SE445895B - Vibrationsmekanism, spec avsedd att anvendas tillsammans med en jordpackningstrumma - Google Patents

Description

15 20 25 30 35 7901402-3 2 De flesta försöken för elimínering av tvålagertrum- arrangemangets begränsningar har resulterat i en dubbel- excentrisk konstruktion, som utnyttjar fyra lager av olika typer. Genom användning av billiga koniska rullager kan den dubbelexcentriska principen realiseras med mycket förskjutna excentriska vikter samt ett kort avstånd mellan lagren för eliminering av termiska expansions- problem. Hastighetsgränserna är inte kritiska för koniska lager och smörjmedel kan inte förloras vid ett lutande trumläge. Även dessa konstruktioner har emellertid all- varliga begränsningar. Koniska rullager måste vara exakt inriktade. Dessutom tillåter inte masstillverkning exakt inriktning av de två excentrarna, speciellt i en lång trumma.

Försök att utnyttja drift med variabel amplitud vid en dubbelexcentrisk konstruktion har resulterat i åtminstone två principer. Enligt den-ena principen utnyttjas en rörlig och en fast vikt i vart och ett av två lägen och hydraulkraft ger den erforderliga impulsen för omplacering av den rörliga vikten. Vid en annan princip utnyttjas återigen en rörlig och en fast vikt i vart och ett av två lägen men enligt denna princip tillåter rotationsriktningen den rörliga vikten att rotera kring den fasta vikten till dess den stoppas mekaniskt. Vid drift i den ena riktningen alstras en stor kraft och omvänt alstras en liten kraft vid drift i den andra riktningen.

I det amerikanska patentet nr 3 590 702 avseende 1 “Vibratory Roller" visas ännu ett exempel på en dubbel- excentrisk konstruktion, enligt vilken de två excentrarna är koaxiellt anordnade i en packningstrumma. Enligt patentet användes kopplingsorgan för att åstadkomma en gemensam vridning av de två excentrarna och kopplings- organen innefattar organ för att i vridningshänseende indexera en av excentrarna relativt den andra, så att de två excentrarna bringas att rotera i eller ur radiell inriktning, varigenom vibrationsamplituden styres. 10 15 20 25 30 35 7901402-3 3 Ett ändamål med uppfinningen är att åstadkomma en ny vibrationsmekanism, speciellt avsedd för användning tillsammans med en jordpackningstrumma, varvid mekanismen 'även utnyttjar två excenterviktenheter, varvid emellertid ett enklare och lättare organ användes för att selektivt i rotationshänseende indexera den ena av enheterna rela- tivt den andra.

Ett annat ändamål med uppfinningen är att åstadkomma en vibrationsmekanism, speciellt avsedd för användning tillsammans med en jordpackningstrumma, varvid mekanismen innefattar ett flertal separata vikter, som har excentriskt anordnade partier, organ som stödjer vikterna för vridning kring en vridningsaxel i åtskilda lägen, varvid de excent- riskt anordnade partierna är väsentligen radiellt in- riktade; organ anordnade att sammankoppla vikterna för gemensam vridning, samt organ, som gör ingrepp med vikterna för att bibringa vridning till desamma. Kopplingsorganen innefattar eftergivande organ, anordnat att upptaga och att reaktivt absorbera krafter och belastningar, som uppkommer på grund av parallell- och vinkelfelinrikt- ningar samt vridnings- och axialförskjutningar hos vikterna relativt varandra. En fast ihålig axel är axiellt anordnad mellan vikterna, varvid det eftergivande organet är placerat mellan och fixerat vid axeln och var och en av vikterna. 7 Det kännetecknande för uppfinningen är att vibra- tionsmekanismen innefattar en axel med ett excentriskt viktparti, som är inneslutet i den ihåliga axeln och enheter anslutna till den inneslutna axeln för vridbar indexering av denna för att anordna det excentriska viktpartiet i önskade lägen i förhållande till de exent- riskt anordnade partierna av vikterna.

Uppfinningen kommer nu att beskrivas närmare nedan under hänvisning till de bifogade ritningarna.

