DE4445151C2 - Rüttler - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Rüttler gemäß dem Oberbe­ griff des Anspruches 1.

Ein derartiger Rüttler ist in der DE 42 11 284 C1, Fig. 1 bis 4 und zugehörigem Text offenbart. Er wird durch einen mechanischen Antrieb angetrieben. Bei derartigen Rüttlern erfolgt dann eine zwangsweise Kopplung der Unwucht­ körperwellen über ein 1 : 1-Getriebe mit einstellbarem Phasenunterschied zwischen Eingangswelle und Ausgangswelle. Bei derartigen Phasenschiebergetrieben ist aber die zur Einstellung der Phase am Stellglied aufzubringende Kraft oft von der Drehzahl der Unwuchtkörper abhängig, was die Handhabung insbesondere eine präzise Steuerung der Bewegung des Rüttlers erschweren kann.

In der Fig. 7 der DE 42 11 284 C1 und zugehörigem Text ist ein anderer bekannter Rüttler angegeben. Er hat für jeden der unabhängig umlaufenden Unwuchtkörper einen zugeordneten Hydraulikmotor, und diese Hydraulikmotoren werden von einer gemeinsamen Speisepumpe her mit Drucköl beaufschlagt. Die Einstellung von Phasenabweichungen zwischen den einzelnen Unwuchtkörpern erfolgt durch entsprechende Steuerung des den Hydraulikmotoren zuge­ führten Drucköles. Nun sind Hydraulikmotoren normaler­ weise teuer.

In der US-PS 4 771 645 ist ein Rüttler wiedergegeben, bei welchem die Einstellung der Phasenlage zwischen zwei Unwuchtwellen ausschließlich über einen Servomotor erfolgt. Zum Verstellen der Phasenlage wird dieser Servo­ motor durch entsprechende kurzfristige Betätigung eines Steuerventiles in der einen oder anderen Richtung ange­ trieben.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Rüttler mit einer elastisch auf einer Arbeitsplatte, die entgegengesetzt und mit gleicher Drehzahl umlaufende mit einem manuell zu beeinflussenden Verstellgetriebe miteinander gekuppelte Unwuchtkörper aufweist, abgestützten Motorplatte mit einem Antriebsmotor zum Antrieb der Unwuchtkörper und mit einem von einer Hydraulik angetriebenen Motor so zu gestalten, daß bei einem kostengünstigen Hydraulik­ antrieb für die Unwuchtkörper eine leichte manuelle Einstellbarkeit einer Phasenverschiebung der Unwucht­ körper möglich wird.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst durch einen Rüttler mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen.

Bei dem lösungsgemäßen Rüttler wird davon Gebrauch gemacht, daß die Übersetzung von der Hydraulikpumpe zum Hydraulikmotor des Vibratorantriebes konstant ist und daß unter diesen Bedingungen die Betätigungskraft bzw. das Betätigungsmoment für die Phaseneinstellung des Koppelgetriebes proportional zu demjenigen Druck ist, der in der Leitung zwischen der Hydraulikpumpe und dem Hydraulikmotor herrscht. Dadurch, daß man den auf das Stellglied des Koppelgetriebes arbeitenden Servo­ zylinder mit diesem Druck beaufschlagt, erhält man eine leichtgängige, stufenlose und drehzahlunabhängige Ein­ stellung des Phasenwinkels zwischen den Unwuchtkörpern und damit eine entsprechend leichtgängige und fein do­ sierbare Einstellung der Rüttlerbewegung.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in Unter­ ansprüchen angegeben.

Bei einem Rüttler gemäß Anspruch 2 erstrecken sich zwi­ schem der Motorplatte des Rüttlers und dem Vibrator ausschließlich hydraulische Leitungen, welche Abstands­ änderungen zwischen der Motorplatte und dem Vibrator auch im Langzeitbetrieb gut aufnehmen können.

Bei einem Rüttler gemäß Anspruch 3 sind die von Hand zur Steuerung des Vibrators aufzubringende Kräfte sehr klein, wobei man über die mit unterschiedlich großem Druck beaufschlagten Flächen des Servozylinders der Tatsache Rechnung tragen kann, daß die auf das Stellglied des Koppelgetriebes auszuübenden Kräfte in den beiden Stell­ richtungen unterschiedlich groß sind.

Nachstehend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbei­ spielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.

In dieser zeigen:

Fig. 1: eine seitliche Ansicht eines Rüttlers mit hydraulischem Antrieb;

Fig. 2: eine Aufsicht auf den Vibrator des in Fig. 2 gezeigten Rüttlers;

Fig. 3: ein Blockschaltbild der Hydraulik des Rüttlers nach den Fig. 1 und 2; und

Fig. 4: das Blockschaltbild einer abgewandelten Hydraulik für einen Rüttler gemäß Fig. 1 und 2.

