HU220983B1

HU220983B1 - Rezgéskeltő

Info

Publication number: HU220983B1
Application number: HU9701259A
Authority: HU
Inventors: Leonhard Weixler
Original assignee: Bauer Spezialtiefbau Gmbh
Priority date: 1996-08-14
Filing date: 1997-07-22
Publication date: 2002-07-29
Also published as: DE59700198D1; ES2134048T3; DE29614122U1; HUP9701259A2; HU9701259D0; CZ236697A3; HUP9701259A3; ATE180994T1; EP0824971A1; EP0824971B1; CZ287058B6

Description

A találmány tárgya rezgéskeltő, amely legalább egy elforgatva meghajtott - egy üreges henger formájú, külső, kiegyenlítetlen tömeggel és egy koaxiálisán ebben csapágyazott belső kiegyenlítetlen tömeggel kialakított - kiegyenlítetlen tömegegységgel és egy fogaskerék-elrendezéssel kialakított beállítóberendezéssel van kialakítva, amely a külső kiegyenlítetlen tömeg egy fogaskerekével és a belső kiegyenlítetlen tömeg egy fogaskerekével van összeköttetésben a kiegyenlítetlenség beállítására.

A tárgyi körnek megfelelő rezgéskeltő ismeretes a DE 35 05 580 C2 számú német szabadalmi leírásból, amelynél a fordulatszám-változtatás egy ferde fogazású kettős fogaskerék tengelyirányú eltolásával történik. A szükséges axiális meghajtás, és a hozzá tartozó csúszócsapágyazás összességében egy ráfordításigényes konstrukcióhoz vezet. Ezenkívül ez az ismert egyetlen kiegyenlítetlen egységet tartalmazó rezgéskeltő ugyanúgy, mint a DE 24 09 417 A számú közzétételi iratból ismert rezgéskeltő, csak korlátozottan alkalmas nagyobb kiegyenlítetlenségi erők létrehozására. Nagyobb kiegyenlítetlenségi erők tömör készülékfelépítésnél két kiegyenlítetlen tömegű egységgel lehetségesek, mint például az EP 0 199 922 A szerinti vibrációs medve. A kiegyenlítetlenség beállításához ennél az ismert berendezésnél hidraulikafolyadékot alkalmaznak. Ez azonban a rendeltetésszerűen erős vibrációnak kitett berendezéseknél a tömítés vonatkozásában problematikus. Ezenkívül a leírt vibrációs medvénél a felhasznált kiegyenlítetlen tömegek nem adhatók össze tökéletesen. A két kiegyenlítetlen tömegű egység ellentétes irányú forgása ezenkívül egy nemkívánatos bólogatómozgáshoz vezet.

Több, kiegyenlítetlen tömegű egységgel rendelkező rezgéskeltő ismeretes továbbá a DE 27 38 794 A számú szabadalmi leírásból. A külső kiegyenlítetlen tömegnek a belső kiegyenlítetlen tömeggel szembeni beállítása egy komplex elállító- és feszítőberendezéssel van megoldva, amelynek gyártása ráfordításigényes.

A találmány feladata olyan tömör, és lehetőleg egyszerűen felépített rezgéskeltő létrehozása, amellyel nagyobb kiegyenlítetlenségek hozhatók létre.

A találmány szerint ezt a feladatot azáltal oldjuk meg, hogy a beállítóberendezés mindkét oldalához legalább egy-egy kiegyenlítetlen tömegű egység van elrendezve, továbbá a beállítóberendezésnek két, egymáshoz viszonyítva koaxiálisán elrendezett, és egymással szemben forgathatóan csapágyazott beállító fogaskereke van, és hogy a beállító fogaskerekek egyike a határoló kiegyenlítetlen tömegű egységek egy-egy fogaskerekével van fésűs összeköttetésben, míg a másik beállító fogaskerék a határoló kiegyenlítetlen tömegű egységek mindenkori másik fogaskerekeivel van fésűs összeköttetésben. Mindkét beállító fogaskerék egymással szembeni - például 180°-kal történő - elfordítása által az egyes kiegyenlítetlen tömegű egységek külső és belső kiegyenlítetlen tömegei ugyanezen szöggel fordulnak el. Az elforgatásnak megfelelően így a kiegyenlítetlen tömegek fokozatmentesen, egyszerű módon összeadással vagy kompenzálással változtathatók.

