EP3576890A1 - Schwingungserzeuger und verfahren zum erzeugen von schwingungen - Google Patents

Schwingungserzeuger und verfahren zum erzeugen von schwingungen

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EP3576890A1
EP3576890A1 EP18703701.5A EP18703701A EP3576890A1 EP 3576890 A1 EP3576890 A1 EP 3576890A1 EP 18703701 A EP18703701 A EP 18703701A EP 3576890 A1 EP3576890 A1 EP 3576890A1
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EP
European Patent Office
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imbalance
shaft
drive
vibration generator
shafts
Prior art date
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Application number
EP18703701.5A
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English (en)
French (fr)
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EP3576890B1 (de
Inventor
Hans-Philipp Otto
Wolfgang Kraus
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Bauer Maschinen GmbH
Original Assignee
Bauer Maschinen GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Bauer Maschinen GmbH filed Critical Bauer Maschinen GmbH
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Application granted granted Critical
Publication of EP3576890B1 publication Critical patent/EP3576890B1/de
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    • 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
    • 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
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01C—CONSTRUCTION OF, OR SURFACES FOR, ROADS, SPORTS GROUNDS, OR THE LIKE; MACHINES OR AUXILIARY TOOLS FOR CONSTRUCTION OR REPAIR
    • E01C19/00—Machines, tools or auxiliary devices for preparing or distributing paving materials, for working the placed materials, or for forming, consolidating, or finishing the paving
    • E01C19/22—Machines, tools or auxiliary devices for preparing or distributing paving materials, for working the placed materials, or for forming, consolidating, or finishing the paving for consolidating or finishing laid-down unset materials
    • E01C19/23—Rollers therefor; Such rollers usable also for compacting soil
    • E01C19/28—Vibrated rollers or rollers subjected to impacts, e.g. hammering blows
    • E01C19/286—Vibration or impact-imparting means; Arrangement, mounting or adjustment thereof; Construction or mounting of the rolling elements, transmission or drive thereto, e.g. to vibrator mounted inside the roll

Definitions

  • the invention relates to a vibration generator with a first rotationally driven imbalance shaft, on which a first imbalance is arranged, at least one second rotationally driven imbalance shaft, on which a second imbalance is arranged, a common drive for rotationally driving the two unbalanced shafts and a gear arrangement, which between the drive and the imbalance shafts for transmitting a torque of the drive is arranged on the imbalance shafts, according to the preamble of claim 1.
  • the invention also relates to a construction machine or a construction tool having such a vibration generator.
  • the invention further relates to a method for generating vibrations, in which a drive rotatably drives a first imbalance shaft, on which a first imbalance is arranged, and a second imbalance shaft, on which a second imbalance is arranged, and a gear arrangement, which is arranged between the drive and the imbalance shafts, transmits a torque of the drive to the imbalance shafts, according to the preamble of claim 13.
  • Vibration generators can be used for many different purposes. For example, you can be used in construction for the introduction and / or removal of building elements in or out of the ground. For this purpose, a vibrator having a vibrator can be used. The vibrator can be used as Aufsatzrüttler on a shoring, for example, a sheet pile wall element, a screed or a pipe are placed in order to transmit vibrations when introduced or removed in a ground.
  • a vibration generator for a vibration device with two adjacent imbalances is known. Both unbalances are driven via a transmission with a drive shaft, wherein a torque is transmitted from an engine to side by side mounted shafts of the transmission and the imbalances.
  • a vibrator for a machine for producing concrete forms is described.
  • the vibrator has a plurality of staggered imbalances as unbalance pairs, wherein an imbalance pair is driven by a drive shaft and the two imbalances of the imbalance pair are coupled to the torque transmission geared together.
  • the imbalance pairs and the transmission provided for torque transmission form a unit which is excited by the rotational imbalances to oscillate.
  • this allows an efficient pairwise drive the imbalances, but also experiences the transmission vibrations, which is thereby heavily stressed.
  • DE 102 35 980 A1 describes a vibration mechanism with two motors for a vibration compacting machine.
  • a first motor with a first weight and a second motor with a second weight via drive shafts is connected.
  • the object is according to the invention by a vibration generator with the features of claim 1, by a construction machine or a construction tool with the Characteristics of claim 109 and with a method for generating vibrations with the features of claim 13 solved.
  • Preferred embodiments of the invention are set forth in the respective dependent claims.
  • the vibration generator according to the invention is characterized in that the transmission arrangement distributes an input torque of the drive to a first output element for the first imbalance and at least one second output element for the at least second imbalance, that for torque transmission between the first output element of the gear assembly and the first imbalance shaft, a first deflecting element is arranged and that for torque transmission between the second output element of the gear assembly and the second unbalanced shaft, a second deflecting element is arranged, wherein the first compensating element and the second compensating element are formed, an axial offset between the first output element and the first imbalance shaft or the second output element and the second Balance unbalance shaft.
  • a deflection element according to the invention allows a deflection ab initio transverse to the shaft axis.
  • This may essentially comprise torsionally rigid, movable shafts or coupling elements, which are mounted angularly and / or transversely movably.
  • a deflection in particular a torsionally rigid, angularly movable coupling may for example be a propeller shaft having at least one cross or universal joint.
  • a deflection and a torsionally rigid, transversely movable coupling may be understood by a deflection and a torsionally rigid, transversely movable coupling.
  • Such a coupling may for example be a bellows-like hollow shaft, which is movable transversely to the shaft axis, or a radially adjustable disc.
  • the deflection elements can compensate not only a radial offset, but also an axial and / or angular offset.
  • a provision or arrangement of a component of the vibration generator according to the invention between other components of the vibration generator according to the invention can be understood not only spatially but also functionally, in particular in the sense of an intermediate provision or arrangement.
  • a basic idea of the invention is to arrange a transmission arrangement of a vibration generator provided for torque transmission of the vibrating imbalances and their shafts substantially vibration-decoupled.
  • a vibration-decoupled arrangement can be realized by means of a plurality of deflection elements, each deflection element on the one hand allows a torque transmission from the gear assembly to an unbalanced shaft and on the other hand substantially reduces a vibration transmission from the unbalanced shaft to the gear assembly.
  • the vibration generator according to the invention thus has the advantage over known vibration generators that the vibrations generated by the imbalances are transmitted to a lesser extent to a transmission. This has the advantage that the transmission is less stressed and thus can be operated with less wear.
  • the invention is based on a further finding that a vibration decoupling of the transmission of the oscillating unbalanced shafts can be realized independently of the spatial position of the gear assembly relative to the imbalances when the imbalance shafts and imbalances arranged thereon are arranged in a particularly compact manner as an imbalance unit ,
  • This compact arrangement is realized according to the invention by a bearing of the first imbalance shaft in the second imbalance shaft and by a circumferential arrangement of the second imbalance to the first imbalance.
  • a preferred embodiment of the vibration generator according to the invention is that for forming an imbalance unit, the first imbalance shaft is rotatably mounted within the second imbalance shaft and that the second imbalance around the first imbalance is arranged circumferentially., For torque transmission between the gear assembly and the first imbalance shaft, a first Be arranged deflection shaft and for torque transmission between the gear assembly and the second unbalanced shaft, a second deflection shaft can be arranged.
  • the imbalance unit may also be referred to as an imbalance cell.
  • a preferred embodiment of the vibration generator according to the invention is that at least one of the deflection elements is a propeller shaft which has a universal joint on at least one side. Preferably, on both sides of the propshaft each one Cardan joint provided.
  • One of the cardan joints may connect the cardan shaft to one of the imbalances, and the other universal joint may connect the cardan shaft to the gear assembly.
  • the cardan shaft is designed such that it can absorb vibrations of the imbalances and imbalance waves in different directions, for example in a vertical or in a horizontal direction. That is, starting from a fixed gear assembly, a torque can be transmitted via the cardan shaft to an imbalance shaft, while the cardan joints according to the vibrational movements of the unbalanced shafts (co-) move.
  • the cardan shaft can also be designed as a hollow cardan shaft, in which coaxially another deflecting element, preferably a second deflecting or cardan shaft, is arranged.
  • a further preferred embodiment of the vibration generator according to the invention is that at least one of the Auslenkianowellen is designed as a movable hollow shaft.
  • the movable hollow shaft may be formed as a transversely movable hollow shaft.
  • the first deflection element may transmit torque from the gear arrangement to the first unbalance shaft as a cardan shaft
  • the second deflection element may surround the first deflection element as a movable hollow shaft and transmit torque to the second unbalanced shaft which surrounds the first unbalance shaft.
  • both the first deflection shaft with the first imbalance shaft and the second deflection shaft with the second imbalance shaft rotatably connected and both deflection shafts are rotatably connected to the gear assembly.
  • An advantage of this embodiment is that the gear assembly can be provided on one side to the imbalances and they can only be driven from one side.
  • the vibrator can be constructed in a particularly compact manner.
  • the movable hollow shaft can be designed as any torsionally rigid and at least transversely movable coupling.
  • a preferred embodiment of the vibration generator according to the invention is that the movable hollow shaft is formed as a metal bellows.
  • the metal bellows tube may perform the function of a metal bellows coupling between the gear assembly and the second unbalanced shaft.
  • a metal bellows tube can have one central bellows and two outer ones Have hub. The central bellows allows a relative displacement of the two hubs to one another transversely to the hollow shaft axis. From the bellows of Metallbalrohrs vibrations can be taken in particular transversely but also longitudinally to the bellows axis.
  • the two rotatably connected to the bellows hubs allow a torsionally rigid coupling of the metal bellows with one of the unbalanced shafts and with the gear assembly.
