DE69106284T2

DE69106284T2 - Vibrationsgenerator.

Info

Publication number: DE69106284T2
Application number: DE69106284T
Authority: DE
Inventors: Fubito Shimada
Original assignee: Kencho Kobe Co Ltd
Current assignee: Kencho Kobe Co Ltd
Priority date: 1990-08-30
Filing date: 1991-08-30
Publication date: 1995-08-03
Anticipated expiration: 2011-08-31
Also published as: DE69106284D1; KR940010890B1; KR920004045A; EP0473449A1; EP0473449B1; US5177386A

Description

Die Erfindung betrifft einen Schwingungserzeuger, der für eine Vibrationsramme, verschiedene Rüttler, eine Siebausrüstung u. a. verwendet wird, und insbesondere einen Schwingungserzeuger, der eine beliebige und stufenlos änderbare vibromotorische Kraft oder Amplitude durch Drehen von Exzentergewichten erzeugen kann.
Als Schwingungserzeuger, der die durch Drehen von Exzentergewichten erzeugte Zentrifugalkraft nutzt, ist aus dem von der japanischen Baumaschinenvereinigung Tokio veröffentlichten Handbuch für temporäre Stahlpfähle und deren Ausführung, Seiten 212 bis 221, ein Schwingungserzeuger bekannt, der die Grundlage des Oberbegriffs des beigefügten Anspruch 1 bildet und bei dem eine gerade Anzahl eines Paars Drehwellen mit Exzentergewichten drehbar in einem Gehäuseteil parallel zueinander gestützt und gleichzeitig treibende Räder an jeder der Drehwellen angebracht sind, damit die benachbarten Räder einen Eingriff miteinander herstellen können, so daß eine Gruppe der Drehwellen und deren andere Gruppe in entgegengesetzte Richtungen gedreht werden, um die Horizontalkomponenten der Zentrifugalkraft, die durch die an jeder der Drehwellen angebrachten Exzentergewichte erzeugt werden, auszugleichen und gleichzeitig die Vertikalkomponenten zu addieren, wodurch dem Gehäuseteil die vibromotorische Kraft durch die vorgenannten Vertikalkomponenten beispielsweise in Vertikalrichtung verliehen wird.
Bei einem derartigen Schwingungserzeuger wird der Gesamtkörper des Schwingungserzeugers in Schwingungen mit einer Frequenz als Reaktion auf die Umdrehung der Drehwellen dadurch versetzt, daß das Gehäuseteil über Federn oder Dämpfer gestützt ist. Somit kann ein Pfahl eingetrieben oder herausgezogen werden, indem der Schwingungserzeuger betätigt und gleichzeitig der Pfahl, z. B. ein Stahlblechpfahl, mit dem Gehäuseteil über eine Einspannvorrichtung gestützt wird. Möglich sind auch Misch- oder Siebarbeiten durch Einbau eines solchen Schwingungserzeugers in einen Rüttler oder eine Siebausrüstung.
Beim diesem herkömmlichen Schwingungserzeuger sind die Exzentergewichte an den Drehwellen befestigt, wodurch es schwierig ist, die vibromotorische Kraft oder Amplitude während des Betriebs beliebig abzuwandeln. Ferner ist bei einem solchen Schwingungserzeuger die notwendige Antriebskraft zum Einleiten der Exzentergewichtsdrehung aus dem Stillstand in der Anfangsphase des Betriebs extrem hoch verglichen mit der notwendigen Antriebskraft zum Drehen der Gewichte, die die erforderliche Umdrehungsgeschwindigkeit erreicht haben. Ließe sich folglich die notwendige Antriebskraft zum Drehen der Exzentergewichte aus dem Stillstand reduzieren, bevor sie auf die erforderliche Umdrehungsgeschwindigkeit gebracht werden, so dürfte es möglich sein, die Antriebskraftquelle, z. B. einen Motor, zu verkleinern und dadurch den Energieausnutzungsgrad sowie den Energieverbrauch wesentlich zu verbessern. Daher besteht ein hoher Bedarf an einem Verfahren zur Verringerung der notwendigen Antriebskraft zum Drehen der Drehwellen in der Anfangsphase des Betriebs.
Außerdem besteht beim Schwingungserzeuger, der z. B. für eine Vibrationsramme verwendet wird, die Notwendigkeit der Realisierung eines Verfahrens zur problemlosen Abwandlung der vibromotorischen Kraft oder Amplitude als Reaktion auf den Zustand des Erdreichs u. ä. an einem Standort, an dem der Pfahl eingetrieben wird, um die betriebliche Fähigkeit zum Eintreiben oder Herausziehen des Pfahls zu verbessern, oder eines Verfahrens zur Verhinderung der Resonanzerscheinungen beim Aktivieren oder Abbremsen der Schwingung.
Zur Erfüllung dieser Forderungen werden gegenwärtig mehrere Schwingungserzeuger erwogen, die zur Abwandlung der vibromotorischen Kraft oder Amplitude in der Lage sind. Bei allen erweist sich jedoch als nachteilig, daß infolge des komplizierten Aufbaus die Anzahl von Teilen groß ist, was zwangsläufig wesentlich höhere Kosten mit sich bringt.
Angesichts dieser Probleme besteht die Aufgabe der Erfindung darin, einen Schwingungserzeuger vorzusehen, der die vibromotorische Kraft oder Amplitude beliebig und stufenlos auch während des Betriebs ändern kann sowie einfach und sinnvoll aufgebaut und leicht herstellbar ist.
Erfindungsgemäß ist ein Schwingungserzeuger vorgesehen, der aufweist: eine erste Drehwelle mit einem ersten festen treibenden Rad und einem ersten festen Exzentergewicht, die beide an der ersten Drehwelle befestigt sind; dadurch gekennzeichnet, daß
die erste Drehwelle ein erstes bewegliches treibendes Rad hat, das an einem ersten beweglichen Exzentergewicht befestigt ist, das drehbar an der ersten Drehwelle angebracht ist; und daß
der Schwingungserzeuger ferner aufweist: ein Paar Phaseneinstellräder, von denen eines einen Eingriff mit dem ersten festen treibenden Rad herstellt und das andere einen direkten oder indirekten Eingriff mit dem ersten beweglichen treibenden Rad herstellt; und
eine Phasenwechseleinrichtung zum relativen Drehen eines des Paars Phaseneinstellräder gegenüber dem anderen, während der Schwingungserzeuger im Einsatz ist.
Vorzugsweise lassen sich in einem solchen erfindungsgemäßen Schwingungserzeuger verschiedene Arten von Phasenwechseleinrichtungen einsetzen. Erwogen ist beispielsweise eine Kombination aus einer Antriebseinrichtung, um die Phaseneinstellwelle zu veranlassen, zwangsweise in Axialrichtung zu verfahren, und einer Bewegungswandeleinrichtung, um die Linearbewegung der Phaseneinstellwelle in Axialrichtung in die Relativdrehung der Phaseneinstellräder umzuwandeln. Insbesondere kann eine Phasenwechseleinrichtung u. a. so aufgebaut sein, daß die Phasenwechseleinrichtung in Form einer Spiralnut oder Konvexsäule vorgesehen ist, die an zwei Stellen am Außenumfang der Phaseneinstellwelle in gegenläufigem Drehsinn sowie an den Innenumfängen des Paars Phaseneinstellräder angeordnet und mit einer Antriebseinrichtung kombiniert ist, um den konvexen Abschnitt oder konkaven Abschnitt, der gleitend in bzw. auf die Spiralnut oder Konvexsäule ein- bzw. auf gepaßt ist, und die Phaseneinstellwelle zwangsweise in Axialrichtung zu bewegen; alternativ hat der Aufbau der Phasenwechseleinrichtung einen Stift, der in Radialrichtung der Phaseneinstellwelle überstehend eingebaut ist, und einen erweiterten Vorsprung mit einem darin ausgebildeten länglichen spiralförmigen Loch zum Einpassen des Stifts, der mit mindestens einem des vorgenannten Paars Phaseneinstellräder verriegelt ist, und eine Antriebseinrichtung, um die Phaseneinstellwelle zwangsweise in Axialrichtung zu bewegen.