A találmány előnyös kiviteli alakjánál a beállítóberendezés mindkét oldalánál két-két kiegyenlítetlen tömegű egység van elrendezve, amelyek egymással fésűs összeköttetésben állnak. Az egyik oldal mindkét kiegyenlítetlen tömegű egységénél csak egy kapcsolódik fésűsen a beállítóberendezés beállító fogaskerekeivel, míg a második kiegyenlítetlen tömegű egység kizárólag az első kiegyenlítetlen tömegű egységgel van fésűs összeköttetésben. Egy ilyen, összesen négy kiegyenlítetlen tömegű egységgel felépített elrendezéssel, például egy függőleges légkalapács hozható létre, amelynél a kiegyenlítetlen tömegek függőleges irányban teljesen összeadódnak. Vízszintes irányban ezek azonban nullára egyenlítődnek ki, amennyiben a belső és külső kiegyenlítetlen tömegek azonosak. A nem kívánt oldalirányú rezgések elkerülésével egy ilyen függőleges légkalapács különösen alkalmas a különleges mélyépítés területén rátét légkalapácsként. A találmány szerinti elrendezés viszonylag nagy tömegű kiegyenlítetlen tömegek forgatását teszi lehetővé anélkül, hogy nemkívánatos bólogatómozgás jönne létre.

A nemkívánatos rezgéskomponensek különösen jó kompenzációja érhető el azáltal, hogy egyrészt egy beállító fogaskerék az egyik kiegyenlítetlen tömegű egység külső kiegyenlítő tömegének fogaskerekével van fésűs összeköttetésben, másrészt pedig ugyanezen beállító fogaskerék a másik kiegyenlítetlen tömegű egység belső kiegyenlítetlen tömegének fogaskerekével áll fésűs összeköttetésben.

A találmány további előnyös kiviteli alakjánál a beállítóberendezés egyik oldalán kizárólag a külső kiegyenlítetlen tömegek fogaskerekei és kizárólag a belső kiegyenlítetlen tömegek fogaskerekei vannak egymással fésűs összeköttetésben. Ezen elrendezés által mindkét oldalon a külső kiegyenlítetlen tömeg és a belső kiegyenlítetlen tömeg kiegyenlítetlensége pontosan beállítható.

Alapvetően a rezgéskeltő tömör kialakítási formájánál lehetséges a kiegyenlítetlen tömegű egységek és a beállítóegység tengelyeinek párhuzamos, de térben eltolt elrendezése is. Egy pontos kiegyenlítetlenség összegzéshez, illetve kiegyenlítetlenségkompenzációhoz azonban előnyös, ha a kiegyenlítetlen tömegű egységek és a beállítóegység tengelyei egymással párhuzamosan, egy síkban vannak elrendezve.

Egy robosztus felépítésnél előnyös, hogy minden belső kiegyenlítő tömeg elforgathatóan egy házban van csapágyazva. Ezen célra továbbá előnyös, hogyha a külső kiegyenlítetlen tömeg egy csapágyberendezésen keresztül a belső kiegyenlítetlen tömegen van csapágyazva.

A csapágyberendezés lehet egy hengercsapágy, különösen egy tűcsapágy vagy egy csúszócsapágy. Kenést nem igénylő csúszóhüvelyek választása csúszócsapágyként akkor célszerű, ha a találmány szerinti rezgéskeltővel erős vibrációt kell kelteni.

Egy motor meghajtó forgatónyomatéka alapvetően a beállítóberendezésen keresztül vezethető be, és a fogaskerekeken keresztül vihető át az egyes kiegyenlítetlen tömegű egységekre. A beállítóberendezés ekkor a megfelelő anyagvastagsággal alakítandó ki. Annak érdekében, hogy a beállítóberendezés lehetőleg kicsi le2

HU 220 983 Bl gyen, célszerű, hogy a forgatónyomaték egy meghajtómotorral egy kiegyenlítetlen tömegű egységre kerüljön átvitelre. A meghajtómotor ekkor egy meghajtáson keresztül egy kiegyenlítetlen tömegű egység belső vagy külső kiegyenlítetlen tömegével áll közvetlenül összeköttetésben.