  • a further preferred embodiment of the invention consists in that at least one of the deflection elements has a movable coupling with a radially displaceable coupling disk.
  • a radially displaceable clutch disc on both sides two or more lever arms are rotatably articulated at one of its ends.
  • the respective other end of the deflection lever is rotatably arranged on the respective adjacent shaft. That is, on the one hand, the levers are connected to the associated output member of the gear assembly and on the opposite side with the unbalanced shafts.
  • a coupling with such a radially displaceable clutch disc is designed as a so-called Schmidt clutch.
  • the gear arrangement can be arranged or interposed in any desired manner between the drive, in particular a drive motor, and the imbalance shafts for transmitting a torque of the drive to the imbalance shafts.
  • a preferred embodiment of the vibration generator according to the invention is that the gear arrangement is provided on one side of the unbalance unit. This can be provided in particular if the first and second imbalance shaft are driven on one side.
  • a gear drive shaft operatively connected to the gear arrangement is rotationally driven by the drive.
  • a torque is introduced into the transmission arrangement in another known manner with a drive motor which is connected to the transmission assembly. is operatively connected.
  • An adjusting drive for adjusting the rotational position of the imbalances can also be designed as a drive for torque transmission.
  • the gear arrangement may in particular have a gear transmission.
  • the gear transmission may be formed as a spur gear, which can drive the two unbalanced shafts synchronously.
  • One gear of the gear assembly may drive the first steering shaft and another gear of the gear assembly may drive the second steering shaft.
  • the two gears for driving the two deflection shafts can also be arranged in two different gear strands.
  • the two transmission lines can be driven independently of each other, but in particular synchronously, by the drive.
  • a preferred embodiment of the vibration generator according to the invention consists in that an adjustment motor for adjusting an angular offset of the imbalances is arranged on or in the gear arrangement.
  • the Versteilmotor may mutually adjustable pivoting devices, in particular to each other rotatable gears, which are operatively connected to the deflection shafts and via which a torque can be transmitted.
  • the adjustable pivoting devices can thus allow a pivoting of the individual imbalances and / or imbalance shafts to their synchronization while gears or gear rims, which drive the deflection shafts, to each other.
  • the gear arrangement can thus also be understood as a synchronization and drive gear.
  • a further preferred embodiment of the vibration generator according to the invention is that the second imbalance shaft is rotatably mounted in a housing which surrounds the first imbalance and the second imbalance.
  • the housing provides protection from the rotating and oscillating imbalances and, on the other hand, can be used to attach a working tool to the vibration generator.
  • a plurality of imbalance units can be arranged in redundant manner, in particular three or four, which can be driven together by the drive via the gear arrangement by means of two deflection shafts.
  • the gear arrangement can drive several unbalance units synchronously.
  • the gear arrangement for this purpose has a spur gear with one or more gear trains.
  • any work tools can be attached to the vibrator.
  • a particularly preferred embodiment of the vibration generator according to the invention is that a clamping device for clamping a working means, in particular a shoring element, for example a sheet pile wall element, is attached to the housing.
  • the clamping device can have a parallel gripper for gripping and clamping the working medium. Vibrations can be transmitted via the housing to the clamping device and on to the working fluid.
  • the introduction of a Verbauelements be facilitated in the soil.
  • the construction machine according to the invention and the construction tool according to the invention comprise the vibration generator according to the invention.
  • An advantageous embodiment of the construction machine according to the invention which comprises a mast, which is arranged on a carrier unit, is that the vibration generator is arranged on a guided on the mast carriage, wherein the gear assembly and the drive of the vibrator are mounted on the carriage. Also, the adjusting motor can be attached to the carriage. The carriage of the construction machine, which is guided on the mast, can thus also be vibration-decoupled. Vibrations generated by the imbalances can be transmitted via a housing surrounding the imbalance unit to a working tool arranged on the housing. This can be, for example, a clamping device for clamping a shoring element and for introducing the same into the ground.
  • a further advantageous embodiment of the construction machine according to the invention is that the vibration generator is guided on a leader.
  • a guide means of a ram can be understood, which can bring pipes or sheet piles in the ground.
  • a leader-guided vibration generator in particular a leader-guided Aufsatzrüttler, has the advantage that a shoring with higher accuracy than with a free-running Aufsatzrüttler can be introduced into the soil.
  • the object mentioned according to the invention is achieved in that a first deflection shaft transmits the torque of the drive from a first output element of the gear assembly to the first imbalance shaft and that a second deflection element transmits the torque of the drive from a second output element of the gear assembly to the second imbalance shaft, wherein the first compensation element and the second compensation element are formed, a Offset axial offset between the first output element and the first imbalance shaft or the second output element and the second imbalance shaft.
  • the second imbalance rotates the first unbalance, wherein the first imbalance shaft is mounted within the second imbalance shaft, a first deflection shaft transmits the torque of the drive from the gear assembly to the first imbalance shaft and a second deflection shaft transmits the torque of the drive of the Transmission arrangement transmits to the second imbalance shaft.
  • a preferred embodiment of the method according to the invention is that the two imbalance shafts are driven in opposite directions rotating.
  • a further advantageous embodiment of the method according to the invention is that the two unbalanced shafts are driven synchronously.
  • the gear arrangement may be formed as a synchronization gear.
  • imbalance shafts driven unbalanced shafts that is driven at the same angular velocity can be understood simultaneously.
  • the imbalance shafts can be synchronously driven synchronously rotating or synchronously driven counter-rotating.
  • a further advantageous embodiment of the method according to the invention according to the invention is that an offset of the imbalances in a start position of the imbalances, in which the imbalances are arranged opposite, is corrected.
  • Such an offset correction makes it possible in particular for a counter-rotating driving of the two imbalances in the upper start position and in opposite to a lower position, that is, meet, wherein they are opposite in an angular offset of 90 ° to the two positions, which compensate for vibrations in this plane.
  • a building can be built.
  • a structure may for example be a Baugrubenumschiff, which is built with shoring elements, which have been introduced using the vibration generator according to the invention in the ground.
  • Figure 1 is a side view of a first vibrator according to the invention with three imbalance units and a one-sided gear arrangement.
  • Figure 2 is a side view of a second vibrator according to the invention with four unbalance units and a one-sided gear arrangement.
  • Fig. 3 is a side view of a third vibrator according to the invention with three imbalance units and a two-sided gear arrangement;
  • FIG. 4 shows a cross-sectional view of a further embodiment of a vibration generator according to the invention.
  • FIG. 5 shows a first perspective view of a compensating coupling
  • Fig. 6 is a second perspective view of a compensating coupling.
  • Figures 1 to 3 each show a vibration generator 100, 200 with a plurality of imbalance units 2.
  • the individual imbalance units 2 are formed in all these embodiments of the vibrator 100, 200 substantially the same.
  • a single imbalance unit 2 comprises a first imbalance shaft 12 with a first imbalance 10 and a second imbalance shaft 22 with a second imbalance 20.
  • the first imbalance shaft 12 and the second imbalance shaft 22 are coaxially mounted, wherein the first imbalance shaft 12 at least partially within the second imbalance shaft 22 is located.
  • the second imbalance shaft 22 is formed as a hollow shaft.
  • the first imbalance shaft 12 is mounted in the second hollow imbalance shaft 22 by means of a first imbalance radial bearing 14.
  • the first imbalance 10 with a shaft-hub connection 13 is arranged on the first imbalance shaft 12, the first imbalance 10 with a shaft-hub connection 13 is arranged.
  • the shaft-hub connection 13 may be a feather key connection.
  • the second imbalance shaft 22 surrounds the first imbalance 10, wherein the second imbalance 20 is arranged on or in the lateral surface of the second imbalance shaft 22, that it is arranged radially offset from the common shaft axis 3 of the coaxially arranged first imbalance shaft 12 and second imbalance shaft 22 to the outside , If both unbalances 10, 20 are set in rotation, the second unbalance 20 rotates around the first unbalance 10.
  • the second imbalance shaft 22 is mounted in a housing 50 with second imbalance radial bearings at both ends of the second imbalance shaft 22.
  • Second unbalanced radial bearings 24 and first unbalanced radial bearings 14 are arranged at the end portions of the first imbalance shaft 12 and the second imbalance shaft 22, wherein between the two end portions, the two imbalances 10, 20 are arranged therebetween.
  • the housing 50 thus surrounds the two imbalances 10, 20, which can rotate inside the housing 50.
  • the housing 50 can accommodate the imbalances 10, 20 and, at least in sections, the imbalance shafts 12, 22.
  • the imbalance units 2 and the housing 50 form a vibrating unit, since oscillations generated by the imbalances are transmitted to the housing 50 via the eccentric shafts 12, 22.
  • Figures 1 to 3 also each show a clamping device 60 as a working tool to which vibrations with the vibrators 100, 200 according to the invention can be transmitted.
  • the two unbalanced shafts 12, 22 are articulated to a gear arrangement 30 with a cardan shaft 15 and a movable hollow shaft 15.
  • These two deflection shafts, the propeller shaft 15 and the movable hollow shaft 1 15, are arranged coaxially.
  • the propeller shaft 15 is inside the movable hollow shaft 1 15.
  • a common shaft axis of the propeller shaft 15 and the movable hollow shaft 1 15 may be parallel to the shaft axis 3 of the unbalanced shafts 12, 22 in a rest position of the vibrator 100.
  • the cardan shaft 15 is articulated with a first universal joint 5 on the first unbalanced shaft 12 and articulated with a second universal joint 5 at one of a drive (not shown) rotatably driven gear shaft 37 of the gear assembly 30.
