstens beiden Drehachsen legbaren Ebene steht, und wobei hierin ein wesentliches Unterscheidungs­ merkmal zur Gattung der erfindungsgemäßen Vibratoren besteht.The described by the aforementioned publications, as well as in Adjustment devices described in other publications are all However, all tailored to another genus by Richtschwin gladly, namely to those in which the non-adjustable directional rocker  simplest design over two of the same size and synchronously in opposite directions running unbalance body, the direction of which is directed Vibration perpendicular to one of the at least two axes of rotation legible level, and here is an essential distinction Characteristic to the genus of vibrators according to the invention.

An eben diesem Unterscheidungsmerkmal muß auch die Übertragbarkeit der bekannten Verstelltechniken auf einen Drei-Unwucht-Vibrator gemessen werden:The transferability of the known adjustment techniques measured on a three-unbalance vibrator will:

Bei einer Verstelleinrichtung für den Relativ-Stellwinkel β gemäß der EP- PS 0 506 722 B1 sind praktisch ein erster und ein zweiter Zwei-Wellen- Richtschwinger einfachster Bauart mit paralleler Ausrichtung der Wellen beider Richtschwinger übereinander angeordnet. Bei der Verstellung des Relativ-Stellwinkels β wird der komplette erste Zwei-Wellen-Richtschwinger gegen den kompletten zweiten Zwei-Wellen-Richtschwinger relativ um einen Verstellwinkel β verstellt. Es ergibt sich eine exakte Richtschwingung. Die Belastung der Lager bleibt (gleichbleibende Drehzahl vorausgesetzt) unab­ hängig vom eingestellten Relativ-Stellwinkel β konstant.With an adjusting device for the relative setting angle β according to the EP PS 0 506 722 B1 are practically a first and a second two-shaft The simplest directional transducer with parallel alignment of the shafts both directional swings arranged one above the other. When adjusting the Relative pitch angle β becomes the complete first two-shaft directional oscillator against the complete second two-shaft directional oscillator relatively by one Adjustment angle β adjusted. An exact directional oscillation results. The Load on the bearings remains unchanged (assuming a constant speed) depending on the set relative positioning angle β constant.

Die Teil-Unwuchtkörper jedes Zwei-Wellen-Richtschwingers sind über Zahn­ räder synchronisiert, derart, daß über diese Zahnradverbindung auch das Reaktionsdrehmoment MR und das Drehmoment für die Nutzarbeit wenig­ stens eines der Teil-Fliehmomente abgestützt werden muß. (Zur Entstehung und Wirkung des Reaktionsdrehmomentes MR siehe Erläuterungen in der erwähnten EP-PS).The partial unbalance bodies of each two-shaft directional oscillator are over tooth wheels synchronized, such that this gear connection Reaction torque MR and the torque for the useful work little at least one of the partial centrifugal moments must be supported. (To the formation and effect of the reaction torque MR see explanations in the mentioned EP-PS).

Die Übertragung dieses Verstellprinzips der Übereinander-Anordnung zweier Einfachausführungen auf einen Drei-Wellen-Vibrator ist möglich, was aber wegen der dann hintereinander liegenden 6 Wellen zu einer nicht ak­ zeptablen großen Längserstreckung des Vibratorgehäuses führt.The transfer of this adjustment principle of the stacked arrangement two simple designs on a three-shaft vibrator is possible, what but because of the 6 waves lying in a row to one not ak acceptable large longitudinal extension of the vibrator housing leads.

Die Druckschrift DE-OS 41 18 069 A1 lehrt, die Teil-Fliehmomente bzw. die sie verkörpernden Teil-Unwuchtkörper zweier einfacher Zwei-Wellen-Richt­ schwinger nebeneinander anzuordnen, und zwar derart, daß die sich ent­ sprechenden Teil-Unwuchtkörper koaxial und auf einer Welle angeordnet sind. Bei der Verstellung des Relativ-Stellwinkels β wird auch in diesem Falle der komplette erste Zwei-Wellen-Richtschwinger gegen den kompletten zweiten relativ um einen Verstellwinkel β verstellt. The publication DE-OS 41 18 069 A1 teaches the partial centrifugal moments or they embody partial unbalance bodies of two simple two-shaft alignments to arrange the vibrators next to each other, in such a way that the ent speaking part unbalance coaxial and arranged on a shaft are. When adjusting the relative setting angle β is also in this Trap the complete first two-shaft directional oscillator against the complete one second relatively adjusted by an adjustment angle β.  

Es ergibt sich in diesem Falle zwar für die Einstellung MRes= M eine echte gerichtete Schwingung, jedoch tritt mit zunehmender Verkleinerung des Wertes von MRes < M zunehmend ein Taumelmoment auf. Dieses Taumelmo­ ment kann man sich anschaulich leicht für die Einstellung MRes=0 bzw. Relativ-Stellwinkel β=0° erklären, und zwar bei jener Situation, bei welcher die Teil-Fliehmomente in Schwingrichtung ausgerichtet sind.In this case, a true directional oscillation results for the setting M Res = M, however, as the value of M Res <M decreases, a wobble moment occurs. This wobble moment can be easily explained for the setting M Res = 0 or relative setting angle β = 0 °, in the situation in which the partial centrifugal moments are aligned in the direction of vibration.

Auch in diesem Falle muß das Reaktionsdrehmoment wenigstens eines Teil- Fliehmomentes und das Drehmoment für die Nutzleistung über die Zahnrä­ der der gleichzeitig auch der Synchronisierung der beiden Teil-Unwucht­ körper eines jeden Zwei-Wellen-Richtschwingers dienenden Zahnradgetriebe übertragen werden.In this case too, the reaction torque of at least one part Centrifugal torque and the torque for the net power over the toothed wheels which also synchronizes the two partial unbalance body of each gear shaft gear serving every two-shaft directional oscillator be transmitted.

Die Übertragung des beschriebenen Verstellprinzips der Nebeneinander- Anordnung zweier Einfachausführungen eines Zwei-Wellen-Richtschwingers auf einen Drei-Wellen-Vibrator ist ebenfalls möglich. Bei Einhaltung der Verstellposition β = 0° weist die Schwingbewegung mit ihrer auf die Haupt-Schwingrichtung entfallenden Komponente ebenfalls den Wert Null auf, was auch zur gewünschten Unterdrückung der Anregung der Boden- Resonanzfrequenz führt. Das in dieser Situation auftretende Taumelmoment läßt jedoch dabei eine Schwingbewegungskomponente in Richtung der Ach­ senrichtung der Unwuchtkörper entstehen, welche sich auf den Mäkler überträgt und somit sehr unvorteilhaft wirkt.The transfer of the described adjustment principle of the side by side Arrangement of two simple versions of a two-shaft directional oscillator on a three-shaft vibrator is also possible. In compliance with the Adjustment position β = 0 ° indicates the swinging movement with the Main vibration direction omitted component also the value zero on what is also used to suppress the excitation of the ground Leads resonance frequency. The tumbling moment occurring in this situation leaves a swinging motion component in the direction of the axis direction of the unbalance body arise, which affects the leader transmits and thus looks very disadvantageous.