Ezen kiviteli alak egyik alternatívájaként a meghajtónyomaték egyidejűleg minden kiegyenlítetlen tömegű egységre átvihető. Ennek érdekében például minden kiegyenlítetlen tömegű egységhez egy saját meghajtómotor rendezhető el vagy egy központi motor megfelelő meghajtással. Ezen meghajtási formánál mind a beállítóberendezés, mind pedig az egyes kiegyenlítetlen tömegű egységek fogaskerekei kisebb szilárdsággal alakíthatók ki.

A találmányt az alábbiakban egy példakénti kiviteli alak alapján részletesebben ismertetjük, amelyet a rajz sematikusan ábrázol. A rajzon az

1. ábra egy kiegyenlítetlen tömegű egységgel kialakított találmány szerinti rezgéskeltő vázlatos keresztmetszete; és a

2-5. ábrák az 1. ábra AA metszetének vázlatos nézete különböző üzemállapotokban.

Egy találmány szerinti 10 rezgéskeltő 5 beállítóberendezéssel és 20, 30, 40, 50 kiegyenlítetlen tömegű egységgel az 1. ábrán látható. Az 5 beállitóberendezés egy első 6 beállító fogaskereket tartalmaz egy 8 csapágycsappal és egy 3 rögzítőcsappal. Ezen van egy nem ábrázolt rögzítőberendezés, amely például egy rögzítőcsavar lehet, egy 7 beállító fogaskerék oldhatóan rögzítve. Az első 6 beállító fogaskerék és a 7 beállító fogaskerék 8 csapágycsapjam keresztül van az 5 beállítóberendezés 4 gördülőcsapágyakon keresztül egy nem ábrázolt 1 házban csapágyazva.

Az 5 beállítóberendezés mindkét oldalát közvetlenül egy 20, 30 kiegyenlítetlen tömegű egység határolja. A 20, 30, 40, 50 kiegyenlítetlen tömegű egységek azonos felépítésűek, ahol a 30, 50 kiegyenlítetlen tömegű egységek az 5 beállítóberendezés egyik oldalán, míg a 20, 40 kiegyenlítetlen tömegű egységek a másik oldalon szemben vannak 180°-kal elforgatva elrendezve. A 20, 30, 40, 50 kiegyenlítetlen tömegű egységek felépítését a 20 kiegyenlítetlen tömegű egység alapján ismertetjük.

A 20 kiegyenlítetlen tömegű egységnek egy üreges henger formájú 15 külső kiegyenlítetlen tömege, és egy ebben elrendezett 11 belső kiegyenlítetlen tömege van.

A 13 csapágycsapon és 4 gördülőcsapágyon keresztül van all belső kiegyenlítetlen tömeg az 1 házban elforgathatóan csapágyazva. A 7 beállító fogaskerékkel és a határoló 40 kiegyenlítetlen tömegű egységgel történő fésűs kapcsolódáshoz egy homlokfogazással kialakított 12 fogaskerék van elrendezve. Egyenlőtlen tömegeloszlás létrehozása érdekében all belső kiegyenlítetlen tömeg az egyik oldalán 14 kihagyással van ellátva.

Két 18 csúszócsapággyal a 15 külső kiegyenlítetlen tömeg all belső kiegyenlítetlen tömegen elforgathatóan van csapágyazva. A 15 külső kiegyenlítetlen tömegnek 16 fogaskereke és 14 kihagyása van a kiegyenlítetlenség létrehozására. A 12, 16 fogaskerekek azonos átmérővel vannak kialakítva. A 12, 16 fogaskerekek tengelyirányú távolsága megfelel a 6, 7 beállító fogaskerekekének.