  • a torque of the driven gear shaft 37 can be transmitted via the propeller shaft 15 to the first imbalance shaft 12 and the first imbalance 10.
  • the movable hollow shaft 1 15 may be formed, for example, as a metal bellows.
  • the movable hollow shaft 1 15 is flanged with a first hub 7 on the second imbalance shaft 22.
  • This first hub 7 can therefore be referred to as imbalance hub of the movable hollow shaft 1 15.
  • the second hub 7 can therefore be referred to as a gear hub of the movable hollow shaft 1 15.
  • the movable hollow shaft 1 15 is flanged for torque transmission from a driven gear rim 35 of the gear assembly 30 to the second unbalanced shaft 22 by means of two flange hubs 7.
  • the driven gear rim 35 may further be radially supported by a gear rim bearing 39 on the driven gear shaft 37.
  • a torque from the driven gear shaft 37 via a Versteilmotor 40 on the output gear ring 35 and thus also on the movable hollow shaft 1 15 and the second unbalanced shaft 22 are transmitted.
  • FIG. 1 shows a gear arrangement 30, which transmits a torque of a drive (not shown) to three unbalance units 2.
  • the gear assembly 30 has two gear trains, both of which are driven by the drive.
  • the two gear trains extend from the Versteilmotor 40 which two mutually adjustable and lockable intermediate gears 32, 33 has.
  • torque can be transmitted from the drive via the adjusting motor 40 to the unbalanced shafts 12, 22, and if the intermediate gears 32, 33 are not detected, an angular offset between the imbalances 10, 20 can be set or corrected by the adjusting motor 40.
  • the first gear train forms a spur gear from a plurality of intermeshing and driven by the driven gear shaft 37 synchronously driven drive wheels 36 .
  • At each of these drive wheels 36 is axially a transmission shaft 41 which is rotationally rigidly connected via one of the universal joints 5, each with a propeller shaft 15.
  • One of the transmission shafts 41 is the driven transmission shaft 37.
  • the drive wheels 36 of the spur gear may have the same circumference, whereby the transmission shafts 41 are driven at the same speed and therefore rotate the hinged with the cardan shafts 15 unbalanced shafts 12 at the same speed, that is rotate.
  • the second gear train has a plurality of output gear rings 35 for transmitting torque from the drive to the second imbalances 20.
  • the output gear rims 35 are engaged with each other as a spur gear and are driven via the intermediate gears 32, 33.
  • the output gear rims 35 may have the same circumference and thus be driven at the same speed.
  • the transmission shafts 41 of the first gear train are respectively mounted in the output gear rims 35 by means of a gear shaft radial bearing 38. A transmission shaft 41 thus passes through a driven gear rim 35.
  • the Versteilmotor 40 may be formed so that the two intermediate gears 32, 33 and thus also the two unbalanced shafts 12, 22 are driven in the same direction or in opposite directions by the drive.
  • the drive, the adjustment motor 40 and / or the gear assembly 30 may be attached to a construction machine or a construction tool (both not shown).
  • brackets 70 are shown in ansatzweise, in which the transmission shafts 41 may be stored with Geretewellenradiallagern 38.
  • Other brackets for securing the gear assembly 30, the adjusting motor 40 and the drive, for example, on the construction machine, not shown, or the construction tool may also be provided.
  • FIGS. 1 to 3 each show a clamping device 60, which is fastened to the oscillating housing 50.
  • Clamping device 60 may, for example, clamp a sheet pile element to transfer to these vibrations of vibrator 100, 200.
  • the embodiment of the vibration generator 100 shown in FIG. 2 differs from the embodiment shown in FIG. 1 only in that four unbalance units 2 are provided instead of three unbalance units 2. Basically, the vibration generator 100 may be formed with any number of unbalance units 2.
  • imbalance units 2 advantageously describes a vibration redundancy concept for amplifying the generated vibration forces.
  • FIG. 2 differs from the embodiment shown in FIG. 1 in that the adjustment motor 40 is arranged centrally, with the first and the second intermediate wheels 32, 33 transmitting a torque to respective opposing gear trains which are otherwise identical to those of FIG Gear trains can be formed in Figure 1.
  • the drive, the Versteilmotor 40 and the gear assembly 30 arranged on one side to the imbalance units 2 and the housing 50
  • the leveling arrangement 30 is located on both sides of the unbalance units 2.
  • first imbalance shaft 12 is articulated with a first propeller shaft 15 on a first gear train of the gear assembly 30 and the second imbalance shaft 22 is articulated with a second propeller shaft 225 to a second gear train of the gear assembly 30.
  • Both propeller shafts 15, 225 each have two universal joints 5.
  • the propeller shafts 15, 225 may be formed as a double propeller shaft.
  • the first propeller shaft 15 is articulated with a universal joint 5 on the first imbalance shaft 12 and articulated with a further universal joint 5 on a transmission shaft 41 of the first gear train.
  • the second propeller shaft 225 is articulated with a universal joint 5 on the second imbalance shaft 22 and with another universal joint 5 on a transmission shaft 41 of the second gear train.
  • Both gear trains each have a plurality of drive wheels 36 each having a transmission shaft 41.
  • the transmission shafts 41 are mounted in transmission shaft radial bearings 38 of a holder 70.
  • the imbalance shafts 12, 22 of the three imbalance units 2 shown in FIG. 3 can be driven synchronously by the gear arrangement 30.
  • a drive shaft 242 is provided, on which the two intermediate gears 32, 33 are respectively arranged end.
  • the drive shaft 242 is mounted in the holder 70 with drive shaft radial bearings 243.
  • the holder 70 may be attached to a construction machine, not shown, or a construction tool.
  • the drive shaft 242 or one of the two intermediate gears 32, 33 can be driven in rotation by the drive.
  • the imbalance units 2 can thus oscillate centrally between the gear trains of the gear arrangement 30, wherein the cardan shafts 15, 225 absorb the vibrations and essentially do not transmit to the gear arrangement 30.
  • the gear assembly 30 can be variable, in particular one or two sides, formed.
  • FIG. 3 Another embodiment of a vibration generator 300 according to the invention is shown in FIG.
  • the basic structure of the vibration generator 300 with respect to the imbalance units 10, 20 corresponds to the structure described above, wherein in the housing 50 a total of four imbalance units 10, 20 are mounted.
  • the transmission assembly 30 has a total of six shaft-shaped output elements, reference being made to a first output element 77 and a second output element 78 for the following description.
  • the drive 80 has two hydraulic drive motors in the illustrated embodiment, which introduce their torque into the common transmission arrangement 30 wherein the gear assembly 30 evenly distributes the introduced torque to the output members 77, 78.
  • a servomotor 40 for a relative adjustment of the imbalance units 10, 20 is provided in a known manner.
  • a respective clutch 1 15 with a radially adjustable clutch disc 120 is arranged.
  • Such a coupling 15 can also be referred to as a compensating coupling or Schmidt coupling.
  • the clutch 1 15 has a radially adjustable clutch disc 120, which is arranged between a right-side drive pulley 121 and a left-side driven pulley 122.
  • the drive pulley 121 is in this case mounted coaxially on the first output element 77, that is to say the first output shaft of the transmission arrangement 30.
  • the driven pulley 122 is rotationally fixed and coaxially fixed to the imbalance shaft 12 of the first imbalance 10.
  • the central clutch disc 125 is pivotally connected via three pivotable levers 125 to the drive pulley 121 and the driven pulley 122, respectively.
  • respective bearing journals 126 are attached to the disks 120, 121, 122, on which the deflectable levers are pivotably or rotatably mounted. In this way, a torque between the output element and the associated imbalance shaft can be transmitted through the clutch 1 15, wherein at the same time a radial offset between the drive and output can be compensated.

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Abstract

Ein Schwingungserzeuger weist eine erste drehend antreibbare Unwuchtwelle, auf der eine erste Unwucht angeordnet ist, mindestens eine zweite drehend antreibbare Unwuchtwelle, auf der eine zweite Unwucht angeordnet ist, einen gemeinsamen Antrieb zum drehenden Antreiben der beiden Unwuchtwellen und eine Getriebeanordnung, welche zwischen dem Antrieb und den Unwuchtwellen zur Übertragung eines Drehmoments des Antriebs auf die Unwuchtwellen angeordnet ist, auf. Die Getriebeanordnung verteilt ein Eingangsdrehmoment des Antriebs auf ein erstes Abtriebselememt für die erste Unwucht undein zweites Abtriebselement für die zweite Unwucht. Zur Drehmomentübertragung sind zwischen der Getriebeanordnung und der ersten Unwuchtwelle ein erstes Auslenkelement und zur Drehmomentübertragung zwischen der Getriebeanordnung und der zweiten Unwuchtwelle eine zweite Auslenkwelle angeordnet.

Description

Schwingungserzeuger und Verfahren zum Erzeugen von Schwingungen
Die Erfindung betrifft einen Schwingungserzeuger mit einer ersten drehend antreibbaren Unwuchtwelle, auf der eine erste Unwucht angeordnet ist, mindestens einer zweiten drehend antreibbaren Unwuchtwelle, auf der eine zweite Unwucht angeordnet ist, einem gemeinsamen Antrieb zum drehenden Antreiben der beiden Unwuchtwellen und einer Getriebeanordnung, welche zwischen dem Antrieb und den Unwuchtwellen zur Übertragung eines Drehmoments des Antriebs auf die Unwuchtwellen angeordnet ist, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 .
Die Erfindung betrifft auch eine Baumaschine oder ein Bauwerkzeug, welche einen derartigen Schwingungserzeuger aufweisen.
Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zum Erzeugen von Schwingungen, bei dem ein Antrieb eine erste Unwuchtwelle, auf der eine erste Unwucht angeordnet ist, und eine zweite Unwuchtwelle, auf der eine zweite Unwucht angeordnet ist, drehend antreibt und eine Getriebeanordnung, welche zwischen dem Antrieb und den Unwuchtwellen angeordnet ist, ein Drehmoment des Antriebs auf die Unwuchtwellen überträgt, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 13.
Schwingungserzeuger können für viele verschiedene Zwecke eingesetzt werden. Beispielsweise können Sie im Bauwesen zum Einbringen und/oder Entfernen von Ver- bauelementen in beziehungsweise aus dem Erdreich eingesetzt werden. Hierfür kann ein Rüttler, der einen Schwingungserzeuger aufweist, verwendet werden. Der Rüttler kann als Aufsatzrüttler auf ein Verbauelement, beispielweise ein Spundwandelement, eine Bohle oder ein Rohr aufgesetzt werden, um auf dieses beim Einbringen oder Entfernen in einen Untergrund Schwingungen zu übertragen. Aus der DE 42 24 1 13 A1 ist ein Schwingungserreger für ein Vibrationsgerät mit zwei nebeneinander angeordneten Unwuchten bekannt. Beide Unwuchten werden über ein Getriebe mit einer Antriebswelle angetrieben, wobei ein Drehmoment von einem Motor auf nebeneinander gelagerte Wellen des Getriebes und der Unwuchten übertragen wird.
In der US 4,830,597 ist ein Vibrator für eine Maschine zum Herstellen von Betonformen beschrieben. Der Vibrator weist mehrere versetzt angeordnete Unwuchten als Unwuchtpaare auf, wobei ein Unwuchtpaar von einer Antriebswelle angetrieben wird und die beiden Unwuchten des Unwuchtpaars zur Drehmomentübertragung getriebeartig miteinander gekoppelt sind.
Bei derartigen Schwingungserzeugern bilden die Unwuchtpaare und das zur Drehmomentübertragung vorgesehene Getriebe eine Einheit, welche von den in Drehung versetzten Unwuchten angeregt wird zu schwingen. Dies erlaubt zwar einen effizienten paarweisen Antrieb der Unwuchten, jedoch erfährt auch das Getriebe Schwingungen, welches hierdurch stark beansprucht wird.
In der DE 102 35 980 A1 ist ein Vibrationsmechanismus mit zwei Motoren für eine Vibrationskompaktormaschine beschrieben. Dabei ist ein erster Motor mit einem ersten Gewicht und zweiter Motor mit einem zweiten Gewicht über Antriebswellen verbunden.
Ferner ist aus der US 3,670,631 ein Vibrator mit zwei rotierenden exzentrischen Massen bekannt, wobei die beiden Massen relativ zueinander beweglich sind, um einen vibrierenden und einen nicht vibrierenden Zustand herzustellen.
Auch in der DE 10 2010 056 531 A1 , der JP 2002 129563 A, der US 5,934,824, der DE 1 920 221 U und der DE 295 16 602 U1 sind Vibrationserzeuger mit zwei Unwuchten beschrieben.
Der Erfindung liegt als A u f g a b e zugrunde, einen Schwingungserzeuger und ein Verfahren zum Erzeugen von Schwingungen anzugeben, mit welchen Schwingungen gezielter, insbesondere getriebeschonender, erzeugt werden können.
Die Aufgabe wird nach der Erfindung durch einen Schwingungserzeuger mit den Merkmalen des Anspruchs 1 , durch eine Baumaschine oder ein Bauwerkzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 109 und mit einem Verfahren zum Erzeugen von Schwingungen mit den Merkmalen des Anspruchs 13 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den jeweiligen abhängigen Ansprüchen angegeben.
Der erfindungsgemäße Schwingungserzeuger ist dadurch gekennzeichnet, dass die Getriebeanordnung ein Eingangsdrehmoment des Antriebs auf ein erstes Abtriebselement für die erste Unwucht und mindestens ein zweites Abtriebselement für die mindestens zweite Unwucht verteilt, dass zur Drehmomentübertragung zwischen dem ersten Abtriebselement der Getriebeanordnung und der ersten Unwuchtwelle ein erstes Auslenkelement angeordnet ist und dass zur Drehmomentübertragung zwischen dem zweiten Abtriebselement der Getriebeanordnung und der zweiten Unwuchtwelle ein zweites Auslenkelement angeordnet ist, wobei das erste Ausgleichselement und das zweite Ausgleichselement ausgebildet sind, einen Achsversatz zwischen dem ersten Abtriebselement und der ersten Unwuchtwelle beziehungsweise dem zweiten Abtriebselement und der zweiten Unwuchtwelle auszugleichen.
Ein Auslenkelement gemäß der Erfindung erlaubt eine Auslenkung maßgebllich quer zur Wellenachse. Diese kann im Wesentlichen drehstarre, bewegliche Wellen oder Kuppelelemente umfassen, welche winkel- und/oder querbeweglich gelagert sind. Im Sinne der Erfindung kann daher unter einem Auslenkelement insbesondere eine drehstarre, winkelbewegliche Kupplung verstanden werden. Eine derartige Kupplung kann beispielsweise eine Gelenkwelle sein, die mindestens ein Kreuz- oder Kardangelenk aufweist. Im Sinne der Erfindung kann ferner unter einem Auslenkelement auch eine drehstarre, querbewegliche Kupplung verstanden werden. Eine derartige Kupplung kann beispielsweise eine balgartige Hohlwelle sein, welche quer zur Wellenachse beweglich ist, oder eine radial verstellbar Scheibe. Die Auslenkelemente können nicht nur einen radialen Versatz, sondern auch einen Axial- und/oder Winkelversatz ausgleichen.
Ein Vorsehen oder Anordnen eines Bauteils des erfindungsgemäßen Schwingungserzeugers zwischen anderen Bauteilen des erfindungsgemäßen Schwingungserzeugers kann nicht nur räumlich sondern auch funktionell, insbesondere im Sinne von einem zwischengeschalteten Vorsehen oder Anordnung, verstanden werden. Ein Grundgedanke der Erfindung besteht darin, eine zur Drehmomentübertragung vorgesehene Getriebeanordnung eines Schwingungserzeugers von den schwingenden Unwuchten und deren Wellen im Wesentlichen schwingungsentkoppelt anzuordnen. Bei der Erfindung wurde erkannt, dass eine derart schwingungsentkoppelte Anordnung mittels mehrerer Auslenkelemente realisiert werden kann, wobei jedes Auslenkelement einerseits eine Drehmomentübertragung von der Getriebeanordnung auf eine Unwuchtwelle erlaubt und andererseits eine Schwingungsübertragung von der Unwuchtwelle auf die Getriebeanordnung im Wesentlichen abmindert.
Der erfindungsgemäße Schwingungserzeuger hat somit gegenüber bekannten Schwingungserzeugern den Vorteil, dass die von den Unwuchten erzeugte Schwingungen in geringerem Maße auf ein Getriebe übertragen werden. Dies hat den Vorteil, dass das Getriebe weniger beansprucht wird und somit verschleißärmer betrieben werden kann.
Der Erfindung liegt als eine weitere Erkenntnis zugrunde, dass eine Schwingungsentkopplung des Getriebes von den schwingenden Unwuchtwellen unabhängig von der räumlichen Lage der Getriebeanordnung relativ zu den Unwuchten realisiert werden kann, wenn die Unwuchtwellen und die darauf angeordneten Unwuchten in besonders kompakter Weise als eine Unwuchteinheit angeordnet sind. Diese kompakte Anordnung ist gemäß der Erfindung durch eine Lagerung der ersten Unwuchtwelle in der zweiten Unwuchtwelle und durch eine umlaufende Anordnung der zweiten Unwucht um die erste Unwucht realisiert.
Eine bevorzugte Ausführung des erfindungsgemäßen Schwingungserzeugers ist es, dass zum Bilden einer Unwuchteinheit die erste Unwuchtwelle innerhalb der zweiten Unwuchtwelle drehbar gelagert ist und dass die zweite Unwucht um die erste Unwucht umlaufend angeordnet ist., Zur Drehmomentübertragung zwischen der Getriebeanordnung und der ersten Unwuchtwelle kann eine erste Auslenkwelle angeordnet sein und zur Drehmomentübertragung zwischen der Getriebeanordnung und der zweiten Unwuchtwelle kann eine zweite Auslenkwelle angeordnet sein. Die Unwuchteinheit kann auch als eine Unwuchtzelle bezeichnet werden. Eine bevorzugte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Schwingungserzeugers besteht darin, dass mindestens eines der Auslenkelemente eine Kardanwelle ist, welche mindestens an einer Seite ein Kardangelenk aufweist. In bevorzugter Weise ist an der Kardanwelle beidseitig jeweils ein Kardangelenk vorgesehen. Eines der Kardangelenke kann die Kardanwelle mit einer der Unwuchten verbinden und das andere Kardangelenk kann die Kardanwelle mit der Getriebeanordnung verbinden. Die Kardanwelle ist derart ausgebildet, dass sie Schwingungen der Unwuchten und der Unwuchtwellen in verschiedenen Richtungen, zum Beispiel in einer vertikalen oder in einer horizontalen Richtung aufnehmen kann. Das heißt, ausgehend von einer fest angeordneten Getriebeanordnung, kann ein Drehmoment über die Kardanwelle auf eine Unwuchtwelle übertragen werden, während sich die Kardangelenke entsprechend den Schwingungsbewegungen der Unwuchtwellen (mit-)bewegen.