Der in der DE-OS 43 01 368 A1 aufgezeigte Weg verzichtet auf jegliche Momentenübertragung durch Zahnräder. Dagegen ist jeder Teil-Unwucht­ körper mit einem eigenen Stell- und Antriebsmotor versehen, von welchem das für den jeweiligen Unwuchtkörper benötigte Nutzarbeits-Drehmoment und Reaktionsdrehmoment aufgebracht wird, wozu es einer besonderen Art der Zusammenschaltung der Motoren bedarf.The route shown in DE-OS 43 01 368 A1 dispenses with any Torque transmission through gears. In contrast, every partial unbalance is body with its own actuator and drive motor, of which the useful torque required for the respective unbalance body and reaction torque is applied, for which it is of a special kind the interconnection of the motors.

Die in Fig. 2 und 3 gezeigten Zahnräder 204 und 204′ dienen lediglich ei­ ner Sicherheitsfunktion für den Fall, daß äußere Störkräfte auftreten sollten, welche größer sind als die von den Massenkräften der dynami­ schen Masse abgeleiteten und auf die Unwuchtmassen übertragenen Selbst­ synchronisierungskräfte.The gears 204 and 204 'shown in Figs. 2 and 3' serve only egg ner safety function in the event that external interference forces should occur, which are greater than those derived from the inertial forces of the dynamic mass and transferred to the unbalanced masses self-synchronization forces.

Aus Fig. 3 ist zu entnehmen, daß die den Motoren 203 (bzw. 204) zugeord­ neten Unwuchtmassen in zwei gleiche Teile 201a, 201b aufgeteilt sind, wel­ che mit einem axialen Abstand voneinander auf der Halbwelle 217 (bzw. 217′) angeordnet sind. In diesem axialen Freiraum zwischen den beiden gleichen Teilen ist eine weitere mittlere Unwuchtmasse 205 (bzw. 205′) drehbar auf der Halbwelle 217 (bzw. 217′) angebracht.From Fig. 3 it can be seen that the unbalanced masses 203 (and 204 ) assigned to the motors are divided into two equal parts 201 a, 201 b, which che with an axial distance from each other on the half shaft 217 (or 217 ') are arranged. In this axial clearance between the two same parts, a further average unbalanced mass 205 (or 205 ') is rotatably mounted on the half shaft 217 (or 217 ').

Den beiden mittleren Unwuchtmassen sind 3 besondere funktionale Eigen­ heiten zugeordnet:The two middle unbalanced masses have 3 special functional properties assigned to units:

  • - jede mittlere Unwuchtmasse 205 (205′) ist von einem eigenen Motor an­ getrieben, durch welchen auch die relative Winkellage zu den beiden glei­ chen Teilen 201a und 201b (201a′, 201b′) bestimmt wird,- Each mean unbalanced mass 205 ( 205 ') is driven by its own motor, by which the relative angular position to the two sliding parts 201 a and 201 b ( 201 a', 201 b ') is determined,
  • - die koaxiale Anordnung ist gewählt, um eine Begrenzung des Relativ- Stellwinkels β zwischen den Unwuchtmassen zweier Motoren durch mecha­ nische Anschläge überhaupt herbeiführen zu können, und- The coaxial arrangement is chosen in order to limit the relative Setting angle β between the unbalanced masses of two motors by mecha to be able to bring about attacks at all, and
  • - die Drehrichtung der mittleren Unwuchtmasse 205 (205′) und der beiden gleichen Teile 201a, 201b (201a′, 201b′) ist gleichsinnig, was durch die An­ schlagfunktion vorgegeben ist.- The direction of rotation of the unbalanced mass 205 ( 205 ') and the two identical parts 201 a, 201 b ( 201 a', 201 b ') is in the same direction, which is predetermined by the impact function.

Der in Spalte 12, Zeile 50 ff. beschriebene Vorteil einer kompletten Kraft­ entlastung der Wellenlager bei eingestelltem Wert Null für den Relativ- Stellwinkel β ist jedoch mit den zeichnerisch dargestellten Rollenlagern nicht realisierbar, weil diese Lager erfahrungsgemäß bei einer Entlastung bis unterhalb einer bestimmten Mindest-Radialkraft FR,M schnell unbrauch­ bar werden. Nachteilig ist die in Fig. 3 gezeigte Konstruktionsweise auch darin, daß die beiden Teil-Wellen 216 und 217 koaxial über zwei Wälzlager ineinander gelagert sein müssen. Mit Rücksicht auf die auftretende Bean­ spruchungsart führt dies bei einer Auslegung für dauerhaften Betrieb der Lagerung zu Dimensionierungs-Problemen.The advantage described in column 12, line 50 ff. Of a complete load relief of the shaft bearings with a set value of zero for the relative setting angle β cannot, however, be realized with the roller bearings shown in the drawing, because experience has shown that these bearings relieve pressure below a certain minimum Radial force F R, M quickly become unusable. The construction shown in FIG. 3 is also disadvantageous in that the two partial shafts 216 and 217 have to be supported one inside the other via two roller bearings. With regard to the type of stress that occurs, this leads to dimensioning problems in the case of a design for permanent operation of the bearing.

Eine Übertragbarkeit des Verstellprinzips der DE-OS 43 01 368 A1, ge­ kennzeichnet durch eine Übertragung sowohl der Verstell-Drehmomente, als auch der den Reaktionsdrehmomenten bei Konstanthaltung des Winkels β entgegenwirkenden Stell-Drehmomenten, wie auch der Nutzarbeits-Drehmo­ mente direkt vom Stell- und Antriebsmotor zum zugeordneten Unwuchtkör­ per, auf Drei-Wellen-Richtschwinger ist nicht gegeben. Dagegen spricht vor allem:A transferability of the adjustment principle of DE-OS 43 01 368 A1, ge characterized by a transmission of both the adjustment torques as also the reaction torques while keeping the angle β constant counteracting actuating torques, as well as the working torque elements directly from the actuator and drive motor to the assigned imbalance body per, on three-wave directional oscillator is not given. Against it speaks especially:

  • - Die bei einem Drei-Wellen-Richtschwinger notwendige Aufteilung der Teil- Fliehmomente mit unterschiedlichen Anteilen auf drei Wellen mit diversen daraus folgernden physikalischen Effekten und Konsequenzen, wie z. B. Di­ mensionierungsvorschriften für die einzusetzenden Motoren, - The division of the parts required for a three-shaft directional oscillator Centrifugal moments with different proportions on three shafts with various resulting physical effects and consequences, such as B. Tue. dimensioning regulations for the motors to be used,  
  • - die bisher nicht bekannten Verhaltensweisen eines Drei-Wellen-Richt­ schwingers bezüglich der Frage, ob, und wenn ja, mit welchen Effekten Reaktionsdrehmomente auftreten, sowie- the previously unknown behavior of a three-wave direction schwingers on the question of whether, and if so, with what effects Reaction torques occur, as well
  • - der Umstand, daß insgesamt 6 Stell- und Antriebsmotoren installiert werden müßten.- The fact that a total of 6 actuators and drive motors are installed should be.