Als weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Schwingungserzeugers ist es ferner vorzugsweise möglich, die Phaseneinstellwelle in zwei aufgeteilte Abschnitte mit einer ersten Einstellwelle bzw. einer zweiten Einstellwelle auf zuteilen, wobei der Aufbau so angeordnet ist, daß die erste Einstellwelle relativ in Axialrichtung beweglich und relativ drehend gegenüber der zweiten Einstellwelle über eine erste Bewegungswandeleinrichtung zum Umwandeln der Linearbewegung in eine Drehbewegung gestaltet ist, und diese Bestandteile so angeordnet sind, daß sie auf der gleichen Axiallinie verfahren, um demontierbar zu sein. Bei einem derartigen Aufbau ist ein Paar Phaseneinstellräder relativ drehend gegenüber der ersten Einstellwelle und der zweiten Einstellwelle gestaltet. In diesem Fall kann der Aufbau so angeordnet sein, daß eines der Phaseneinstellräder von außen auf die erste Einstellwelle oder die zweite Einstellwelle aufgepaßt ist, um sich relativ über eine zweite Bewegungswandeleinrichtung zum Umwandeln der Linearbewegung in die Drehbewegung zu drehen; der Aufbau kann aber auch so angeordnet sein, daß das andere von ihnen von außen auf die erste Einstellwelle oder die zweite Einstellwelle aufgepaßt ist. Weiterhin kann der Aufbau so angeordnet sein, daß sowohl die erste als auch die zweite Bewegungswandeleinrichtung eingebaut sind.
Ferner ist als weitere Ausführungsform der Erfindung der Aufbau vorzugsweise so angeordnet, daß er eine hydraulische Betätigungskammer zwischen dem Außenumfang der Phaseneinstellwelle und einem der Phaseneinstellräder bildet, und durch Anordnen der Einströmung und Ausströmung von Fluid in diese bzw. aus dieser hydraulischen Betätigungskammer können diese Bestandteile als eine Phasenwechseleinrichtung funktionieren, wodurch sich die Phaseneinstellräder relativ gegenüber der Einstellwelle drehen können. In diesem Fall kann die hydraulische Betätigungskammer als Drehzylinder durch Unterteilen der hydraulischen Betätigungskammer gestaltet sein, wobei der feste Trennwandabschnitt an der Phaseneinstellwelle und der bewegliche Trennwandabschnitt an den Phaseneinstellrädern befestigt ist.
Beim Schwingungserzeuger der Erfindung mit dem vorstehend beschriebenen Aufbau wird vorzugsweise ein Paar Phaseneinstellräder relativ in gegenläufigem Sinn gedreht, indem die Phaseneinstellwelle zwangsweise in Axialrichtung bewegt oder eine zweite Einstellwelle veranlaßt wird, sich zwangsweise in Axialrichtung gegenuber einer ersten Einstellwelle zu bewegen, oder das Einströmen und Ausströmen von Fluid in eine bzw. aus einer hydraulischen Betätigungskammer erfolgt, wobei das Paar Phaseneinstellräder in einem Stück mit der Phaseneinstellwelle so gedreht wird, daß eine der Phasen gegenüber der anderen Phase relativ voreilt oder nachläuft.
Ändert sich die Phase des Paars Phaseneinstellräder auf eine solche Weise, kommt es vorzugsweise zur Erzeugung einer Phasendifferenz zwischen dem ersten und zweiten festen Exzentergewicht, die an der ersten und zweiten Drehwelle angebracht sind, auf die die Drehung eines des Paars Phaseneinstellräder übertragen wird, sowie dem ersten und zweiten beweglichen Exzentergewicht, die mit dem ersten und zweiten beweglichen treibenden Rad gekoppelt sind, auf die die Drehung des anderen des Paars Phaseneinstellräder übertragen wird. Während auf diese Weise die für jedes der Exzentergewichte erzeugte Horizontalkomponente stets abgeglichen ist, ändert sich die Summe der für jedes der Exzentergewichte erzeugten Vertikalkomponenten als Reaktion auf die Phasendifferenz zwischen dem ersten und zweiten festen Exzentergewicht sowie dem ersten und zweiten beweglichen Exzentergewicht. Dadurch wird die dem Gehäuseteil über die erste und zweite Drehwelle verliehene vibromotorische Kraft oder Amplitude veranlaßt, sich zu ändern.
Im folgenden wird die Erfindung anhand der nachfolgenden Beschreibung, die lediglich als Beispiel dient, und der beigefügten Zeichnungen verdeutlicht. Es zeigen:
Fig. 1 eine Perspektivansicht des Hauptteils einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Schwingungserzeugers;
Fig. 2 eine Querschnittansicht des Hauptteils der ersten Ausführungsform;
Fig. 3 eine Vorderansicht eines Beispiels für die Vibrationsramme, auf die der Schwingungserzeuger der Erfindung anwendbar ist;
Fig. 4 eine Veranschaulichung des Betriebs der ersten Ausführungsform;
Fig. 5 eine Veranschaulichung des Betriebs der ersten Ausführungsform;
Fig. 6 eine Schnittansicht einer zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Schwingungserzeugers;
Fig. 7 eine Perspektivansicht des Hauptteils der zweiten Ausführungsform;
Fig. 8 eine Ansicht zur Veranschaulichung des Betriebs der zweiten Ausführungsform;
Fig. 9 eine Querschnittansicht zur Veranschaulichung einer Variante der zweiten Ausführungsform;
Fig. 10 eine teilweise Schnittperspektivansicht zur Veranschaulichung der Variante der zweiten Ausführungsform;
Fig. 11 eine Schnittansicht einer dritten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Schwingungserzeugers;
Fig. 12 eine Perspektivansicht des Hauptteils der dritten Ausführungsform in aufgelösten Einzelheiten;
Fig. 13 eine Perspektivansicht des Hauptteils der dritten Ausführungsform im zusammengestellten Zustand;
Fig. 14 eine Ansicht zur Veranschaulichung des Betriebs der dritten Ausführungsform;
Fig. 15 eine Schnittansicht einer vierten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Schwingungserzeugers;
Fig. 16 eine teilweise Schnittaufsicht des Hauptteils der vierten Ausführungsform;
Fig. 17 eine Perspektivansicht des Hauptteils der vierten Ausführungsform; und
Fig. 18 eine Ansicht zur Veranschaulichung des Betriebs der vierten Ausführungsform.