Die Kardanwelle kann auch als eine hohle Kardanwelle ausgebildet sein, in welcher koaxial ein anderes Auslenkelement, vorzugsweise eine zweite Auslenk- oder Kardanwelle, angeordnet ist.
Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Schwingungserzeugers besteht darin, dass mindestens eines der Auslenkelementewellen als eine bewegliche Hohlwelle ausgebildet ist. In bevorzugter Weise kann die bewegliche Hohlwelle als eine querbewegliche Hohlwelle ausgebildet sein. Während das erste Auslenkelement als eine Kardanwelle ein Drehmoment von der Getriebeanordnung auf die erste Unwuchtwelle übertragen kann, kann das zweite Auslenkelement als eine bewegliche Hohlwelle das erste Auslenkelement umgeben und auf die zweite Unwuchtwelle, welche die erste Unwuchtwelle umgibt, ein Drehmoment übertragen. Hierzu ist sowohl die erste Auslenkwelle mit der ersten Unwuchtwelle als auch die zweite Auslenkwelle mit der zweiten Unwuchtwelle drehfest verbunden und beide Auslenkwellen sind mit der Getriebeanordnung drehfest verbunden. Ein Vorteil dieser Ausführungsform besteht darin, dass die Getriebeanordnung einseitig zu den Unwuchten vorgesehen sein kann und diese so nur von einer Seite angetrieben werden können. Der Schwingungserzeuger kann dadurch in besonders kompakter Weise konstruiert sein.
Grundsätzlich kann die bewegliche Hohlwelle als beliebige drehstarre und zumindest quer bewegliche Kupplung ausgebildet sein. Eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Schwingungserzeugers besteht darin, dass die bewegliche Hohlwelle als ein Metallbalgrohr ausgebildet ist. Das Metallbalgrohr kann die Funktion einer Metallbalgkupplung zwischen der Getriebeanordnung und der zweiten Unwuchtwelle innehaben. Ein Metallbalgrohr kann einen zentralen Balg und zwei außen liegende Naben aufweisen. Der zentrale Balg erlaubt eine relative Verschiebung der beiden Naben zueinander quer zur Hohlwellenachse. Vom Balg des Metallbalgrohrs können Schwingungen insbesondere quer aber auch längs zur Balgachse aufgenommen werden. Die beiden drehfest mit dem Balg verbundenen Naben ermöglichen eine drehstarre Kupplung des Metallbalgrohrs mit einer der Unwuchtwellen und mit der Getriebeanordnung.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung besteht darin, dass mindestens eines der Auslenkelemente eine bewegliche Kupplung mit einer radial verschiebbaren Kupplungsscheibe aufweist. Vorzugsweise sind an der radial verschiebbaren Kupplungsscheibe zu beiden Seiten zwei oder mehr Auslenkhebel an jeweils einem ihrer Enden drehbar angelenkt. Das jeweils andere Ende der Auslenkhebel ist drehbar an der jeweils angrenzenden Welle angeordnet. Das heißt einerseits sind die Hebel mit dem zugeordneten Abtriebselement der Getriebeanordnung und an der gegenüberliegenden Seite mit den Unwuchtwellen verbunden. Vorzugsweise ist eine Kupplung mit einer derartigen radial verschiebbaren Kupplungsscheibe als eine sogenannte Schmidt-Kupplung ausgebildet.
Grundsätzlich kann die Getriebeanordnung in beliebiger weise zwischen dem Antrieb, insbesondere einem Antriebsmotor, und den Unwuchtwellen zur Übertragung eines Drehmoments des Antriebs auf die Unwuchtwellen angeordnet oder zwischengeschaltet sein. Eine bevorzugte Ausbildungsform des erfindungsgemäßen Schwingungserzeugers besteht darin, dass die Getriebeanordnung einseitig der Unwuchteinheit vorgesehen ist. Dies kann insbesondere dann vorgesehen sein, falls die erste und zweite Unwuchtwelle einseitig angetrieben werden. Hierfür kann es besonders zweckmäßig sein, die erste Unwuchtwelle mit einer Gelenkwelle, insbesondere einer Kardanwelle, und die zweite Unwuchtwelle mit einer die Gelenkwelle umgebenden beweglichen Hohlwelle anzutreiben.
Zur Drehmomentübertragung vom Antrieb auf die Unwuchtwellen kann es insbesondere vorgesehen sein, dass eine mit der Getriebeanordnung wirkverbundene Getriebeantriebswelle von dem Antrieb drehend angetrieben wird. Alternativ kann es auch vorgesehen sein, dass ein Drehmoment in die Getriebeanordnung in anderer bekannter Weise mit einem Antriebsmotor eingeleitet wird, welcher mit der Getriebeanord- nung wirkverbunden ist. Ein Versteilantrieb zur Drehpositionsverstellung der Unwuch- ten kann auch als Antrieb zur Drehmomentübertragung ausgebildet sein. Die Getriebeanordnung kann insbesondere ein Zahnradgetriebe aufweisen. Das Zahnradgetriebe kann als Stirnradgetriebe ausgebildet sein, welches die beiden Unwuchtwellen synchron antreiben kann. Ein Zahnrad der Getriebeanordnung kann die erste Auslenkwelle antreiben und ein weiteres Zahnrad der Getriebeanordnung kann die zweite Auslenkwelle antreiben. Die beiden Zahnräder zum Antreiben der beiden Auslenkwellen können auch in zwei verschiedenen Getriebesträngen angeordnet sein. Die beiden Getriebestränge können unabhängig voneinander, jedoch insbesondere synchron, von dem Antrieb angetrieben werden.
Eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Schwingungserzeugers besteht darin, dass ein Versteilmotor zum Verstellen eines Winkelversatzes der Un- wuchten zueinander an oder in der Getriebeanordnung angeordnet ist. Der Versteilmotor kann zueinander verstellbare Schwenkeinrichtungen, insbesondere zueinander drehbare Zahnräder, aufweisen, welche mit den Auslenkwellen wirkverbunden sind und über welche ein Drehmoment übertragen werden kann. Die verstellbaren Schwenkeinrichtungen können so ein Verschwenken der einzelnen Unwuchten und/oder Unwuchtwellen zu deren Synchronisation erlauben und dabei Zahnräder oder Zahnradkränze, welche die Auslenkwellen antreiben, zueinander verstellen. Die Getriebeanordnung kann so auch als Synchronisations- und Antriebsgetriebe verstanden werden.
Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Schwingungserzeugers besteht darin, dass die zweite Unwuchtwelle in einem Gehäuse drehbar gelagert ist, welches die erste Unwucht und die zweite Unwucht umgibt. Das Gehäuse bietet einerseits Schutz vor den sich drehenden und schwingenden Unwuchten und kann andererseits dazu verwendet werden, ein Arbeitswerkzeug an dem Schwingungserzeuger zu befestigen.
Innerhalb eines Gehäuses können in redundanter Weise auch mehrere Unwuchteinheiten angeordnet sein, insbesondere drei oder vier, welche gemeinsam vom Antrieb über die Getriebeanordnung mittels jeweils zwei Auslenkwellen angetrieben werden können. Die Getriebeanordnung kann mehrere Unwuchteinheiten synchron antreiben. In bevorzugter Weise weist die Getriebeanordnung hierfür ein Stirnradgetriebe mit einem oder mehreren Getriebesträngen auf. Grundsätzlich können beliebige Arbeitswerkzeuge am Schwingungserzeuger angebracht werden. Eine besonders bevorzugte Ausführungsform besteht für den erfindungsgemäßen Schwingungserzeuger darin, dass eine Einspanneinrichtung zum Einspannen eines Arbeitsmittels, insbesondere eines Verbauelements, beispielsweise ein Spundwandelement, an dem Gehäuse befestigt ist. Die Einspanneinrichtung kann einen Parallelgreifer zum Greifen und Einspannen des Arbeitsmittels aufweisen. Schwingungen können so über das Gehäuse auf die Einspanneinrichtung und weiter auf das Arbeitsmittel übertragen werden. So kann beispielsweise das Einbringen eines Verbauelements in das Erdreich erleichtert werden.
Die erfindungsgemäße Baumaschine und das erfindungsgemäße Bauwerkzeug weisen den erfindungsgemäßen Schwingungserzeuger auf.
Eine vorteilhafte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Baumaschine, welche einen Mast, der an einer Trägereinheit angeordnet ist, aufweist, besteht darin, dass der Schwingungserzeuger an einem an dem Mast geführten Schlitten angeordnet ist, wobei die Getriebeanordnung und der Antrieb des Schwingungserzeugers an dem Schlitten befestigt sind. Auch der Verstell motor kann an dem Schlitten befestigt sein. Der an dem Mast geführte Schlitten der Baumaschine kann so ebenfalls schwingungsentkop- pelt sein. Von den Unwuchten erzeugte Schwingungen können über ein die Unwuchteinheit umgebendes Gehäuse auf ein an dem Gehäuse angeordnetes Arbeitswerkzeug übertragen werden. Dieses kann beispielsweise eine Einspanneinrichtung zum Einspannen eines Verbauelements und zum Einbringen desselben in das Erdreich sein.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Baumaschine besteht darin, dass der Schwingungserzeuger an einem Mäkler geführt ist. Als Mäkler kann eine Führungseinrichtung einer Ramme verstanden werden, welche Rohre oder Spundwandbohlen in dem Baugrund einbringen kann. Ein derart mäklergeführter Schwingungserzeuger, insbesondere ein mäklergeführter Aufsatzrüttler, hat den Vorteil, dass ein Verbauelement mit höherer Genauigkeit als mit einem freireitenden Aufsatzrüttler in das Erdreich eingebracht werden kann.