Die Übertragbarkeit des Verstellprinzips ist auch dann nicht gegeben, wenn die durch den Winkel-Anschlag vorgegebenen Bedingungen nicht hingenommen werden sollen.The transferability of the adjustment principle is also not given if the conditions specified by the angle stop are not should be accepted.

Der Erfindung liegt daher die folgende Aufgabe zugrunde: Es soll eine ro­ buste und langlebige Verstelleinrichtung zur Verstellung des resultieren­ den Fliehmomentes MRes an Drei-Wellen Rammvibratoren durch Veränderung des Relativ-Stellwinkels β zwischen mehreren Teil-Unwuchtkörpern ge­ schaffen werden. Dabei sollen die vorstehend geschilderten möglichen Nachteile, wie das Auftreten von Taumelmomenten, das Auftreten von nicht exakten Richtschwingungen, das Auftreten von schädlichen Lagerbelastun­ gen und die erzwungene Ausbildung von Vibratorgehäusen mit extrem großer Längserstreckung vermieden werden, und es soll gleichzeitig die Voraussetzung für den Einsatz von Rollen-Wälzlagern geschaffen werden.The invention is therefore based on the following object: It is to create a ro bustte and durable adjusting device for adjusting the resulting centrifugal torque M Res on three-shaft ram vibrators by changing the relative setting angle β between several partial imbalance bodies. The possible disadvantages described above, such as the occurrence of wobble moments, the occurrence of inaccurate directional vibrations, the occurrence of harmful bearing loads and the forced formation of vibrator housings with an extremely large longitudinal extension, are to be avoided, and at the same time the prerequisite for the use of Roller bearings are created.

Weiterhin soll die Lösung mit ihrer mechanischen Grundstruktur dazu ge­ eignet sein, die Verstellung des Relativ-Stellwinkels β alternativ vorzuneh­ men, und zwar einerseits durch den Einsatz eines Überlagerungsgetriebes, etwa, wie in der DE-OS 41 18 069 A1 gezeigt, und andererseits durch An­ wendung von wenigstens zwei Verstell- und Antriebsmotoren, welche bei Aufrechterhaltung eines vorgegebenen Relativ-Stellwinkels β stets eine Scheinleistung umzusetzen haben, etwa, wie in der EP-PS 0 506 722 B1 definiert.Furthermore, the solution with its basic mechanical structure should do so be suitable to alternatively make the adjustment of the relative setting angle β men, on the one hand through the use of a superposition gear, about, as shown in DE-OS 41 18 069 A1, and on the other hand by An use of at least two adjustment and drive motors, which at Maintaining a predetermined relative setting angle β always one Have to implement apparent power, such as in EP-PS 0 506 722 B1 Are defined.

Die Lösung dieser Aufgabe ist durch die Lehre des Patentanspruchs 1 de­ finiert. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind durch die Un­ teransprüche beschrieben.The solution to this problem is through the teaching of claim 1 de finishes. Advantageous developments of the invention are the Un Described claims.

Das in Patentanspruch 1 enthaltene Merkmal, wonach beide Unwuchtkör­ pergruppen die gleiche Rotationsrichtung aufweisen sollen, ist durchaus nicht naheliegend. Durch die besondere Wirkungsweise eines Drei-Wellen- Richtschwingers bedingt, ergibt sich nämlich auch die Möglichkeit, die bei­ den Unwuchtkörpergruppen gegensinnig rotieren zu lassen. Dies hat sogar den Vorteil, daß sich bei einer Einstellung zur Herbeiführung einer Null- Schwingamplitude keine Probleme unzureichender Mindest-Radialkräfte für Rollenlager ergeben.The feature contained in claim 1, according to which both Unwuchtkör per groups should have the same direction of rotation not obvious. Due to the special mode of action of a three-wave Dirtschwingers conditional, there is also the possibility that at to let the unbalance body groups rotate in opposite directions. This even has  the advantage that a setting to bring about a zero Vibration amplitude no problems of insufficient minimum radial forces for Result in roller bearings.

Die Erfindung bevorzugt dennoch die alternative Lösung mit gleichsinniger Rotation der Unwuchtkörpergruppen, da hierbei in mehrfacher Hinsicht bessere Verhältnisse bezüglich der Lagerreibungsverluste herbeigeführt werden können, obwohl zusätzliche Maßnahmen zur Sicherstellung einer auf die Lager wirkenden Mindest-Radialkraft in Kauf genommen werden müs­ sen.The invention nevertheless prefers the alternative solution with the same direction Rotation of the unbalance body groups, since this is done in several ways better conditions in terms of bearing friction losses can be, although additional measures to ensure a the minimum radial force acting on the bearings must be accepted sen.

Die Weiterbildung der Erfindung gemäß Patentanspruch 2 schafft u. a. die Voraussetzung für den Einsatz von Rollenlagern, welche wegen ihrer Ei­ genschaft einer hohen Tragfähigkeit bei gleichzeitig hoher zulässiger Drehzahl bei mit ihrer Drehfrequenz oberhalb der Bodenresonanzfrequenz arbeitenden erfindungsgemäßen Rammvibratoren bevorzugt werden sollen. Der Einsatz dieser Lager setzt unabdinglich voraus, daß eine von der Tragfähigkeit des Lagers abhängige Mindest-Radialkraft FR,M als Mindest­ belastung der Lager nicht unterschritten wird. Bei nicht bezüglich des re­ sultierenden Fliehmomentes geregelten Vibratoren und bei anderen Ein­ satzfällen dieser Lager, wo ausreichende Wellengewichte oder andere Bela­ stungen immer vorhanden sind, spielt diese Frage keine Rolle.The development of the invention according to claim 2 creates, among other things, the prerequisite for the use of roller bearings, which should be preferred because of their egg property of a high load-bearing capacity and at the same time a high permissible speed at ramming vibrators according to the invention operating at their rotational frequency above the ground resonance frequency. The use of these bearings requires that a minimum radial force F R, M depending on the bearing capacity of the bearing is not less than the minimum load on the bearings. In the case of vibrators that are not regulated with respect to the resulting centrifugal torque and in other applications of these bearings, where sufficient shaft weights or other loads are always present, this question does not matter.

