[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

DE102010010037A1 - Stufenlos verstellbarer Schwingungserreger - Google Patents

Stufenlos verstellbarer Schwingungserreger Download PDF

Info

Publication number
DE102010010037A1
DE102010010037A1 DE102010010037A DE102010010037A DE102010010037A1 DE 102010010037 A1 DE102010010037 A1 DE 102010010037A1 DE 102010010037 A DE102010010037 A DE 102010010037A DE 102010010037 A DE102010010037 A DE 102010010037A DE 102010010037 A1 DE102010010037 A1 DE 102010010037A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
imbalance
vibration
transmission
shaft
coupling
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE102010010037A
Other languages
English (en)
Other versions
DE102010010037B4 (de
Inventor
Jens Wagner
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bomag GmbH and Co OHG
Original Assignee
Bomag GmbH and Co OHG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bomag GmbH and Co OHG filed Critical Bomag GmbH and Co OHG
Priority to DE102010010037.4A priority Critical patent/DE102010010037B4/de
Priority to EP11000185.6A priority patent/EP2363212B1/de
Priority to CN201110049168.8A priority patent/CN102189075B/zh
Priority to US13/039,770 priority patent/US8881612B2/en
Publication of DE102010010037A1 publication Critical patent/DE102010010037A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE102010010037B4 publication Critical patent/DE102010010037B4/de
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B06GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS IN GENERAL
    • B06BMETHODS OR APPARATUS FOR GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS OF INFRASONIC, SONIC, OR ULTRASONIC FREQUENCY, e.g. FOR PERFORMING MECHANICAL WORK IN GENERAL
    • B06B1/00Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency
    • B06B1/10Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of mechanical energy
    • B06B1/16Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of mechanical energy operating with systems involving rotary unbalanced masses
    • B06B1/161Adjustable systems, i.e. where amplitude or direction of frequency of vibration can be varied
    • B06B1/162Making use of masses with adjustable amount of eccentricity
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T74/00Machine element or mechanism
    • Y10T74/18Mechanical movements
    • Y10T74/18056Rotary to or from reciprocating or oscillating
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T74/00Machine element or mechanism
    • Y10T74/18Mechanical movements
    • Y10T74/18056Rotary to or from reciprocating or oscillating
    • Y10T74/18344Unbalanced weights

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Apparatuses For Generation Of Mechanical Vibrations (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Schwingungserreger mit einer Welle und mit mindestens zwei auf der Welle angeordneten Unwuchtgewichten, bei dem der radiale Abstand des gemeinsamen Schwerpunktes der Unwuchtgewichte von der Rotationsachse der Welle mittels eines Getriebes stufenlos verstellbar ist. Der erfindungsgemäße Schwingungserreger weist ein Getriebe auf, welches ein räumliches Koppelgetriebe, beispielsweise ein räumliches Schubschwingengetriebe, ist. Damit wird eine einfache und kompakte Bauweise des Schwingungserregers vorgeschlagen, bei welchem zudem die benötigten Verstellkräfte zur Änderung der Unwucht sehr gering sind.