Erste Ausführungsform (Fig. 1 bis 5)

Fig. 1 und 2 sind eine Perspektivansicht des Hauptteils einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Schwingungserzeugers bzw. dessen Schnittansicht. Fig. 3 ist eine Vorderansicht eines Beispiels für die Vibrationsramme, auf die die Ausführungsform von Fig. 1 und 2 anwendbar ist.
In Fig. 3 weist die Vibrationsramme 1 auf: ein Gehänge 5 mit einem Anschlagabschnitt, in den ein Haken 2, der eine durch einen Kran o. ä. genutzte Aufhängeeinrichtung darstellt, eingehakt ist; vier Führungsstangen 6, die von diesem Gehänge 5 abhängen, und einen Stoßdämpfer 7 mit einem Paar Schraubenfedern 8 und 9, die an den Stangen zusammengedrückt vertikal angebracht sind; einen Elektromotor 14, eine Antriebskraftquelle, die durch das Gehänge 5 über den Stoßdämpfer 7 gestützt ist; ein Gehäuseteil 20; einen Schwingungserzeuger 10 gemäß dieser Ausführungsform, der mit einer im Gehäuseteil 20 angeordneten Schwingungserzeugungseinheit versehen ist, einen Kraftübertragungsriemen 17, Scheiben 18 und 25 u. ä.; eine Einspannvorrichtung 12, die einen Pfahl, z. B. einen Stahlblechpfahl, haltend stützt und unterhalb des Schwingungserzeugers 10 vorgesehen ist, u. a. Diese Vibrationsramme 1 ist mit Ausnahme der vibromotorischen Krafterzeugungseinheit, die später beschrieben wird, bekannt. Die Antriebskraftquelle ist nicht auf den Elektromotor beschränkt, sondern es kann eine beliebige Einrichtung, z. B. ein Hydromotor o. ä., eingesetzt werden. Gleichzeitig kann ein geeigneter Stoßdämpfer verwendet werden, der von dem in Fig. 3 gezeigten abweicht.
Die im Gehäuseteil 20 vorgesehene vibromotorische Krafterzeugungseinheit weist gemäß Fig. 1 und gemäß Fig. 2 im Detail auf: eine erste Drehwelle 21, auf die die Antriebsdrehkraft von einem Elektromotor 14 über eine Scheibe 25 übertragen wird; eine zweite Drehwelle 22, die im wesentlichen genau neben der ersten Drehwelle 21 parallel zu ihr angeordnet ist; und eine Phaseneinstellwelle 23, die drehend unterhalb dieser ersten und zweiten Drehwelle 21 und 22 parallel zu ihnen angeordnet ist.
Obwohl sich die Phaseneinstellwelle 23 in dieser Ausführungsform beschreibungsgemäß unterhalb der ersten und zweiten Drehwelle 21 und 22 befindet, sollte leicht deutlich sein, daß sich ihre Lage nicht auf die unterhalb von diesen beschränkt, solange die Phaseneinstellwelle 23 drehend parallel zur ersten und zweiten Drehwelle 21 und 22 angeordnet ist.
Außerdem ist gemäß Fig. 2 die erste Drehwelle 21 drehend durch Seitenwände 20a und 20b des Gehäuseteils 20 über Lager 26 und 27 an ihren jeweiligen Enden gestützt, und auf diese erste Drehwelle 21 ist ein erstes treibendes Rad 31 von außen aufgepaßt und durch einen Keil 43 befestigt; gleichzeitig sind aufgeteilte erste feste Exzentergewichte 51Aa und 51Ab (ein Bezugszeichen 51A dient zur Bezeichnung der Gewichte 51Aa und 51Ab in Kombination) von außen auf gepaßt und jeweils in der Umgebung der Seitenwände 20a und 20b des Gehäuseteils 20 durch Keilnutkopplung befestigt. Ferner sind ein erstes bewegliches treibendes Rad 32 und ein erstes bewegliches Exzentergewicht 51B, das mit ihm durch einen Verbindungsstift 37 gekoppelt ist, um sich mit ihm in einem Stück zu drehen, jeweils auf die erste Drehwelle von außen über Lager 45 und 53 aufgepaßt, damit sie eine Relativdrehung durchführen können.
Überdies ist die zweite Drehwelle 22 drehend durch die Seitenwände 20a und 20b des Gehäuseteils 20 über Lager 28 und 29 gestützt, und auf diese zweite Drehwelle 22 ist ein zweites festes treibendes Rad 33 von außen aufgepaßt und durch einen Keil 44 befestigt, um einen Eingriff mit dem ersten festen treibenden Rad 31 herzustellen; gleichzeitig sind aufgeteilte zweite feste Exzentergewichte 52Aa und 52Ab (ein Bezugszeichen 52A dient zur Bezeichnung der Gewichte 52Aa und 52Ab in Kombination) von außen aufgepaßt und jeweils in der Umgebung der Seitenwände 20a und 20b des Gehäuseteils 20 durch Keilnutkopplung befestigt. Ferner sind ein zweites bewegliches treibendes Rad 34 und ein zweites bewegliches Exzentergewicht 52B, das mit ihm durch einen Verbindungsstift 38 gekoppelt ist, um sich mit ihm in einem Stück zu drehen, jeweils auf die zweite Drehwelle von außen über Lager 46 und 54 aufgepaßt, damit sie eine Relativdrehung durchführen können.
Hierbei sind die Befestigungseinrichtung für die erste und zweite Drehwelle 21 und 22 und die festen Exzentergewichte 51A und 52A oder die Befestigungseinrichtung für die ersten beweglichen treibenden Räder 32 und 34 und das erste und zweite bewegliche Exzentergewicht 51B und 52B nicht auf die hier gezeigte Keilnutkopplung bzw. den Verbindungsstift beschränkt, und es sollte deutlich sein, daß jede Einrichtung anwendbar ist, solange diese Einrichtung als zweckmäßige Befestigungseinrichtung wirken kann.
Ferner ist die Phaseneinstellwelle 23 durch die Seitenwande 20a und 20b des Gehäuseteils 20 über Lager 41 und 42 parallel zur ersten und zweiten Drehwelle 21 und 22 gestützt, um zu drehen und in Axialrichtung zu verfahren, und am Außenumfang dieser Phaseneinstellwelle 23 sind Spiralnuten 61 und 62 in einem vorbestimmten Abstand voneinander und in gegenläufigem Drehsinn vorgesehen (eine entspricht einem Rechtsgewinde und die andere einem Linksgewinde). Daneben ist als Antriebseinrichtung zum Bewegen dieser Phaseneinstellwelle 23 in Axialrichtung ein doppeltwirkender Zylinder 50 mit einem automatischen Verriegelungssystem am Wandabschnitt 20c angebaut, der für das Gehäuseteil 20 ansetzbar vorgesehen ist.
Hierbei erfolgt die Schubübertragung vom Zylinder 50 auf die Phaseneinstellwelle 23 uber ein Paar Axiallager 58, die zwischen einem Gehäusekoppler 55, angebracht am Vorderende der Kolbenstange des Zylinders 50, und einem T-Koppler 56, angebracht an einem Ende der Phaseneinstellwelle 23, vorgesehen sind. Ferner ist am anderen Ende der Phaseneinstellwelle 23 ein geeigneter Lagedetektor vorgesehen, um die Verfahrgröße der Phaseneinstellwelle 23 zu steuern. In dieser Ausführungsform ist ein Lagedetektor 60 mit Stelltransformator am wandabschnitt 20d angebaut, der für das Gehäuseteil 20 ansetzbar vorgesehen ist, und der am anderen Ende der Phaseneinstellwelle 23 angebrachte Eisenkern ist in den Detektor eingeführt. Hierbei kann aber auch ein Potentiometer zur Detektion genutzt werden.
Im Zusammenwirken mit der genannten Phaseneinstellwelle 23 sind ein erstes und zweites Phaseneinstellrad 35 und 36 angeordnet. An den Innenumfängen des ersten und zweiten Phaseneinstellrads 35 und 36 sind mehrere Paßstifte 63 bzw. 64 vorgesehen, um gleitend in die Spiralnuten 61 und 62 der Phaseneinstellwelle 23 einzupassen; und während sie drehend über Lager 47 und 48 durch Lagersättel 39 und 40 gestützt sind, die ansetzbar für das Gehäuseteil vorgesehen sind, sind diese Räder auf die Phaseneinstellwelle 23 von außen so aufgepaßt, daß das Verfahren dieser Räder in Axialrichtung eingeschränkt ist, das erste Phaseneinstellrad 35 einen Eingriff mit dem zweiten festen treibenden Rad 33 herstellt und das zweite Phaseneinstellrad 36 einen Eingriff mit dem beweglichen treibenden Rad 34 herstellt.