Fig l visar en axiell tvärsektionsvy vid en utförings- form av en vibrationsmekanism enligt uppfinningen, varvid mekanismen är anordnad i en ram hos en packningstrumma för en jordpackningsmaskin. 10 15 20 25 30 35 7901402-3 4 Fig 2 visar en isometrísk sprängskiss av det nya eftergivande kopplingsarrangemanget vid utföringsformen enligt fig 1 för paret av separata vikter med excenter- arrangemang.

Fig 3 visar en uppförstorad detaljerad tvärsektionsvy av mekanismens "indexerings"-ände.

På ritningsfigurerna visas en vibrationsmekanism 10, utformad enligt uppfinningens principer och innefattande ett par ändkåpor 12 och l2a. Kåporna 12 och l2a begränsar axiella lagríngsstöd för en jordpackningstrumma (icke visad) samt uppbär även viktorgan, som ger trumman vibra- tionspulser. Ett första viktorgan innefattar två separata och excentriskt arbetande vikter 14 och l4a, vilka är fastkilade vid viktbäraraxlar 16 och 16a, varvid axlarna I6 och l6a är monterade i två koniska rullager 18 och l8a.

Axlarna 16 och l6a är ihåliga och anordnade för mottagning av korta axlar 20 och 20a. Axlarna 20 och 20a innefattar aaialändarna av ett eftergivande kopplingsorgan 22, som roterbart förenar de separata vikterna 14 och l4a och som utsättes för och reaktivt absorberar krafter och belast- níngar, som uppkommer pâ grund av eventuella parallell- och/eller vinkelfelinriktningar samt rotations- och/eller axialförskjutningar av vikterna 14 och l4a relativt varandra.

Fig 2 visar detaljer av det nya, eftergivande kopp- lingsorganet 22. Axlarna 20 och 20a är försedda med flänsade ändar 24 och 24a med motsatt utskjutande kopplings- delar 26. Delarna eller flänsarna 26 jämte därtill hörande flänsade ändar 24 och 24a mottager en ihålig "tidsin- ställnings"-axel 28 samt ett par laminerade skivor 30 av multiplyepoxiharts samt fiberglas. Den ihåliga axeln 28 har motsatt förlöpande kopplingsöron 32 vid motsatta axeländar. Axlarna 20 och 20a är så anordnade, att delarna 26 hos den ena axeln är vridna 90° relativt motsvarande delar hos den andra axeln. Kopplingsöronen 32 vid den ena änden av den ena ihåliga axeln är också vridna 90° relativt motsvarande öron hos den andra axeln 28. Öronen 32, skivorna 30 samt delarna 26 är urborrade för mottagande 10 15 20 25 -30 35 7901402-3 5 av de visade fästelementen. Skivorna 30 åstadkommer reaktiv absorption av felinriktningar och/eller förskjut- ningar, som uppträder mellan de korta axlarna 20 och 20a på grund av centrifugalkrafter, som genereras genom vridning av vikterna 14 och 14a.

Axlarna 20 och 20a är räfflade på den yttre ytan av respektive cylindriska änddelar och denna räffling är anpassad för ingrepp med motsvarande räffling på de inre ytorna hos viktbäraraxlarna 16 och l6a, varigenom åstadkommes gemensam vridning av vikterna 14 och l4a, axlarna 16 och l6a samt det eftergivande kopplingsorganet 22.

Ett andra viktorgan i den nya vibrationsmekanismen 10 innefattas av en excentrisk axel 34. Axeln 34 omslutes av den ihåliga axeln 28 och har ändar 36 och 36a med reducerade diametrar och avsedda att mottagas i sfäriska bussningar 38. Bussningarna 38 är fästa i axlarnas 20 och 20a cylindriska änddelar för att lagra den excentriska axeln 34. På inom tekniken välkänt sätt ger en drivmotor (icke visad) vridningsmoment till en ingångsaxel 40 för att bibringa vridning till de båda viktorganen, dvs vikterna 14 och l4a samt excenteraxeln 34; Axeln 40 är försedd med ett därpå fastsatt drivelement 42. Elementets 42 yttre periferi är räfflad och anpassad för ingrepp med axelns l6a räfflade inre yta. Axlarnas l6a och 20a samverkande räfflor överför i sin tur vridning till -axlarna 20 och 16.