Description

  • Die Erfindung betrifft gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 einen Schwingungserreger mit einer Welle und mit mindestens zwei auf der Welle angeordneten Unwuchtgewichten, bei dem der radiale Abstand des gemeinsamen Schwerpunktes der Unwuchtgewichte von der Rotationsachse der Welle mittels eines Getriebes stufenlos verstellbar ist.
  • Bei einem aus der DE 24 09 417 A1 bekannten Schwingungserreger mit zwei Unwuchten wird zwecks Verstellung der Phasenlage der Unwuchten ein Stift eingesetzt, welcher in eine schraubenförmig verlaufende Nut einer Nabe eingreift. Eine translatorische Bewegung des Stiftes ruft eine rotatorische Bewegung der Nabe hervor, so dass ein gegenseitiges Verdrehen der Unwuchten ermöglicht wird. Hierbei ist es nachteilig, dass hohe Verstellkräfte aufgebracht werden müssen. Des weiteren besteht der Nachteil darin, dass eine aufwendige Kopplung zwischen den Unwuchten vorgesehen werden muss. Dies führt nicht nur zu höheren Kosten, sondern auch zu größerem Bauraumbedarf.
  • Aus der DD 265 113 A1 ist ein Gegenlaufvibrator bekannt, bei dem die Erregerkraft während des Betriebes kontinuierlich eingestellt werden kann. Dazu wird ein als eine ebene Schubschwinge ausgeführtes, ebenes Koppelgetriebe verwendet. Eine Verschiebung der Schubstange führt zu einer Schwingbewegung des Koppels und der Schwinge, so dass der Schwerpunktsabstand der Unwuchtgewichte zur Rotationsachse der Unwuchtwelle variiert werden kann. Auch hier besteht der Nachteil darin, dass der Schwingungserreger prinzipbedingt, da zur Erhöhung der Erregerkraft ein Ausschwingen der Unwuchtgewichte in radialer Richtung erforderlich ist, einen relativ großen Einbauraum in sowohl axialer als auch radialer Richtung der Unwuchtwelle beansprucht.
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Schwingungserreger der eingangs genannten Art anzugeben, der die Nachteile der bekannten Schwingungserreger des Standes der Technik überwindet.
  • Diese Aufgabe wird gelöst durch den Gegenstand des unabhängigen Anspruchs 1. Die abhängigen Ansprüche sind auf vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung gerichtet.
  • Der erfindungsgemäße Schwingungserreger weist ein Getriebe auf, welches ein räumliches Koppelgetriebe, beispielsweise ein räumliches Schubschwingengetriebe, ist.
  • „Koppelgetriebe”, wie beispielsweise Schubschwingen, Schubkurbeln, Kurbelschwingen etc., gehören zur Gruppe der ungleichmäßig übersetzenden Getriebe und kommen dann zum Einsatz, wenn eine Umwandlung einer Drehbewegung in eine oszillierende (geradlinige oder schwingende) Bewegung und umgekehrt erforderlich ist. Koppelgetriebe weisen mindestens vier Getriebeglieder auf, die durch Gleitgelenke, d. h. Gelenke wie beispielsweise Schub- und Drehgelenke, deren Elemente aufeinander gleiten bzw. sich in Flächen berühren, verbunden sind. Alle Koppelgetriebe weisen mindestens eine feste Koppel auf, welche ein nicht im Gestell gelagertes oder geführtes Übertragungsglied darstellt. Je nach Anwendungsfall können die Koppel bzw. Koppelglieder als Pleuel, Treibstangen etc. ausgeführt sein.
  • Im Vergleich zu Kurvengetrieben, die eine weit verbreitete Getriebeart bilden, erlauben Koppelgetriebe eine einfachere und günstigere Fertigung der Getriebeglieder. Zudem sind Koppelgetriebe dank höherer Belastbarkeit der Gleitgelenke als robuster anzusehen.
  • Weit verbreitet sind „ebene Koppelgetriebe”. Ebene Koppelgetriebe zeichnen sich dadurch aus, dass die Gliedpunkte aller Glieder eine ebene Bewegung ausführen, d. h. nur Bahnen in einer Ebene oder zueinander parallelen Ebenen. Davon zu unterscheiden sind „sphärische Koppelgetriebe”, deren sämtliche Gliedpunkte nur auf Bahnen auf zueinander konzentrischen Kugelflächen durchlaufen können.
  • Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass das Getriebe zur Verstellung des Schwerpunktes der Unwuchtgewichte ein räumliches Koppelgetriebe ist. Im Unterschied zu ebenen oder sphärischen können bei räumlichen Koppelgetrieben Gliedpunkte mindestens eines Gliedes gegenüber mindestens einem anderen Glied eine räumliche Bewegung ausführen. Unter einer räumlichen Bewegung wird eine Bewegung verstanden, bei welcher wenigstens ein Punkt eines Körpers eine räumliche Bahn durchläuft, die nicht mehr in einer Ebene liegt. Bei räumlichen Koppelgetrieben gelten im Vergleich zu ebenen oder sphärischen Koppelgetrieben komplett andere Analyse- und Syntheseverfahren.
  • Mit Hilfe des erfindungsgemäßen Schwingungserregers wird in einfacher und kostengünstiger Weise eine stufenlose Verstellung der Amplitude der Schwingung bzw. der Erregerkraft während des Betriebes ermöglicht. Dank der erfindungsgemäßen Getriebekinematik sind die benötigten Verstellkräfte sehr gering. Zudem kann der erfindungsgemäße Schwingungserreger platzsparend gebaut werden.
  • In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung umfasst das Getriebe einen Verstellschieber und Koppelglieder, wobei jedes Koppelglied mittels Drehgelenkverbindungen mit dem Verstellschieber und einem der Unwuchtgewichte verbunden ist.
  • Gemäß dieser Ausführungsform handelt es sich beim erfindungsgemäßen Getriebe um ein räumliches Koppelgetriebe mit einem Gestell, einem als Verstellschieber ausgeführtes Antriebsglied, zwei Koppelgliedern und zwei Abtriebsgliedern, welche vorzugsweise mit den Unwuchtgewichten verbunden sind bzw. die Unwuchtgewichte selbst sind. Es handelt sich also um ein Parallelgetriebe mit zwei viergliedrigen Koppelgetrieben.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weisen die Drehgelenkverbindungen je einen Gelenkfreiheitsgrad von f = 2 auf.