Hierbei sind die genannten ersten und zweiten festen Exzentergewichte 51A und 52A sowie die ersten und zweiten beweglichen Exzentergewichte 51B und 52B im wesentlichen fächerförmig mit einem Mittelwinkel von jeweils z. B. 180 Grad, und eine Dicke der ersten und zweiten festen Exzentergewichte 51A und 52A ist etwa halb so groß wie die der ersten und zweiten beweglichen Exzentergewichte 51B und 52B. Das Gewicht und die Kontur der ersten und zweiten festen Exzentergewichte 51A und 52A sowie der ersten und zweiten beweglichen Exzentergewichte 51B und 52B (mit den Stiften 37 und 38 u. a.) sind so definiert, daß ihre Exzenterbewegungen identisch sind, und ihre Lagen so bestimmt, daß sie in Links- und Rechtsrichtung ausbalanciert sind.
Kontur, Dicke u. ä. der ersten und zweiten festen Exzentergewichte 51A und 52A sowie der ersten und zweiten beweglichen Exzentergewichte 51B und 52B sind nicht auf die vorstehend genannten beschränkt, und es erübrigt sich, darauf zu verweisen, daß Gewicht und Kontur dieser Gewichte und ihre Lage auf jede Art definiert werden können, solange die Exzentermomente identisch werden und die Lage es ihnen gestattet, daß sie in Links- und Rechtsrichtung ausbalanciert sind.
Außerdem sind solche Details wie die Zähnezahl jedes der Räder 31 bis 36 sämtlich gleich, und im Eingriff der Räder läßt sich eine gleichmäßige Drehung erreichen.
Im Schwingungserzeuger 10 der Erfindung mit dem vorstehend beschriebenen Aufbau wird die Antriebsdrehkraft des Motors 14 über den Riemen 17 auf die Phaseneinstellwelle 23 nacheinander übertragen über: die erste Drehwelle 21 T das erste feste treibende Rad 31 T das zweite feste treibende Rad 33 T das erste Phaseneinstellrad 35 T den Paßstift 63 und T die Nut 61. Überdies werden die erste Drehwelle 21, die zweite Drehwelle 22 und die Phaseneinstellwelle 23 synchron gedreht, und gleichzeitig wird die Drehung der Einstellwelle 23 nacheinander übertragen auf: die Nut 62 T den Paßstift 64 T das zweite Phaseneinstellrad 36 T das zweite bewegliche treibende Rad 34 und T das erste bewegliche treibende Rad 32.
Wird hierbei die Phaseneinstellwelle 23 durch den Zylinder 50 zwangsweise in Axialrichtung bewegt, kommt es zur Drehung des ersten Phaseneinstellrads 35 und des zweiten Phaseneinstellrads 36 im gegenläufigen Sinn als Reaktion auf den Verfahrweg der Phaseneinstellwelle 23 durch die Umfangskomponenten der Spiralnuten 61 und 62, da die auf den Innenumfängen des ersten Einstellrads 35 und des zweiten Einstellrads 36 vorgesehenen Paßstifte 63 und 64 in die Spiralnuten 61 und 62 eingepaßt werden, die an zwei Stellen am Außenumfang dieser Phaseneinstellwelle in gegenläufigem Drehsinn vorgesehen sind, wobei es zum Voreilen oder Nachlaufen dieser Phasen um gleiche Winkelgrade kommt. In einem derartigen Zustand werden das erste Phaseneinstellrad 35 und das zweite Phaseneinstellrad 36 in einem Stück mit der Phaseneinstellwelle 23 gedreht.
Bei einer solchen Änderung der Phasen des ersten Phaseneinstellrads 35 und des zweiten Phaseneinstellrads 36 kommt es auch zur Änderung der Phasen der ersten und zweiten Drehwelle und des daran angebrachten ersten und zweiten festen Exzentergewichts 51A bzw. 52A um gleiche Winkelgrade. Außerdem werden das erste und zweite bewegliche treibende Rad 32 und 34 relativ gegenüber der ersten und zweiten Drehwelle 21 und 22 gedreht, wodurch die Phasen der ersten und zweiten beweglichen Exzentergewichte 51B und 52B, die mit dem ersten und zweiten beweglichen treibenden Rad 32 bzw. 34 gekoppelt sind, ebenfalls um gleiche Winkelgrade in die Gegenrichtung zu den genannten ersten und zweiten festen Gewichten 51A und 52A geändert werden. Dadurch wird bewirkt, daß sich die vibromotorische Kraft, die dem Gehäuseteil 20 über die erste und zweite Drehwelle 21 und 22 verliehen wird, ändert.
In diesem Fall sind die Horizontalkomponenten der Zentrifugalkraft abgeglichen, die für die jeweiligen, an der ersten und zweiten Drehwelle 21 und 22 angebrachten Exzentergewichte 51A, 52A, 51B und 52B erzeugt werden, und gleichzeitig werden die Vertikalkomponenten der Zentrifugalkraft addiert; und durch die so gewonnenen Vertikalkomponenten wird dem Gehäuseteil 20 die vertikale vibromotorische Kraft oder Amplitude verliehen. Beträgt nun gemäß Fig. 4A die Phasendifferenz zwischen den ersten und zweiten festen Exzentergewichten 51A und 52A sowie den ersten und zweiten beweglichen Exzentergewichten 51B und 52B, die auf der gleichen Welle angeordnet sind, 180 Grad, so sind die daraus gewinnbaren vibromotorischen Kräfte oder Amplituden abgeglichen und werden Null, was durch die Kurven a und b in Fig. 5A dargestellt ist. Wird andererseits die Phaseneinstellwelle 23 bewegt, um das erste Phaseneinstellrad 35 und das zweite Phaseneinstellrad 36 jeweils in gegenläufigem Sinn um 90 Grad gegenüber der Phaseneinstellwelle 23 zu drehen, so wird die Phasendifferenz zwischen den ersten und zweiten festen Exzentergewichten 51A und 52A sowie den ersten und zweiten beweglichen Exzentergewichten 51B und 52B, die auf der gleichen Welle angeordnet sind, gemäß Fig. 4C Null, und gemäß Fig. 5C ergibt sich die Summe der Größe der vibromotorischen Kraft a und b, die durch das Exzentergewicht einseitig gewonnen werden kann, d. h., die vibromotorische Kraft oder Amplitude mit doppelter Größe, die durch das Exzentergewicht einseitig gewonnen werden kann (durch c in Fig. 5C gekennzeichnet). Hierbei veranschaulicht Fig. 4B den Fall, in dem die Phasendifferenz 90 Grad beträgt, und wie im Fall von Fig. 4A und 4C ergibt sich die Größe als Summe der vibromotorischen Kraft oder Amplitude a und b, d. h., die Größe der vibromotorischen Kraft oder Amplitude, die durch c in Fig. 5B gekennzeichnet ist.
Ist daher beim Betätigen des Schwingungsgenerators 10 die Phasendifferenz zwischen den ersten und zweiten festen Exzentergewichten 51A und 52A sowie den ersten und zweiten beweglichen Exzentergewichten 51B und 52B, die sich auf der gleichen Welle befinden, mit 180 Grad gemäß Fig. 4A definiert, gleicht ein solcher Zustand dem der Betätigung eines gut ausbalancierten Schwungrads. Anschließend kommt es zur schrittweisen Verringerung der Phasendifferenz von 180 auf null Grad durch Verschieben der Phaseneinstellwelle 23 während der Zeitspanne, in der der Elektromotor 14 nach seinem Einschalten seine Nennumdrehung erreicht. Dadurch können die jeweiligen Exzentergewichte ruckfrei und ohne hohe Antriebskraft gedreht werden, so daß dazu ein kleinerer Elektromotor 14 ausreichend ist, was Energieeinsparungen mit sich bringt.
In der vorstehend beschriebenen Ausführungsform wird ein Elektromotor als Antriebskraftquelle zum Erzeugen der vibromotorischen Kraft eingesetzt, wobei jedoch die Antriebskraftquelle nicht darauf beschränkt ist und ein Hydromotor o. ä. ebenfalls verwendbar ist.
Ferner wird als Antriebseinrichtung für die Phaseneinstellwelle 23 der Zylinder 50 eingesetzt; es kann jedoch z. B. auch eine Antriebseinrichtung mit einem Motor, einem Schneckengetriebe, einer Druckwelle u. a. eingesetzt werden. Außerdem ist in der vorstehend beschriebenen Ausführungsform die Phaseneinstellwelle 23 durch das Gehäuseteil 20 gestützt, muß jedoch nicht unbedingt auf diese Weise gestützt sein.
Daneben können das erste und zweite bewegliche Rad 32 und 34 und die ersten und zweiten beweglichen Exzentergewichte 51B und 52B in einem Stück hergestellt oder gekoppelt sein. Ferner kann natürlich die Anordnung der ersten Drehwelle 21, der zweiten Drehwelle 22 und der Phaseneinstellwelle 23 auf geeignete Weise abgewandelt werden.