Såsom närmare framgår av fig 3 är den excentriska axelns 34 ände 36 även försedd med yttre räfflor. Följakt- ligen avgränsar axelns 34 räfflade yta och den viktbärande axelns 16 räfflade yta mellan sig ett ringformigt utrymme.

En invändigt och utvändigt räfflad drivenhet 44 är glidbart anordnad i mellanrummet för att komplettera vridnings- momentöverföringen - från axeln 16, via den räfflade drivenheten 14 och till den excentriska axelns 34 ände 36.

Det torde inses att vikterna 14 och l4a samt den excentriska axeln 34 alla roterar gemensamt för åstad- kommande av en given vibrationsexcitering. Med vikterna 10 15 20 25 30 35 7901402-3 6 14 och l4a i samma radiella läge som den excentriska *delen av den excentriska axeln 34 realiseras den största vibrationsamplituden. Om då enligt uppfinningen vikterna 14 och l4a är radiellt anordnade 180” från den excent- riska axelns 34 excentriska del så dämpas vibrationen effektivt. Vibrationer, som realiseras genom vikterna 14 och 14a, eliminerar (och elimineras av) vibrationer, som åstadkommes av den excentriska axeln 34.För att arrangera en selektiv justering av den av mekanismen 10 åstadkomna amplituden av vibrationer från nollamplitud (varvid viktorganen är sinsemellan reducerade) till maximal amplitud (varvid viktorganen arbetar kommulativt) användes följaktligen den räfflade drivenheten 44. ben räfflade drivenheten 44 har en axiellt förlöpande axel, som vid sin yttersta ände mottager ett indexerings- handhjul 46. Enhetens 44 yttre räfflor gör normalt ingrepp med änddelarna av räfflorna i viktbäraraxeln 16, under det att de inre räfflorna i enheten 44 normalt gör ingrepp med de inre delarna av axeländens 36 yttre räfflor.

Genom att enheten 44 glider utát kommer nu dess yttre räfflor att bringas ur ingrepp med avseende på viktbärar- axeln 16, under det att dess inre räfflor bibehåller ingreppet med axeländen 36. Handhjulet 46 är anordnat för detta ändamål för att axiellt och glidbart omkoppla drivenheten 44 så att den bringas ur ingrepp med avseende på viktbäraraxeln och för att roterbart indexera den excentriska axeln 34. Då den excentriska axeln 34 har indexerats till en önskad inriktning relativt vikterna 14 och 14a tillåtes drivenheten 44 att återigen göra ingrepp med viktbäraraxelns 16 räffling. K K 'Kåpan 12 är försedd med en däri fixerad klackförsedd hylsa 48, som omger drivenhetens 44 axeldel och som mottager den ena änden av en kompressionsfjäder 50.

Fjädorns 50 motsatta ände bottnar i en ringformig urtag- ning, som är bildad i drivenheten 44. Följaktligen pressas drivenheten 44 normalt glidbart till gemensamt ingrepp med både axeländen 36 och viktbäraraxeln 16. Det erfordras 10 l5 20 25 30 7901402-3 I 7 en dragning ntàt med avseende på handhjulet 46 för att åstadkomma urkoppling med avseende på indexering av drivenheten 44 relativt axeln 16.

Vid denna utföringsform har axeländen 36 fjorton _räffeltänder jämte femton motsvarande räffelspår och driv- enheten 14, viktbäraraxeln 16 samt axeln 20 är räfflade på motsvarande sätt. Följaktligen kan handhjulet 46 användas för att indexera den excentriska axeln 34 relativt två vikter 14 och l4a i något av femton radiella lägen - i tjugofyragradiga steg - från gemensam radiell inriktning (dvs 0°/360°) via tjugofyra grader, fyrtioåtta grader, sjuttiotvå grader etc av radiell icke-inriktning.

Såsom framgår av fig l och 3 är axlarna 16 och l6a korta och de är monterade i de koniska rullagren 18 och l8a omedelbart intill vikternas 14 och l4a axeländar. Lagerrul- larna har axlar, som delas i plan, vilka exakt delar de sfäriska bussningarnas 38 axelcentra. Sålunda utjämnas belastningen på lagren 18 och 18a från den excentriska axeln 34 och från vikterna 14 och l4a.