  • Unter Gelenkfreiheitsgrad wird der Freiheitsgrad verstanden, den ein Gelenk einem Glied gegenüber dem mit ihm durch das Gelenk verbundenen anderen Glied zumisst. Da es sich hierbei um Drehgelenkverbindungen handelt, erlaubt jede Drehgelenkverbindung zwei Drehbewegungen um zwei unterschiedliche Rotationsachsen. Anstelle einer Drehgelenkverbindung mit einem Gelenkfreiheitsgrad von f = 2 kann auch eine Drehgelenk mit einem höheren Gelenkfreiheitsgrad von f = 3 verwendet werden, was beispielsweise bei einem Kugelgelenk der Fall ist.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung umfassen die Drehgelenkverbindungen je einen drehbar gelagerten Gabelkopf.
  • Mit dieser Ausführungsform wird in einfacher und robuster Weise eine Drehgelenkverbindung mit einem Gelenkfreiheitsgrad von f = 2 geschaffen. Die erste Drehachse befindet sich wie bei üblichen Gabelgelenken in der Bolzenachse, die durch die Wangen des Gabelkopfes verläuft. Durch die rotierbare Lagerung des Gabelkopfes wird eine zweite Drehachse gebildet, die als eine Hochachse des Gabelkopfes senkrecht zur ersten Drehachse und mittig zwischen den Wangen des Gabelkopfes verläuft.
  • Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung weist die Welle koaxiale Teilwellen auf, welche jeweils ein mit ihr dreh- und achsfest verbundenes Unwuchtgewicht aufweisen, wobei die Teilwellen über rotatorische Gleitflächen einander benachbart angeordnet sind.
  • Gemäß dieser Ausführungsform kann das Gesamtgewicht des Schwingungserregers reduziert werden, da die Welle nicht durchgehend ausgeführt sein muss. Zudem kann die Herstellung des Erregers durch die Kopplung der Unwuchtgewichte an die jeweiligen Teilwellen in einfacher Weise beispielsweise mit Hilfe eines Gussverfahren vereinfacht werden. Die beiden Unwuchtgewichte, die einander über rotatorische Gleitflächen benachbart angeordnet sind, sind derart aneinander gekoppelt und in einem gemeinsamen Gestell gelagert, dass ein einziger Verstellantrieb ausreicht, um die beiden Unwuchtgewichte relativ zueinander zu verdrehen. Die beiden Unwuchtgewichte werden bezüglich des Mittelpunktes der Welle spiegelverkehrt angeordnet. Allerdings sind sie gleich in ihrer Form und Größe, so dass eine einfache Fertigung ermöglicht wird. Vorzugsweise erstrecken sich die Unwuchtgewichte axial im Wesentlichen über die gesamte Länge der Welle. Somit entsteht ein äußerst kompakter Schwingungserreger.
  • Die Erfindung betrifft ferner einen Richtschwinger zur Erzeugung einer gerichteten Schwingung mit mindestens zwei erfindungsgemäßen Schwingungserregern, wobei die Phase zwischen den Wellen der Schwingungserreger stufenlos verschiebbar ist.
  • Durch eine Kopplung von mindestens zwei erfindungsgemäßen Schwingungserregern, wobei die Kopplung eine zueinander gegensinnige und synchrone Rotation der Unwuchtwellen ermöglicht, wird aus zwei einzelnen umlaufenden Kreiserregern ein Richtschwinger geschaffen, welcher infolge der Überlagerung von Einzelschwingungen eine gerichtete Schwingung auf einer bestimmten Achse erzeugen kann. In Vorrichtungen zur Bodenverdichtung beispielsweise werden vorwiegend vertikal gerichtete Schwingungen erzeugt. Vorzugsweise ist beim erfindungsgemäßen Richtschwinger neben der Amplitude der Schwingungen auch die Phase zwischen den einzelnen Schwingungserregern stufenlos verschiebbar. Unter der Phase werden in diesem Zusammenhang zum einen die Lage der Erreger- bzw. Unwuchtwelle bezüglich einer frei zu bestimmenden Bezugsposition und zum anderen aber auch das Größenverhältnis der Unwuchten zueinander verstanden. Laufen die beiden Unwuchtwellen gleichphasig, d. h. sind die um die jeweilige Drehachse rotierenden Schwerpunktsvektoren der Unwuchtwellen in wenigstens zwei Stellungen parallel zueinander angeordnet und sind die Unwuchten der beiden Unwuchtwellen gleich groß, dann werden nur Kräfte in vertikaler Richtung erzeugt. Haben die beiden Unwuchtwellen allerdings eine unterschiedliche Phase zueinander, d. h. weisen die Schwerpunktsvektoren der Unwuchtwellen keine Stellung auf, in der sie parallel zueinander angeordnet sind oder sind die Unwuchten der Unwuchtwellen unterschiedlich groß, so neigt sich die Achse der gerichteten Schwingung um einen gewissen Winkel gegenüber der Vertikalen. Dies kann beispielsweise vorteilhaft sein, um zusätzlich zur Verdichtung des Bodens einen Vortrieb des Richtschwingers zu erzeugen und anzupassen.
  • Des weiteren betrifft die Erfindung eine Vibrationsplatte oder -walze mit einem Richtschwinger mit zwei erfindungsgemäßen Schwingungserregern. Die Vibrationsplatte oder -walze kann somit einfach und kostengünstig hergestellt und mit nur geringen Verstellkräften während des Betriebes verstellt werden. Nicht nur die Amplitude der gerichteten Schwingung, sondern auch die Neigung der Schwingungsachse gegenüber der Vertikalen können stufenlos verstellt werden, so dass je nach Anwendungsfall die Größe der Unwucht sowie die Geschwindigkeit und die Fahrtrichtung der Vibrationsplatte bzw. -walze angepasst werden können.
  • Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen weiter erläutert. Es zeigen schematisch:
  • 1 Ein kinematisches Schema des erfindungsgemäßen räumlichen Koppelgetriebes;
  • 2a eine Vorderansicht des Schwingungserregers bei minimaler Unwucht;
  • 2b eine Vorderansicht des Schwingungserregers bei maximaler Unwucht;
  • 3 eine perspektivische Ansicht des Schwingungserregers bei minimaler Unwucht;
  • 4 eine perspektivische Ansicht des Schwingungserregers bei maximaler Unwucht;
  • 5a eine Draufsicht des Schwingungserregers bei minimaler Unwucht;
  • 5b eine Draufsicht des Schwingungserregers bei maximaler Unwucht;
  • 6 eine perspektivische Ansicht des Verstellschiebers mit den Koppelgliedern und Drehgelenkverbindungen aus 3;
  • 7 eine perspektivische Ansicht des ersten Unwuchtgewichtes aus 3;
  • 8 eine perspektivische Ansicht des zweiten Unwuchtgewichtes aus 3;
  • 9 eine perspektivische Ansicht des Richtschwingers;
  • 10 eine perspektivische Ansicht des Richtschwingers aus 9 ohne Erregergehäuse und Deckel bei maximaler Unwucht;
  • 11 eine perspektivische Ansicht des Richtschwingers aus 10 mit Phasenverschiebung;
  • 12 Amplitudenverlauf der gerichteten Schwingung bei Phasenverschiebung gemäß 11.
  • 1 zeigt ein kinematisches Schema des erfindungsgemäßen räumlichen Koppelgetriebes. Das Getriebe lässt sich in zwei viergliedrige Getriebe zerlegen, nämlich in ein erstes Vierglied mit einem Gestell 1, einem Antriebsglied 2, einer ersten Koppel 3a und einem ersten Abtriebsglied 4a sowie ein zweites Vierglied mit einem Gestell 1, einem Antriebsglied 2, einer zweiten Koppel 3b und einem zweiten Abtriebsglied 4b. Die Koppel 3a, 4a sind über die Gelenke g2,3a und g2,3b mit dem Antriebsglied 2 und über die Gelenke g3a,4a und g3b,4b mit den Abtriebsgliedern 4a, 4b verbunden. Eine translatorische Bewegung des Antriebsgliedes 2 entlang der Achse Ax gemäß Pfeil T wird in eine schwingende Bewegung der Abtriebsglieder 4a, 4b um die Achse Ax gemäß Pfeil R umgeformt, wobei die Drehrichtungen der Abtriebsglieder 4a, 4b einander entgegengesetzt sind. Die Koppel 3a, 3b führen bei der Verstellung jeweils eine räumliche Bewegung aus.
  • 2a zeigt eine Vorderansicht eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Schwingungserregers in einer Stellung, in der die durch die Unwuchtgewichte 20, 30 erzeugten Teilunwuchten sich gegenseitig aufheben, so dass die Gesamtunwucht minimal ist, d. h. im Wesentlichen null ist. Der Schwerpunkt S, welcher zum einen aus dem Teilschwerpunkt S1 des ersten Unwuchtgewichtes 20 und zum anderen aus dem Teilschwerpunkt S2 des zweiten Unwuchtgewichtes 30 gebildet wird, liegt in dieser Stellung auf der Horizontalen H, so dass kein radialer Abstand zur Rotationsachse Ax vorliegt. Damit tritt auch keine nennenswerte Unwucht auf.
  • 2b zeigt die Vorderansicht des Schwingungserregers aus 2a in einer Stellung, in der die Schwingungsamplitude bzw. die Gesamtunwucht maximal ist. Durch das Getriebe zur Verstellung werden die Unwuchtgewichte 20, 30 und damit auch deren Schwerpunkte S1, S2 entlang der gezeigten Pfeilrichtungen zueinander verdreht, so dass der Schwerpunkt S nun einen deutlichen Abstand zur Horizontalen H bzw. der Rotationsachse Ax aufweist. Je größer der Abstand des Schwerpunktes S von der Rotationsachse Ax ist, desto größer ist die erzeugte Unwucht. Der Abstand des Schwerpunktes S von der Rotationsachse kann zwischen dem in 2a gezeigten, minimalen Wert 0 und dem in 2b gezeigten, maximalen Wert stufenlos eingestellt werden.
  • 3 zeigt eine perspektivische Ansicht des erfindungsgemäßen Schwingungserregers 10. Zur besseren Übersicht ist hierbei das Gehäuse nicht gezeigt. Der Schwingungserreger umfasst im Wesentlichen das Getriebe 11, welches seinerseits einen Verstellschieber 12, die beiden Koppelglieder 13, 14 die Unwuchtgewichte 20, 30 sowie die vier Drehgelenkverbindungen 15 umfasst. Das hier nicht gezeigte Erregergehäuse entspricht dem in 1 gezeigten Gestell 1. Der Verstellschieber 12 entspricht dem Antriebsglied 2 aus 1. Die Koppelglieder 13, 14 repräsentieren die Koppel 3a, 3b aus 1. Die Unwuchtgewichte 20, 30 entsprechen den Abtriebsgliedern 4a, 4b aus 1. Die vier Drehgelenkverbindungen 15 stellen die Gelenke g2,3a, g2,3b, g3a,4a, g3b,4b aus 1 dar. Die Welle 18 des Schwingungserregers 10 wird zum einen aus einer ersten hohlgebohrten Teilwelle 21, welche das erste Unwuchtgewicht 20 trägt, und zum anderen aus einer zweiten hohlgebohrten Teilwelle 31, welche das zweite Unwuchtgewicht 30 trägt, zusammengesetzt. In der gezeigten Stellung wird keine Unwucht erzeugt (2a).
  • 4 zeigt eine perspektivische Ansicht des Schwingungserregers 10 aus 3, allerdings in einer Stellung, bei der die erzeugte Unwucht maximal ist (2b). Dazu wird der Verstellschieber 12 in Richtung der Unwuchtgewichte 20, 30 hineingeschoben. Die mit dem Verstellschieber gelenkig verbundenen, starren Koppelglieder 13, 14 führen jeweils eine räumliche Bewegung aus, wodurch die mit ihnen ebenfalls gelenkig verbundenen Unwuchtgewichte 20, 30 samt den Teilwellen 21, 31 eine Drehbewegung um die Rotationsachse Ax ausführen. Während des Betriebes des Schwingungserregers sind die durch das Getriebe 11 hervorgerufenen Drehbewegungen der Unwuchtgewichte 20, 30 der durch den Erregerantrieb bzw. Vibrationsantrieb (nicht gezeigt) hervorgerufenen Drehbewegung der Unwuchtgewichte 20, 30 überlagert.
