FI126346B - Vibralaite - Google Patents

Description

VIBRALAITE

Keksinnön kohteena on vibralaite voimakkuudeltaan säädettävien suunnattujen iskujen synnyttämiseksi, joka vibralaite käsittää vähintään neljä epäkesko-massaa, jolloin kukin 5 massa on sijoitettu pyörimään oman pyöritettävän akselinsa kanssa ja mainituista akseleista ainakin kahden akselin pyörittäminen on sovitettu tapahtuvaksi omalla erillisellä pyöritysmoottorilla ja että näiltä kummaltakin mainitulta akselilta on pyöritysvoima sovitettu siirtymään myös kummankin akselin viereiselle akselille.

Ennestään tunnetaan patenttijulkaisusta US 5,458,204 vibralaite, joka käsittää neljä epäkeskomassoilla varustettua akselia ja kaikilla akseleilla on oma pyöritysmoottori. Akselit ja niillä olevat massat synkronoidaan pyörimään samaa nopeutta ja pysymään samassa pyörimisen vaiheessa akselien varassa olevien hammaspyörien kautta kulkevan taipuisan voimanvälitys-hihnan avulla. Allekkain sijaitsevien akseleiden ja niiden massojen pyörimisen keskinäistä vaihekulmaa muutetaan siirtämällä pyörimisvoimaa välittävän hihnan kulkua ohjaavan taittopyörän asemaa. Täten saadaan allekkain sijaitsevat tai samassa ryhmässä olevat epäkeskomassat pyörimään halutussa vaihekulmassa keskenään. Neiiakselisessa vibralaitteessa säädetään näin vibralaitteen kummankin puoliskon ylemmän ja alemman akselin pyörimistä.

Julkaisun US 5,458,204 haittana on, että neli- tai useampiakselisessa vibralaitteessa myös kummankin puoliskon akselit tai akseliryhmät on saatava pyörimään ryhmänä keskenään samassa vaiheessa peilikuvana toisilleen. Kun jokaista akselia pyöritetään omalla hydraulimoottorilla, pyörivät vain saman taipuisan elementin yhdistämät akselit haluttua nopeutta halutuissa vaiheissa keskenään. Kun jokaista akselia pyöritetään omalla säädetyllä pyöritysmoottorilla tulee moottorien pyörityksen säädöstä vaikeaa. Toisaalta voimanvälityshihna ei saisi toimia varsinaisen pyörimisvoiman siirtäjänä akselilta toiselle.

Julkaisusta WO 2012068711 tunnetaan vibralaite säädettävien suunnattujen iskujen synnyttämiseksi. Vibralaite käsittää vähintään neljä epäkeskomassaa. Kukin massa on sijoitettu pyörimään oman pyöritettävän akselinsa kanssa ja mainituista akseleista ainakin kahden akselin pyörittäminen on sovitettu tapahtuvaksi omalla erillisellä pyöritysmoottorilla. Näiltä kummaltakin mainitulta akselilta on pyöritysvoima sovitettu siirtymään hammaspyörien avulla myös kummankin akselin viereiselle akselille. Kaksi akselia niistä akseleista, joille pyöritys on sovitettu välittyväksi erillisesti oman pyöritysmoottorin avulla on varustettu ketjupyörillä, joiden kautta on johdettu voimaa välittävä voimansiirto-elin, kuten ketju. Tämän ratkaisun epäkohtana on, että voimansiirtoketjun kuormitus vaihtelee vibralaitetta käytettäessä. Näiden epäkohtien poistamiseksi on kehitetty uusi vibralaite, jolla vältetään edellä kuvatut ongelmat. Keksinnölle on tunnusomaista, että kaksi akselia niistä akseleista, joille pyöritys on sovitettu välittyväksi erillisesti oman pyöritys-moottorin avulla, on varustettu ketjupyörillä, joiden kautta on johdettu voimaa välittävä voimansiirtoelin, kuten ketju, jolloin mainittujen ketjupyörien väliin sijoitetun taittopyörän aseman siirrolla on kummankin mainitun ketjupyörän kanssa samalla akselilta ja niiden viereisellä akselilla pyöritettävien epäkesko-massaparien vaihesiirrot keskenään saatavissa halutuiksi ja lukituksi halutuksi, kun mainittu taittopyörä lukittuna on haluttuun asemaan ja että voimansiirtoelin, kuten ketju on järjestetty kulkemaan ketjupyörien ja taittopyörän välisen matkan, sekä taittopyörän ja lisätaittopyörien välisen matkan symmetrisenä taittopyörien kiinnitystangon liikeradan suhteen.

