EP2105214B1 - Schwingungserzeuger - Google Patents

Schwingungserzeuger Download PDF

Info

Publication number
EP2105214B1
EP2105214B1 EP08103166.8A EP08103166A EP2105214B1 EP 2105214 B1 EP2105214 B1 EP 2105214B1 EP 08103166 A EP08103166 A EP 08103166A EP 2105214 B1 EP2105214 B1 EP 2105214B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
groups
shaft
imbalance
group
vibration generator
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
EP08103166.8A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP2105214A1 (de
Inventor
Christian Heichel
Albrecht Dr. Kleibl
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ABI Anlagentechnik Baumaschinen Industriebedarf Maschinenfabrik und Vertriebsgesellschaft mbH
Original Assignee
ABI Anlagentechnik Baumaschinen Industriebedarf Maschinenfabrik und Vertriebsgesellschaft mbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ABI Anlagentechnik Baumaschinen Industriebedarf Maschinenfabrik und Vertriebsgesellschaft mbH filed Critical ABI Anlagentechnik Baumaschinen Industriebedarf Maschinenfabrik und Vertriebsgesellschaft mbH
Priority to EP08103166.8A priority Critical patent/EP2105214B1/de
Priority to US12/381,344 priority patent/US7804211B2/en
Publication of EP2105214A1 publication Critical patent/EP2105214A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP2105214B1 publication Critical patent/EP2105214B1/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B06—GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS IN GENERAL
    • B06B—METHODS OR APPARATUS FOR GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS OF INFRASONIC, SONIC, OR ULTRASONIC FREQUENCY, e.g. FOR PERFORMING MECHANICAL WORK IN GENERAL
    • B06B1/00—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency
    • B06B1/10—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of mechanical energy
    • B06B1/16—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of mechanical energy operating with systems involving rotary unbalanced masses
    • B06B1/161—Adjustable systems, i.e. where amplitude or direction of frequency of vibration can be varied
    • B06B1/166—Where the phase-angle of masses mounted on counter-rotating shafts can be varied, e.g. variation of the vibration phase
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T74/00—Machine element or mechanism
    • Y10T74/18—Mechanical movements
    • Y10T74/18056—Rotary to or from reciprocating or oscillating
    • Y10T74/18344—Unbalanced weights