Hinsichtlich des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Erzeugen von Schwingungen wird die eingangs genannte Aufgabe gemäß der Erfindung dadurch gelöst, dass eine erste Auslenkwelle das Drehmoment des Antriebs von einem ersten Abtriebselement der Getriebeanordnung auf die erste Unwuchtwelle überträgt und dass ein zweites Auslenkelement das Drehmoment des Antriebs von einem zweiten Abtriebselement der Getriebeanordnung auf die zweite Unwuchtwelle überträgt, wobei das erste Ausgleichselement und das zweite Ausgleichselement ausgebildet sind, einen Achsversatz zwischen dem ersten Abtriebselement und der ersten Unwuchtwelle beziehungsweise dem zweiten Abtriebselement und der zweiten Unwuchtwelle auszugleichen. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren kann der zuvor beschriebenen Schwingungserzeuger betrieben werden und es können die zuvor beschriebenen Vorteile erzielt werden. Vorzugsweise kann vorgesehen sein, dass die zweite Unwucht die erste Unwucht umläuft, wobei die erste Unwuchtwelle innerhalb der zweiten Unwuchtwelle gelagert ist, eine erste Auslenkwelle das Drehmoment des Antriebs von der Getriebeanordnung auf die erste Unwuchtwelle überträgt und eine zweite Auslenkwelle das Drehmoment des Antriebs von der Getriebeanordnung auf die zweite Unwuchtwelle überträgt.
Eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, dass die beiden Unwuchtwellen gegenläufig drehend angetrieben werden. Durch das gegenläufig drehende Antreiben der Unwuchtwellen und die daraus resultierend gegenläufig drehenden Unwuchten können Schwingungen in einer Ebene, zum Beispiel der horizontalen Raumebene kompensiert werden, wobei sich Schwingungen in einer anderen Ebene, zum Beispiel der vertikalen Raumebene, summieren können.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, dass die beiden Unwuchtwellen synchron angetrieben werden. Hierfür kann die Getriebeanordnung als Synchronisationsgetriebe ausgebildet sein. Unter synchron angetriebenen Unwuchtwellen können gleichzeitig angetriebene Unwuchtwellen, das heißt mit gleicher Winkelgeschwindigkeit angetrieben, verstanden werden. Die Unwuchtwellen können synchron gleichläufig drehend angetrieben oder synchron gegenläufig drehend angetrieben sein.
Eine weitere vorteilhafte Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht nach der Erfindung darin, dass ein Versatz der Unwuchten in einer Startposition der Unwuchten, in der die Unwuchten gegenüberliegend angeordnet sind, korrigiert wird. Eine derartige Versatzkorrektur ermöglicht es insbesondere, dass bei einem gegenläufig drehenden Antreiben der beiden Unwuchten in der oberen Startposition und in einer unteren Position gegenüberliegen, das heißt sich treffen, wobei sie in einem Winkelversatz von 90° zu den beiden Positionen gegenüberliegend sind, wodurch sich Schwingungen in dieser Ebene kompensieren.
Mit dem Schwingungserzeuger, dem Bauwerkzeug oder der Baumaschine gemäß der Erfindung kann ein Bauwerk errichtet werden. Ein derartiges Bauwerk kann beispielweise eine Baugrubenumschließung sein, welche mit Verbauelementen errichtet wird, die unter Verwendung des erfindungsgemäßen Schwingungserzeugers in den Boden eingebracht worden sind.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen erläutert, welche schematisch in den beigefügten Zeichnungen dargestellt sind. In den Zeichnungen zeigen:
Fig. 1 eine Seitenansicht eines ersten erfindungsgemäßen Schwingungserzeugers mit drei Unwuchteinheiten und einer einseitigen Getriebeanordnung;
Fig. 2 eine Seitenansicht eines zweiten erfindungsgemäßen Schwingungserzeugers mit vier Unwuchteinheiten und einer einseitigen Getriebeanordnung;
Fig. 3 eine Seitenansicht eines dritten erfindungsgemäßen Schwingungserzeugers mit drei Unwuchteinheiten und einer zweiseitigen Getriebeanordnung;
Fig. 4 eine Querschnittsansicht zu einer weiteren Ausführung eines erfindungsgemäßen Schwingungserzeugers;
Fig. 5 eine erste perspektivische Ansicht zu einer Ausgleichskupplung; und
Fig. 6 eine zweite perspektivische Ansicht zu einer Ausgleichskupplung.
Figuren 1 bis 3 zeigen jeweils einen Schwingungserzeuger 100, 200 mit einer Vielzahl von Unwuchteinheiten 2. Die einzelnen Unwuchteinheiten 2 sind in allen diesen Ausführungsformen des Schwingungserzeugers 100, 200 im Wesentlichen gleich ausgebildet. Eine einzelne Unwuchteinheit 2 umfasst eine erste Unwuchtwelle 12 mit einer ersten Unwucht 10 und einer zweiten Unwuchtwelle 22 mit einer zweiten Unwucht 20. Die erste Unwuchtwelle 12 und die zweite Unwuchtwelle 22 sind koaxial gelagert, wobei sich die erste Unwuchtwelle 12 zumindest abschnittsweise innerhalb der zweiten Unwuchtwelle 22 befindet.
Die zweite Unwuchtwelle 22 ist als Hohlwelle ausgebildet. Die erste Unwuchtwelle 12 ist mittels eines ersten Unwuchtradiallagers 14 in der zweiten hohlen Unwuchtwelle 22 gelagert.
Auf der ersten Unwuchtwelle 12 ist die erste Unwucht 10 mit einer Welle-Nabe-Verbindung 13 angeordnet. Bei der Welle-Nabe-Verbindung 13 kann es sich um eine Passfeder-Verbindung handeln. Die zweite Unwuchtwelle 22 umgibt die erste Unwucht 10, wobei die zweite Unwucht 20 so auf oder in der Mantelfläche der zweiten Unwuchtwelle 22 angeordnet ist, dass sie radial zur gemeinsamen Wellenachse 3 der koaxial angeordneten ersten Unwuchtwelle 12 und zweiten Unwuchtwelle 22 nach außen versetzt angeordnet ist. Werden beide Unwuchten 10, 20 in Drehung versetzt, umläuft die zweite Unwucht 20 so die erste Unwucht 10.
Die zweite Unwuchtwelle 22 ist in einem Gehäuse 50 mit zweiten Unwuchtradiallagern an beiden Enden der zweiten Unwuchtwelle 22 gelagert. Zweite Unwuchtradiallager 24 und erste Unwuchtradiallager 14 sind an den Endabschnitten der ersten Unwuchtwelle 12 und der zweiten Unwuchtwelle 22 angeordnet, wobei zwischen den beiden Endabschnitten die beiden Unwuchten 10, 20 dazwischenliegend angeordnet sind. Das Gehäuse 50 umgibt so die beiden Unwuchten 10, 20, welche sich im Inneren des Gehäuses 50 drehen können. Das Gehäuse 50 kann die Unwuchten 10, 20 und zumindest abschnittsweise die Unwuchtwellen 12, 22 einhausen. Die Unwuchteinheiten 2 und das Gehäuse 50 bilden eine schwingende Einheit, da sich von den Unwuchten erzeugte Schwingungen über die Unwuchtwellen 12, 22 auf das Gehäuse 50 übertragen.
Die Figuren 1 bis 3 zeigen außerdem jeweils eine Einspanneinrichtung 60 als ein Arbeitswerkzeug, auf das Schwingungen mit den erfindungsgemäßen Schwingungserzeugern 100, 200 übertragen werden können. In den Figuren 1 und 2 sind die beiden Unwuchtwellen 12, 22 mit einer Kardanwelle 15 und einer beweglichen Hohlwelle 1 15 an einer Getriebeanordnung 30 angelenkt. Diese beiden Auslenkwellen, die Kardanwelle 15 und die bewegliche Hohlwelle 1 15, sind koaxial angeordnet. Dabei befindet sich die Kardanwelle 15 im Inneren der beweglichen Hohlwelle 1 15. Eine gemeinsame Wellenachse der Kardanwelle 15 und der beweglichen Hohlwelle 1 15 kann in einer Ruheposition des Schwingungserzeugers 100 parallel zur Wellenachse 3 der Unwuchtwellen 12, 22 sein.
Die Kardanwelle 15 ist mit einem ersten Kardangelenk 5 an der ersten Unwuchtwelle 12 angelenkt und mit einem zweiten Kardangelenk 5 an einer von einem Antrieb (nicht gezeigt) drehend angetriebenen Getriebewelle 37 der Getriebeanordnung 30 angelenkt. Ein Drehmoment der angetriebenen Getriebewelle 37 kann so über die Kardanwelle 15 auf die erste Unwuchtwelle 12 und die erste Unwucht 10 übertragen werden.
Die bewegliche Hohlwelle 1 15 kann beispielsweise als Metallbalgrohr ausgebildet sein. Die bewegliche Hohlwelle 1 15 ist mit einer ersten Nabe 7 an der zweiten Unwuchtwelle 22 angeflanscht. Diese erste Nabe 7 kann daher als Unwuchtnabe der beweglichen Hohlwelle 1 15 bezeichnet werden. Am anderen Ende der beweglichen Hohlwelle 1 15 ist diese mit einer zweiten Nabe 7 an einem Abtriebszahnradkranz 35 der Getriebeanordnung 30 angeflanscht. Die zweite Nabe 7 kann daher als Zahnradnabe der beweglichen Hohlwelle 1 15 bezeichnet werden. Die bewegliche Hohlwelle 1 15 ist für eine Drehmomentübertragung von einem Abtriebszahnradkranz 35 der Getriebeanordnung 30 auf die zweite Unwuchtwelle 22 mittels zweier Flansch-Naben 7 angeflanscht. Der Abtriebszahnradkranz 35 kann ferner mit einer Zahnradkranzlagerung 39 auf der angetriebenen Getriebewelle 37 radial gelagert sein. Mit der Getriebeanordnung 30 kann ein Drehmoment von der angetriebenen Getriebewelle 37 über einen Versteilmotor 40 auf den Abtriebszahnradkranz 35 und somit auch auf die beweglichen Hohlwelle 1 15 und die zweite Unwuchtwelle 22 übertragen werden.