Zweite Ausführungsform (Fig. 6 bis 10)

Fig. 6 ist eine Schnittansicht einer zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Schwingungserzeugers und Fig. 7 eine Perspektivansicht seines Hauptteils.
In der zweiten Ausführungsform ist der Abschnitt, der der Phaseneinstellwelle 23 in der vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsform entspricht, die Phaseneinstellwelle 70 mit einem zweigeteilten Aufbau sowie einer ersten Einstellwelle 71 und einer zweiten Einstellwelle 72. Mit Ausnahme dieser Phaseneinstellwelle 70 und ihrer Umgebung ist die zweite Ausführungsform mit der vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsform identisch. Daher sind gleiche Bezugszei chen für jene Abschnitte vorgesehen, die beide gemeinsam haben, und auf wiederholte Beschreibungen wird verzichtet.
Die erste Einstellwelle 71 und die zweite Einstellwelle 72 bilden die Phaseneinstellwelle 70, wobei die erste Einstellwelle 71 eine Hohlwelle gemäß Fig. 6 und im Detail gemäß Fig. 7 ist und an ihrem Außenumfang eine geradlinig verlaufende Keilnut 78 ausgebildet ist. In ihren Innenumfang ist ein erster spiralförmig unregelmäßiger Abschnitt 73 geschnitten, dessen eines Ende mit dem Vorderende der Kolbenstange 65 eines später beschriebenen Hydrozylinders 50 über Lager 69 drehend, aber so verbunden ist, daß ihre relative Verschiebung in Axialrichtung eingeschränkt ist. Außerdem ist in den Außenumfang der zweiten Einstellwelle 72 ein zweiter spiral förmig unregelmäßiger Abschnitt 74 geschnitten, damit er in den ersten Spiralförmig unregelmäßigen Abschnitt 73 eingepaßt werden kann. Die zweite Einstellwelle ist mit der ersten Ein-Stellwelle 71 über diesen zweiten spiralförmig unregelmäßigen Abschnitt 74 verbunden, und ihr anderes Ende ist drehend durch die Seitenwand 20b des Gehäuseteils über ein Lager 42 gestützt.
Am Wandabschnitt 20c, der ansetzbar für das Gehäuseteil 20 vorgesehen ist, ist ein doppeltwirkender Hydrozylinder 50 mit einem automatischen Verriegelungssystem als Antriebseinrichtung angebaut, um die erste Einstellwelle 71 in Axialrichtung zu verschieben. Der Hydrozylinder 50 hat eine Einström- und Ausströmöffnung 66 und 68, um Arbeitsöl in die bzw. aus der außen angeordneten Hydroeinheit ein- oder ausströmen zu lassen, wobei die Kolbenstange 65 entsprechend der einströmenden oder ausströmenden Arbeitsölmenge ausfahren oder einfahren kann. Zur Steuerung des Verfahrmaßes der Kolbenstange 65 ist z. B. ein (nicht gezeigter) Wirkdruck-Lagedetektor o. ä. angeordnet.
Ferner ist auf den Außenumfang der ersten Einstellwelle 71 ein erstes Phaseneinstellrad 35 aufgepaßt und mit ihr durch die Keilnut 78 gekoppelt, um einen Eingriff mit einem zweiten festen treibenden Rad 33 herzustellen. Daneben ist am Außenumfang der zweiten Einstellwelle 72 ein zweites Phaseneinstellrad 36 durch einen Keil 77 befestigt, um einen Eingriff mit einem zweiten beweglichen treibenden Rad 34 herzustellen.
In dieser Ausführungsform des Schwingungserzeugers mit dem vorstehend genannten Aufbau erfolgt die Übertragung der Antriebsdrehkraft des Motors 14 auf die erste Einstellwelle 71 über den Riemen 17 nacheinander auf: die erste Drehwelle 21 T das erste feste treibende Rad 31 T das zweite feste treibende Rad 33 T das erste Phaseneinstellrad 35 und T die Keilnut 78, und gleichzeitig mit der synchronen Drehung der ersten Drehwelle 21, der zweiten Drehwelle 22 und der Phaseneinstellwelle 70 wird die Drehung der ersten Einstellwelle 71 auf das bewegliche treibende Rad 32 nacheinander übertragen über: den ersten spiralförmig unregelmäßigen Abschnitt 73 T den zweiten spiralförmig unregelmäßigen Abschnitt 74 T die zweite Einstellwelle 72 T das zweite Phaseneinstellrad 36 und T das zweite bewegliche treibende Rad 34.
Wird hierbei die erste Einstellwelle 71 gemäß Fig. 8 zwangsweise durch den Hydrozylinder 50 in Axialrichtung verfahren, kommt es zur relativen Drehung der ersten Einstellwelle 71 und der zweiten Einstellwelle 72 in gegenläufigem Sinn als Reaktion auf den Verfahrweg der ersten Einstellwelle 71 durch die Umfangskomponenten der spiralförmig unregelmäßigen Abschnitte 73 und 74, da der in den Innenumfang dieser ersten Einstellwelle 71 geschnittene erste spiralförmig unregelmäßige Abschnitt und der in den Außenumfang der zweiten Einstellwelle 72 geschnittene zweite spiralförmig unregelmäßige Abschnitt ineinander eingepaßt sind. Dadurch kommt es zum Voreilen oder Nachlaufen der Phase der ersten Einstellwelle 71 gegenüber der zweiten Einstellwelle 72. In diesem Zustand werden das erste Phaseneinstellrad 35 und das zweite Phaseneinstellrad 36 in einem Stück mit der Phaseneinstellwelle 70 gedreht.
Wird auf diese Weise die Phasendifferenz zwischen dem ersten Phaseneinstellrad 35 und dem zweiten Phaseneinstellrad 36 erzeugt, kommt es zur relativen Drehung des ersten und zweiten beweglichen treibenden Rads 32 und 34 gegenüber der ersten und zweiten Drehwelle 21 und 22 und zur Erzeugung der Phasendifferenz zwischen der ersten und zweiten Drehwelle und den daran angebrachten ersten und zweiten festen Exzentergewichten 51A und 52A sowie den ersten und zweiten Exzentergewichten 51B und 52B, die mit dem ersten und zweiten beweglichen Rad 32 und 34 gekoppelt sind. Somit wird die dem Gehäuseteil 20 über die erste und zweite Drehwelle 21 und 22 verliehene vibromotorische Kraft oder Amplitude geändert, um die gleiche Funktionswirkung wie in der vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsform zu erzielen.
Während in der vorangegangenen Beschreibung der erste spiralförmig unregelmäßige Abschnitt 73 in den Innenumfang der ersten Einstellwelle 71 geschnitten ist und gleichzeitig der zweite spiralförmig unregelmäßige Abschnitt 74 in den Außenumfang der zweiten Einstellwelle 72 geschnitten ist, um in den ersten spiralförmig unregelmäßigen Abschnitt 73 als die erste Bewegungswandeleinrichtung eingepaßt zu werden, um eine Linearbewegung in eine Drehbewegung umzuwandeln und die Phasendifferenz für das Paar Phaseneinstellräder 35 und 36 in der vorstehend beschriebenen Ausführungsform herbeizuführen, ist die Einrichtung zum Herbeiführen der Phasendifferenz für das Paar Phaseneinstellräder 35 und 36 nicht darauf beschränkt.
Als weitere Ausführungsform kann es möglich sein, eine Einrichtung zum Herbeiführen der Phasendifferenz für das Paar dieser Räder unter Verwendung der ersten Einstellwelle 71 mit dem in sie geschnittenen ersten spiralförmig unregelmäßigen Abschnitt 73 und der zweiten Einstellwelle 72 mit dem in ihren Außenumfang geschnittenen zweiten spiralförmig unregelmäßigen Abschnitt 74 zum Einpassen in den ersten spiralförmig unregelmäßigen Abschnitt 73 gemäß Fig. 9 und 10 sowie dadurch auszubilden, daß in den Außenumfang der ersten Einstellwelle 71 ein dritter spiralförmig unregelmäßiger Abschnitt 75 mit gegenläufiger Phase zum ersten, an ihrem Innenumfang ausgebildeten spiralförmig unregelmäßigen Abschnitt 73 als zweite Bewegungswandeleinrichtung geschnitten ist, um eine Linearbewegung in eine Drehbewegung umzuwandeln, und dadurch, daß am Innenumfang des ersten Phaseneinstellrads 35, das von außen auf die erste Einstellwelle 71 aufgepaßt ist, ein vierter spiralförmig unregelmäßiger Abschnitt 76 ausgebildet ist, um auf den dritten spiralförmig unregelmäßigen Abschnitt 75 aufgepaßt zu werden, der in den Außenumfang der ersten Einstellwelle 71 geschnitten ist. In diesem Fall wird durch die doppelte Vorschubeinrichtung mit gegenläufiger Phase die Phasendifferenz für das Paar Phaseneinstellräder 35 und 36 herbeigeführt. Dadurch kann mindestens die erste Einstellwelle 71 oder die zweite Einstellwelle 72 das Verfahrmaß in Axialrichtung halbieren.
Als andere Ausführungsform kann die Phasendifferenz für das Paar Phaseneinstellräder 35 und 36 herbeigeführt werden, indem nur die zweite Bewegungswandeleinrichtung ohne die Anordnung der ersten Bewegungswandeleinrichtung angewendet wird, während die erste Einstellwelle 71 und die zweite Einstellwelle 72 mit einem Keilkoppler verbunden werden, der z. B. relativ in Axialrichtung verfahren kann.