Definitions

  • the invention relates to a vibration generator, comprising at least two wave groups, on which at least two imbalance groups are arranged and which are connected to at least one drive, that they are driven at different speeds, wherein means are provided to change the phase position of at least two imbalance groups to each other, whereby a directed feed is achieved.
  • vibrators are used to bring objects such as profiles into the ground or to pull them out of the ground or to compact soil material.
  • the soil is stimulated by vibration and thus reaches a "pseudo-liquid state".
  • By static load the pile can then be pressed into the ground.
  • the vibration is characterized by a linear movement and is generated by pairwise counter-rotating imbalances.
  • the vibration generators are linear vibration exciters whose centrifugal force is generated by rotating imbalances.
  • the size of the unbalance is also called a static moment.
  • the course of the velocity of the linear vibration exciter corresponds to a periodically recurring function, in particular a sine function. Due to the sinusoidal course of the force generated by means of the rotating unbalanced masses a temporally offset alternately acting in and against the direction of advance drive is generated.
  • a vibration generator is for example au DE 196 39 789 A1 known.
  • U1 discloses to achieve an increased propulsion at a constant speed of the imbalances by changing the phase position of the imbalances.
  • the invention aims to remedy this situation.
  • the invention is based on the object to provide a vibrator which allows depending on the task a directional force in both ramming and pulling direction. According to the invention, this object is solved by the features of the characterizing part of patent claim 1.
  • a vibration generator is created, which allows depending on the task a directed force in the forward or in the pulling direction.
  • the means for adjusting the effective direction comprise a pivot motor, via which the phase shift of at least two Unbalance groups is mutually variable.
  • the at least two imbalance groups are connected via gears to the pivot motor, wherein at least one imbalance group with the stator and at least one imbalance group are connected to the rotor of the swing motor.
  • the swivel motor is advantageously a rotary-wing pivoting motor.
  • the swing motor may also be a swivel motor with coarse thread.
  • two wave groups are arranged, wherein the wave groups are connected to the at least one drive, that the speed of the first wave group is half the speed of the second wave group and wherein the ratio of the static moments of the wave groups provided with the imbalance groups between six to one and ten to one.
  • the static moment of the first wave group is eight times as large as the static moment of the second wave group.
  • a pronounced force peak is effected in the advancing direction.
  • three wave groups are arranged on which at least three unbalance groups are arranged, wherein the wave groups are connected to the at least one drive, that the speed of the first wave group half the speed of the second wave group and one third of the speed of the third Is wave group and wherein the ratio of the static moments of the imbalance groups provided with the imbalance groups is substantially 100: 16.64: 3.68.
  • the maximum-acting force is increased by a further pronounced force peak in the forward direction. This causes a further increase in energy efficiency, combined with an acceleration of the piling process.
  • four wave groups are arranged on which at least four unbalance groups are arranged, wherein the wave groups are connected to the at least one drive such that the ratio of the rotational speeds of the wave groups to each other is substantially 1: 2: 3: 4 and wherein the ratio of the static moments of the imbalance groups provided with the imbalance groups is substantially 100: 18.72: 5.6: 1.38.
  • the vibration generator chosen as the embodiment are designed as vibrator gear.
  • Such vibrators essentially consist of a housing in which gears provided with gears are rotatably mounted.
  • the gears are each provided with imbalance masses.
  • Such Vibratorgetriebe with rotatably mounted imbalance masses are the expert, for example from the DE 20 2007 006 283 U1 known.
  • the following explanation of the embodiments is essentially limited to the arrangement of waves and imbalance masses.
  • the shafts 11, 12 of the shaft group 1 are provided with toothed wheels 112, 122, on which imbalance masses 111, 121 are arranged.
  • the imbalance masses 111, 121 are executed here similar.
  • the shafts 21, 22 of the shaft group 2 are as it were provided with gears 212, 222, on which similar imbalance masses 211, 221 are arranged.
  • the gears 112, 122, 212, 222 are designed such that upon rotation, the rotational speed of the shafts 21, 22 of the shaft group 2 is twice as large as the rotational speed of the shafts 11, 12.
  • the imbalance masses 111, 121, 211, 221 are arranged such that the static moment of the Wave group 1 is eight times larger than the static moment of wave group 2.
  • a pivot motor 5 is arranged, whose stator has a gear 51 and whose rotor has a gear 52.