Bei Rammvibratoren sind wegen der mit geringen Massen (Gewichten) er­ zeugten hohen Fliehkräfte und wegen der daher einzusetzenden Lager mit hohen Tragzahlen die von den Lagern getragenen Gewichtskräfte von Wel­ len und Zahnrädern bei weitem nicht ausreichend, um die Mindest-Radial­ kraft FR,M zu erzeugen. Andererseits bedeutet aber bei einer Massenauf­ teilung gemäß Anspruch 1 die Reduzierung des resultierenden Fliehmo­ mentes MRes auf den Wert Null auch, daß die fliehkraftbedingte Lagerbela­ stung den Wert Null annimmt.In ram vibrators because of the low masses (weights) he generated high centrifugal forces and because of the bearings to be used with high load ratings, the weight forces borne by the bearings of Wel len and gears are far from sufficient to the minimum radial force F R, M to create. On the other hand, however, in a mass distribution according to claim 1, the reduction of the resulting centrifugal element M Res to the value zero also means that the centrifugal bearing load assumes the value zero.

Gemäß der Lehre von Anspruch 2 wird daher für eine künstliche Mindest- Radialkraft FR,M gesorgt. Bei der alternativen Lösung, wonach vorgesehen ist, das beim praktischen Einsatz des Rammvibrators vorgesehene minimale resultierende Fliehmoment MRes nicht unter den Wert MR,M absinken zu lassen, um mit der Höhe des Wertes von MR,M noch die für FR,M benötigte Fliehkraft erzeugen zu können, greift die Erfindung auf die Erkenntnis zurück, daß bei durch MR,M erzeugten Rest-Schwingamplituden die Gefahr einer merklichen Anregung von Resonanzschwingungen des Bodens nicht mehr gegeben ist.According to the teaching of claim 2, an artificial minimum radial force F R, M is therefore provided. In the alternative solution, according to which it is provided that the minimal resulting centrifugal moment M Res provided in practical use of the ramming vibrator does not drop below the value M R, M , in order to increase the value of M R, M with that for F R, To be able to generate M required centrifugal force, the invention draws on the knowledge that with residual vibration amplitudes generated by M R, M there is no longer any danger of a noticeable excitation of resonance vibrations of the ground.

Man kann zeigen, daß man bei Einhaltung der höchsten Betriebsdrehzahl das notwendige Restfliehmoment MR,M auf etwa 5% des maximalen Fliehmo­ mentes M begrenzen kann, was auch bedeutet, daß dabei auch die Schwingamplitude AR,M = MR,M/mDyn auf 5% reduziert wird.It can be shown that if the highest operating speed is observed, the necessary residual centrifugal torque M R, M can be limited to approximately 5% of the maximum centrifugal element M, which also means that the vibration amplitude A R, M = M R, M / m Dyn is reduced to 5%.

Die dem Fachmann bekannte besondere Wirkungsweise eines Drei-Wellen- Richtvibrators ergibt eine durch den Pfeil 70 symbolisierte gerichtete Schwingung mit einer Schwingrichtung senkrecht zu den Rotationsachsen (z. B. 20) und parallel zu einer durch alle Rotationsachsen legbaren Ebene. Diese gerichtete Schwingbewegung bleibt bezüglich ihrer Schwingrichtung auch bei sämtlichen Veränderungen des resultierenden Fliehmomentes MRes konstant.The special mode of operation of a three-shaft directional vibrator known to the person skilled in the art results in a directional oscillation symbolized by arrow 70 with an oscillation direction perpendicular to the axes of rotation (for example 20 ) and parallel to a plane which can be laid through all axes of rotation. This directional oscillation movement remains constant with regard to its oscillation direction even with all changes in the resulting centrifugal moment M Res .

Die Erfindung wird anhand eines Beispiels mit Hilfe einer Zeichnung näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in schematisierter Form eine Vibratorzelle im Längsschnitt durch alle drei Unwuchtachsen mit einer Ausrüstung, welche zur Durchführung zweier unterschiedlicher Verstelltechniken geeignet ist.The invention is illustrated by an example with the help of a drawing explained. The drawing shows a schematic of a vibrator cell in the Longitudinal section through all three unbalance axes with equipment which is suitable for performing two different adjustment techniques.

Das Vibratorgehäuse 1 weist sechs Rollen-Wälzlager 2/2′; 3/3′ und 4/4′ auf, in denen die drei Unwuchtwellen 5, 6 und 7 gelagert sind. Jede Unwucht­ welle trägt je einen einteiligen Teil-Unwuchtkörper 8; 9; 10 und je einen zweiteiligen Teil-Unwuchtkörper 12/12′; 13/13′; und 14/14′, dessen Einzel­ teile Teil-Teilunwuchtkörper genannt werden. Auf jeder Unwuchtwelle ist jeweils ein Teil-Unwuchtkörper 12/12′; 13/13′; 14/14′ drehfest mit der Un­ wuchtwelle verbunden, während der jeweils andere Teil-Unwuchtkörper 8; 9; 10 mittels eines Nadellagers 15; 16; 17 relativ zur Unwuchtwelle bzw. relativ zum anderen Teil-Unwuchtkörper drehbar gelagert ist.The vibrator housing 1 has six roller bearings 2/2 '; 3/3 'and 4/4 ', in which the three unbalanced shafts 5 , 6 and 7 are mounted. Each unbalance shaft carries a one-piece part unbalance body 8 ; 9 ; 10 and each have a two-part partial unbalance body 12/12 '; 13/13 ′; and 14/14 ', the items part-part eccentric body can be mentioned. On each unbalance shaft is a partial unbalance body 12/12 '; 13/13 ′; 14/14 'rotatably connected to the Un balancing shaft, while the other part unbalance body 8 ; 9 ; 10 by means of a needle bearing 15 ; 16 ; 17 is rotatably mounted relative to the unbalanced shaft or relative to the other partial unbalanced body.

Die durch die Teil-Teilunwuchtkörper repräsentierten Fliehmomente sind an jeweils ein- und derselben Unwuchtwelle gleich groß. Setzt man die Summe aller Teil-Fliehmomente aller Teil-Unwuchtkörper = M, dann sind die Flieh­ moment-Anteile auf die Unwuchtwellen derart verteilt, daß die mittlere Un­ wuchtwelle (mittlere Achse 19) den Anteil M/2 und die beiden äußeren Un­ wuchtwellen (äußere Achsen 20; 21) Anteile von jeweils M/4 aufweisen.The centrifugal moments represented by the partial unbalance bodies are of equal magnitude on one and the same unbalanced shaft. If one sets the sum of all partial centrifugal moments of all partial unbalance bodies = M, then the centrifugal torque components are distributed over the unbalanced shafts in such a way that the average unbalanced shaft (central axis 19 ) accounts for the M / 2 component and the two outer unbalanced shafts ( outer axes 20 ; 21 ) have proportions of M / 4 each.