  • In 5a, 5b sind die Draufsichten des Schwingungserregers 10 vor und nach der Verstellung gezeigt. In der Ausgangsstellung, wenn keine Unwucht erzeugt werden soll (2a), befindet sich das eine Ende des Verstellschiebers 12 auf der Position X1. Dabei liegen die Lagerstellen 11, 12, an denen die Gabelköpfe 15 der Drehgelenkverbindungen 15 drehbar gelagert sind, um einen Abstand Y1 voneinander entfernt.
  • Wie in 5b gezeigt wird das angesprochene Ende des Verstellschiebers 12 über einen Hydraulikzylinder oder einen Linearmotor (beide nicht gezeigt) zwecks Verstellung der Unwucht um den Betrag X in die Position X2 gebracht. Dies entspricht der Stellung für die maximale Unwucht (2b). Die Unwuchtgewichte 20, 30 werden um die Rotationsachse Ax zueinander verdreht, so dass in der Draufsicht ein Abstand Y2, welcher kleiner ist als der Abstand Y1 aus 5a, erkennbar ist. Jede beliebige Position des Verstellschiebers 12 zwischen X1 und X2 ist stufenlos einstellbar.
  • 6 zeigt ein Teil des Getriebes 11 aus 3. Der Verstellschieber 12 umfasst im Wesentlichen einen zylindrischen Teil, welcher in der Bohrung der Teilwelle 31 geführt ist. An dem linken Ende des Verstellschiebers 12 ist ein Wellenabsatz erkennbar, welcher zur Aufnahme einer Wälzlagerung (nicht gezeigt) dient. Am gegenüberliegenden Ende des Verstellschiebers 12 sind zwei Gabelköpfe 16 um jeweils eine Hochachse drehbar gelagert und bilden jeweils eine Drehgelenkverbindung 15 mit einem Gelenkfreiheitsgrad von f = 2. Damit verbunden sind die starren Koppelglieder 13, 14, welche jeweils wieder mittels Drehgelenkverbindungen 15 mit den Unwuchtgewichten 20, 30 (hier nicht gezeigt) verbunden sind. Anstelle der gezeigten Drehgelenkverbindungen 15 mit drehbar gelagerten Gabelköpfen 16 können die Koppelglieder 13, 14 auch über Kugelgelenke (f = 3) drehbar am Verstellschieber 12 bzw. an den Unwuchtgewichten 20, 30 gekoppelt sein. Alternativ ist es auch möglich, Gelenklager zur drehbaren Verbindung der Koppelglieder 13, 14 am Verstellschieber 12 bzw. an den Unwuchtgewichten 20, 30 vorzusehen.
  • In 7 und 8 sind die Unwuchtgewichte 20, 30 aus 3 im Detail gezeigt. Gut sichtbar sind die mit den Unwuchtgewichten 20, 30 integral hergestellten Teilwellen 21, 31. Ebenfalls gut sichtbar ist, dass die Unwuchtgewichte 20, 30 baugleich sind. Im zusammengebauten Zustand kann das eine Ende (mit der größeren Bohrung) des zweiten Unwuchtgewichtes 30 auf der äußeren Mantelfläche der Teilwelle 21 des ersten Unwuchtgewichtes 20 rotatorisch gleiten. Dementsprechend bildet das eine Ende des ersten Unwuchtgewichtes zusammen mit der Teilwelle 31 des zweiten Unwuchtgewichtes auch eine rotatorische Gleitfläche. Beim Verstellen des Schwerpunktsabstands gleiten die genanten Gleitpartner relativ zueinander. Gut erkennbar ist ferner, dass die axiale Erstreckung der Unwuchtgewichte 20, 30 im Wesentlichen der axialen Erstreckung der Welle 18 mit den Teilwellen 21, 31 entspricht.
  • In 9 ist ein Richtschwinger 50 mit zwei Schwingungserregern gemäß Erfindung samt Erregergehäuse 19 und Deckel 17 gezeigt.
  • In 10 ist der Richtschwinger 50 aus 9 gezeigt, allerdings ohne Deckel 17 und Erregergehäuse 19. Der Richtschwinger 50 umfasst zwei nebeneinander angeordnete Schwingungserreger 10, 40, welche Mittel (nicht gezeigt) zur synchron gegensinnigen Rotation der Unwuchtwellen aufweisen. Anstelle der Verstellung mittels separater Verstellzylinder ist es zweckmäßig einen Hauptverstellzylinder 41 mit einem Verstellkolben 42 vorzusehen. Das mit dem Verstellkolben 42 verbundene Verbindungselement 44 sorgt für eine synchrone Verstellung der Verstellschieber der Schwingungserreger 10, 40. Der Hilfszylinder 43 ist dazu vorgesehen, um eine Phasenverstellung der Unwuchtwelle des Schwingungserregers 40 gegenüber der Unwuchtwelle des Schwingungserregers 10 vornehmen zu können. In der in 10 gezeigten Stellung laufen die Unwuchtwellen der Schwingungserreger 10, 40 in gleicher Phase mit maximaler Unwucht. Damit ist die durch den Richtschwinger 50 erzeugte Erregerkraft vertikal nach oben bzw. unten gerichtet.
  • 11 zeigt den Richtschwinger 50 aus 10, allerdings mit einer Phasenverschiebung. Hierbei ist die Phase der Welle des ersten Schwingungserregers 10 gegenüber der Welle des zweiten Schwingungserregers 40 dadurch verschoben, dass die Unwucht des ersten Schwingungserregers 10 aufgrund einer Verstellbewegung eine Exzentrizität e1 aufweist, welche – wie auch schematisch in 11 dargestellt – einen geringeren Wert aufweist als die Exzentrizität e2 der Unwucht des zweiten Schwingungserregers 40. Da die Unwucht U gemäß der Formel U = m·e aus dem Produkt der Masse m und der Exzentrizität e (Schwerpunktsabstand von der Rotationsachse) berechnet wird, ist die Unwucht des ersten Schwingungserregers 10 kleiner als die Unwucht des zweiten Schwingungserregers 40. Infolge der synchron gegensinnigen Rotation der Wellen der Schwingungserreger 10, 40 wird eine gerichtete Schwingung erzeugt, deren Achse A nicht vertikal, d. h. senkrecht zur Horizontalen H, sondern um einen gewissen Winkel, beispielsweise 15°, gegenüber der vertikalen Achse V geneigt ist, wie auch in 12 gut erkennbar. Dies kann zweckmäßiger Weise zur Einstellung einer eigenständigen Vorwärts- oder Rückwärtsbewegung einer Vibrationsplatte, welche einen erfindungsgemäßen Richtschwinger 50 umfasst, genutzt werden.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 2409417 A1 [0002]
    • DD 265113 A1 [0003]

