EP3256646B1 - Vibrator - Google Patents
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- EP3256646B1 EP3256646B1 EP16706521.8A EP16706521A EP3256646B1 EP 3256646 B1 EP3256646 B1 EP 3256646B1 EP 16706521 A EP16706521 A EP 16706521A EP 3256646 B1 EP3256646 B1 EP 3256646B1
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- E02D7/18—Placing by vibrating
Definitions
- Such a planetary gear has a proven, simple structure and can be manufactured without special manufacturing equipment, so that stable operation is achieved in a cost-effective manner.
- simple adjustment actuators can be used to set the phase position precisely, even when the excitation cell is in operation.
- the planetary gear can be designed differently and can be adapted to the structure of the excitation cell and the number of rotating unbalance pairs.
- a multi-stage planetary gear can be provided.
- a further development of the invention can provide a single-stage planetary gear, which functions as an adjusting unit and can essentially consist of the sun gear, web with planet gears and a ring gear, or can comprise these assemblies .
- the adjustment unit mentioned for adjusting the phase position of the unbalances can be accommodated in a separate adjustment unit housing, which is detachable on the exciter cell housing, in which the unbalances can be rotated are recorded, can be attached.
- the adjustment unit can be attached to an outside of said exciter cell housing.
- the adjusting unit housing 13 can be cup-shaped, wherein a wall of the exciter cell housing 3 closes the adjusting unit housing 13 and / or can form a partition between the adjusting unit and the exciter cell.
- the adjustment unit housing 13 can also be used in the To be essentially completely closed, the adjustment unit housing 13 and the exciter cell housing 3 can sit on one another wall to wall.
- the adjustment unit housing 13 can be removed or dismantled separately without the exciter cell housing 3 having to be opened for this purpose.
- the planetary gear 12 can include an internal adjusting or adjusting device 22, wherein in particular one of the planetary gear wheels can be designed to be rotatable in itself.
- the ring gear 16 can have an inner gear 16i and an outer gear 16a, which can be rotated relative to one another via elongated holes 26 and brought into different rotational positions relative to one another, so that the relative position of the two excitation cell shafts 9 and 10 connected to the planetary gear 12 relative to one another or the relative position of these excitation cell shafts 9 and 10 to the input shaft 19 can be adjusted by shifting the inner and outer wheels 16i and 16a of the ring gear 16 relative to one another.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein einen Rüttler zum Erzeugen von Vibrationen. Insbesondere betrifft die Erfindung dabei eine Erregerzelle mit rotatorisch antreibbaren Unwuchten, die in einem Erregerzellengehäuse drehbar gelagert sind, sowie einer Verstelleinheit zum Verstellen der Phasenlage der Unwuchten relativ zueinander.The present invention relates generally to a vibrator for generating vibrations. In particular, the invention relates to an excitation cell with rotationally drivable unbalances, which are rotatably mounted in an excitation cell housing, and an adjusting unit for adjusting the phase position of the unbalances relative to one another.
Rüttler können im Bauwesen beispielsweise für Rammgeräte oder Bodenverdichter verwendet werden, um gerichtete Vibrationen zu erzeugen, mittels derer beispielsweise Spundwände in den Boden gerammt, Rüttelstopfsäulen in den Boden eingebracht oder das Erdreich verdichtet bzw. planiert werden kann. Gegebenenfalls kann der Boden auch aufbereitet werden, um das Einrammen oder Herausziehen von Spundbohlen oder anderen Bauelementen wie Pfählen und dergleichen zu erleichtern. Die Vibrationen erzeugende Erregerzelle solcher Rüttler kann dabei an einem verfahrbaren Ziehjoch einer Spezialtiefbaumaschine wie beispielsweise Bohr- und/oder Rammgeräten, Mäklern oder Seilbaggern angebracht sein, mittels dessen die Rüttlereinheit ülicherweise in aufrechter Richtung verfahrbar ist.Vibrators can be used in construction, for example, for piling equipment or soil compactors to generate directional vibrations, by means of which sheet piling can be rammed into the ground, vibrating plug columns can be inserted into the ground, or the soil can be compacted or leveled. If necessary, the floor can also be prepared to make it easier to ram or pull sheet piles or other components such as piles and the like. The vibrating exciter cell of such vibrators can be attached to a movable drawing yoke of a special foundation machine such as drilling and / or piling rigs, masters or cable excavators, by means of which the vibrator unit can usually be moved in an upright direction.