Die axialen Abstände der Teil-Teilunwuchtkörper sind auf jeder Unwucht­ welle derart gewählt, daß die bei der Rotation definierbaren Schwer­ punkts-Ebenen der beiden Teil-Teilunwuchtkörper in axialer Erstreckung gleichweit von der Schwerpunkts-Ebene des mittleren Teil-Unwuchtkörpers entfernt sind. Je nachdem, welche später noch zu erläuternde Betriebsweise in Frage kommt, können die Fliehmomente der Teil-Unwuchtkörper einer Unwuchtwelle gleichgroß oder ungleich groß sein.The axial distances between the partial and unbalanced bodies are on each unbalance  shaft chosen such that the gravity definable during rotation point planes of the two partial unbalanced bodies in axial extension equally far from the center of gravity level of the middle unbalance body are removed. Depending on which mode of operation will be explained later comes into question, the centrifugal moments of the partial unbalance body The unbalance shaft must be the same size or the same size.

Das gesamte maximale Fliehmoment M ist auf zwei Unwuchtkörpergruppen verteilt. Die zu einer Unwuchtkörpergruppe zugehörigen drei Teil-Un­ wuchtkörper sind auf die drei Unwuchtwellen aufgeteilt und untereinander durch einen Zahnradstrang mit den drei Zahnrädern 22/23/24 bzw. 25/26/27 verbunden bzw. synchronisiert. Die durch den Zahnradstrang vorgenommene Synchronisation der Teil-Unwuchtkörper bewirkt, daß die als Vektoren auffaßbaren Teil-Fliehmomente der äußeren Achsen stets gleichgerichtet sind, während im Vergleich hierzu das Teil-Fliehmoment der mittleren Achse genau gegensinnig ausgerichtet ist.The total maximum centrifugal moment M is distributed over two imbalance body groups. The three sub-unbalance bodies belonging to an unbalance body group are divided between the three unbalanced shafts and connected or synchronized with one another by a gear train with the three gear wheels 22/23/24 or 25/26/27 . The synchronization of the partial unbalance bodies carried out by the gear train causes the partial centrifugal moments of the outer axes, which can be understood as vectors, to always be rectified, while in comparison the partial centrifugal moment of the central axis is aligned in exactly the opposite direction.

Die drehfesten Verbindungen zwischen Zahnrädern und Unwuchtkörpern einerseits bzw. zwischen Unwuchtkörpern und Unwuchtwellen andererseits sind durch Strich-Punkt-Linien 30 bzw. 32 angedeutet.The rotationally fixed connections between gear wheels and unbalanced bodies on the one hand and between unbalanced bodies and unbalanced shafts on the other hand are indicated by dash-dot lines 30 and 32, respectively.

Die auf das Vibratorgehäuse 1 bzw. auf die gesamte, damit zusammenhän­ gende dynamische Masse mDyn einwirkende resultierende Fliehkraft FRes ist (außer von der Drehzahl) abhängig von dem als vektorielle Summe aller Teil-Fliehmomente auffaßbaren resultierenden Fliehmoment MRes. Das resul­ tierende Fliehmoment MRes kann durch eine Veränderung des Relativ- Stellwinkels β der Zahnräder beider Zahnradstränge zueinander bzw. der beiden Teil-Fliehmomente einer Unwuchtwelle zueinander in seinem Wert kontinuierlich zwischen einem Maximalwert MRes = M und einem Minimalwert verstellt werden.The resulting centrifugal force F Res acting on the vibrator housing 1 or on the entire associated dynamic mass m Dyn is (apart from the speed) dependent on the resulting centrifugal torque M Res which can be understood as a vectorial sum of all partial centrifugal moments. The resultant centrifugal torque M Res can be continuously adjusted in its value between a maximum value M Res = M and a minimum value by changing the relative setting angle β of the gears of the two gear trains to one another or the two partial centrifugal moments of an unbalanced shaft to one another.

Die mit Teil-Unwuchtkörpern verschiedener Gruppenzugehörigkeit drehfest verbundenen Unwuchtwellen 5 und 6 sind durch Hydromotoren 40 und 42 antreibbar, wobei neben der hier gezeigten Serienschaltung auch eine Par­ allelschaltung der Motoren in Frage kommt.The unbalanced shafts 5 and 6, which are connected in a rotationally fixed manner with partial unbalance bodies of different group membership, can be driven by hydraulic motors 40 and 42 , whereby in addition to the series connection shown here, a parallel connection of the motors is also possible.

In einem mittels Schrauben 50 am Vibratorgehäuse 1 befestigten Zusatzge­ häuse 61 ist in Lagern 52/53 rotierbar gelagert ein Überlagerungsgetriebe 55 vorgesehen, mit einem mit dem Zahnrad 25 des einen Zahnradstranges kämmenden Eingangs-Zahnrad 56 und mit einem mit dem Zahnrad 22 des anderen Zahnradstranges kämmenden Ausgangs-Zahnrad 57.In an additional housing 61 fastened to the vibrator housing 1 by means of screws 50 , a superposition gear 55 is rotatably supported in bearings 52/53 , with an input gear 56 meshing with the gear 25 of the one gear train and with one meshing with the gear 22 of the other gear train Output gear 57 .

Durch einen im Überlagerungsgetriebe 55 untergebrachten, über Dreh­ durchführungen 58 und 59 zweiseitig mit einem Druckfluid beaufschlagba­ ren Hydraulikkolben mit zwei mechanischen Stellungs-Endanschlägen sind in einer dem Fachmann bekannten Weise die Zahnräder 56 und 57 in ihrer relativen Winkellage auch während der Drehung des Überlagerungsgetrie­ bes verstellbar. Mit der Relativ-Verstellung der Zahnräder 56 und 57 ist gleichzeitig das resultierende Fliehmoment MRes proportional mit verstell­ bar.By accommodated in the superposition gear 55 , via rotary feedthroughs 58 and 59 bilaterally pressurized with a pressure fluid hydraulic piston with two mechanical position end stops, the gears 56 and 57 are adjustable in their relative angular position even during the rotation of the superposition gear in a manner known to the person skilled in the art . With the relative adjustment of the gears 56 and 57 , the resulting centrifugal torque M Res is proportional with adjustable bar.