Dritte Ausführungsform (Fig. 11 bis 14)

Fig. 11 ist eine Schnittansicht einer dritten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Schwingungserzeugers. Fig. 12 und 13 sind Perspektivansichten seines Hauptteils im aufgelösten bzw. zusammengebauten Zustand.
Auch für diese dritte Ausführungsform sind gemeinsame Bezugszeichen fur jene Abschnitte vorgesehene die in der vorstehend beschriebenen ersten und zweiten Ausführungsform erscheinen, und auf wiederholte Beschreibungen von ihnen wird verzichtet.
Die Phaseneinstellwelle 80 dieser Ausführungsform ist ebenfalls unterhalb der ersten und zweiten Drehwelle 21 und 22 drehend und parallel zu ihnen angeordnet, und ein Ende von ihr ist mit dem Vorderende der Kolbenstange 65 des Hydrozylinders 50 drehend, aber so verbunden, daß ihr relatives Verfahren in Axialrichtung eingeschränkt ist. Außerdem ist das andere Ende der Phaseneinstellwelle 80 drehend durch die Seitenwand 20b des Gehäuseteils über ein Lager 42 gestützt. In der Phaseneinstellwelle 80 ist ein Einsatzloch 81 durchgehend in Radialrichtung an ihrem Mittelabschnitt ausgebildet, was im Detail in Fig. 12 dargestellt ist. In dieses Einsatzloch 81 ist ein Stift 82 durch Preßpassung eingefügt, wobei seine beiden Enden von der Welle jeweils um eine vorbestimmte Länge überstehen.
Ferner sind auf die Phaseneinstellwelle 80 ein erstes Phaseneinstellrad 35 zum Eingriff mit dem zweiten festen Rad 33 und ein zweites Phaseneinstellrad 36 zum Eingriff mit dem zweiten beweglichen treibenden Rad 34 von außen aufgepaßt, um relativ drehend, aber so zu sein, daß jedes von ihnen im Verfahren in Axialrichtung eingeschränkt ist. Für das erste Phaseneinstellrad 35 ist ein länglicher Vorsprungabschnitt 84 mit großem Durchmesser vorgesehen, und ein Paar spiralförmig längliche Löcher 86 ist in diesem länglichen Vorsprungabschnitt 84 mit großem Durchmesser mit einer Phasendifferenz von 180 Grad gleichläufig gegenüberliegend ausgebildet. Außerdem ist für das zweite Phaseneinstellrad 36 ein zweiter länglicher Vorsprungabschnitt 85 mit kleinem Durchmesser vorgesehen, um in den länglichen Vorsprungabschnitt 84 mit großem Durchmesser eingefügt zu werden, und auf diesem länglichen Abschnitt 85 mit kleinem Durchmesser ist ein Paar spiralförmig länglicher Löcher 87 mit gegenläufiger Phase zu den spiralförmig länglichen Löchern 86 mit einer Phasendifferenz von 180 Grad gleichläufig gegenüberliegend ausgebildet. In diese spiralförmig länglichen Löcher 86 und 87 sind die beiden Enden des Stifts 82 eingefügt, der über Preßpassung in das vorgenannte Einsatzloch 81 eingefügt ist, das in der Phaseneinstellwelle 80 ausgebildet ist. Auf die beiden Enden des Stifts 82 sind hülsenartige Drehringe 88 drehend aufgepaßt, um den Gleitwiderstand zwischen diesen Enden und den spiralförmig länglichen Löchern 86 und 87 zu verringern, und um ihr Abfallen zu verhindern, sind gleichzeitig Scheiben 89 passend angebracht.
Im Schwingungserzeuger 10 dieser Ausführungsform mit dem vorstehend beschriebenen Aufbau erfolgt die Übertragung der Antriebsdrehkraft des Motors 14 auf die Phaseneinstellwelle 80 über den Riemen 17 nacheinander auf: die erste Drehwelle 21 T das erste feste treibende Rad 31 T das zweite treibende Rad 33 T das erste Phaseneinstellrad 35 und T den Stift 82. Die erste Drehwelle 21, die zweite Drehwelle 22 und die Phaseneinstellwelle 80 werden synchron gedreht, und gleichzeitig wird die Drehung der Phaseneinstellwelle 80 nacheinander übertragen auf: den Stift 82 T das zweite Phaseneinstellrad 36 T das zweite bewegliche treibende Rad 34 und T das erste bewegliche treibende Rad 32.
Wird hierbei die Phaseneinstellwelle 80 zwangsweise durch den Hydrozylinder 50 in Axialrichtung verfahren, kommt es zur Drehung des ersten Phaseneinstellrads 35 und des zweiten Phaseneinstellrads 36 in gegenläufigem Sinn als Reaktion auf den Verfahrweg der Phaseneinstellwelle 80 durch die Umfangskomponenten der spiralförmig länglichen Löcher 86 und 87, da der in diese Phaseneinstellwelle 80 eingearbeitete Stift 82 in die spiralförmig länglichen Löcher 86 und 87 eingefügt ist, die für das erste Phaseneinstellrad 35 und das zweite Phaseneinstellrad 36 mit den gegenläufigen Phasen vorgesehen sind. Zwischen diesen Phasen kommt es dann zum Voreilen oder Nachlaufen um einen gleichen Winkelgrad, so daß das erste Phaseneinstellrad 35 und das zweite Phaseneinstellrad 36 in einem Stück mit der Phaseneinstellwelle 80 gedreht werden.
Wird auf diese Weise die Phasendifferenz zwischen dem ersten Phaseneinstellrad 35 und dem zweiten Phaseneinstellrad 36 erzeugt, kommt es zur relativen Drehung des ersten und zweiten beweglichen treibenden Rads 32 und 34 gegenüber der ersten und zweiten Drehwelle 21 und 22 und zur Erzeugung der Phasendifferenz zwischen der ersten und zweiten Drehwelle und den daran angebrachten ersten und zweiten festen Exzentergewichten 51A und 52A sowie den ersten und zweiten beweglichen Exzentergewichten 51B und 52B, die mit dem ersten und zweiten beweglichen treibenden Rad 32 und 34 gekoppelt sind, wodurch die dem Gehäuseteil 20 über die erste und zweite Drehwelle 21 und 22 verliehene vibromotorische Kraft oder Amplitude geändert wird. Somit läßt sich die gleiche Funktionswirkung wie in der vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsform erzielen.
Während die spiralförmig länglichen Löcher 86 und 87 für das erste Phaseneinstellrad 35 bzw. das zweite Phaseneinstellrad 36 ausgebildet sind, um sie im vorgenannten Beispiel in gegenläufigem Sinn jeweils um etwa 90 Grad zu drehen, können die spiralförmig länglichen Löcher auch nur für eines von ihnen ausgebildet sein. In einem solchen Fall sollte die Form der spiralförmig länglichen Löcher so gewählt werden, daß eines von ihnen relativ um 0 bis 180 Grad gegenüber der Phaseneinstellwelle gedreht wird.

Vierte Ausführungsform (Fig. 15 bis 18)