Claims (7)

  1. Schwingungserreger (10) mit einer Welle (18) und mit mindestens zwei auf der Welle angeordneten Unwuchtgewichten (20, 30), wobei der radiale Abstand des gemeinsamen Schwerpunktes der Unwuchtgewichte (20, 30) von der Rotationsachse (Ax) der Welle (18) mittels eines Getriebes (11) stufenlos verstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe (11) ein räumliches Koppelgetriebe, beispielsweise ein räumliches Schubschwingengetriebe, ist.
  2. Schwingungserreger (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe (11) einen Verstellschieber (12) und Koppelglieder (13, 14) umfasst, wobei jedes Koppelglied (13, 14) mittels Drehgelenkverbindungen (15) mit dem Verstellschieber (12) und einem der Unwuchtgewichte (20, 30) verbunden ist.
  3. Schwingungserreger (10) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehgelenkverbindungen (15) je einen Gelenkfreiheitsgrad von f = 2 aufweisen.
  4. Schwingungserreger (10) nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehgelenkverbindungen (15) je einen drehbar gelagerten Gabelkopf (16) umfassen.
  5. Schwingungserreger (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Welle (18) koaxiale Teilwellen (21, 31) aufweist, welche jeweils ein mit ihr dreh- und achsfest verbundenes Unwuchtgewicht (20, 30) aufweisen, wobei die Teilwellen (21, 31) über rotatorische Gleitflächen einander benachbart angeordnet sind.
  6. Richtschwinger (50) zur Erzeugung einer gerichteten Schwingung mit mindestens zwei Schwingungserregern (10, 40) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Phase zwischen den Wellen der Schwingungserreger (10, 40) stufenlos verschiebbar ist.
  7. Vibrationsplatte oder -walze mit einem Richtschwinger (50) nach Anspruch 6.
DE102010010037.4A 2010-03-03 2010-03-03 Stufenlos verstellbarer Schwingungserreger Expired - Fee Related DE102010010037B4 (de)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102010010037.4A DE102010010037B4 (de) 2010-03-03 2010-03-03 Stufenlos verstellbarer Schwingungserreger
EP11000185.6A EP2363212B1 (de) 2010-03-03 2011-01-12 Stufenlos verstellbarer Schwingungserreger
CN201110049168.8A CN102189075B (zh) 2010-03-03 2011-03-02 无级变化的振动激励器
US13/039,770 US8881612B2 (en) 2010-03-03 2011-03-03 Infinitely variable vibration exciter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102010010037.4A DE102010010037B4 (de) 2010-03-03 2010-03-03 Stufenlos verstellbarer Schwingungserreger