Az 5 beállitóberendezés 7 beállító fogaskereke fésűsen kapcsolódik egyrészt a 20 kiegyenlítetlen tömegű egység 11 belső kiegyenlítetlen tömegének 12 fogaskerekével, és másrészről a másik határoló 30 kiegyenlítetlen tömegű egység 15 külső kiegyenlítetlen tömegének 16 fogaskerekével. Ezzel szemben az 5 beállítóberendezés másik első 6 beállító fogaskereke fésűs összeköttetésben van a 20 kiegyenlítetlen tömegű egység 16 fogaskerekével és a 30 kiegyenlítetlen tömegű egység 12 fogaskerekével.

Az 5 beállítóberendezés egyik vagy felső oldalán a 20 kiegyenlítetlen tömegű egység 12 fogaskereke fésűsen kapcsolódik a 40 kiegyenlítetlen tömegű egység megfelelő 12 fogaskerekével, míg ennek 16 fogaskereke a 20 kiegyenlítetlen tömegű egység megfelelő 16 fogaskerekével fésűs összeköttetésben áll. Ezen a módon a 15 külső kiegyenlítetlen tömegek és a 11 belső kiegyenlítetlen tömegek fordulatai egymáshoz csatolva vannak.

Az 5 beállítóberendezés másik vagy alsó oldalán ezzel szemben a 7 beállító fogaskerék a 16 fogaskeréken keresztül a 30 kiegyenlítetlen tömegű egység 15 külső kiegyenlítetlen tömegével van kapcsolatban. Ennek megfelelően az első 6 beállító fogaskerék a 30 kiegyenlítetlen tömegű egység 12 fogaskerekével van kapcsolatban. Az 5 beállítóberendezés 2 tengelye, valamint a megfelelő 20, 30,40, 50 kiegyenlítetlen tömegű egységek 21, 31, 41, 51 tengelyei egymással párhuzamosan vannak elrendezve, és a rajz síkjában fekszenek.

A találmány szerinti 10 rezgéskeltő működését az alábbiakban a 2-5. ábra alapján ismertetjük. A 2. és

3. ábrákon az egyes 20, 30, 40, 50 kiegyenlítetlen tömegű egységek kiegyenlítetlen tömegei úgy vannak beállítva, hogy egy maximális értékké összeadódjanak. A kiegyenlítetlen tömegek vázlatosan fekete U háromszögekkel vannak jelölve, míg az egyes 20, 30, 40, 50 kiegyenlítetlen tömegű egységek, valamint az 5 beállítóberendezés forgásirányai P nyilakkal van ábrázolva.

A 2. ábrán az 1 házban csapágyazott 20, 30, 40, 50 kiegyenlítetlen tömegű egységek olyan üzemállapotban vannak, amelyben a maximális kiegyenlítetlen tömegű erő egy vonalban felfelé van irányítva. A találmány szerinti 10 rezgéskeltő ábrázolt elrendezésénél a nemkívánatos keresztirányú erőkomponensek messzemenően el vannak kerülve, amint az a 3. ábra szerinti üzemállapotból adódik. Ennél az ábrázolt üzemállapotnál a 20, 30, 40, 50 kiegyenlítetlen tömegű egységek 90-90°-kal tovább vannak forgatva. A forgás által létrehozott FI és F2 kiegyenlítetlenségi erő F_res összetett erőt képez, amelyek egymással szemben kiegyenlítődnek. Ennél a beállításnál a 20, 30, 40, 50 kiegyenlítetlen tömegű egységek függőleges irányban maximális kiegyenlítetlenségi erő jön létre mindenféle horizontális erőkomponens nélkül.

A 4. és 5. ábrán ábrázolt üzemállapotnál az 5 beállítóberendezés 6, 7 beállító fogaskerekének elfordítá3

HU 220 983 BI sa által 180°-os elfordítás van beállítva. A 6, 7 beállító fogaskerekek elforgatásával minden 20, 30, 40, 50 kiegyenlítetlen tömegű egység 11 belső kiegyenlítetlen tömegének a 15 külső kiegyenlítetlen tömeghez képesti megfelelő elforgatása jön létre. Ha a 11 belső kiegyenlítetlen tömeg és 15 külső kiegyenlítetlen tömeg tömegei azonosak, minden üzemállapotban kiegyenlítődnek a kiegyenlítetlenségi erők úgy, hogy semmiféle vagy csak nagyon csekély rezgés jön létre.