  • the wave groups 1, 2 are connected to each other via the swing motor 5 such that the gear 112 of the shaft 11 is engaged with the gear 55 of the swing motor 5; the gears 212, 222 of the shaft group 2 are connected to the gear 51 of the swing motor 5 in engagement.
  • the swing motor 5 is a rotary wing pivoting motor with a wing.
  • the wave groups 1, 2 of three shafts 11, 12, 13, 21, 22, 23 are formed, which are each provided with imbalance masses 111, 121, 131, 211, 221, 231.
  • the gears 112, 122, 132, 212, 222, 232 of the shafts 11, 12, 13, 21, 22, 23 are in turn chosen such that upon rotation, the waves of the shaft group 2 have twice the speed, the waves of the wave group. 1
  • the number of waves of the wave groups 1, 2 can also be chosen differently.
  • an additional shaft 24 is added with corresponding imbalance mass 241.
  • a compact design can be achieved (see. FIG. 4c) ).
  • a pivot motor 5 is arranged between the shafts 11, 12, 13 of the shaft group 1 and the shafts 21, 22, 23 of the shaft group 2, a pivot motor 5 is arranged.
  • the gears 112, 122, 132 of the shaft group 1 with the gear 51 of the stator of the swing motor 5 in engagement and the gears 212, 222, 223 of the shaft group 2 are engaged with the gear 52 of the rotor of the swing motor 5.
  • a switching of the direction of action is possible.
  • staggered arrangement of the waves of the wave group 2 in turn a more compact height can be achieved (see. FIG. 5 b) ).
  • FIG. 6 is a modified structure of the aforementioned arrangement according to FIG. 5 shown, which allows a significant reduction in length, but in which instead of six waves eight waves are required, but this is reflected in a lower load on the shaft bearings and advantages in terms of recoverable centrifugal force, suitability for high speeds and lower sensitivity large angular acceleration brings with it.
  • an additional speed stage whose unbalance rotate at three times speed can be used.
  • FIG. 7 is such an arrangement based on the transmission concept according to FIG. 5 shown. This falls slightly wider, since the lower large gear 132, which drives the two juxtaposed shafts 31, 32, is shifted relative to the transmission center.
  • the angular position of the slow imbalances 111, 121, 131 and rapid imbalances 311, 321 remains unchanged.
  • the pivoting motor 5 the adjustment of the imbalances 211, 221, 231 medium speed over the others is possible.
  • the ratio of the rotational speeds of the wave groups 1, 2, 3 to each other is about 1: 2: 3; the static moment of the wave groups 1, 2, 3 to each other is substantially 100: 16.64: 3.68.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Apparatuses For Generation Of Mechanical Vibrations (AREA)
  • Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Schwingungserzeuger, umfassend wenigstens zwei Wellengruppen, auf denen mindestens zwei Unwuchtgruppen angeordnet sind und die derart mit wenigstens einem Antrieb verbunden sind, dass sie mit unterschiedlicher Drehzahl angetrieben werden, wobei Mittel vorgesehen sind, die Phasenlage wenigstens zweier Unwuchtgruppen zueinander zu verändern, wodurch ein gerichteter Vorschub erzielt ist.
  • Im Bauwesen werden Schwingungserzeuger verwendet, um Objekte, wie beispielsweise Profile, in den Boden einzubringen oder aus dem Boden zu ziehen oder auch um Bodenmaterial zu verdichten. Der Boden wird durch Vibration angeregt und erreicht so einen "pseudoflüssigen Zustand". Durch statische Auflast kann das Rammgut dann in den Baugrund gedrückt werden. Die Vibration ist gekennzeichnet durch eine lineare Bewegung und wird durch paarweise gegenläufig rotierende Unwuchten generiert.
  • Die Schwingungserzeuger sind linear wirkende Schwingungserreger, deren Fliehkraft durch rotierende Unwuchten generiert wird. Die Größe der Unwucht wird auch als statisches Moment benannt. Der Verlauf der Geschwindigkeit des linearen Schwingungserregers entspricht einer periodisch wiederkehrenden Funktion, insbesondere einer Sinusfunktion. Auf Grund des sinusförmigen Verlaufs der mittels der rotierenden Unwuchtmassen erzeugten Kraftwirkung wird eine zeitlich versetzt abwechselnd in und entgegen der Vortriebsrichtung wirkender Antrieb erzeugt. Durch Kopplung mit unterschiedlicher Drehzahl rotierender Unwuchten lässt sich dabei eine gerichtete Kraftwirkung in Vortriebsrichtung bewirken. Ein derartiger Schwingungserzeuger ist beispielsweise au der DE 196 39 789 A1 bekannt. Alternativ ist in der DE 2007 003 532 U1 offenbart, bei konstanter Drehzahl der Unwuchten einen erhöhten Vortrieb durch eine Veränderung der Phasenlage der Unwuchten zu erzielen.
  • Je nach Aufgabenstellung sind jedoch unterschiedliche Orientierungen der erzeugten Kraftwirkung wünschenswert. So erfordert ein Rammvorgang eine gerichtete Kraftwirkung in Vortriebsrichtung, wohingegen ein Ziehvorgang eine Kraftwirkung in die entgegengesetzte Richtung erfordert. Nachteilig an den vorbekannten Systemen ist, dass ein Schwingungserzeuger zum Einbringen von Rammgut mit in Vortriebsrichtung gerichteter Kraftwirkung für Ziehvorgänge nicht beziehungsweise nur mittels Überlagerung erheblicher statischer Kräfte einsetzbar ist.
  • Hier will die Erfindung Abhilfe schaffen. Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, einen Schwingungserzeuger zu schaffen, der je nach Aufgabenstellung eine gerichtete Kraftwirkung sowohl in Ramm- als auch in Ziehrichtung ermöglicht. Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Patentanspruchs 1 gelöst.