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102010010037A1 true DE102010010037A1 (de) 2011-09-08
DE102010010037B4 DE102010010037B4 (de) 2019-10-31

Family

ID=44148895

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102010010037.4A Expired - Fee Related DE102010010037B4 (de) 2010-03-03 2010-03-03 Stufenlos verstellbarer Schwingungserreger

Country Status (4)

Country Link
US (1) US8881612B2 (de)
EP (1) EP2363212B1 (de)
CN (1) CN102189075B (de)
DE (1) DE102010010037B4 (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102012025376A1 (de) * 2012-12-27 2014-07-03 Wacker Neuson Produktion GmbH & Co. KG Schwingungserreger für lenkbare bodenverdichtungsvorrichtungen
DE102023200675A1 (de) 2023-01-27 2024-08-01 Bomag Gmbh Schwingungserreger für ein bodenverdichtungsgerät, verfahren zum einstellen einer schwingungsamplitude eines schwingungserregers für ein bodenverdichtungsgerät sowie bodenverdichtungsgerät mit einem schwingungserreger

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011112316B4 (de) * 2011-09-02 2020-06-10 Bomag Gmbh Schwingungserreger zur Erzeugung einer gerichteten Erregerschwingung
WO2013186739A2 (en) * 2012-06-13 2013-12-19 Ozkan Aydin A location changer with variable momentum
US9039531B2 (en) * 2013-02-05 2015-05-26 Microsoft Technology Licensing, Llc Rumble motor movement detection
US9941779B2 (en) * 2015-05-08 2018-04-10 Dynamic Structures And Materials, Llc Linear or rotary actuator using electromagnetic driven hammer as prime mover

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2409417A1 (de) 1974-02-27 1975-09-04 Wacker Werke Kg Schwingungserreger mit zwei relativ zueinander in der phasenlage kontinuierlich verstellbaren unwuchten
DD265113A1 (de) 1987-09-15 1989-02-22 Erfurt Wohnungsbau Gegenlaufvibrator mit waehrend des betriebes vornehmbarer kontinuierlicher erregerkrafteinstellung
DE29805619U1 (de) * 1998-03-27 1999-07-29 Passavant-Werke Ag, 65326 Aarbergen Vibrations-Verdichtungssystem zum Verdichten von Formmassen in Formkästen

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1445736A (fr) * 1965-06-04 1966-07-15 Procedes Tech Const Appareil d'enfoncement ou d'arrachage par vibration
DE1758226A1 (de) * 1968-04-26 1971-01-14 Losenhausen Maschb Ag Unwuchtruettler
US3919575A (en) * 1973-10-03 1975-11-11 Bosch Gmbh Robert Vibrator generator
US4005687A (en) * 1974-02-01 1977-02-01 Johan Jonathan Concealed regenerative combustion engine
US4096762A (en) * 1976-07-30 1978-06-27 Bodine Albert G Torsional sonic oscillator employing universal joints and tandem arranged oscillator rotors
DE2706053A1 (de) * 1977-02-12 1978-08-17 Bosch Gmbh Robert Elektromotorisch angetriebener unwuchtvibrator
CA1103960A (en) * 1977-11-23 1981-06-30 William J. Glazier Variable throw eccentric
US4266434A (en) * 1978-11-30 1981-05-12 Burns David L Rotating oscillatory motion power take-off
CN85204426U (zh) * 1985-10-16 1986-09-10 城乡建设环境保护部长沙建筑机械研究所 振动器偏心力矩调整装置
US4928554A (en) * 1988-12-29 1990-05-29 Dryga Alexandr I Unbalance vibrator
US5177386A (en) * 1990-08-30 1993-01-05 Kencho Kobe Co., Ltd. Vibration generator adjustable during operation
US6139218A (en) * 1998-07-31 2000-10-31 Cochran; Gary Vibrating mechanism
US6224293B1 (en) * 1999-04-19 2001-05-01 Compaction America, Inc. Variable amplitude vibration generator for compaction machine
US6516679B2 (en) * 2001-01-29 2003-02-11 Ingersoll-Rand Company Eccentric assembly with eccentric weights that have a speed dependent phased relationship
US20020104393A1 (en) * 2001-02-07 2002-08-08 Van Es J. R. Variable moment vibrator
US6637280B2 (en) * 2001-10-31 2003-10-28 Caterpillar Paving Products Inc Variable vibratory mechanism
GB0323174D0 (en) * 2003-10-03 2003-11-05 Connor Joe O Variable vibrator mechanism
CN2801299Y (zh) * 2005-02-25 2006-08-02 徐州工程机械科技股份有限公司徐工研究院 单轴式无级调幅振动工作装置
DE202007005283U1 (de) * 2007-03-07 2007-07-12 Abi Gmbh Schwingungserreger
DE202007003532U1 (de) * 2007-03-07 2007-07-05 Abi Gmbh Schwingungserreger
DE102007023963B4 (de) * 2007-05-23 2014-01-02 Abi Anlagentechnik-Baumaschinen-Industriebedarf Maschinenfabrik Und Vertriebsgesellschaft Mbh Vorrichtung für einen Schwingungserreger
EP2067533B2 (de) * 2007-12-06 2016-12-07 ABI Anlagentechnik-Baumaschinen-Industriebedarf Maschinenfabrik und Vertriebsgesellschaft mbH Schwingungserzeuger für ein Vibrationsrammgerät
ATE481184T1 (de) * 2008-07-01 2010-10-15 Anlagentech Baumasch Ind Schwingungserzeuger
DE102008050576A1 (de) * 2008-10-06 2010-04-08 Bomag Gmbh Vorrichtung zur Erzeugung einer Kreisschwingung oder einer gerichteten Schwingung mit stufenlos verstellbarer Schwingungsamplitude bzw. Erregerkraft