För att underlätta indexering av den excentriska axeln 34 är hylsan 48 försedd med en uppåt riktad visare 52 och handhjulets 46 bakre yta är försedd med en stödring 54. Kring ringens 54 periferi är bildade en serie av V-formade spår 56. Varje spår 56 representerar, då det inriktas med avseende på visaren 52, ett indexerbart läge för den excentriska axeln - lägen, i vilka driv- enheten 44 selektivt kan anpassas till och glidbart göra ingrepp med viktbäraraxeln 16.

Modifikationer av det ovan beskrivna arrangemanget kan åstadkommas inom ramen för de efterföljande patent- kraven.

Claims (13)

1. 0 15 20 25 30 _partierna av vikterna (l4,l4a, 7901402-3 PATENTKRAV l. Vibrationsmekanism (10), speciellt avsedd att användas tillsammans med en jordpackningstrumma och innefattande ett flertal separata vikter (14,l4a,l6,l6a, 20,20a), som har excentriskt anordnade partier, organ (l2,l2a,l8,l8a), som stödjer vikterna för vridning kring en vridningsaxel i åtskilda lägen, varvid de excentriskt anordnade partierna är väsentligen radiellt inriktade; organ (22), anordnade att sammankoppla vikterna för gemensam vridning; samt organ, som gör ingrepp med vikterna för att bibringa vridning till desamma varvid kopplings- organen (22) innefattar eftergivande organ (30), anordnat att upptaga och att reaktivt absorbera krafter och be- lastningar, som uppkommer p g a parallell- och vinkelfel~ inriktningar samt vridnings- och axialförskjntningar hos vikterna (l4,l4a,l6,l6a,20,20a) relativt varandra, samt en fast ihålig axel (28), som är axiellt anordnad mellan vikterna, varvid det eftergivande organet är placerat mellan och fixerat vid axeln och var och en av vikterna, k ä n n e t e c k n a d av, att vibra- (34) med ett excentriskt viktparti, som är inneslutet i den ihåliga axeln (28), och enheter (44,46,48,50) anslutna till den inneslutna axeln (34) för vridbar indexering av tionsmekanismen (10) innefattar en axel denna för att anordna det excentriska viktpartiet i önskade lägen i förhållande till de exentriskt anordnade l6,l6a,20,20a)-

2. Vibrationsmekanism enligt patentkravet 2, k ä n - varje vikt innefattar en element (l4,l4a) med ett är förbundet med den korta n e t e c k n a d av, att kort axel (20,20a) och ett excentriskt anordnat parti axeln, varvid elementet och den korta axeln har samverkande organ för att åstadkomma vridning av endera av dessa vid sammanfattande vridningsreaktionen hos den andra. _____._.--»--_-~~~* o 10 15 20 25 30 7901402-3 9

3. Vibrationsmekanism enligt patentkravet 2, k ä n - n e t e c k n a d av att, den fasta, ihåliga axeln (28) har ett första fästelement (32), varvid den korta axeln (20,20a) vid såväl det första som det andra fästelementet är obe- är försedd med ett andra fästelement (26) och var~ roende förbundet med det eftergivande organet (30).

4. Vibrationsmekanism enligt patenkravet 3, k ä n - n e t e c k n a d av att, det första fästelementet (32) är förbundet med det eftergivande organet (30) vid ett första läge och det andra fästelementet (26) är förbundet med det eftergivande organet vid ett andra läge, vilket befinner sig mellan 450 och 1800 i förhållande till axeln från det första läget.

5. Vibrationsmekanism enligt patentkravet 4, k ä n - n e t e clk n a d av att, den innefattar organ (42,16a, 22,16,44,36), som förenar den inneslutna axeln (34) och flertalet vikter (14,14a,etc) för att åtadkomma en vrid- ning av endera av dessa vid sammanfattande vridningsreak- tion hos det andra.

6. Vibrationsmekanism enligt patentkravet 5, k ä n - n e t e c k n a d av att, det förenande organet innefattar en räfflad drivenhet (44) med organ, anordnade att åstad- komma ett ömsesidigt rotationsdrívimpulserande ingrepp med såväl den inneslutna axeln (34) som flertalet vikter (14, 14a, etc).