Um vorrangig vertikale oder in aufrechter Richtung wirkende Schwingungen zu erzeugen, können hierzu in der Erregerzelle mehrere Wellen oder Räder aufgenommen werden, die um parallele, liegend ausgerichtete Achsen umlaufen und Unwuchtmassen tragen, die durch entsprechende Fliehkräfte bei der Umlaufbewegung Beschleunigungen und damit die gewünschten Vibrationen erzeugen. Dabei werden die Unwuchtmassen auf mehrere Räder bzw. Wellen aufgeteilt und hinsichtlich ihrer Anordnung, Drehrichtung und Phasenlage zueinander so abgestimmt, dass Kräfte in horizontaler bzw. liegender Richtung möglichst kompensiert werden. Hierzu können beispielsweise mehrere Unwuchtmassen auf verschiedenen Seiten einer zu den Rotationsachsen senkrechten Ebene angeordnet werden und hinsichtlich Phasenlage und Drehrichtung aufeinander abgestimmt angetrieben werden, wobei beispielsweise gegenläufig rotierende Unwuchtmassenpaare vorgesehen sein können, um horizontale Schwingungen zu vermeiden bzw. zu kompensieren und nur vertikale Schwingungen zu haben.In order to primarily generate vertical or upright vibrations, several shafts or wheels can be accommodated in the excitation cell, which rotate around parallel, lying axes and carry unbalanced masses, which generate accelerations and thus the desired vibrations due to appropriate centrifugal forces during the orbital movement . The unbalanced masses are divided between several wheels or shafts and their arrangement, direction of rotation and phase relationship are coordinated so that forces in the horizontal or lying direction are compensated for as far as possible. For this purpose, for example, several unbalanced masses can be arranged on different sides of a plane perpendicular to the axes of rotation and driven in a coordinated manner with respect to the phase position and direction of rotation, whereby, for example, counter-rotating unbalanced mass pairs can be provided in order to avoid or compensate for horizontal vibrations and to have only vertical vibrations .
Solche Rüttler sind beispielsweise aus den Schriften
Um die Stärke der Vibrationskraft einstellen zu können, wird üblicherweise der Phasenwinkel zweier ein Unwuchtmassenpaar bildender Unwuchten relativ zueinander verstellt, wobei die Unwuchtmassen eines solchen Paares gleichsinnig und synchronisiert miteinander rotatorisch angetrieben sein können, so dass sich je nach eingestelltem Phasenverschiebungswinkel die Fliehkräfte bzw. die Unwuchtwirkungen mehr oder minder aufaddieren bzw. mehr oder minder kompensieren. Während sich bei einem Phasenwinkel β = 0, also bei gleicher Orientierung bzw. gleicher Winkelausrichtung der Unwuchten ein maximales statisches Moment bzw. eine maximale Unwucht einstellt, kompensieren sich bei einem Phasenwinkel β = 180°, also einander entgegengesetzt ausgerichteten Unwuchten, die von den beiden Unwuchten bewirkten Teilvibrationen gegenseitig.In order to be able to set the strength of the vibration force, the phase angle of two unbalances forming a pair of unbalanced masses is usually adjusted relative to one another, the unbalanced masses of such a pair being able to be rotated in the same direction and synchronized with one another, so that the centrifugal forces or the unbalance effects are dependent on the set phase shift angle add up more or less or compensate more or less. While at a phase angle β = 0, i.e. with the same orientation or the same angular orientation of the unbalances, a maximum static moment or maximum unbalance is obtained, at a phase angle β = 180 °, i.e. oppositely aligned unbalances, the two compensate Imbalances mutually caused partial vibrations.
Aus der Schrift
Ferner zeigt die Schrift
Ferner zeigt die Schrift
Um eine solche Verstellung des Phasenwinkels zwischen den Unwuchten auch während des Betriebs, also bei laufenden Wellen bzw. Rädern der Erregerzelle, vornehmen zu können, wurden im Stand der Technik bereits diverse Verstelleinheiten vorgeschlagen. Beispielsweise zeigt die
Diese vorbekannten Verstelleinheiten sind konstruktiv meist aufwändig und in der Fertigung aufgrund teurer Spezialwerkzeuge und vielen Fertigungsschritten diffizil und teuer. Zudem sind sie wenig wartungsfreundlich und bei Reparaturen fallen längere Stillstandszeiten an.These known adjustment units are usually structurally complex and difficult to manufacture due to expensive special tools and many manufacturing steps. In addition, they are not very easy to maintain and longer repairs are required for repairs.