Werden die Unwuchteinheiten 2 und das Gehäuse 50 in Schwingungen versetzt, kann sich sowohl die Kardanwelle 15 als auch die bewegliche Hohlwelle 1 15 in Schwingungsrichtung bewegen und so Schwingungen aufnehmen beziehungsweise abfedern. In Figur 1 ist eine Getriebeanordnung 30 gezeigt, welche ein Drehmoment eines Antriebs (nicht gezeigt) auf drei Unwuchteinheiten 2 überträgt. Die Getriebeanordnung 30 weist zwei Getriebestränge auf, welche beide von dem Antrieb angetrieben werden. Die beiden Getriebestränge erstrecken sich von dem Versteilmotor 40 welcher zwei zueinander verstellbare und feststellbare Zwischenzahnräder 32, 33 aufweist. Bei festgestellten Zwischenzahnräder 32, 33 kann ein Drehmoment vom Antrieb über den Ver- stellmotor 40 auf die Unwuchtwellen 12, 22 übertragen werden und bei nicht festgestellten Zwischenzahnräder 32, 33 kann ein Winkelversatz zwischen den Unwuchten 10, 20 vom Versteilmotor 40 eingestellt oder korrigiert werden.
Der erste Getriebestrang bildet ein Stirnradgetriebe aus mehreren ineinander eingreifenden und von der angetrieben Getriebewelle 37 synchron angetriebenen Antriebsrädern 36.. An jedem dieser Antriebsräder 36 befindet sich axial eine Getriebewelle 41 , die über eines der Kardangelenke 5 mit jeweils einer Kardanwelle 15 drehstarr verbunden ist. Eine der Getriebewellen 41 ist die angetriebene Getriebewelle 37.
Die Antriebsräder 36 des Stirnradgetriebes können denselben Umfang aufweisen, womit die Getriebewellen 41 mit gleicher Drehzahl angetrieben werden und daher auch die mit den Kardanwellen 15 angelenkten Unwuchtwellen 12 mit gleicher Drehzahl drehen, das heißt rotieren.
Der zweite Getriebestrang weist zur Drehmomentübertragung vom Antrieb auf die zweiten Unwuchten 20 mehrere Abtriebszahnradkränze 35 auf. Die Abtriebszahnradkränze 35 stehen als Stirnradgetriebe miteinander in Eingriff und werden über die Zwischenzahnräder 32, 33 angetrieben.
Auch die Abtriebszahnradkränze 35 können den gleichen Umfang aufweisen und somit mit gleicher Drehzahl angetrieben werden. Die Getriebewellen 41 des ersten Getriebestrangs sind jeweils in den Abtriebszahnradkränzen 35 mittels eines Getriebe- wellenradiallagers 38 gelagert. Eine Getriebewelle 41 durchläuft so einen Abtriebszahnradkranz 35.
Der Versteilmotor 40 kann so ausgebildet sein, dass die beiden Zwischenzahnräder 32, 33 und somit auch die beiden Unwuchtwellen 12, 22 gleichläufig oder gegenläufig vom Antrieb angetrieben werden. Der Antrieb, der Verstell motor 40 und/oder die Getriebeanordnung 30 können an einer Baumaschine oder einem Bauwerkzeug (beide nicht gezeigt) befestigt sein. Durch die bewegliche Anlenkung mit den Kardanwellen 15 und den beweglichen Hohlwellen 1 15 werden Schwingungen der Unwuchteinheiten 2 und des Gehäuses 50 von den Auslenkwellen, den Kardanwellen 15 und den beweglichen Hohlwellen 1 15, aufgenommen. Die von den Unwuchteinheiten 2 erzeugten Schwingungen werden so im Wesentlichen nicht auf die Getriebeanordnung 30 und den Antriebübertragen. Zur Befestigung der Getriebeanordnung 30 sind Halterungen 70 ansatzweise gezeigt, in denen die Getriebewellen 41 mit Getriebewellenradiallagern 38 gelagert sein können. Weitere Halterungen zum Befestigen der Getriebeanordnung 30, des Verstell motors 40 und des Antriebs, beispielsweise an der nicht gezeigten Baumaschine oder dem Bauwerkzeug, können außerdem vorgesehen sein.
Figuren 1 bis 3 zeigen jeweils eine Einspanneinrichtung 60, welche an dem schwingenden Gehäuse 50 befestigt ist. Die Einspanneinrichtung 60 kann beispielsweise ein Spundwandelement einspannen, um auf diese Schwingungen des Schwingungserzeugers 100, 200 zu übertragen.
Die in Figur 2 gezeigte Ausführungsform des Schwingungserzeugers 100 unterscheidet sich von der in Figur 1 gezeigten Ausführungsform lediglich darin, dass vier Unwuchteinheiten 2 anstelle von drei Unwuchteinheiten 2 vorgesehen sind. Grundsätzlich kann der Schwingungserzeuger 100 mit einer beliebigen Anzahl an Unwuchteinheiten 2 ausgebildet sein.
Eine Vielzahl an Unwuchteinheiten 2 beschreibt jedoch in vorteilhafter Weise ein Schwingungsredundanzkonzept zur Verstärkung der erzeugten Schwingungskräfte.
Die in Figur 2 gezeigte Ausführungsform unterscheidet sich daneben noch von der in Figur 1 gezeigten Ausführungsform darin, dass der Versteilmotor 40 zentral angeordnet ist, wobei das erste sowie das zweite Zwischenrad 32, 33 ein Drehmoment auf jeweils gegenüberliegende Getriebestränge überträgt, welche ansonsten identisch zu den Getriebesträngen in Figur 1 ausgebildet sein können.
Während in den Figuren 1 und 2 der Antrieb, der Versteilmotor 40 und die Getriebeanordnung 30 einseitig zu den Unwuchteinheiten 2 und dem Gehäuse 50 angeordnet sind, befindet sich die Gethebeanordnung 30 in der in Figur 3 gezeigten Ausführungs- form des Schwingungserzeugers 200 beidseitig der Unwuchteinheiten 2.
Während in den Ausführungsformen des Schwingungserzeugers 100 in den Figuren 1 und 2 die Unwuchtwellen 12, 22 einseitig an der Getriebeanordnung 30 angelenkt sind, sind die Unwuchtwellen 12, 22 in Figur 3 von zwei gegenüberliegenden Seiten angelenkt.
In Figur 3 ist die erste Unwuchtwelle 12 mit einer ersten Kardanwelle 15 an einem ersten Getriebestrang der Getriebeanordnung 30 angelenkt und die zweite Unwuchtwelle 22 ist mit einer zweiten Kardanwelle 225 an einem zweiten Getriebestrang der Getriebeanordnung 30 angelenkt.
Beide Kardanwellen 15, 225 weisen jeweils zwei Kardangelenke 5 auf. Die Kardanwellen 15, 225 können so als Doppelgelenkwelle ausgebildet sein. Die erste Kardanwelle 15 ist mit einem Kardangelenk 5 an der ersten Unwuchtwelle 12 angelenkt und mit einem weiteren Kardangelenk 5 an einer Getriebewelle 41 des ersten Getriebestrangs angelenkt. Die zweite Kardanwelle 225 ist mit einem Kardangelenk 5 an der zweiten Unwuchtwelle 22 und mit einem anderen Kardangelenk 5 an einer Getriebewelle 41 des zweiten Getriebestrangs angelenkt.
Beide Getriebestränge weisen jeweils mehrere Antriebsräder 36 mit jeweils einer Getriebewelle 41 auf. Die Getriebewellen 41 sind in Getriebewellenradiallagern 38 einer Halterung 70 gelagert.
Die Unwuchtwellen 12, 22 der in Figur 3 gezeigten drei Unwuchteinheiten 2 können synchron von der Getriebeanordnung 30 angetrieben werden. Zur Drehmomentübertragung von einem Antrieb (nicht gezeigt) auf beide Getriebestränge ist eine Antriebswelle 242 vorgesehen, an der die beiden Zwischenzahnräder 32, 33 jeweils endseitig angeordnet sind. Die Antriebswelle 242 ist mit Antriebswellenradiallagern 243 in der Halterung 70 gelagert. Die Halterung 70 kann an einer nicht gezeigten Baumaschine oder einem Bauwerkzeug befestigt sein. Die Antriebswelle 242 oder eines der beiden Zwischenzahnräder 32, 33 kann von dem Antrieb drehend angetrieben werden. Die Unwuchteinheiten 2 können so mittig zwischen den Getriebesträngen der Getriebeanordnung 30 schwingen, wobei die Kardanwellen 15, 225 die Schwingungen aufnehmen und im Wesentlichen nicht auf die Getriebeanordnung 30 übertragen.
Mit den in Figur 1 bis 3 gezeigten Ausführungsformen des Schwingungserzeugers 100, 200 ist es veranschaulicht, dass kompakt angeordnete Paare von Unwuchten 10, 20 im Schutz eines Gehäuses 50 von einer Getriebeanordnung 30 schwingungsentkop- pelt schwingen können.