  • Mit der Erfindung ist ein Schwingungserzeuger geschaffen, der je nach Aufgabenstellung eine gerichtete Kraftwirkung in Vortriebs- oder in Ziehrichtung ermöglicht.
  • Hierdurch ist eine Anpassung des Schwingungserzeugers an unterschiedliche Prozessanforderungen wie beispielsweise Rammen und Ziehen ermöglicht.
  • In Ausgestaltung der Erfindung umfassen die Mittel zur Verstellung der Wirkrichtung einen Schwenkmotor, über den die Phasenverschiebung wenigstens zweier Unwuchtgruppen zueinander veränderbar ist. Hierdurch ist eine Umstellung der Wirkrichtung ohne erforderliche Umbaumaßnahmen ermöglicht.
  • In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind die wenigstens zwei Unwuchtgruppen über Zahnräder mit dem Schwenkmotor verbunden, wobei wenigstens eine Unwuchtgruppe mit dem Stator und wenigstens eine Unwuchtgruppe mit dem Rotor des Schwenkmotors verbunden sind. Hierdurch ist eine direkte Verstellung der Unwuchtgruppen über den Schwenkmotor ermöglicht.
  • Vorteilhaft ist der Schwenkmotor ein Drehflügelschwenkmotor. Alternativ kann der Schwenkmotor auch ein Schwenkmotor mit Steilgewinde sein.
  • In Weiterbildung der Erfindung sind zwei Wellengruppen angeordnet, wobei die Wellengruppen derart mit dem wenigstens einen Antrieb verbunden sind, dass die Drehzahl der ersten Wellengruppe die Hälfte der Drehzahl der zweiten Wellengruppe beträgt und wobei das Verhältnis der statischen Momente der mit den Unwuchtgruppen versehenen Wellengruppen zwischen sechs zu eins und zehn zu eins beträgt. Durch die Kopplung wenigstens zweier Wellengruppen mit einem Drehzahlverhältnis von 2 : 1 und einem Verhältnis des statischen Moments von zwischen 6 : 1 und 10 : 1 wird durch Überlagerung der durch die rotierenden Unwuchten erzeugten sinusförmigen Kraftkennlinien eine gerichtete Kennlinie in Vortriebsrichtung erzeugt. In Vortriebsrichtung ergibt sich eine wesentlich größere Maximalkraft im Vergleich zur entgegengesetzten Richtung. Da beim Rammprozess der Boden der großen Beschleunigung in Rammrichtung nicht folgen kann, reißt das Rammgut bei jedem Vortriebsimpuls vom mitschwingenden Boden ab. Auf Grund dieser periodischen Entkopplung von Boden und Rammgut wird dem Baugrund weniger Energie zugeführt. Hierdurch wird weiterhin auch die Vibrationsbelastung der Umgebung deutlich reduziert.
  • Bevorzugt ist das statische Moment der ersten Wellengruppe acht Mal so groß wie das statische Moment der zweiten Wellengruppe. Hierdurch ist eine ausgeprägte Kraftspitze in Vortriebsrichtung bewirkt.
  • In anderer Ausgestaltung der Erfindung sind drei Wellengruppen angeordnet, auf denen mindestens drei Unwuchtgruppen angeordnet sind, wobei die Wellengruppen derart mit dem wenigstens einen Antrieb verbunden sind, dass die Drehzahl der ersten Wellengruppe die Hälfte der Drehzahl der zweiten Wellengruppe und ein Drittel der Drehzahl der dritten Wellengruppe beträgt und wobei das Verhältnis der statischen Momente der mit den Unwuchtgruppen versehenen Wellengruppen zueinander im Wesentlichen 100 : 16,64 : 3,68 beträgt. Hierdurch wird die maximal wirkende Kraft durch eine weiter ausgeprägte Kraftspitze in Vortriebsrichtung erhöht. Dadurch ist eine weitere Steigerung der Energieeffizienz, verbunden mit einer Beschleunigung des Rammprozesses, bewirkt.
  • In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind vier Wellengruppen angeordnet, auf denen mindestens vier Unwuchtgruppen angeordnet sind, wobei die Wellengruppen derart mit dem wenigstens einen Antrieb verbunden sind, dass das Verhältnis der Drehzahlen der Wellengruppen zueinander im Wesentlichen 1 : 2 : 3 : 4 beträgt und wobei das Verhältnis der statischen Momente der mit den Unwuchtgruppen versehenen Wellengruppen zueinander im Wesentlichen 100 : 18,72 : 5,6 : 1,38 beträgt. Hierdurch ist eine weitere Ausprägung des Kraftverlaufs in Vortriebsrichtung erzielt.
  • Andere Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung sind in den übrigen Unteransprüchen angegeben. Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden nachfolgend im Einzelnen beschrieben. Es zeigen:
    • Figur 1
    die schematische Darstellung eines Getriebes eines Schwingungserzeugers für gerichtetes Vibrieren mit zwei Wellengruppen;
    Figur 2
    das Vibrationsgetriebe aus Figur 1 mit zusätzlichem Schwenkmotor zur Richtungsumschaltung;
    Figur 3
    die schematische Darstellung eines gerichtet wirkenden Getriebes mit zwei Wellengruppen, jeweils bestehend aus drei Wellen;
    Figur 4
    die schematische Darstellung verschiedener Varianten gerichtet wirkender Vibratorgetriebe mit:
    1. a) sechswelliger, kurzer Bauform;
    2. b) siebenwelliger, einfacher Bauform;
    3. c) siebenwelliger, kurzer Bauform;
    Figur 5
    die schematische Darstellung gerichtet wirkender, richtungsumschaltbarer Vibratorgetriebe mit
    1. a) sechswelliger, einfacher Bauform;
    2. b) sechswelliger, kurzer Bauform;
    Figur 6
    die Darstellung des Vibratorgetriebes aus Figur 6 in kompakter Ausführung und
    Figur 7
    die schematische Darstellung eines richtungsumschaltbaren Vibratorgetriebes mit acht Wellen.
  • Die als Ausführungsbeispiel gewählten Schwingungserzeuger sind als Vibratorgetriebe ausgeführt. Solche Vibratoren bestehen im Wesentlichen aus einem Gehäuse, in dem mit Zahnrädern versehene Wellen drehbar gelagert sind. Die Zahnräder sind jeweils mit Unwuchtmassen versehen. Derartige Vibratorgetriebe mit drehbar gelagerten Unwuchtmassen sind dem Fachmann beispielsweise aus der DE 20 2007 006 283 U1 bekannt. Die nachfolgende Erläuterung der Ausführungsbeispiele beschränkt sich im Wesentlichen auf die Anordnung von Wellen und Unwuchtmassen.