Der vorliegenden Erfindung liegt hiervon ausgehend die Aufgabe zugrunde, einen verbesserten Rüttler der genannten Art zu schaffen, der Nachteile des Standes der Technik vermeidet und Letzteren in vorteilhafter Weise weiterbildet. Insbesondere soll eine konstruktiv einfache, kostengünstig zu fertigende Verstelleinheit geschaffen werden, die reparatur- und wartungsfreundlich ist und dennoch auch im Betrieb eine präzise und einfach zu steuernde Verstellung der Vibrationsstärke des Rüttlers ermöglicht.Proceeding from this, the object of the present invention is to create an improved vibrator of the type mentioned, which avoids disadvantages of the prior art and advantageously develops the latter. Especially a structurally simple, inexpensive to manufacture adjustment unit is to be created, which is easy to repair and maintain, but also enables precise and easy-to-control adjustment of the vibration level of the vibrator during operation.
Erfindungsgemäß wird die genannte Aufgabe durch einen Rüttler gemäß Anspruch 1 gelöst. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.According to the invention, the stated object is achieved by a vibrator according to claim 1. Preferred embodiments of the invention are the subject of the dependent claims.
Es wird also vorgeschlagen, zum Verstellen der Phasenlage der Unwuchten ein Planetengetriebe zu verwenden, das als verstellbare Synchronisierstufe wirkt, die einerseits die Umlaufbewegung der Unwuchten miteinander synchronisiert bzw. hinsichtlich ihrer Winkelgeschwindigkeit aufeinander abstimmt, andererseits jedoch aber eine Verstellung der Phasenlage erlaubt. Erfindungsgemäß ist die Verstelleinheit als Planetengetriebe ausgebildet, das zumindest zwei Ausgangsstränge, an die die relativ zueinander phasenverstellbaren Unwuchten der Erregerzelle angekoppelt sind, sowie einen Verstelleingangsstrang zum Verändern der Phasenlage der Ausgangsstränge des Planetengetriebes besitzt. Die genannten Ausgangsstränge laufen mit aufeinander abgestimmten Drehzahlen um, so dass die daran angebundenen Unwuchten entsprechend aufeinander abgestimmt umlaufen. Dabei kann der Verstelleingangsstrang des Planetengetriebes in einer einmal eingestellten Stellung festgehalten werden. Durch Verstellen des Verstelleingangsstrangs kann die Phasenlage der Ausgangsstränge des Planetengetriebes und damit die Phasenlage der Unwuchten verstellt werden.It is therefore proposed to use a planetary gear for adjusting the phase position of the unbalances, which acts as an adjustable synchronizing stage which on the one hand synchronizes the rotational movement of the unbalances with one another or coordinates them with respect to their angular velocity, but on the other hand allows the phase position to be adjusted. According to the invention, the adjustment unit is designed as a planetary gear, which has at least two output lines to which the unbalance of the exciter cell, which is phase-adjustable relative to one another, and an adjustment input line for changing the phase position of the output lines of the planetary gear. The output lines mentioned run at mutually coordinated speeds, so that the unbalances connected to them circulate in a mutually coordinated manner. The adjustment input train of the planetary gear can be held in a position once set. By adjusting the adjustment input line, the phase position of the output lines of the planetary gear and thus the phase position of the unbalances can be adjusted.
Ein solches Planetengetriebe besitzt einen bewährten, einfachen Aufbau und kann ohne spezielle Fertigungseinrichtungen gefertigt werden, so dass in kostengünstiger Weise ein stabiler Betrieb erzielt wird. Gleichzeitig kann mit einfachen Stellaktoren eine präzise, feingliedrige Einstellung der Phasenlage auch bei Betrieb der Erregerzelle vorgenommen werden.Such a planetary gear has a proven, simple structure and can be manufactured without special manufacturing equipment, so that stable operation is achieved in a cost-effective manner. At the same time, simple adjustment actuators can be used to set the phase position precisely, even when the excitation cell is in operation.
Das Planetengetriebe kann hierbei grundsätzlich verschieden ausgebildet und an die Struktur der Erregerzelle und die Anzahl der umlaufenden Unwuchtpaare angepasst sein. Beispielsweise kann bei entsprechender Anzahl von umlaufenden Unwuchten bzw. Erregerzellenwellen ein mehrstufiges Planetengetriebe vorgesehen sein. Um einen einfachen Aufbau und eine Platz sparende Anordnung zu erzielen, kann in Weiterbildung der Erfindung jedoch ein einstufiges Planetengetriebe vorgesehen sein, das als Verstelleinheit fungiert und im Wesentlichen aus den Baugruppen Sonnenrad, Steg mit Planetenrädern und einem Hohlrad bestehen kann bzw. diese Baugruppen umfassen kann.In principle, the planetary gear can be designed differently and can be adapted to the structure of the excitation cell and the number of rotating unbalance pairs. For example, with a corresponding number of rotating unbalances or excitation cell shafts, a multi-stage planetary gear can be provided. In order to achieve a simple structure and a space-saving arrangement, however, a further development of the invention can provide a single-stage planetary gear, which functions as an adjusting unit and can essentially consist of the sun gear, web with planet gears and a ring gear, or can comprise these assemblies .