Fig. 15 ist eine Schnittansicht einer vierten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Schwingungserzeugers. Fig. 16 und 17 sind eine teilweise Schnittaufsicht ihres Hauptteils bzw. eine Perspektivansicht ihres Zusammenbaus.
Auch in der vierten Ausführungsform sind gemeinsame Bezugszeichen für jene Teile vorgesehen, die in der vorstehend beschriebenen ersten und zweiten Ausführungsform erscheinen, und auf wiederholte Beschreibungen von ihnen wird verzichtet.
Die Phaseneinstellwelle 90 dieser Ausführungsform befindet sich ebenfalls unterhalb der ersten und zweiten Drehwelle 21 und 22 parallel zu ihnen, und die beiden Enden sind jeweils durch die Seitenwände 20a und 20b über Lager 69 und 47 drehbar, aber so gestützt, daß ihr Verfahren in Axialrichtung eingeschränkt ist. Im Inneren dieser Welle sind zwei hydraulische Druckkanäle 91 und 92 gemäß Fig. 16 und gemäß Fig. 17 im Detail ausgebildet, wobei ein Ende von ihnen mit einem Abdeckteil 49 über eine Dichtung 67 und einen Abstandshalter 48 abgedeckt ist. Im Abstandshalter 48 und im Abdeckteil 49 sind ein Einström- und Ausströmweg 93 und 94 ausgebildet, um eine Verbindung mit den hydraulischen Druckkanälen 91 und 92 herzustellen, und gleichzeitig ist ein Ablaßweg 79 mit dem hinteren Ende des Abdeckteils verbunden. Über den Einström- und Ausströmweg 93 und 94 kommt es zum Einströmen oder Ausströmen von Arbeitsöl aus einer bzw. in eine hydraulischen Einheit, die außen mittels eines Systems mit einem Schaltventil u. a. angeordnet ist, und anschließend zum Einströmen oder Ausströmen des Arbeitsöls über die hydraulischen Druckkanäle 91 und 92 in eine bzw. aus einer später beschriebenen hydraulischen Druckbetätigungskammer 100.
Ferner sind auf diese Phaseneinstellwelle 90 ein erstes Phaseneinstellrad 35 zum Eingriff mit dem zweiten festen treibenden Rad 33 und ein zweites Phaseneinstellrad 36 zum Eingriff mit dem zweiten beweglichen treibenden Rad 34 von außen so aufgepaßt, daß das Verfahren in Axialrichtung jeweils eingeschränkt ist. Das erste Phaseneinstellrad 35 sollte gegenüber der Phaseneinstellwelle 90 relativ drehend sein, wobei mit einem Seitenabschnitt davon ein Teil 99 zum Hilden einer Betätigungskammer gemaß Fig. 16 und gemäß Fig. 17 im Detail gekoppelt ist. In diesem Teil 99 zum Bilden einer Betätigungskammer ist eine hülsenartige hydraulische Druckbetätigungskammer 100 ausgebildet, die vom Außenumfang der Phaseneinstellwelle 90 und vom Seitenabschnitt des ersten Phaseneinstellrads 35 umgeben ist. Die hydraulische Druckbetätigungskammer 100 ist durch eine geeignete Dichtung o. ä. abgeschlossen und zeigt in ihrem Inneren im Detail gemäß Fig. 18 eine Aufteilung in eine erste Betätigungskammer 101 und eine zweite Betätigungskammer 102 durch einen festen Trennwandabschnitt 95, der an der Phaseneinstellwelle 90 durch einen Stift 11 und eine Schraube 13 befestigt ist, und einen beweglichen Trennwandabschnitt 96, der an dem ersten Phaseneinstellrad 35 durch eine Schraube 15 befestigt ist. Am Seitenende des festen Trennwandabschnitts 95 der ersten Betätigungskammer 101 öffnet sich ein Ende des hydraulischen Kanals 91, und am Seitenende des festen Trennwandabschnitts 95 der zweiten Betätigungskammer 102 öffnet sich ein Ende des hydraulischen Druckkanals 92. Andererseits ist das zweite Phaseneinstellrad 36 an der Phaseneinstellwelle 90 durch einen Keil 77 befestigt.
Im Schwingungserzeuger 10 dieser Ausführungsform mit dem vorstehend beschriebenen Aufbau wird die Antriebsdrehkraft des Motors 14 auf die Einstellwelle 90 über den Riemen 17 nacheinander übertragen auf: die erste Drehwelle 21 T das erste feste treibende Rad 31 T das zweite feste treibende Rad 33 T das erste Phaseneinstellrad 33 und T die hydraulische Druckbetätigungskammer 100, und zwar so, daß die hydraulische Druckkammer mit dem Arbeitsöl aus der hydraulischen Druckeinheit über die hydraulischen Druckkanäle 91 und 92 gefüllt wird, die erste Drehwelle 21, die zweite Drehwelle 22 und die Phaseneinstellwelle 90 synchron gedreht werden und gleichzeitig die Drehung der Phaseneinstellwelle 90 nacheinander auf das zweite Phaseneinstellrad 36 T das zweite bewegliche treibende Rad 34 und T das erste bewegliche treibende Rad 32 übertragen wird.
Ist hierbei die Ventilposition der hydraulischen Verrohrung so geschaltet, daß das Arbeitsöl aus der ersten Betätigungskammer 101 über den hydraulischen Druckkanal 91 ausströmt und gleichzeitig das Arbeitsöl in die zweite Hetätigungskammer 102 über den hydraulischen Druckkanal 92 einströmt, so wird der bewegliche Trennwandabschnitt 96 zusammen mit dem ersten Phaseneinstellrad 35 drehend um die Phaseneinstellwelle 90 bewegt (z. B. aus dem Zustand von Fig. 18A in den von Fig. 18B verschoben). Dadurch wird das erste Phaseneinstellrad 35 relativ gegenüber dem zweiten Phaseneinstellrad 36 gedreht, so daß zwischen ihnen eine Phasendifferenz erzeugt wird. In diesem Zustand werden das erste Phaseneinstellrad 35 und das zweite Phaseneinstellrad 36 in einem Stück mit der Phaseneinstellwelle 90 gedreht.
Wird auf diese Weise die Phasendifferenz zwischen dem ersten Phaseneinstellrad 35 und dem zweiten Phaseneinstellrad 36 erzeugt, kommt es zur relativen Drehung des ersten und zweiten beweglichen Rads 32 und 34 gegenüber der ersten und zweiten Drehwelle 21 und 22 und zur Erzeugung der Phasendifferenz zwischen der ersten und zweiten Drehwelle und den daran angebrachten ersten und zweiten festen Exzentergewichten 51A und 52A sowie den ersten und zweiten beweglichen Exzentergewichten 51B und 52B, die mit dem ersten und zweiten beweglichen treibenden Rad 32 und 34 gekoppelt sind, wodurch sich die dem Gehäuseteil 20 über die erste und zweite Drehwelle 21 und 22 verliehene vibromotorische Kraft oder Amplitude ändert und die gleiche Funktionswirkung wie in den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen erzielt wird.
Wie aus den vorstehenden Beschreibungen hervorgeht, kommt es beim Schwingungserzeuger der Erfindung zur Drehung mindestens eines der Phaseneinstellräder relativ gegenüber der Phaseneinstellwelle durch zwangsweises Verfahren der Phaseneinstellwelle in Axialrichtung, durch zwangsweises Verfahren der zweiten Einstellwelle gegenüber der ersten Einstellwelle oder durch Einströmen oder Ausströmen eines Fluids in die bzw. aus der Fluidbetätigungskammer, wobei ein Paar Phaseneinstellräder in einem Stück so mit der Phaseneinstellwelle gedreht wird, daß die Phasendifferenz erzeugt wird. Daher kommt es zur Erzeugung der Phasendifferenz zwischen den ersten und zweiten festen Exzentergewichten, auf die die Drehung eines des Paars Phaseneinstellräder übertragen wird, sowie den ersten und zweiten beweglichen Exzentergewichten, die mit dem ersten und zweiten beweglichen treibenden Rad gekoppelt sind, auf die die Drehung des anderen des Paars Phaseneinstellräder übertragen wird. Dadurch sind die für die jeweiligen Exzentergewichte erzeugten Horizontalkomponenten stets abgeglichen, während bewirkt wird, daß sich der Gesamtwert der an den jeweiligen Exzentergewichten erzeugten Vertikalkomponenten als Reaktion auf die Phasendifferenz zwischen den ersten und zweiten festen Exzentergewichten sowie den ersten und zweiten beweglichen Exzentergewichten ändert. Dies bewirkt eine Änderung der dem Gehäuseteil verliehenen vibromotorischen Kraft, so daß die vibromotorische Kraft beliebig und stufenlos auch während des Betriebs geändert werden kann sowie der Vorteil gegeben ist, daß der Aufbau äußerst einfach und sinnvoll sowie leicht herstellbar ist.

Claims

1. Schwingungserzeuger (10) mit:

einer ersten Drehwelle (22) mit einem ersten festen treibenden Rad (33) und einem ersten festen Exzentergewicht (52A), die beide an der ersten Drehwelle (22) befestigt sind;

dadurch gekennzeichnet, daß

die erste Drehwelle ein erstes bewegliches treibendes Rad (34) hat, das an einem ersten beweglichen Exzentergewicht (52B) befestigt ist, das drehbar an der ersten Drehwelle (22) angebracht ist; und daß

der Schwingungserzeuger ferner aufweist: ein Paar Phaseneinstellräder (35, 36), von denen eines (35) einen Eingriff mit dem ersten festen treibenden Rad (33) herstellt und das andere (36) einen direkten oder indirekten Eingriff mit dem ersten beweglichen treibenden Rad (34) herstellt; und

eine Phasenwechseleinrichtung zum relativen Drehen eines des Paars Phaseneinstellräder (36) gegenüber dem anderen (35), während der Schwingungserzeuger im Einsatz ist.