Claims

SZABADALMI IGÉNYPONTOK

1. Rezgéskeltő legalább egy elforgatással meghajtott kiegyenlítetlen tömegű egységgel, amely egy üreges, henger formájú, külső kiegyenlítő tömeget és egy koaxiálisán ebben csapágyazott belső kiegyenlítetlen tömeget tartalmaz, továbbá egy beállítóberendezést, egy fogaskerék-elrendezéssel, amely a külső kiegyenlítetlen tömeg egy fogaskerekével és a másik kiegyenlítetlen tömeg egy fogaskerekével a kiegyenlítetlenség beállítására összeköttetésben van, azzal jellemezve, hogy a beállítóberendezés (5) mindkét oldalán legalább egy kiegyenlítetlen tömegű egység (20, 30) van elrendezve, továbbá hogy a beállítóberendezés (5) két egymással koaxiálisán elrendezett és egymással szemben elforgathatóan csapágyazott beállító fogaskereket (6, 7) tartalmaz, és hogy a beállító fogaskerekek egyike (6) a határoló kiegyenlítetlen tömegű egységek (20, 30) egyegy fogaskerekével (12, 16) fésűs összeköttetésben van, míg a másik beállító fogaskerék (7) a határoló kiegyenlítetlen tömegű egységek (20,30) mindenkori másik fogaskerekeivel (12,16) áll fésűs összeköttetésben.
2. Az 1. igénypont szerinti rezgéskeltő, azzal jellemezve, hogy a beállítóberendezés (5) mindkét oldalán két-két kiegyenlítetlen tömegű egység (20, 40, 30, 50) van elrendezve, amelyek egymással fésűs összeköttetésben vannak.
3. Az 1. vagy 2. igénypont bármelyike szerinti rezgéskeltő, azzal jellemezve, hogy egyrészről egy beállító fogaskerék (6) az egyik kiegyenlítetlen tömegű egység (20) külső kiegyenlítetlen tömegének (15) fogaskerekével (16) fésűs összeköttetésben van, másrészt ugyanezen beállító fogaskerék a másik kiegyenlítetlen tömegű egység (30) belső kiegyenlítetlen tömegének (11) fogaskerekével (12) áll fésűs összeköttetésben.
4. A 2-3. igénypontok bármelyike szerinti rezgéskeltő, azzal jellemezve, hogy a beállítóberendezés (5) egyik oldalán kizárólag a külső kiegyenlítetlen tömegek (15) fogaskerekei (16) és kizárólag a belső kiegyenlítetlen tömegek (11) fogaskerekei (12) vannak fésűs összeköttetésben.
5. Az 1-4. igénypontok bármelyike szerinti rezgéskeltő, azzal jellemezve, hogy a beállítóberendezés (5) és a kiegyenlítetlen tömegű egységek (20, 30, 40, 50) tengelyei (2, 21, 31, 41, 51) egymással párhuzamosak és egy síkban fekszenek.
6. Az 1-5. igénypontok szerinti rezgéskeltő, azzal jellemezve, hogy a belső kiegyenlítetlen tömegek (11) mindegyike elforgathatóan egy házban (1) van csapágyazva.
7. Az 1-6. igénypontok bármelyike szerinti rezgéskeltő, azzal jellemezve, hogy a külső kiegyenlítetlen tömeg (15) egy csúszócsapágyon (18) át a belső kiegyenlítetlen tömegen (11) van csapágyazva.
8. Az 1-7. igénypontok bármelyike szerinti rezgéskeltő, azzal jellemezve, hogy egy meghajtómotorról a forgatónyomaték egy kiegyenlítetlen tömegű egységre (20, 30,40, 50) vihető át.
9. Az 1-7. igénypontok bármelyike szerinti rezgéskeltő, azzal jellemezve, hogy egy meghajtónyomaték egyidejűleg minden kiegyenlítetlen tömegű egységre (20, 30,40, 50) átvihető.