Die Anbindung der Unwuchten und eines Verstellaktors kann hierbei an verschiedenen Stellen des Planetengetriebes erfolgen. Vorteilhafterweise kann hierbei vorgesehen sein, dass die beiden vorgenannten Ausgangsstränge, an die die im Phasenwinkel zu verstellenden Unwuchten angebunden sind, einerseits an das Sonnenrad des Planetengetriebes und andererseits an das Hohlrad des Planetengetriebes gekoppelt sind, während der genannte Verstelleingangsstrang an den die Planetenräder zwischen Sonnenrad und Hohlrad tragenden Steg angebunden sein kann.The unbalance and an adjustment actuator can be connected at various points on the planetary gear. Advantageously, it can be provided here that the two aforementioned output strands, to which the unbalances to be adjusted in the phase angle are connected, are coupled on the one hand to the sun gear of the planetary gear and on the other hand to the ring gear of the planetary gear, while said adjustment input train to which the planet gears are connected between the sun gear and Ring gear bearing web can be connected.
Insbesondere kann eine erste Erregerzellenwelle drehfest mit dem Sonnenrad verbunden sein und eine zweite Erregerzellenwelle über eine Stirnradstufe mit dem Hohlrad des Planetengetriebes rotatorisch gekoppelt sein, so dass bei festgehaltenem Steg - entsprechend einer bestimmten, eingestellten Phasenlage - die beiden Erregerzellenwellen synchron miteinander bzw. in einem festen Drehzahlverhältnis zueinander umlaufen, wie dies die durch die Planetenräder miteinander gekoppelten Sonnen- und Hohlräder des Planetengetriebes vorgeben. Wird der Steg und damit die Planetenräder verstellt, ändert sich die Phasenlage der beiden Erregerzellenwellen zueinander.In particular, a first exciter cell shaft can be connected in a rotationally fixed manner to the sun gear and a second exciter cell shaft can be rotationally coupled to the ring gear of the planetary gear via a spur gear stage, so that when the web is held in place - in accordance with a certain set phase position - the two exciter cell waves are synchronous with one another or in a fixed one Rotate speed ratio to each other, as dictated by the planet gears coupled together sun and ring gears of the planetary gear. If the web and thus the planet gears are adjusted, the phase relationship of the two excitation cell shafts changes with respect to one another.
An die genannten ersten und zweiten Erregerzellenwellen können Unwuchtmassen direkt oder über weitere Stirnradstufen mit weiteren Erregerzellenwellen angekoppelt sein. Die genannten Erregerzellenwellen können hierbei parallel zueinander ausgerichtet sein und/oder eine im Wesentlichen liegend ausgerichtete, insbesondere horizontale Anordnung einnehmen.Imbalance masses can be coupled to the mentioned first and second exciter cell shafts directly or via further spur gear stages with further exciter cell shafts. The exciter cell waves mentioned can be parallel be aligned with one another and / or assume an essentially horizontal, in particular horizontal arrangement.
Zur Verstellung der Phasenlage kann mit dem vorgenannten Verstelleingangsstrang des Planetengetriebes ein geeigneter Verstellaktor gekoppelt sein, der fremdenergiebetätigbar und durch ein geeignetes Steuergerät entsprechend ansteuerbar sein kann. Vorteilhafterweise kann der genannte Verstelleingangsstrang eine Kurbelwelle umfassen, an die als Verstellaktor ein Druckmittelzylinder angekoppelt sein kann, mit Hilfe dessen die Kurbelwelle in einfacher Weise verstellt werden kann. Die als Verstelleingang fungierende Kurbelwelle oder eine ggf. in anderer Weise ausgebildete Eingangswelle kann dabei vorteilhafterweise direkt mit dem Steg des Planetengetriebes drehfest verbunden sein, wobei ggf. auch eine Stirnradstufe oder eine andere Über- oder Untersetzungsstufe zwischengeschaltet sein kann.To adjust the phase position, a suitable adjustment actuator can be coupled to the aforementioned adjustment input train of the planetary gear, which actuator can be operated by external energy and can be controlled accordingly by a suitable control device. Advantageously, said adjustment input train can comprise a crankshaft to which a pressure medium cylinder can be coupled as an adjustment actuator, with the aid of which the crankshaft can be adjusted in a simple manner. The crankshaft functioning as an adjustment input or an input shaft which may be configured in a different way can advantageously be connected in a rotationally fixed manner directly to the web of the planetary gear, it being possible for a spur gear stage or another step-up or step-down stage to be interposed.