  • In der Anordnung gemäß Figur 1 sind zwei Wellengruppen 1, 2 angeordnet. Die Wellen 11, 12 der Wellengruppe 1 sind mit Zahnrädern 112, 122 versehen, an denen Unwuchtmassen 111, 121 angeordnet sind. Die Unwuchtmassen 111, 121 sind hier gleichartig ausgeführt. Die Wellen 21, 22 der Wellengruppe 2 sind gleichsam mit Zahnrädern 212, 222 versehen, an denen gleichartige Unwuchtmassen 211, 221 angeordnet sind. Die Zahnräder 112, 122, 212, 222 sind derart ausgeführt, dass bei Rotation die Drehzahl der Wellen 21, 22 der Wellengruppe 2 doppelt so groß ist, wie die Drehzahl der Wellen 11, 12. Die Unwuchtmassen 111, 121, 211, 221 sind derart angeordnet, dass das statische Moment der Wellengruppe 1 acht Mal so groß ist wie das statische Moment der Wellengruppe 2.
  • Im Ausführungsbeispiel gemäß Figur 2 ist zusätzlich ein Schwenkmotor 5 angeordnet, dessen Stator ein Zahnrad 51 und dessen Rotor ein Zahnrad 52 aufweist. Die Wellengruppen 1, 2 sind derart über den Schwenkmotor 5 miteinander verbunden, dass das Zahnrad 112 der Welle 11 mit dem Zahnrad 55 des Schwenkmotors 5 im Eingriff steht; die Zahnräder 212, 222 der Wellengruppe 2 stehen mit dem Zahnrad 51 des Schwenkmotors 5 im Eingriff. Durch relative Verschwenkung des Rotors gegenüber dem Stator ist nun die Einstellung einer Phasenverschiebung der Schwingungen der Wellengruppe 2 relativ zu den Schwingungen der Wellengruppe 1 ermöglicht, wodurch eine Richtungsveränderung einstellbar ist. Im vorliegenden Beispiel handelt es sich bei dem Schwenkmotor 5 um einen Drehflügelschwenkmotor mit einem Flügel.
  • In der Anordnung gemäß Figur 3 sind die Wellengruppen 1, 2 aus jeweils drei Wellen 11, 12, 13, 21, 22, 23 gebildet, welche jeweils mit Unwuchtmassen 111, 121, 131, 211, 221, 231 versehen sind. Die Zahnräder 112, 122, 132, 212, 222, 232 der Wellen 11, 12, 13, 21, 22, 23 sind wiederum derart gewählt, dass bei Rotation die Wellen der Wellengruppe 2 die doppelte Drehzahl aufweisen, die Wellen der Wellengruppe 1. Durch Versatz der Wellen 21, 22, 23 der Wellengruppe 2 ist eine kompaktere Bauweise erzielbar (vgl. Figur 4 a)). Die Anzahl an Wellen der Wellengruppen 1, 2 kann auch unterschiedlich gewählt sein. Im Ausführungsbeispiel gemäß Figur 4 b) ist eine zusätzliche Welle 24 mit entsprechender Unwuchtmasse 241 hinzugefügt. Durch versetzte Anordnung der Wellen 21, 22, 23, 24 der Wellengruppe 2 ist wiederum eine kompakte Bauweise erzielbar (vgl. Figur 4 c)).
  • Im Ausführungsbeispiel gemäß Figur 5 ist zwischen den Wellen 11, 12, 13 der Wellengruppe 1 und den Wellen 21, 22, 23 der Wellengruppe 2 ein Schwenkmotor 5 angeordnet. Dabei sind die Zahnräder 112, 122, 132 der Wellengruppe 1 mit dem Zahnrad 51 des Stators des Schwenkmotors 5 im Eingriff und die Zahnräder 212, 222, 223 der Wellengruppe 2 sind mit dem Zahnrad 52 des Rotors des Schwenkmotors 5 im Eingriff. Durch relative Verdrehung von Stator und Rotor des Schwenkmotors 5 ist so wiederum eine Umschaltung der Wirkrichtung ermöglicht. Durch versetzte Anordnung der Wellen der Wellengruppe 2 ist wiederum eine kompaktere Bauhöhe erzielbar (vgl. Figur 5 b)).
  • In Figur 6 ist ein veränderter Aufbau der vorgenannten Anordnung gemäß Figur 5 gezeigt, der eine deutliche Verkürzung der Baulänge zulässt, bei dem jedoch an Stelle von sechs Wellen acht Wellen erforderlich sind, was sich aber in einer geringeren Belastung der Wellenlager niederschlägt und Vorteile hinsichtlich der erzielbaren Fliehkraft, der Eignung für hohe Drehzahlen sowie einer geringeren Empfindlichkeit gegenüber großen Winkelbeschleunigungen mit sich bringt.
  • Zur Erzielung einer möglichst ausgeglichenen Kennlinienform kann eine zusätzliche Drehzahlstufe, deren Unwuchten mit dreifacher Drehzahl rotieren, eingesetzt werden. Im Ausführungsbeispiel gemäß Figur 7 ist eine solche Anordnung basierend auf der Getriebekonzeption gemäß Figur 5 dargestellt. Diese fällt geringfügig breiter aus, da das untere große Zahnrad 132, das die beiden nebeneinander angeordneten Wellen 31, 32 antreibt, gegenüber der Getriebemitte verschoben ist. Bei der Verstellung der Wirkrichtung bleibt die Winkelstellung der langsamen Unwuchten 111, 121, 131 und schnellen Unwuchten 311, 321 zueinander unverändert. Durch den Schwenkmotor 5 ist die Verstellung der Unwuchten 211, 221, 231 mittlerer Geschwindigkeit gegenüber den Anderen ermöglicht.
  • Im Ausführungsbeispiel gemäß Figur 7 beträgt das Verhältnis der Drehzahlen der Wellengruppen 1, 2, 3 zueinander etwa 1 : 2 : 3; das statische Moment der Wellengruppen 1, 2, 3 zueinander beträgt im Wesentlichen 100 : 16,64 : 3,68.
  • Mit Hilfe vorgenannten und beanspruchten Verhältnisse der Drehzahlen beziehungsweise der statischen Momente zueinander ist eine sehr effektive Kraftwirkung in Vorschubrichtung erzielbar. Diese Wirkung lässt sich auch bei geringer Abänderung der Verhältniszahlen im Bereich bis zu zehn Prozent erzielen, jedoch unter Effizienzeinbuße. Derartige Modifikationen der Verhältnisse der Drehzahlen beziehungsweise der statischen Momente zueinander sind von den Patentansprüchen, in denen die Verhältniszahlen mit dem Zusatz "im Wesentlichen" angegeben sind, ebenfalls umfasst.