Am Teil-Unwuchtkörper 8 ist eine Nase 63 angebracht, gegen welche in ei­ ner Stellung, bei welcher das resultierende Fliehmoment minimal ist, der vordere Teil eines in das Zahnrad 22 eingepreßten Anschlagbolzens 65 an­ schlägt und somit eine weitere Veränderung des Relativ-Stellwinkels β verhindert. Diese Anschlag-Funktion ist nur alternativ vorgesehen und kann entfallen, oder auch ersetzt werden durch den Stellungs-Endanschlag des in dem Überlagerungsgetriebe 55 enthaltenen Hydraulikkolbens. Die vorgesehene Anschlag-Funktion weist auch daraufhin, daß die der Erzeu­ gung der Fliehkraft dienende Rotation der Teil-Unwuchtkörper gleichsinnig ist.On the partial unbalance body 8 , a nose 63 is attached, against which, in a position in which the resulting centrifugal moment is minimal, the front part of a stop pin 65 pressed into the gear 22 strikes and thus prevents a further change in the relative setting angle β . This stop function is only provided as an alternative and can be omitted or can also be replaced by the position end stop of the hydraulic piston contained in the superposition gear 55 . The proposed stop function also indicates that the rotation of the partial unbalance body which serves to generate the centrifugal force is in the same direction.

Für die beiden anschließend zu beschreibenden, möglichen Betriebsweisen gilt das Folgende gemeinsam: Wie bereits beschrieben, sieht die Erfindung die Möglichkeit der Einstellung eines Restfliehmomentes MR,M vor, mit Hilfe dessen eine ausreichend große Mindest-Radialkraft FR,M erzeugt werden kann. Der Relativ-Stellwinkel β (z. B. β = 0°), bei welchem das Restfliehmo­ ment MR,M eingestellt ist, wird durch Herbeiführung eines "Minimalstel­ lungs-Anschlages" hergestellt.The following applies in common to the two possible operating modes to be described below: As already described, the invention provides for the possibility of setting a residual centrifugal torque M R, M , with the aid of which a sufficiently large minimum radial force F R, M can be generated. The relative setting angle β (z. B. β = 0 °), at which the residual centrifugal element M R, M is set, is produced by inducing a "minimum position stop".

Für beide Betriebsweisen kann der Minimalstellungs-Anschlag ein mechani­ scher Festanschlag sein, wie zuvor beschrieben. Alternativ kann bei bei­ den Betriebsweisen der Minimalstellungs-Anschlag aber auch durch einen mit dem Stell-Aktuator bzw. mit den Stell-Aktuatoren durchgeführten Posi­ tioniervorgang herbeigeführt werden. Bei Benutzung einer Verstelleinrich­ tung unter Mitwirkung des Überlagerungsgetriebes 55 ist dafür vorgese­ hen, daß der im Überlagerungsgetriebe vorhandene Hydraulikkolben außer in den Endstellungen noch in einer dritten vorbestimmten Position ange­ halten werden kann, was z. B. durch den Einsatz zweier Kolben bewerkstel­ ligt werden kann.For both modes of operation, the minimum position stop can be a mechanical fixed stop, as previously described. Alternatively, in the operating modes, the minimum position stop can also be brought about by a positioning operation carried out with the actuating actuator or with the actuating actuators. When using a Verstelleinrich device with the participation of the superposition gear 55 is hen hen, that the existing in the superposition gear hydraulic piston except in the end positions can still be held in a third predetermined position, which z. B. bewerkstel by using two pistons.

Betriebsweise 1Operating mode 1

Der Antrieb zur Rotation der Teil-Unwuchtkörper erfolgt durch eine geeignete, dem Fachmann bekannte hydraulische Beaufschla­ gung der beiden Hydraulikmotoren 40 und 42, die z. B. auch - wie in der Zeichnung dargestellt - hintereinander geschaltet sein können. Die in den Hydraulikmotoren umgesetzten Leistungen decken dabei den Bedarf der vom Rammvibrator abzugebenden Nutzleistung, wie auch den Bedarf für alle auftretenden Verlustleistungen.The drive for rotation of the partial unbalance body is carried out by a suitable, known to the person skilled in the art hydraulic supply of the two hydraulic motors 40 and 42 , which, for. B. also - as shown in the drawing - can be connected in series. The services implemented in the hydraulic motors cover the need for the useful power to be delivered by the ram vibrator, as well as the requirements for all power losses that occur.

Eine Veränderung des resultierenden Fliehmomentes geschieht dadurch, daß durch unterschiedliche zweiseitige Beaufschlagung des im Überlage­ rungsgetriebe 55 enthaltenen Hydraulikkolbens dieser in unterschiedliche Stellungen bewegt und damit die Zahnräder 56 und 57 in eine unter­ schiedliche relative Winkelstellung gebracht werden. Zum Anfahren einer Kolben-Endstellung oder des Anschlages 63/65 genügt es auch, den Hydraulikkolben nur über eine der Drehdurchführungen 58 oder 59 zu be­ aufschlagen.A change in the resulting centrifugal moment is done by moving the hydraulic piston contained in the overlap transmission 55 in different positions by different bilateral action and thus the gears 56 and 57 are brought into a different relative angular position. To move to a piston end position or the stop 63/65 , it is also sufficient to open the hydraulic piston only via one of the rotary unions 58 or 59 .

Betriebsweise 2Operating mode 2

Bei dieser Betriebsweise wird das Überlagerungsgetriebe 55 nicht benötigt und es wird als entfernt angenommen, indem man sich das gesamte Zusatzgehäuse 61 als von dem Vibratorgehäuse 1 entfernt vorstellt.In this mode of operation, the superposition gear 55 is not required and is assumed to be removed by imagining the entire additional housing 61 as being removed from the vibrator housing 1 .

Auch bei der Betriebsweise 2 übernehmen die Hydraulikmotoren 40 und 42 die Abdeckung der Anforderungen des Vibrators bezüglich Nutzleistung und Verlustleistung. Während bei der Betriebsweise 1 die am Zahnrad 25 abgreifbare Scheinleistung der einen Unwuchtkörpergruppe über das Überlagerungsgetriebe 55 geleitet wurde und über dessen Zahnrad 57 der anderen Unwuchtkörpergruppe (mit umgekehrtem Vorzeichen für die Rich­ tung des Drehmomentes) wieder zugeführt wurde, müssen die bei der Ein­ stellung eines Relativ- Stellwinkels 0°< β< 180° auftretenden Scheinleistungen beider Unwuchtkörpergruppen von den Hydromotoren 40 und 42 noch zu­ sätzlich aufgebracht werden. So muß der Hydromotor 40 bzw. der Hydro­ motor 42 zusätzlich noch die Scheinleistung für die den Zahnrädern 22/23/24 bzw. 25/26/27 zugeordneten Teil-Unwuchtkörper mit aufbringen.Hydraulic motors 40 and 42 also cover the requirements of the vibrator with regard to useful power and power loss in operating mode 2. While in mode 1, the apparent power tapped from the gear 25 of one unbalance body group was passed through the superposition gear 55 and via the gear 57 of the other unbalance body group (with the opposite sign for the direction of the torque) was fed back, the one must be set at a Relative setting angle 0 ° <β <180 ° apparent power of both imbalance groups can be additionally applied by the hydraulic motors 40 and 42 . Thus, the hydraulic motor 40 and the hydraulic motor 42 must additionally apply the apparent power for the gear units 22/23/24 and 25/26/27 assigned to the partial unbalance body.