Vorteilhafterweise kann dem Verstelleingangsstrang, insbesondere der vorgenannten Eingangswelle und/oder dem Steg des Planetengetriebes ein Anschlag oder ein Anschlagpaar zugeordnet sein, mit Hilfe dessen/derer Endlagen vorgegeben werden können, die die Enden des Verstellbereichs für den Phasenwinkel der Unwuchten vorgeben können. In Verbindung mit dem vorgenannten Druckmittelzylinder als Stellaktor kann hierdurch eine besonders einfach ausgebildete Verstellung der Unwuchtphasenlage erreicht werden.Advantageously, a stop or a pair of stops can be assigned to the adjustment input train, in particular the aforementioned input shaft and / or the web of the planetary gear, with the help of which end positions can be specified, which can specify the ends of the adjustment range for the phase angle of the unbalance. In conjunction with the aforementioned pressure medium cylinder as an actuating actuator, a particularly simple adjustment of the unbalance phase position can hereby be achieved.
In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung kann zumindest eines der Elemente des Planetengetriebes, insbesondere dessen Sonnenrad und/oder Steg und/oder Hohlrad, oder ein Element am Verstelleingangsstrang wie bspw. die Kurbelwelle oder der Druckmittelzylinder eine integrierte Verstelleinrichtung und/oder Justiereinrichtung besitzen, die ein Verstellen bzw. Justieren der Phasenlage intern im Planetengetriebe und damit auch der Phasenlage der Unwuchten ermöglicht. Vorteilhafterweise kann eines der genannten Elemente in sich verstellbar ausgebildet sein und zwei relativ zueinander verdrehbare Teilelemente umfassen.In an advantageous development of the invention, at least one of the elements of the planetary gear, in particular its sun gear and / or web and / or ring gear, or an element on the adjustment input train, such as, for example, the crankshaft or the pressure medium cylinder, can have an integrated adjustment device and / or adjustment device which adjusts or adjusting the phase position internally in the planetary gear and thus also the phase position of the unbalances. Advantageously, one of the elements mentioned can be designed to be adjustable in itself and comprise two partial elements which can be rotated relative to one another.
Insbesondere kann das Hohlrad des Planetengetriebes einen Außenradteil und einen Innenradteil umfassen, die zueinander verdrehbar, vorzugsweise über Langlöcher zueinander justierbar sind. Durch Justieren der beiden Radteile zueinander können Lagetoleranzen zwischen dem Eingangsstrang und den Ausgangssträngen des Planetengetriebes einfach justiert werden, wodurch die Montage vereinfacht und großzügigere Fertigungstoleranzen ermöglicht werden. Zudem kann eine Ausrichtung der Elemente des Verstellmechanismus und der Erregerzellenwellen zueinander wie z.B. der Räder und Wellen des Planetengetriebes oder der Stirnradstufe(n) entfallen.In particular, the ring gear of the planetary gear can comprise an outer wheel part and an inner wheel part, which are rotatable relative to one another, preferably adjustable relative to one another via elongated holes. By adjusting the two wheel parts relative to one another, position tolerances between the input train and the output trains of the planetary gear can be easily adjusted, which simplifies assembly and enables more generous manufacturing tolerances. In addition, an alignment of the elements of the adjustment mechanism and the exciter cell shafts to one another, e.g. the wheels and shafts of the planetary gear or the spur gear stage (s) are eliminated.
Den genannten Radteilen, insbesondere den vorgenannten Außenrad- und Innenradteilen des Hohlrads, kann dabei eine Feststelleinrichtung zugeordnet sein, mit Hilfe derer eine bestimmte, einjustierte Relativstellung der Radteile fixiert werden kann.A locking device can be assigned to the mentioned wheel parts, in particular the aforementioned outer wheel and inner wheel parts of the ring gear, by means of which a certain adjusted relative position of the wheel parts can be fixed.