Claims (7)

  1. Schwingungserzeuger, umfassend wenigstens zwei Wellengruppen, auf denen mindestens zwei Unwuchtgruppen angeordnet sind und die derart mit wenigstens einem Antrieb verbunden sind, dass sie mit unterschiedlicher Drehzahl zueinander in Rotation versetzt werden, wodurch ein gerichteter Vorschub erzielt ist, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel zur Verstellung der Wirkrichtung des Schwingungserzeugers vorgesehen sind, wobei die Mittel zur Verstellung der Wirkrichtung einen Schwenkmotor (5) umfassen, über den die Phasenschiebung wenigstens zweier Unwuchtgruppen (101, 201) zueinander veränderbar ist.
  2. Schwingungserzeuger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens zwei Unwuchtgruppen (101, 201) über Zahnräder (232, 112) mit dem Schwenkmotor (5) verbunden sind, wobei wenigstens eine Unwuchtgruppe (201) mit dem Stator und wenigstens eine Unwuchtgruppe (101) mit dem Rotor des Schwenkmotors (5) verbunden ist.
  3. Schwingungserzeuger nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwenkmotor (5) ein Drehflügelschwenkmotor oder ein Schwenkmotor mit Steilgewinde ist.
  4. Schwingungserzeuger nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Wellengruppen (1, 2) angeordnet sind, wobei die Wellengruppen (1, 2) derart mit dem wenigstens einem Antrieb verbunden sind, dass die Drehzahl der Wellengruppe (1) die Hälfte der Drehzahl der Wellengruppe (2) beträgt und dass das Verhältnis der statischen Momente der mit den Unwuchtgruppen (101, 201) versehenen Wellengruppen (1, 2) zwischen sechs zu eins und zehn zu eins beträgt.
  5. Schwingungserzeuger nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das statische Moment der Wellengruppe (1) acht Mal so groß ist wie das statische Moment der Wellengruppe (2).
  6. Schwingungserzeuger nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass drei Wellengruppen (1, 2, 3) angeordnet sind, auf denen mindestens drei Unwuchtgruppen (101, 201, 301) angeordnet sind, wobei die Wellengruppen (1, 2, 3) derart mit dem wenigstens einem Antrieb verbunden sind, dass die Drehzahl der Wellengruppe (1) die Hälfte der Drehzahl der Wellengruppe (2) und ein Drittel der Drehzahl der Wellengruppe (3) beträgt und dass das Verhältnis der statischen Momente der mit den Unwuchtgruppen (101, 201, 301) versehenen Wellengruppen (1, 2, 3) zueinander im Wesentlichen 100 : 16,64 : 3,68 beträgt.
  7. Schwingungserzeuger nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass vier Wellengruppen (1, 2, 3, 4) angeordnet sind, auf denen mindestens vier Unwuchtgruppen (101, 201, 301, 401) angeordnet sind, wobei die Wellengruppen (1, 2, 3, 4) derart mit dem wenigstens einem Antrieb verbunden sind, dass das Verhältnis der Drehzahlen der Wellengruppen (1, 2, 3, 4) zueinander im Wesentlichen 1 : 2 : 3 : 4 beträgt und dass das Verhältnis der statischen Momente der mit den Unwuchtgruppen (101, 201, 301, 401) versehenen Wellengruppen (1, 2, 3, 4) zueinander im Wesentlichen 100 : 18,72 : 5,6 : 1,38 beträgt.
EP08103166.8A 2008-03-28 2008-03-28 Schwingungserzeuger Active EP2105214B1 (de)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP08103166.8A EP2105214B1 (de) 2008-03-28 2008-03-28 Schwingungserzeuger
US12/381,344 US7804211B2 (en) 2008-03-28 2009-03-11 Vibration generator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP08103166.8A EP2105214B1 (de) 2008-03-28 2008-03-28 Schwingungserzeuger