Durch die kompakte Anordnung der Unwuchten in Unwuchteinheiten 2 und dem Unwuchtwellen-separaten und beweglichen Anlenkungsprinzip ist es ermöglicht, sowohl ein- als auch zweiseitige Getriebeanordnungen vorzusehen.
Durch die Schwingungsentkopplung wird die Getriebeanordnung 30 einerseits weniger beansprucht und das durch das beschriebene Anordnungs- und Anlenkungsprinzip der Unwuchtwellen 12, 22 kann die Getriebeanordnung 30 variabel, insbesondere ein- oder zweiseitig, ausgebildet sein.
Eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Schwingungserzeugers 300 ist in Fig. 4 dargestellt. Der grundsätzliche Aufbau des Schwingungserzeugers 300 hinsichtlich der Unwuchteinheiten 10, 20 entspricht dem zuvor beschriebenen Aufbau, wobei in dem Gehäuse 50 insgesamt vier Unwuchteinheiten 10, 20 gelagert sind.
Die Getriebeanordnung 30 weist insgesamt sechs wellenförmige Abtriebselemente auf, wobei für die nachfolgende Beschreibung Bezug genommen wird auf ein erstes Abtriebselement 77 und ein zweites Abtriebselement 78. Der Antrieb 80 weist im dargestellten Ausführungsbeispiel zwei hydraulische Antriebsmotoren auf, welche ihr Drehmoment in die gemeinsame Getriebeanordnung 30 einleiten, wobei die Getriebeanordnung 30 das eingeleitete Drehmoment gleichmäßig auf die Abtriebselemente 77, 78 verteilt. Wie zuvor beschrieben, ist auch ein Stellmotor 40 für eine Relativverstellung der Unwuchteinheiten 10, 20 in bekannter Weise vorgesehen.
Zum Ausgleich eines möglichen radialen Wellenversatzes zwischen einer ersten Unwuchtwelle 12 der ersten Unwucht 10 zu dem zugeordneten ersten Abtriebselement 77 beziehungsweise zwischen einer zweiten Unwuchtwelle 22 der zweiten Un- wucht 20 gegenüber dem zugehörigen zweiten Abtriebselement 78 der Getriebeanordnung 30 ist jeweils eine Kupplung 1 15 mit einer radial verstellbaren Kupplungsscheibe 120 angeordnet. Eine derartige Kupplung 1 15 kann auch als eine Ausgleichskupplung oder Schmidt-Kupplung bezeichnet werden.
Eine derartige Schmidt-Kupplung ist anschaulich in den Figuren 5 und 6 dargestellt. Die Kupplung 1 15 weist dabei eine radial verstellbare Kupplungsscheibe 120 auf, welche zwischen einer rechtsseitigen Antriebsscheibe 121 und einer linksseitigen Abtriebsscheibe 122 angeordnet ist. Die Antriebsscheibe 121 ist dabei koaxial an dem ersten Abtriebselement 77, also der ersten Abtriebswelle der Getriebeanordnung 30, angebracht. In entsprechender Weise ist die Abtriebsscheibe 122 drehfest und koaxial an der Unwuchtwelle 12 der ersten Unwucht 10 befestigt. Zum Ausgleich eines Radialversatzes zwischen der Antriebsscheibe 121 und der Abtriebsscheibe 122 ist die mittige Kupplungsscheibe 125 jeweils über drei schwenkbare Hebel 125 mit der Antriebsscheibe 121 beziehungsweise der Abtriebsscheibe 122 gelenkig verbunden. Hierzu sind an den Scheiben 120, 121 , 122 jeweils entsprechende Lagerzapfen 126 angebracht, an welchen die auslenkbaren Hebel schwenkbar oder drehbar gelagert sind. Auf diese Weise kann durch die Kupplung 1 15 ein Drehmoment zwischen dem Abtriebselement und der zugehörigen Unwuchtwelle übertragen werden, wobei gleichzeitig ein radialer Versatz zwischen Antrieb und Abtrieb ausgeglichen werden kann.

Claims

ANSPRÜCHE
1 . Schwingungserzeuger (100, 200) mit
einer ersten drehend antreibbaren Unwuchtwelle (12), auf der eine erste Unwucht (10) angeordnet ist,
mindestens einer zweiten drehend antreibbaren Unwuchtwelle (22), auf der eine zweite Unwucht (20) angeordnet ist,
einem gemeinsamen Antrieb (80) zum drehenden Antreiben der Unwuchtwellen (12, 22) und
einer Getriebeanordnung (30), welche zwischen dem Antrieb (80) und den Unwuchtwellen (12, 22) zur Übertragung eines Drehmoments des Antriebs (80) auf die Unwuchtwellen (12, 22) angeordnet ist,
dadurch g e k e n n z e i c h n e t ,
dass die Getriebeanordnung (30) ein Eingangsdrehmoment des Antriebs (80) auf ein erstes Abtriebselement für die erste Unwucht (10) und mindestens ein zweites Abtriebselement für die mindestens eine zweite Unwucht (20) verteilt, -dass zur Drehmomentübertragung zwischen dem ersten Abtriebselement der Getriebeanordnung (30) und der ersten Unwuchtwelle (12) ein erstes Auslenkelement angeordnet ist und dass zur Drehmomentübertragung zwischen dem zweiten Abtriebelement der Getriebeanordnung (30) und der zweiten Unwuchtwelle (22) ein zweites Auslenkelement angeordnet ist, wobei das erste Ausgleichselement und das zweite Ausgleichselement ausgebildet sind, einen Achsversatz zwischen dem ersten Abtriebselement und der ersten Unwuchtwelle (12) beziehungsweise dem zweiten Abtriebselement und der zweiten Unwuchtwelle (22) auszugleichen.
2. Schwingungserzeuger (100, 200) nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet,
dass zum Bilden einer Unwuchteinheit (2) die erste Unwuchtwelle (12) innerhalb der zweiten Unwuchtwelle (22) drehbar gelagert ist, und dass die zweite Unwucht (20) um die erste Unwucht (10) umlaufend angeordnet ist.
3. Schwingungserzeuger nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass mindestens eines der Auslenkelemente eine Kardanwelle (15, 225) ist, welche mindestens an einer Seite ein Kardangelenk (5) aufweist.
4. Schwingungserzeuger nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass mindestens eines der Auslenkelemente eine Kupplung (115) mit einer radial verschiebbaren Kupplungsscheibe (120) aufweist.
5. Schwingungserzeuger nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass mindestens ein Ausgleichselement als eine bewegliche Hohlwelle (115), insbesondere als ein Metallbalgrohr, ausgebildet ist.
6. Schwingungserzeuger nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Getriebeanordnung (30) einseitig der Unwuchteinheit (2) vorgesehen ist.
7. Schwingungserzeuger nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass ein Versteilmotor (40) zum Verstellen eines Winkelversatzes der Unwuchten (10.20) zueinander an der Getriebeanordnung (30) angeordnet ist.
8. Schwingungserzeuger nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass die zweite Unwuchtwelle (22) in einem Gehäuse (50) drehbar gelagert ist, welches die erste Unwucht (10) und die zweite Unwucht (20) umgibt.
9. Schwingungserzeuger nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet,
dass eine Einspanneinrichtung (60) zum Einspannen eines Verbauelements, insbesondere eines Spundwandelements, an dem Gehäuse (50) befestigt ist.
10. Baumaschine oder Bauwerkzeug,
mit einem Schwingungserzeuger (100, 200, 300) nach einem der Ansprüche 1 bis 9.
11. Baumaschine nach Anspruch 10,
mit einem Mast, der an einer Trägereinheit angeordnet ist,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Schwingungserzeuger (100, 200, 300) nach einem der Ansprüche 1 bis 7 an einem an dem Mast geführten Schlitten angeordnet ist,
wobei die Getriebeanordnung (30) und der Antrieb des Schwingungserzeugers (100, 200) an dem Schlitten befestigt sind.
12. Baumaschine nach Anspruch 10 oder 11 ,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Schwingungserzeuger (100, 200) an einem Mäkler geführt ist.
13. Verfahren zum Erzeugen von Schwingungen, bei dem
ein Antrieb eine erste Unwuchtwelle (12), auf der eine erste Unwucht (10) angeordnet ist, und eine zweite Unwuchtwelle (22), auf der eine zweite Unwucht (20) angeordnet ist, drehend antreibt und
eine Getriebeanordnung (30), welche zwischen dem Antrieb (80) und den Unwuchtwellen (12, 22) angeordnet ist, ein Drehmoment des Antriebs (80) auf die Unwuchtwellen (12, 22) überträgt,
dadurch gekennzeichnet,
dass ein erstes Auslenkelement das Drehmoment des Antriebs von einem ersten Abtriebselement der Getriebeanordnung (30) auf die erste Unwuchtwelle (12) überträgt und dass ein zweites Auslenkelement das Drehmoment des Antriebs von einem zweiten Abtriebselement der Getriebeanordnung (30) auf die zweite Unwuchtwelle (22) überträgt, wobei das erste Ausgleichselement und das zweite Ausgleichselement ausgebildet sind, einen Achsversatz zwischen dem ersten Abtriebselement und der ersten Unwuchtwelle (12) beziehungsweise dem zweiten Abtriebselement und der zweiten Unwuchtwelle (22) auszugleichen.
14. Verfahren nach Anspruch 13,
dadurch gekennzeichnet,
dass die beiden Unwuchtwellen (12, 22) gegenläufig drehend angetrieben werden.
15. Verfahren nach Anspruch 13 oder 14,
dadurch gekennzeichnet,
dass die beiden Unwuchtwellen (12, 22) synchron angetrieben werden.
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