Um eine einfache Wartung und Reparatur zu ermöglichen und längere Stillstandszeiten bei einem Defekt der Verstelleinheit zu vermeiden, kann nach einem weiteren Aspekt die genannte Verstelleinheit zum Verstellen der Phasenlage der Unwuchten in einem separaten Verstelleinheitsgehäuse aufgenommen sein, das lösbar am Erregerzellengehäuse, in dem die Unwuchten drehbar gelagert aufgenommen sind, befestigt sein kann. Insbesondere kann die Verstelleinheit auf einer Außenseite des genannten Erregerzellengehäuses angebracht sein. Hierdurch ist die Verstelleinheit zum Zwecke von Wartung und Reparatur einfach zugänglich und es muss nicht die gesamte Erregerzelle demontiert bzw. das Erregerzellengehäuse geöffnet werden, um an der Verstelleinheit Wartungsarbeiten vornehmen zu können.In order to enable easy maintenance and repair and to avoid longer downtimes in the event of a defect in the adjustment unit, the adjustment unit mentioned for adjusting the phase position of the unbalances can be accommodated in a separate adjustment unit housing, which is detachable on the exciter cell housing, in which the unbalances can be rotated are recorded, can be attached. In particular, the adjustment unit can be attached to an outside of said exciter cell housing. As a result, the adjustment unit is easily accessible for the purpose of maintenance and repair, and it is not necessary to dismantle the entire excitation cell or open the excitation cell housing in order to be able to carry out maintenance work on the adjustment unit.
Vorteilhafterweise kann das vorgenannte Planetengetriebe eine von der eigentlichen Erregerzelle, die die umlaufend antreibbaren Unwuchten und entsprechende Erregerzellenwellen umfasst, separat ausgebildete, eigenständige Baugruppe bilden, die vorteilhafterweise als Einheit von der vorgenannten Erregerzelle demontierbar ist, ohne hierfür die Erregerzelle zerlegen oder das Erregerzellengehäuse öffnen zu müssen.Advantageously, the aforementioned planetary gear can form an independent assembly which is separate from the actual exciter cell, which comprises the unbalances that can be driven in rotation and corresponding exciter cell shafts, and advantageously as a unit of the aforementioned Exciter cell can be removed without having to disassemble the exciter cell or open the exciter cell housing.
Als Schnittstelle zwischen der genannten Verstelleinheit und der eigentlichen Erregerzelle können zwei aus dem Erregerzellengehäuse herausstehende Wellenstümpfe bilden, auf die bzw. an denen zwei Antriebsräder der Verstelleinheit, insbesondere das Sonnenrad der vorgenannten Planetengetriebestufe und ein Ritzel der vorgenannten Stirnradstufe, die mit dem Planetengetriebe kämmt bzw. damit in Eingriff steht, lösbar montiert werden können.As an interface between said adjustment unit and the actual exciter cell, two stub shafts protruding from the exciter cell housing can form on or on which two drive wheels of the adjustment unit, in particular the sun gear of the aforementioned planetary gear stage and a pinion of the aforementioned spur gear stage, which meshes with the planetary gear or so that it engages, can be detachably mounted.
Die Verstelleinheit kann hierbei auf der Motorseite der Erregerzelle oder auf einer der Motorseite gegenüberliegenden Seite der Erregerzelle angebracht bzw. angeordnet sein. Vorteilhafterweise kann sich die Verstelleinheit auf einer Querseite der Erregerzelle erstrecken, die sich quer bzw. im Wesentlichen senkrecht zu den Rotationsachsen der Unwuchten der Erregerzelle erstreckt.The adjustment unit can be attached or arranged on the motor side of the excitation cell or on a side of the excitation cell opposite the motor side. The adjustment unit can advantageously extend on a transverse side of the excitation cell, which extends transversely or substantially perpendicular to the axes of rotation of the unbalance of the excitation cell.