Keksinnön etuna on, että voimaavälittävällä ketjulla on saatavissa tietyt epä-keskomassat pyörinnän aikana tai seisahtuneena siirtymään erilaisiin vaihe-siirtoihin keskenään, jolloin vibralaitteen iskuvoimakkuus on vaihesiirto-muutoksilla säädettävissä alueella 0-100%. Erityinen etu on, että voiman-siirtoketju ei ole epäkeskomassojen pyörimistä ylläpitävä voimansiirtoväline, vaan pelkästään säädettyä vaihesiirtoa epäkeskomassojen välille aiheuttava väline. Sen johdosta voimansiirtoketju on olennaisesti vähemmän kuormitettu kuin silloin, jos se toimisi esim. pyöritysvoimaa epäkeskomassalta toiselle siirtävänä elimenä. Neljälle epäkeskomassalle tarvitaan vain kaksi pyöritys-moottoria. Samoin niille tarvitaan vain kaksi ketjupyörää, joiden kautta voimansiirtoketju johdetaan. Epäkeskomassat pyörivät kaikki samalla nopeudella, silloin, kun siirrettävä taittopyörä on lukittu paikalleen. Tarvittava yksi voimansiirtoketju toimii silloin synkronointielimenä.

Synkronointitavan etuna keksinnössä on, että se tapahtuu mekaanisten välineiden avulla, kuten voimansiirtohihnan ja hammaspyörien avulla, jolloin vältytään moottorien pyörimisnopeuksien säädöllä tehtävistä synkronoinneista.

Seuraavassa keksintöä selitetään lähemmin viittaamalla oheiseen piirustukseen, jossa

Kuvio 1 esittää erästä vibralaitetta sivulta 0-teholle säädettynä.

Kuvio 2 esittää kuvion 1 vibralaitetta säädettynä 100 %:n iskuteholle alaspäin.

Kuvio 1 esittää vibralaitetta, johon kuuluu neljä akselia ja näille kullekin akselille sijoitetut epäkeskomassat m1 - m4. Ylemmät akselit ja niille sijoitetut epä-keskomassat mi ja m2 pyörivät parina, kun ne ovat hammaspyörien 1 ja 2 kautta kosketuksessa toisiinsa. Vastaavasti alemmat akselit ja niille sijoitetut epäkeskomassat m3 ja m4 pyörivät parina vastaavasti hammaspyörien 3 ja 4 välityksellä. Ylempiä akseleita pyörittää moottori M, kuten hydraulimoottori ja alempia akseleita vastaavasti oma hydraulimoottori M. Moottorit M voivat olla kytketyt kumpaan tahansa akseliparien akseleista, kuten niihinkin, joissa on ketju pyörät kpl ja kp2. Kuvion 1 tapauksessa epäkeskomassat mi - m4 kompensoivat toistensa epäkeskovoimat, jossa tilanteessa vibralaite on säädetty 0-teholle.

Toiseen akseliin kummastakin akseliparista on vielä kytketty ketjupyörät kpl ja kp2, joiden kautta kulkevaksi on sovitettu voimansiirtoketju 10. Ketjupyörät kpl ja kp2 voivat olla liitettynä joko samoihin akseleihin pyöritysmoottorien M kanssa tai niiden viereisiin akseihin, kuten kuviossa 1. Ketjupyörien kpl ja kp2 välille on edelleen sovitettu taittopyörä 6, joka on siirrettävissä siten, että sen siirtäminen muuttaa ketjupyörien kpl ja kp2 kautta ylempien m1, m2 ja alempien m3, m4 epäkeskomassojen keskinäistä vaihesiirtoa ja täten vibra-laitteen iskutehokkuus on säädettävissä.