Der in den Fig. 1 und 2 gezeigte Rüttler hat eine Arbeits­ platte 10, die über elastische Lagerelemente 12 eine Notorplatte 14 trägt. Auf der Notorplatte 14 sitzt eine Brennkraftmaschine 16, welche eine Hydraulikpumpe 18 antreibt. Letztere saugt aus einem Vorratsbehälter 20 an und speist über einen insgesamt mit 22 bezeichneten Steuerventilblock und Arbeitsleitungen 24, 26 einen Hydraulikmotor 28. Letzterer arbeitet auf einen von der Arbeitsplatte 10 getragenen insgesamt mit 30 bezeichneten Vibrator. Zur Steuerung der Arbeitsfrequenz der Arbeits­ platte 10 und der Fahrbewegung des Rüttlers sind an einer Deichsel 32, die an die Motorplatte 14 angelenkt ist, zwei Steuerhebel 34, 36 angebracht, die auf den Steuerventil­ block 22 arbeiten.

Wie aus Fig. 2 ersichtlich, ist der Hydraulikmotor 28 mit einer ersten Welle 38 des Vibrators 30 verbun­ den, welche über Lager 40 in Seitenwänden 42, 44 sowie einer mittleren Lagerwand 46 des Vibrators gelagert ist, welche ihrerseits von einer Vibratorgrundplatte 48 getragen sind. Die vorgenannten Wände bilden zu­ sammen mit einer Deckenwand 50 ein geschlossenes Vibra­ torgehäuse.

Die Welle 38 trägt zwei fluchtende Unwuchtkörper 52, 54, die jeweils zwischen einer der Seitenwände 42, 44 und der mittleren Lagerwand 46 umlaufen.

Beim in Fig. 2 rechts gelegenen Ende des Vibratorgehäuses ist in den Wänden 42 bis 46 eine zweite Welle 56 gelagert, welche Unwuchtkörper 58, 60 trägt.

Die beiden Wellen 38 und 56 sind durch ein Koppelgetriebe 62 verbunden, welches ein Übersetzungsverhältnis von 1 : 1 aufweist und bei dem Eingangswelle und Ausgangswelle in entgegensetzter Richtung umlaufen. Das Koppelgetriebe 62 hat ein Stellglied 64, mit welchem die Phasenlage zwischen Eingangswelle und Ausgangswelle einstellbar ist. In der Mittelstellung des Stellgliedes 64, die in Fig. 2 wiedergegeben ist, stehen die Unwuchtkörper 58, 60 exakt in horizontaler Gegenphase, so daß sich die horizontalen Komponenten der von den Unwuchtkörpern erzeugten Unwuchten herausheben, während sich die verti­ kalen Komponenten addieren. Bewegt man das Stellglied 64 in der einen oder der anderen Richtung aus der Mittel­ stellung heraus, so erhalten die erzeugten Unwuchten zusätzliche horizontale Komponenten, die zur Deichsel 32 hin oder von dieser weg, also nach vorn oder hinten gerich­ tet sind und dafür sorgen, daß sich der Rüttler nach vorn oder hinten bewegt.

Die zum Verstellen der Phasenlage auf das Stellglied 64 auszuübende Kraft ist zum einen von der Stellrichtung, zum anderen von der Drehzahl der umlaufenden Unwuchtkör­ per abhängig. Zum rein manuellen Betätigen des Stellglie­ des 64 sind so große Kräfte erforderlich, daß ein rein manuelles Steuern der Bewegung des Rüttlers schwierig wäre. Aus diesem Grunde ist mit dem Stellglied 64 das Abtriebsteil eines Servozylinders 66 verbunden, dessen Steuerung nachstehend unter Bezugnahme auf die Fig. 3 bzw. 4 näher erläutert werden wird. Falls gewünscht kann man zusätzlich zwischen dem Stellglied 64 und dem Steuer­ hebel 34 eine direkte mechanische Verbindung vorsehen, wie bei 68 schematisch angedeutet.

In Fig. 3 sind Teile des Rüttlers, die obenstehend schon beschrieben wurden, wieder mit denselben Bezugs­ zeichen versehen. Mechanische Verbindungen sind wieder durch gestrichelte Linien angedeutet.

In die mit 70 bezeichneten Antriebsverbindung zwischen der Brennkraftmaschine 16 und der Hydraulikpumpe 18 ist eine mechanische Trennkupplung 72 eingefügt, die durch einen Kupplungshebel 74 bedient wird.

Parallel zum Hydraulikmotor 28 ist eine steuerbare Dros­ sel 76 geschaltet, welche durch den Steuerhebel 36 ge­ stellt wird.