7. Vibrationsmekanism enligt patentkravet 6, k ä n - n e t e c k n a d av att, vikter av flertalet vikter in- nefattar en viktbärande axel (16), varvid den inneslutna axeln (34) är försedd med första axiella räfflor vid sin ena ände (36), varvid den viktbärande axeln är försedd med andra axiella räfflor vid sin ena ände och varvid den räff- lade drivenheten innefattar organ (44), som ömsesidigt gör ingrepp med såväl de första axiella räfflorna som de andra «axiella räfflorna. 10 15 ZU 25 304 35 7901402-3 10 '

8. Vibrationsmekanism enligt patentkravet 7, k ä n - n e t e c k n a d av att, den inneslutna axeln (34) och den viktbärande axeln (16) är koaxiellt inriktade, varvid de första räfflorna är utformade på en inre yta hos den viktbärande axeln, varvid de andra räfflorna är utformade på en yttre yta hos den inneslutna axeln (34), varvid de första och andra räfflorna är radiellt åtskilda och mellan sig avgränsar ett ringformigt utrymme, varvid den räfflade 'drivenheten (44) är belägen i utrymmet.

9. Vibrationsmekanism enligt patentkravet 8, k ä n - n e t e c k n a'd av att, indexeringsorganet innefattar en drivenhet (44,50), som är anordnad mellan nämnda fler- tal vikter (14,14a, etc), och den inneslutna axeln (34), och att drivenheten, den inneslutna axeln och flertalet vikter samtliga är försedda med organ, som samverkar för att åstadkomma ett gemensamt vridningsdrivingrepp och för att glidbart stödja drivenheten för axiell translation.

10. Vibrationsmekanisnlenligtpatenkravet 9, k ä n - n e t e c k n a d av att, organ för vridningsdrivin- grepp innefattar hopkopplande och axiellt anordnade räff- lor i drivenheten (44), den inneslutna axeln (34) ochr - flertalet vikter (14,16)

11. Vibrationsmekanism enligt patentkravet 10, k ä n - n e t e c k n a d av att, drivenheten innefattar ett cy- lindriskt element (44) med de axiellt belägna räfflorna ut- formade på inre och yttre ytor, varvid flertalet vikter in- nefattar åtminstone en ihålig viktbäraraxel (16) med de axiellt anordnade räfflorna utformade på en inre yta, var- vid den inneslutna axeln (34) har de axiellt anordnade räff- lorna utformade på en yttre yta (36), varvid räfflorna på det cylindriska elementets (44) yttre yta är anpassade för att göra ingrepp med räfflorna på den ihåliga viktbärar- axelns (16) inre yta, varvid räfflorna på det cylindriska elementets (44) inre yta är anpassade för att göra ingrepp med räfflorna på nämnda execentriska axels (34) yttre yta. 10 15 20 7901402-3 11

12. Vibrationsmekanism enligt patentkravet 11, k ä n - n e t e c k n a d av att, räfflorna på det cylindriska elementets (44) inre yta under axiell förflyttning av ele- mentet är anpassade att göra ingrepp med räfflorna på den inneslutna axelns (34) yttre yta över en första, föreskri- ven och axiell rörelsesträcka, samt att räfflorna på det cylindriska elementets yttre yta under förflyttningen är anpassade att göra ingrepp med räfflorna hos den ihåliga viktbäraraxelns (16) inre yta över en andra, föreskriven axiell rörelsesträcka, som är mindre än den första före- skrivna sträckan, för att åstadkomma en vridningsdrivur- koppling mellan det cylindriska elemetet (44) och den ihå- liga viktbärande axeln (16), när det cylindriska elementet har-förflyttat sig en axiell rörelsesträcka, som är större än den andra föreskrivna sträckan.

13. Vibrationsmekanism enligt patentkravet 12, k ä n - n e t e c k n a d av att, den innefattar ett indexerande handhjul (46), som är fäst vid det cylindriska elementet (44) för att axiellt förflytta det cylindriska elementet och roterbart indexera den inneslutna axeln (34), när det cylindriska elementet har förflyttat sig den längre sträck- an.