Kuviossa 1 on edelleen kuvattu taittopyörien 6, 5 siirtolaite, käsittäen taitto-pyörien 6, 5 kiinnitystangon 9 sekä sille liikutuslaitteen, kuten hydraulisylinterin 11. Myös kuularuuvia tai hammastankoa voidaan käyttää taittopyörien siirtämiseen. Samoin tarvitaan vielä 10 lisätaittopyörät 7, 8, jotta voimansiirtoketjun 10 jännitys pysyy olennaisesti vakiona taittopyörien 6 ja 5 siirtelystä huolimatta.

Kun viereisiä epäkeskomassapareja m1 ja m2 keskenään sekä m3 ja m4 keskenään pyöritetään vastaavien hammaspyöräparien 1,2 ja 3, 4 välityksellä, pysyvät viereiset akselit ja niiden massat koko ajan synkronissa, keskenään, jolloin sivusuuntaiset iskut kompensoituvat aina pois. Tämä vähentää voiman-siirtoketjun kuormitusta tehonsäädön aikana.

Kuvio 2 esittää taittopyörät 6 ja 5 siirrettynä sellaiseen asemaan kuvion 1 tilanteeseen nähden, että kaikki epäkeskomassojen m1 - m4 voimat suuntautuvat alaspäin. Vibralaite toimii nyt 100 %:n teholla alaspäin iskettäessä.

Claims (4)

1. Vibralaite voimakkuudeltaan säädettävien suunnattujen iskujen synnyttämiseksi, joka vibralaite käsittää vähintään neljä epäkeskomassaa (m1 - m4), jolloin kukin massa on sijoitettu pyörimään oman pyöritettävän akselinsa kanssa ja mainituista akseleista ainakin kahden akselin pyörittäminen on sovitettu tapahtuvaksi omalla erillisellä pyöritysmoottorilla (M) ja että näiltä kummaltakin mainitulta akselilta on pyöritysvoima sovitettu siirtymään myös kummankin akselin viereiselle akselille ja että kaksi akselia niistä akseleista, joille pyöritys on sovitettu välittyväksi erillisesti oman pyöritysmoottorin (M) avulla on varustettu ketjupyörillä (kpl), (kp2), joiden kautta on johdettu voimaa välittävä voimansiirtoelin, kuten ketju (10), jolloin ketjupyörien (kpl) ja (kp2) väliin sijoitetun taittopyörän (6) aseman siirrolla on kummankin mainitun ketjupyörän (kpl) ja (kp2) kanssa samalla akselilla ja niiden viereisellä akselilla pyöritettävien epäkeskomassaparien (m1, m2) ja (m3, m4) vaihesiirrot keskenään saatavissa halutuiksi ja lukituksi halutuksi, kun mainittu taittopyörä (6) on lukittuna haluttuun asemaan, tunnettu siitä, että voimansiirtoelin, kuten ketju (10) on järjestetty kulkemaan ketjupyörien (kpl), (kp2) ja taittopyörän (6) välisen matkan, sekä taittopyörän (5) ja lisätaittopyörien (7),(8) välisen matkan symmetrisenä taittopyörien (5) ja (6) kiinnitystangon (9) liikeradan suhteen.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen vibralaite, tunnettu siitä, että taittopyörän (6) siirto on sovitettu tekemään kummankin pyöritysmoottorin (M) keskinäiselle pyörimisnopeudelle ero ainoastaan mainitun siirron aikana ja taittopyörän (6) ollessa lukitusasemassa mainittua nopeuseroa ei ole.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen vibralaite, tunnettu siitä, että laitteeseen kuuluu sekä kiinteitä että liikkuvia lisätaittopyöriä (5, 7, 8) pitämään voiman-siirtoketjussa (10) yllä tarvittavaa jännitystä taittopyörää (6) siirrettäessä.

4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen vibralaite, tunnettu siitä, että taittopyörän (6) siirtämis- ja lukitsemislaitteena käytetään jotain seuraavasta ryhmästä hydraulisylinterit, kuularuuvit, hammastangot. PATENTKRAV