Werden die Verstelleinheit und der zumindest eine Antriebsmotor der Erregerzelle auf gegenüberliegenden Seiten der Erregerzelle angeordnet, können Kollisionsprobleme vermieden und sowohl der Antriebsmotor als auch die Verstelleinheit ohne Platzprobleme einfach montiert werden. Ein weiterer Vorteil ist, dass duch gegenüberliegendes Anbringen von Antriebsmotor und Verstelleinheit der Schwerpunkt näher auf die Rammachse gelegt werden kann, sodass die Rammenergie nahezu vollständig in senkrechter Richtung wirken kann und es kaum eine Taumelbewegung der Erregerzelle gibt. Eine Anordnung der Verstelleinheit und des zumindest einen Antriebsmotors auf derselben Erregerzellenseite kann indes beispielsweise dann vorteilhaft sein, wenn die Einbauumgebung des Rüttlers nur einseitig ausreichend Platz bietet.If the adjustment unit and the at least one drive motor of the excitation cell are arranged on opposite sides of the excitation cell, collision problems can be avoided and both the drive motor and the adjustment unit can be easily installed without space problems. Another advantage is that by attaching the drive motor and adjustment unit opposite, the center of gravity can be placed closer to the ram axis, so that the ram energy can act almost completely in the vertical direction and there is hardly any wobbling of the exciter cell. An arrangement of the adjustment unit and the at least one drive motor on the same exciter cell side can, however, be advantageous, for example, if the installation environment of the vibrator only offers sufficient space on one side.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels und zugehöriger Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen:
- Fig. 1:
- eine schematische Schnittansicht eines Rüttlers nach einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung, die den seitlich aufgesetzten Anbau der Verstelleinheit in Form eines Planetengetriebes und dessen Stellaktors zeigt,
- Fig. 2:
- eine Draufsicht auf den Rüttler und dessen Verstelleinheit aus
Fig. 1 , die die Anordnung der Verstellaktors und die Verstellbarkeit der Phasenwinkellage begrenzende Endanschläge zeigt, und - Fig. 3:
- eine ausschnittsweise, perspektivische und schematische Darstellung des Hohlrads des Planetengetriebes aus
Fig. 1 und die damit kämmende Stirnradstufe, wobei das in sich rotatorisch justierbare Hohlrad mit zueinander über Langlöcher verstellbare Innen- und Außenräder des Hohlrads gezeigt sind.
- Fig. 1:
- 2 shows a schematic sectional view of a vibrator according to an advantageous embodiment of the invention, which shows the lateral mounting of the adjusting unit in the form of a planetary gear and its actuating actuator,
- Fig. 2:
- a top view of the vibrator and its adjustment unit
Fig. 1 , which shows the arrangement of the adjusting actuator and the adjustability of the phase angle position limiting end stops, and - Fig. 3:
- a partial, perspective and schematic representation of the ring gear of the planetary gear
Fig. 1 and the meshing spur gear stage, showing the ring gear, which is rotatably adjustable in itself, with inner and outer wheels of the ring gear which are adjustable relative to one another via elongated holes.
Wie
Die Unwuchten 4 sind dabei vorteilhafterweise derart angeordnet und aufeinander abgestimmt, dass sie bei rotatorischem Umlaufen Vibrationen im wesentlichen nur in einer Richtung 27 erzeugen, die bei bestimmungsgemäßem Einbau und Arbeitsstellung des Rüttlers 1 insbesondere zumindest näherungsweise vertikal ausgerichtet sein kann, vgl.
Gemäß der gezeichneten Ausführung nach
Die genannte Verstelleinheit 11 umfasst ein Planetengetriebe 12, das in einem vom Erregerzellengehäuse 3 separaten Verstelleinheits- bzw. Planetengetriebegehäuse 13 aufgenommen ist, das auf die Außenseite des Erregerzellengehäuses 3 gesetzt sein kann.Said adjustment unit 11 comprises a
Wie
Das genannte Planetengetriebe 12 kann einstufig ausgebildet sein und ein Sonnenrad 14 aufweisen, das koaxial zu einem Hohlrad 16 des Planetengetriebes 12 angeordnet sein kann. Zwischen dem Sonnenrad 14 und dem Hohlrad 16 können Planetenräder 17 angeordnet sein, die sowohl mit dem Sonnenrad 14 als auch mit dem Hohlrad 16 in Wälzeingriff stehen und an einem Steg 15 drehbar gelagert sein können. Der genannte Steg 15 kann selbst drehbar gelagert sein und ist koaxial zu den Achsen des Sonnenrads 14 und des Hohlrads 16 angeordnet.Said
Wie
Dementsprechend sind die beiden Erregerzellenwellen 9 und 10 und damit die genannten Gruppen von Unwuchten 4 und die damit verbundenen Antriebsmotoren 5 und 6 über das Planetengetriebe 12 rotatorisch miteinander gekoppelt, so dass sie entsprechend synchron bzw. in festem Drehzahlverhältnis zueinander umlaufen.Accordingly, the two excitation cell shafts 9 and 10 and thus the aforementioned groups of
Um die Phasenlage der Unwuchten 4 zueinander verstellen zu können, kann der genannte Steg 15 des Planetengetriebes 12 verstellt bzw. verdreht werden. Hierzu kann eine Eingangswelle 19, die mit dem genannten Steg 15 drehfest verbunden sein kann, an einen Stellaktor 20 angebunden sein, der vorteilhafterweise an dem Verstelleinheitsgehäuse 13 gelagert sein kann. Wie
Wie
Wie
Claims (16)
- Vibrator for generating vibrations having rotationally drivable unbalanced masses (4) that are rotatably supported in an exciter cell housing (3), and having an adjustment unit (11) for adjusting the phase position of the unbalanced masses (4) relative to one another, which adjustment unit is configured as a planetary gearing (12), wherein this planetary gearing has at least two output trains (23, 24) to which the unbalanced masses (4) that are adjustable in phase relative to one another are coupled, and that has an adjustment input train (25) for adjusting the phase position of the output trains (23, 24) relative to one another, characterized in that multiple drive motors (5, 6) for a rotational drive of the unbalanced masses (4) are provided, wherein a first group of the unbalanced masses (4.1) can be driven by a first drive motor (5) via a first drive shaft (7), and a second group of unbalanced masses (4.2) can be driven by a second drive motor (6) via a second drive shaft (8), wherein the mentioned planetary gearing (12) forms an adjustable synchronization stage for synchronizing the unbalanced masses (4) driven by the plurality of drive motors (5, 6) with one another.