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EP2105214A1 EP2105214A1 (de) 2009-09-30
EP2105214B1 true EP2105214B1 (de) 2018-09-12

Family

ID=39684295

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP08103166.8A Active EP2105214B1 (de) 2008-03-28 2008-03-28 Schwingungserzeuger

Country Status (2)

Country Link
US (1) US7804211B2 (de)
EP (1) EP2105214B1 (de)

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2105213B1 (de) * 2008-03-28 2018-01-24 ABI Anlagentechnik-Baumaschinen-Industriebedarf Maschinenfabrik und Vertriebsgesellschaft mbH Schwingungserzeuger
CN102107180B (zh) * 2010-11-22 2012-10-31 唐忠盛 偏心力矩无级可调振动机构
EP2834422B1 (de) * 2012-03-15 2022-05-25 Ozkan, Aydin Vibrationsrüttler
EP2669436B1 (de) * 2012-05-30 2014-12-31 ABI Anlagentechnik-Baumaschinen-Industriebedarf Maschinenfabrik und Vertriebsgesellschaft mbH Ramm- und Ziehvorrichtung
RU2523045C1 (ru) * 2013-01-09 2014-07-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова" Способ направленного инерционного вибровозбуждения и дебалансный вибровозбудитель направленного действия для его осуществления
RU2578257C1 (ru) * 2015-02-10 2016-03-27 Александр Михайлович Васильев Способ возбуждения механических колебаний силовых факторов с регулируемыми параметрами
DE202015003475U1 (de) * 2015-02-11 2016-05-12 Liebherr-Components Biberach Gmbh Rüttler
RU2584850C1 (ru) * 2015-04-02 2016-05-20 Александр Михайлович Васильев Способ регулирования параметров закона механических колебаний силовых факторов в центробежном вибровозбудителе
EP3165290B1 (de) 2015-11-06 2021-04-07 BAUER Maschinen GmbH Schwingungserzeuger und verfahren zum einbringen eines rammgutes in einen boden
KR102138339B1 (ko) * 2018-10-24 2020-07-27 주식회사 엠플러스 사운드 진동 액츄에이터
JP7154379B2 (ja) * 2019-03-12 2022-10-17 アルプスアルパイン株式会社 電磁駆動装置及び操作装置
DE102019113947A1 (de) * 2019-05-08 2020-11-12 Liebherr-Components Biberach Gmbh Schwingungserzeuger sowie Baumaschine mit einem solchen Schwingungserzeuger
CN110907186B (zh) * 2019-11-08 2020-12-25 北京化工大学 一种用于航空发动机试车台的转子振动相位测算方法
EP4074071A1 (de) * 2019-12-11 2022-10-19 Lofelt GmbH Linearer vibrationsantrieb mit beweglicher spule und beweglichem magnet
RU2741750C1 (ru) * 2020-06-09 2021-01-28 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Российский государственный аграрный университет - МСХА имени К.А. Тимирязева" (ФГБОУ ВО РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева") Способ возбуждения механических колебаний силовых факторов с регулируемыми параметрами
US11831215B2 (en) * 2021-05-06 2023-11-28 Aac Microtech (Changzhou) Co., Ltd. Linear vibration motor