Der einfachwirkende Servozylinder 66 ist mit seiner Arbeitsöffnung über einen Druckteiler 78 mit dem Speise­ druck des Hydraulikmotors 28 beaufschlagt. Der einen vorgegebenen Bruchteil des auf ihn gegebenen Druckes an seinem Ausgang bereitstellende Drucktei­ ler 78 dient nur dazu, bei vorgegebener druckbeaufschlag­ ter Fläche des Servozylinders 66 eine einmalige Anpassung zwischen dem maximal dem Hydraulikmotor 28 aufgeprägten Speisedruck und der maximal am Stellglied 64 benötigten Servokraft zu erhalten. Kann man diese Anpassung auch durch entsprechende Wahl des Servozylinders 66 schon erfüllen, kann der Druckteiler 78 entfallen.

Da die zum Verstellen des Phasenunterschiedes zwischen der ersten Welle 38 und der zweiten Welle 56 auf das Stellglied 64 auszuübenden Kräfte von der Drehzahl der Unwuchtkörper und damit vom Speisedruck des Hydraulik­ motors 28 abhängen, erhält man mit der oben geschilder­ ten Servoeinrichtung eine leichtgängige und von der Arbeitsdrehzahl der Unwuchtkörper unabhängige Betäti­ gungskraft, die noch am Steuerhebel 34 von der Bedie­ nungsperson des Rüttlers aufgebracht werden muß.

Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 hat man keine direkte mechanische Verbindung zwischen dem Steuerhebel 34 und dem Stellglied 64 des Koppelgetriebes 62. Der Steuerhebel 34 ist direkt mit dem Stellglied eines 4/3- Steuerventiles 80 verbunden, und als Servozylinder 66 wird ein doppelt wirkender Zylinder verwendet. Dessen Arbeitsräume sind über das Steuerventil 80 mit dem Spei­ sedruck beaufschlagbar bzw. mit dem Rücklauf verbindbar. Der Servozylinder 66 hat nun unterschiedlich große druck­ beaufschlagte Flächen und auf diese Weise wird wiederum der Tatsache Rechnung getragen, daß die am Stellglied 64 benötigte Stellkraft in der einen Richtung kleiner ist als in der anderen.

Oben stehend wurde der innere Aufbau des Koppelgetriebes 62 nicht näher erläutert, da derartige Getriebe an sich bekannt sind. Anstelle von Koppelgetrieben mit linear bewegtem Stellglied 64 können auch solche mit drehbaren Stellglied verwendet werden, wobei dann der Servozylinder 66 entweder über einen Kurbelarm am drehbaren Stellglied 64 angreift oder als Servomotor ein Schwenkflügelmotor verwendet wird.

Claims (3)

1. Rüttler mit einer Arbeitsplatte (10), mit einer über elastische Lagerelemente (12) von der Arbeits­ platte (10) getragenen Motorplatte (14), mit mindestens zwei auf der Arbeitsplatte (10) drehbar gelagerten Un­ wuchtkörpern (52, 54; 58, 60), mit einem ersten Motor (28), der einen ersten (52, 54) der Unwuchtkörper (52, 54; 58, 60) antreibt, mit einem Koppelgetriebe (62), welches einen zweiten (58, 60) der Unwuchtkörper (52, 54; 58, 60) mit dem ersten Unwuchtkörper (52, 54) mit gleicher Drehzahl, entgesetztem Drehsinn und bei verti­ kaler Resultierenden aus den Unwuchten in horizontaler Gegenphase koppelt und welches ein Stellglied (64) zum Einstellen eines Phasenunterschiedes zwischen seiner Eingangswelle und seiner Ausgangswelle und dem ersten sowie zweiten Unwuchtkörper (52, 54; 58, 60) aufweist, mit einem manuell betätigbaren Steuerhebel (34), der mechanisch das Stellglied (64) zwangsläufig verstellt, mit einer auf der Motorplatte (14) angeordneten Hydrau­ likpumpe (18), die einen Hydraulikmotor (28) speist und die von einem auf der Motorplatte (14) angeordneten Antriebs­ motor (16) angetrieben wird, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Motor der Hydraulikmotor (28) ist und daß das Stellglied (64) des Koppelgetriebes (62) neben dem manuell betätigbaren Steuerhebel (34) zusätzlich auch mit dem Abtriebsteil eines Servomotors (66) gekoppelt ist, welcher mit dem Speisedruck des Hydraulikmotors (28) beaufschlagt ist und die Verstellbewegung des Stellgliedes (64) zumin­ dest in derjenigen Richtung unterstützt, in welcher dieses mit größerer Kraft bewegt werden muß.

2. Rüttler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Servomotor (66) ein doppelt wirkender Hy­ draulikzylinder ist, dessen Arbeitsräume über ein hand­ betätigtes Steuerventil (80) mit dem Speisedruck des Hydraulikmotors (28) beaufschlagbar bzw. mit einer Rück­ laufleitung verbindbar sind.

3. Rüttler nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Hydraulikzylinder (66) für die beiden Be­ wegungsrichtungen unterschiedlich große effektive druck­ beaufschlagte Flächen aufweist.