Die Veränderung des Relativ-Stellwinkels β bzw. die Veränderung des re­ sultierenden Fliehmomentes MRes erfolgt in der Betriebsweise 2 dadurch, daß in einer dem Fachmann bekannten Art die Drehwinkel der beiden Hy­ dromotoren auch während der Betriebs-Rotation der Unwuchtwellen nach vorgegebenen Werten für die Relativlage beider Drehwinkel geregelt oder gesteuert werden.The change in the relative setting angle β or the change in the resulting centrifugal torque M Res takes place in operating mode 2 in that, in a manner known to the person skilled in the art, the rotation angles of the two hydraulic motors also during the operating rotation of the unbalanced shafts according to predetermined values for the Relative position of both angles of rotation can be regulated or controlled.

Bei der gezeigten Hintereinanderschaltung der Motoren kann die Beeinflus­ sung der Relativlage sehr einfach dadurch vorgenommen werden, daß man in der zwischen beiden Motoren liegenden Druckleitung durch einen Ein­ griff von außen (symbolisiert durch den Pfeil 80) den Druck beeinflußt.In the shown series connection of the motors, the influencing of the relative position can be made very simply by influencing the pressure in the pressure line between the two motors by an external grip (symbolized by arrow 80 ).

Die Herstellung eines Minimalstellungs-Anschlages kann auch hier durch Benutzung des mechanischen Anschlages 63/65 geschehen. Dies empfiehlt sich vor allem auch dann, wenn mit den gleichen (oder vergleichbaren) Anschlagorganen gleichzeitig auch ein Anschlag zur Begrenzung des für das maximale resultierende Fliehmoment MRes,max zuständigen Relativ- Stellwinkels βmax realisiert werden kann.A minimum position stop can also be produced here by using the mechanical stop 63/65 . This is particularly recommended if the same (or comparable) stop elements can also be used to limit the relative setting angle β max responsible for the maximum resulting centrifugal torque M Res, max .

Claims (11)