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1093952A (fr) * 1950-05-08 1955-05-11 Schenck Gmbh Carl Vibrateur
DE1458580B1 (de) 1963-06-07 1969-09-11 Mini Transporturilor Si Unharmonischer elektrischer Vibrator
DE2553646A1 (de) 1975-11-28 1977-06-08 Richard Prof Dipl Ing Strobl Vorrichtung zum einstellen des statischen momentes eines unwuchterregten schwingungserzeugers
DE3901156A1 (de) * 1988-02-03 1989-08-17 Hella Kg Hueck & Co Schwingfoerderer
US5177386A (en) * 1990-08-30 1993-01-05 Kencho Kobe Co., Ltd. Vibration generator adjustable during operation
FR2692523B1 (fr) * 1992-06-19 1994-10-07 Procedes Tech Construction Dispositif pour la commande d'un vibrateur à moment variable.
DE19639789A1 (de) 1996-09-27 1998-04-02 Univ Freiberg Bergakademie Mechanisches Vibrationssystem mit paarweise gegenläufig rotierenden Unwuchtmassen
NL1008635C2 (nl) * 1998-03-19 1999-09-21 Ice B V Trilinrichting en werkwijze voor het trillend aandrijven van een voorwerp.
DE202006004706U1 (de) * 2005-04-29 2006-06-22 Ammann Verdichtung Gmbh Schwingungserreger
DE202007003532U1 (de) 2007-03-07 2007-07-05 Abi Gmbh Schwingungserreger
DE202007005283U1 (de) 2007-03-07 2007-07-12 Abi Gmbh Schwingungserreger
EP2105213B1 (de) * 2008-03-28 2018-01-24 ABI Anlagentechnik-Baumaschinen-Industriebedarf Maschinenfabrik und Vertriebsgesellschaft mbH Schwingungserzeuger

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
None *

Also Published As

Publication number Publication date
EP2105214A1 (de) 2009-09-30
US7804211B2 (en) 2010-09-28
US20090243410A1 (en) 2009-10-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2105214B1 (de) Schwingungserzeuger
EP2105213B1 (de) Schwingungserzeuger
EP2881516B1 (de) Bodenverdichtungsmaschine
EP2172279B1 (de) Vorrichtung zur Erzeugung einer Kreisschwingung oder einer gerichteten Schwingung mit stufenlos verstellbarer Schwingungsamplitude bzw. Erregerkraft
EP2158976B1 (de) Schwingungserzeuger
EP1967291A1 (de) Schwingungserreger
EP2378118A2 (de) Turmschwingungsdämpfer für eine Windenergieanlage und Windenergieanlage
EP2392413B1 (de) Vibrationsramme
EP3862487B1 (de) Vibrationsplatte mit elektroantrieb
DE3033476C2 (de) Vibrationsgerät zur Materialverdichtung
EP1305121B1 (de) Regelbarer schwingungserreger
EP1449965B1 (de) Schwingungserregervorrichtung zur Bodenverdichtung
EP1429871B1 (de) Schwingungserreger für eine bodenverdichtungsvorrichtung
EP3450631A1 (de) Tiefenrüttler mit verstellbarer unwucht
EP3243573A1 (de) Schwingungserzeuger
EP3165290B1 (de) Schwingungserzeuger und verfahren zum einbringen eines rammgutes in einen boden
DE2802648C2 (de) In der Marschrichtung umsteuerbare Rüttelplatte
EP3934816B1 (de) Schwingungserzeuger sowie baumaschine mit einem solchen schwingungserzeuger
EP1445510B1 (de) Zahnräder mit veränderlichem Übersetzungsverhältnis
WO2001019535A1 (de) Schwingungserreger für bodenverdichtungsgeräte
DE102007030552A1 (de) Antriebselement
DE202006019815U1 (de) Außenrüttler mit einachsiger Rüttelkraft
EP2896464A1 (de) Schwingungserreger
WO2023094384A2 (de) Unwuchteinrichtung, sowie vibrationsrammgerät
DE1458580C (de)

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

17P Request for examination filed

Effective date: 20090427

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MT NL NO PL PT RO SE SI SK TR

AX Request for extension of the european patent

Extension state: AL BA MK RS

17Q First examination report despatched

Effective date: 20100119

AKX Designation fees paid

Designated state(s): AT DE FR GB NL

GRAP Despatch of communication of intention to grant a patent

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR1

INTG Intention to grant announced

Effective date: 20180511

GRAS Grant fee paid

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR3

GRAA (expected) grant

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009210

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: B1

Designated state(s): AT DE FR GB NL

REG Reference to a national code

Ref country code: GB

Ref legal event code: FG4D

Free format text: NOT ENGLISH

REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R096

Ref document number: 502008016332

Country of ref document: DE

REG Reference to a national code

Ref country code: AT

Ref legal event code: REF

Ref document number: 1039923

Country of ref document: AT

Kind code of ref document: T

Effective date: 20181015

REG Reference to a national code

Ref country code: NL

Ref legal event code: FP

REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R097

Ref document number: 502008016332

Country of ref document: DE

PLBE No opposition filed within time limit

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009261

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: NO OPPOSITION FILED WITHIN TIME LIMIT

26N No opposition filed

Effective date: 20190613

P01 Opt-out of the competence of the unified patent court (upc) registered

Effective date: 20230513

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: NL

Payment date: 20240320

Year of fee payment: 17

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: AT

Payment date: 20240318

Year of fee payment: 17

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: DE

Payment date: 20240314

Year of fee payment: 17

Ref country code: GB

Payment date: 20240322

Year of fee payment: 17

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: FR

Payment date: 20240320

Year of fee payment: 17