- Vibrator in accordance with the preceding claim, wherein the planetary gearing (12) is configured as a single-stage gearing.
- Vibrator in accordance with one of the preceding claims, wherein the two output trains (23, 24) are connected to a sun wheel (14) and to a ring gear (16) and the adjustment input train (25) is connected to a carrier (15) of the planetary gearing (12).
- Vibrator in accordance with the preceding claim, wherein the output train (23) connected to the sun gear (14) comprises a first exciter cell shaft (9) rotationally fixedly connected to the sun gear (14) and the output train (24) connected to the ring gear (16) comprises a second exciter cell shaft (10) that is rotationally coupled to the rotatably supported ring gear (16) of the planetary gearing (12) via a spur gear stage (18).
- Vibrator in accordance with the preceding claim, wherein the said first and second exciter cell shafts (9, 10) are arranged aligned in parallel with one another and/or in a lying position.
- Vibrator in accordance with one of the preceding claims, wherein the adjustment input train (25) has an adjustment shaft (19) that is rotationally fixedly connected to the carrier (15) of the planetary gearing (12) and that can be brought into different rotational positions by an actuator (20).
- Vibrator in accordance with one of the preceding claims, wherein a pressure medium cylinder is provided as the actuator (20) and engages at the adjustment input train (25) of the planetary gearing (12) configured as a crankshaft.
- Vibrator in accordance with one of the preceding claims, wherein stoppers (21) are associated with the adjustment input train (25) and predefine rotational end positions between which the phase position of the unbalanced masses (4) is adjustable.
- Vibrator in accordance with one of the preceding claims, wherein at least one of the elements of sun gear (14), carrier (15), and ring gear (16) of the planetary gearing (12) is configured as adjustable in itself and comprises two part elements that are rotatable relative to one another and that are preferably fixable in different rotary positions relative to one another.
- Vibrator in accordance with the preceding claim, wherein the ring gear (16) of the planetary gearing (12) comprises an inner gear part (16i) and an outer gear part (16a) that are configured as rotatable with respect to one another, preferably alignable with one another via elongate holes (26).
- Vibrator in accordance with one of the preceding claims, wherein the adjustment unit (11) is received in an adjustment unit housing (13) that is configured separately from the exciter cell housing (3) and that is releasably fastened to the exciter cell housing (3).
- Vibrator in accordance with the preceding claim, wherein the adjustment unit (11) is attached to an outer side of the exciter cell housing (3) and an exciter cell housing wall and/or a distributor unit housing wall form(s) a separator wall (27) between the exciter cell (2) and the adjustment unit (11).
- Vibrator in accordance with one of the two preceding claims, wherein the adjustment unit (11) is arranged at a transverse side of the exciter cell housing (3) that extends substantially perpendicular to the axes of rotation of the unbalanced masses (4).
- Vibrator in accordance with one of the preceding claims, wherein the adjustment unit (11) and the drive motors (5, 6) for a rotational drive of the unbalanced masses (4) are arranged on opposite sides of the exciter cell housing (3).
- Vibrator in accordance with one of the preceding claims, wherein the adjustment unit (11) forms an independent assembly separately dismantlable from the exciter cell housing (3).
- Use of a vibrator that is configured in accordance with one of the preceding claims for generating vibrations at a construction machine such as a pile driver and/or a drill, wherein an exciter cell of the vibrator (1) is attached to an adjustable pull yoke.
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