2. Schwingungserzeuger nach Anspruch 1 mit: einer zweiten Drehwelle (21), um die Schwingungskraft quer zur gewünschten Schwingungskraft zu entfernen, wobei die zweite Drehwelle (21) parallel zu der ersten Drehwelle (22) verläuft und ein zweites festes treibendes Rad (31) zum Herstellen eines Eingriffs mit dem ersten festen treibenden Rad (33) und ein zweites festes Exzentergewicht (51A) hat, die beide an der zweiten Drehwelle (21) befestigt sind, sowie ein zweites bewegliches treibendes Rad (32) zum Herstellen eines Eingriffs mit dem ersten beweglichen treibenden Rad (34) hat, wobei das zweite bewegliche treibende Rad (32) an einem zweiten beweglichen Exzentergewicht (51B) befestigt und drehbar an der zweiten Drehwelle (21) angebracht ist.

3. Schwingungserzeuger nach Anspruch 1 oder 2, wobei die erste (22) und zweite (21) Drehwelle drehend durch ein Gehäuseteil (20) gestützt werden.

4. Schwingungserzeuger nach Anspruch 1, 2 oder 3 mit einer drehbaren Phaseneinstellwelle (23), die parallel zu der ersten Drehwelle (22) angeordnet ist, die das Paar Phaseneinstellräder (35, 36) trägt, und wobei mindestens eines des Paars Phaseneinstellräder (35, 36) auf die Phaseneinstellwelle (23) so aufgepaßt ist, daß es drehend um die Welle einstellbar ist.

5. Schwingungserzeuger nach Anspruch 4, wobei die Phasenwechseleinrichtung aufweist: eine Bewegungswandeleinrichtung zum Umwandeln einer Linearbewegung der Phaseneinstellwelle (23) in die Axialrichtung in eine Relativdrehung des mindestens einen des Paars Phaseneinstellräder (35, 36), um die Dreheinstellung vorzunehmen, und eine Antriebseinrichtung (50) zum Antreiben der Phaseneinstellwelle (23) in die Axialrichtung.

6. Schwingungserzeuger nach Anspruch 4, wobei die Phasenwechseleinrichtung aufweist: jeweilige Spiralnuten (61, 62) oder Konvexitäten (61, 62) mit gegenläufigem Sinn an zwei Stellen am Außenumfang der Phaseneinstellwelle (23); einen konvexen Abschnitt (63, 64) oder konkaven Abschnitt am Innenumfang jedes des Paars Phaseneinstellräder (35, 36), um gleitend in die Spiralnuten (61, 62) oder die Konvexität eingepaßt zu werden; und eine Antriebseinrichtung (50) zum Antreiben der Phaseneinstellwelle in die Axialrichtung.

7. Schwingungserzeuger nach Anspruch 4, wobei die Phasenwechseleinrichtung aufweist: einen Stift (82), der durchgehend durch die Phaseneinstellwelle (80) in eine Radialrichtung überstehend vorgesehen ist; einen ersten länglichen Vorsprungabschnitt (84), der mit mindestens einem (35) des Paars Phaseneinstellräder verbunden ist, mit einem darin ausgebildeten spiralförmig länglichen Loch (86), damit der Stift (82) passend eingefügt werden kann; und eine Antriebseinrichtung (50) zum Antreiben der Einstellwelle (80) in die Axialrichtung.

8. Schwingungserzeuger nach Anspruch 7 mit einem zweiten länglichen Vorsprungabschnitt (85), der einen kleineren Durchmesser als der erste hat und in den ersten eingefügt sowie mit dem anderen (36) des Paars Phaseneinstellräder verbunden ist, und ein spiralförmig längliches Loch (87) mit gegenläufigem Sinn zu jenem hat, das in dem ersten länglichen Vorsprungabschnitt (84) ausgebildet ist, damit der Stift (82) passend darin eingefügt werden kann.

9. Schwingungserzeuger nach Anspruch 1, 2 oder 3 mit: einer Phaseneinstellwelle mit einer ersten Einstellwelle (71) und einer zweiten Einstellwelle (72), wobei beide drehbar und parallel zu der ersten Drehwelle (22) angeordnet sind und die erste Einstellwelle (71) ferner so angeordnet ist, daß sie sich in die Axialrichtung gegenüber der zweiten Einstellwelle (72) bewegen kann; einem Paar Phaseneinstellräder (35, 36), von denen eines auf die erste Einstellwelle (71) oder die zweite Einstellwelle (72) aufgepaßt ist und von denen das andere auf die jeweils andere von der ersten Einstellwelle (71) und der zweiten Einstellwelle (72) aufgepaßt ist, wobei eines (35) der Phaseneinstellräder einen Eingriff mit dem ersten festen treibenden Rad (33) herstellt und das andere einen direkten oder indirekten Eingriff mit dem ersten beweglichen treibenden Rad (34) herstellt; und eine Antriebseinrichtung (50) zum Antreiben von mindestens der ersten Einstellwelle (71) oder der zweiten Einstellwelle (72) in die Axialrichtung.

10. Schwingungserzeuger nach Anspruch 9, wobei die erste Einstellwelle (71) so angeordnet ist, daß sie axial und drehend gegenüber der zweiten Einstellwelle (72) durch eine erste Bewegungswandeleinrichtung (73, 74) bewegt wird, um eine Linearbewegung in eine Drehbewegung umzuwandeln.

11. Schwingungserzeuger nach Anspruch 10, wobei die erste Bewegungswandeleinrichtung aufweist: einen ersten spiralförmig unregelmäßigen Abschnitt (73), der in den Innenumfang der ersten Einstellwelle (71) geschnitten ist, und einen zweiten spiralförmig unregelmäßigen Abschnitt (74), der in den Außenumfang der zweiten Einstellwelle (72) geschnitten ist, um passend in den ersten spiralförmig unregelmäßigen Abschnitt eingefügt zu werden.

12. Schwingungserzeuger nach Anspruch 9, 10 oder 11, wobei das eine (35) des Paars Phaseneinstellräder um die eine Welle (71) der ersten und zweiten Einstellwelle (71, 72) über eine zweite Bewegungswandeleinrichtung aufgepaßt ist, um eine Linearbewegung in eine Drehbewegung umzuwandeln.

13. Schwingungserzeuger nach Anspruch 12, wobei eine zweite Bewegungswandeleinrichtung aufweist: einen dritten spiralförmig unregelmäßigen Abschnitt (75), der in den Innenumfang eines (35) der Phaseneinstellräder geschnitten ist, und einen vierten spiralförmig unregelmäßigen Abschnitt (76), der in den Außenumfang der Phaseneinstellwelle (71) geschnitten ist, auf den das Phaseneinstellrad (35) von außen aufgepaßt ist, um passend in den dritten spiralförmig unregelmäßigen Abschnitt (75) eingefügt zu werden.

14. Schwingungserzeuger nach Anspruch 12 oder 13 bei Zugehörigkeit zu Anspruch 10, wobei die Richtungen der Drehumwandlung durch die erste Bewegungswandeleinrichtung und zweite Bewegungswandeleinrichtung gleich sind.

15. Schwingungserzeuger nach Anspruch 1, 2 oder 3 mit: einer Phaseneinstellwelle (90), die drehbar parallel zu der ersten Drehwelle (22) angeordnet ist, und einem Paar Phaseneinstellräder (35, 36), von denen mindestens eines (36) um die Außenseite der Phaseneinstellwelle (90) aufgepaßt ist, um relativ drehbar so in einem Zustand befestigt zu sein, daß seine Bewegung in die Axialrichtung beschränkt ist, und eines (35) von ihnen einen Eingriff mit dem ersten festen treibenden Rad (33) herstellt und das andere (36) einen direkten oder indirekten Eingriff mit dem ersten beweglichen treibenden Rad (34) herstellt, wobei eine Fluidbetätigungskammer (101, 102) zwischen dem Außenumfang der Einstellwelle (90) und einem (35) der Phaseneinstellräder ausgebildet und der Aufbau so angeordnet ist, daß das Phaseneinstellrad (35) eine Relativdrehung gegenüber der Phaseneinstellwelle (90) durchführen kann.

16. Schwingungserzeuger nach Anspruch 15, wobei die Fluidbetätigungskammer (101, 102) durch einen an der Phaseneinstellwelle (90) befestigten festen Trennwandabschnitt (95) und einen an dem Phaseneinstellrad (35) befestigten beweglichen Trennwandabschnitt (96) unterteilt ist.