1. Rammvibrator mit einem auf um eine mittlere und zwei äußere Achsen rotierende Teil-Unwuchtkörper derart verteilten maximalen Fliehmoment M, daß ein Anteil von M/2 auf die mittlere Achse und ein Anteil von je M/4 auf je eine äußere Achse entfällt, welche Teil-Unwuchtkörper entspre­ chende Teil-Fliehmomente verkörpern, und von welchen Rotationsachsen wenigstens zwei eine zur Schwingrichtung parallele Ebene definieren, ge­ kennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmale,
  • - Das gesamte maximale Fliehmoment M ist auf zwei Unwuchtkörpergruppen verteilt,
  • - Die Gesamt-Fliehmomente MG,1 bzw. MG,2 jeder Unwuchtkörpergruppe sind mit die drei Teil-Fliehmomente verkörpernden drei Teil-Unwuchtkör­ pern auf drei Achsen verteilt, wobei die Teil-Unwuchtkörper einer Un­ wuchtkörpergruppe bezüglich ihres Drehwinkels mittels wenigstens je ei­ nes Zahnradstranges pro Unwuchtkörpergruppe zwangssynchronisiert sind,
  • - die Teil-Fliehmomente einer Rotationsachse unterschiedlicher Gruppen­ zugehörigkeit sind bezüglich ihrer Drehpunkte koaxial auf der Achse an­ geordnet,
  • - wenigstens bei der mittleren Achse sind die Teil-Unwuchtkörper auf der Achse derart aufgeteilt, daß der Teil-Unwuchtkörper der einen Unwucht­ körpergruppe in zwei Teil-Teilunwuchtkörper aufgeteilt ist, welche mit ei­ nem dazwischen liegenden Zwischenraum koaxial angeordnet sind, wobei in dem Zwischenraum der andere Teil-Unwuchtkörper der anderen Unwucht­ körpergruppe koaxial untergebracht ist, und wobei die beiden Teil-Teilun­ wuchtkörper einerseits und der andere Teil-Unwuchtkörper andererseits relativ zueinander verdrehbar sind.
  • - beide Unwuchtkörpergruppen weisen die gleiche Rotier-Richtung auf,
  • - die zwecks Veränderung des resultierenden Fliehmomentes MRes aller Teil-Fliehmomente durchführbare Verstellung des Relativ-Stellwinkels β ist dadurch bewirkt, daß die koaxial angeordneten Zahnräder der Zahnrads­ träge zweier unterschiedlicher Unwuchtkörpergruppen mit einem Verdreh­ winkel relativ zueinander verstellt sind.
1. ramming vibrator with a partial unbalance body rotating on a rotating middle and two outer axes such that a centrifugal moment M is distributed so that a share of M / 2 on the central axis and a share of M / 4 on each outer axis is omitted, which Partial unbalance bodies embody corresponding partial centrifugal moments, and of which axes of rotation at least two define a plane parallel to the direction of vibration, characterized by the combination of the following features,
  • The total maximum centrifugal moment M is distributed over two imbalance body groups,
  • - The total centrifugal moments M G, 1 and M G, 2 of each unbalance body group are distributed with the three partial centrifugal moments embodying three partial Unwuchtkör bodies on three axes, the partial unbalanced bodies of an unbalanced body group with respect to their angle of rotation by at least one egg n gear train are synchronized positively per imbalance body group,
  • - The partial centrifugal torques belonging to a rotation axis belonging to different groups are arranged coaxially on the axis with respect to their pivot points,
  • - At least in the middle axis, the partial unbalance bodies are divided on the axis in such a way that the partial unbalance body of the one unbalance body group is divided into two partial partial unbalance bodies, which are arranged coaxially with a space in between, with the space in the space other part-unbalance body of the other unbalance body group is housed coaxially, and the two part-part unbalance body on the one hand and the other part-unbalance body on the other hand are rotatable relative to each other.
  • - Both imbalance body groups have the same direction of rotation,
  • - The purpose of changing the resulting centrifugal torque M Res of all partial centrifugal forces feasible adjustment of the relative setting angle β is caused in that the coaxially arranged gears of the gear sluggish two different imbalance groups are adjusted relative to each other with a twist angle.
2. Rammvibrator nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmale,
  • - wenigstens bei der mittleren Achse sind die die Fliehkräfte der Teil-Un­ wuchtkörper auf das Vibratorgehäuse übertragen den Lager Rollen-Wälzla­ ger,
  • - wenigstens beim Erreichen eines Minimalstellungs-Anschlages ist wenig­ stens für die Lager der mittleren Achse eine auf die Lager wirkende Min­ dest-Radialkraft FR,M erzeugt, und zwar entweder durch die Fliehkraft ei­ nes Rest-Fliehmomentes MRes,An, < 0, oder durch eine radial über ein Hilfslager auf die Lagerwelle aufgebrachte Hilfskraft,
  • - der Minimalstellungs-Anschlag ist entweder durch mechanische Anschlag­ kräfte innerhalb der Verstelleinrichtung für die Verstellung des Relativ- Stellwinkels β oder zwischen zwei gemeinsam auf einer der Achsen rotie­ renden Bauteilen herbeigeführt oder durch von hydraulischen Drücken bei hydraulischen Positioniervorgängen erzeugten Kräften herbeigeführt.
2. ram vibrator according to claim 1, characterized by the combination of the following features,
  • - At least in the middle axis, the centrifugal forces of the unbalanced parts are transferred to the vibrator housing, the bearing roller and bearing,
  • - At least when a minimum position stop is reached, at least a minimum radial force F R, M acting on the bearings is generated for the bearings of the central axis, either by the centrifugal force of a residual centrifugal torque M Res, An , <0 , or by an auxiliary force applied radially to the bearing shaft via an auxiliary bearing,
  • - The minimum position stop is either brought about by mechanical stop forces within the adjusting device for adjusting the relative setting angle β or between two components rotating together on one of the axes, or is brought about by forces generated by hydraulic pressures during hydraulic positioning processes.
3. Rammvibrator nach Anspruch 1 in Verbindung mit Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Minimalstellungs-Anschlag durch einen hydrauli­ schen Positioniervorgang eines Hydraulikzylinders einer Verstelleinrichtung an einer zwischen zwei Kolben-Endstellungen liegenden vorbestimmten dritten Position herbeigeführt ist.3. A ram vibrator according to claim 1 in conjunction with claim 2, characterized characterized in that the minimum position stop by a hydraulic positioning process of a hydraulic cylinder of an adjusting device at a predetermined one lying between two piston end positions third position is brought about. 4. Rammvibrator nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeich­ net, daß die Verstellung des Relativ-Stellwinkels β bewirkt ist durch ein Überlagerungsgetriebe, dessen Eingang mit einem Zahnradstrang der einen Unwuchtkörpergruppe und dessen Ausgang mit einem Zahnradstrang der anderen Unwuchtkörpergruppe drehmomentübertragend verbunden ist.4. ram vibrator according to one of claims 1 to 3, characterized in net that the adjustment of the relative setting angle β is effected by a Superposition gear, the input of which with a gear train Imbalance body group and its output with a gear train other unbalance body group is connected to transmit torque. 5. Rammvibrator nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Verstellung des Relativ-Stellwinkels β bewirkt ist durch wenigstens zwei hydraulische Stell- und Antriebsmotoren, deren einer Mo­ torrotor mit einem Zahnradstrang der einen Unwuchtkörpergruppe und de­ ren anderer Motorrotor mit einem Zahnradstrang der anderen Unwuchtkör­ pergruppe drehmomentübertragend verbunden ist. 5. ram vibrator according to one of claims 1 or 2, characterized is characterized in that the adjustment of the relative setting angle β is effected by at least two hydraulic actuators and drive motors, one of which is Mo torrotor with a gear train of an imbalance group and de other motor rotor with a gear train of the other imbalance bodies per group is connected to transmit torque.   6. Rammvibrator nach Anspruch 1 in Verbindung mit Anspruch 2 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Minimalstellungs-Anschlag durch einen hydraulischen Positioniervorgang unter Mitwirkung zweier mit ihren Roto­ ren stets mitumlaufenden Stell- und Antriebsmotoren herbeigeführt ist.6. ram vibrator according to claim 1 in conjunction with claims 2 and 5, characterized in that a minimum position stop by a hydraulic positioning process with the participation of two with their Roto ren is always brought with rotating servo and drive motors. 7. Rammvibrator nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeich­ net, daß das bei Erreichen des Minimalstellungs-Anschlages eingestellte Rest-Fliehmoment MRes,An ca. 5% oder mehr des maximal vorhandenen Fliehmomentes M beträgt.7. Ramming vibrator according to one of claims 2 to 6, characterized in that the residual centrifugal torque M Res, set when the minimum position stop is reached , is approximately 5% or more of the maximum existing centrifugal torque M. 8. Rammvibrator nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeich­ net, daß die im Leerlauf des Rammvibrators bei Erreichen des Minimalstel­ lungs-Anschlages sich einstellende Rest-Schwingamplitude ca. 5% oder mehr der bei gleicher dynamischer Masse bei eingestelltem maximalen Fliehmo­ ment M sich einstellenden Schwingamplitude beträgt.8. ram vibrator according to one of claims 2 to 6, characterized in net that the idle of the ram vibrator when reaching the minimum digit residual vibration amplitude which occurs about 5% or more of the same dynamic mass with the maximum centrifugal torque set ment M is the resulting oscillation amplitude. 9. Rammvibrator nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeich­ net, daß das bei Erreichen des Minimalstellungs-Anschlages vorhandene Rest-Fliehmoment MRes,An in Abhängigkeit von der dabei gefahrenen Dreh­ zahl der Unwuchtkörper eingestellt ist.9. A ram vibrator according to any one of claims 2 to 8, characterized in that the residual centrifugal torque M Res, present when the minimum position stop is reached , is set as a function of the speed of the unbalance body driven. 10. Rammvibrator nach einem der Ansprüche 2 bis 9, dadurch gekenn­ zeichnet, daß wenigstens an der mittleren Achse das Rest-Fliehmoment MRes,An dadurch erzeugt ist, daß das Teil-Fliehmoment der einen Un­ wuchtkörpergruppe größer ist als das Teil-Fliehmoment der anderen Un­ wuchtkörpergruppe.10. Ramming vibrator according to one of claims 2 to 9, characterized in that at least on the central axis, the residual centrifugal torque M Res, is generated in that the partial centrifugal moment of a Un imbalance group is greater than the partial centrifugal torque of other unbalanced mass group. 11. Rammvibrator nach einem der voranstehenden Ansprüche 1 bis 10, da­ durch gekennzeichnet, daß das Gesamt-Fliehmoment MG,1 und MG,2 beider Unwuchtkörpergruppen zur Hälfte auf die Teil-Unwuchtkörper der mittle­ ren Achse und zu je einem Viertel auf die äußeren Achsen aufgeteilt ist.11. Ramming vibrator according to one of the preceding claims 1 to 10, characterized in that the total centrifugal moment M G, 1 and M G, 2 of both unbalance body groups half on the partial unbalance body of the central axis and one quarter each on the outer axes is divided.
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