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2409417A1 (de) 1974-02-27 1975-09-04 Wacker Werke Kg Schwingungserreger mit zwei relativ zueinander in der phasenlage kontinuierlich verstellbaren unwuchten
DD265113A1 (de) 1987-09-15 1989-02-22 Erfurt Wohnungsbau Gegenlaufvibrator mit waehrend des betriebes vornehmbarer kontinuierlicher erregerkrafteinstellung
DE29805619U1 (de) * 1998-03-27 1999-07-29 Passavant-Werke Ag, 65326 Aarbergen Vibrations-Verdichtungssystem zum Verdichten von Formmassen in Formkästen

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102012025376A1 (de) * 2012-12-27 2014-07-03 Wacker Neuson Produktion GmbH & Co. KG Schwingungserreger für lenkbare bodenverdichtungsvorrichtungen
US9925563B2 (en) 2012-12-27 2018-03-27 Wacker Neuson Produktion GmbH & Co. KG Vibration exciter for steerable soil compacting devices
DE102023200675A1 (de) 2023-01-27 2024-08-01 Bomag Gmbh Schwingungserreger für ein bodenverdichtungsgerät, verfahren zum einstellen einer schwingungsamplitude eines schwingungserregers für ein bodenverdichtungsgerät sowie bodenverdichtungsgerät mit einem schwingungserreger
WO2024156422A1 (de) 2023-01-27 2024-08-02 Bomag Gmbh Schwingungserreger für ein bodenverdichtungsgerät, verfahren zum einstellen einer schwingungsamplitude eines schwingungserregers für ein bodenverdichtungsgerät sowie bodenverdichtungsgerät mit einem schwingungserreger

Also Published As

Publication number Publication date
US8881612B2 (en) 2014-11-11
EP2363212B1 (de) 2019-10-02
DE102010010037B4 (de) 2019-10-31
EP2363212A2 (de) 2011-09-07
CN102189075B (zh) 2014-10-22
CN102189075A (zh) 2011-09-21
US20120055276A1 (en) 2012-03-08
EP2363212A3 (de) 2016-11-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2172279B1 (de) Vorrichtung zur Erzeugung einer Kreisschwingung oder einer gerichteten Schwingung mit stufenlos verstellbarer Schwingungsamplitude bzw. Erregerkraft
EP2363212B1 (de) Stufenlos verstellbarer Schwingungserreger
EP2524127B1 (de) Reihen-brennkraftmaschine mit mehrgelenkskurbeltrieb sowie einer einzigen ausgleichswelle zur tilgung von massenkräften zweiter ordnung
EP0975839B1 (de) Stampfgerät zur bodenverdichtung
DE102009024308A1 (de) Antriebsanordnung für einen länglichen Schwingkörper
EP2010121A2 (de) Trainingsgerät
EP2250308B1 (de) Vorrichtung zum vernadeln einer faserbahn
DE10038206C2 (de) Regelbarer Schwingungserreger
DE102011112316A1 (de) Schwingungserreger zur Erzeugung einer gerichteten Erregerschwingung
DE69923233T2 (de) Stufenlos regelbares getriebe
EP0780164A2 (de) Schwingungserreger zum Erzeugen einer gerichteten Schwingung
DE102008008802B4 (de) Bodenverdichtungsgerät mit einem Schwingungserreger
DE753502C (de) Antriebsvorrichtung zur Erregung mechanischer, technische Arbeit leistender, schwingungsfaehiger Systeme
AT510081B1 (de) Schmiedevorrichtung
EP2064391A1 (de) Schwingungserreger
DE10105687A1 (de) Schwingungserreger für lenkbare Bodenverdichtungsvorrichtungen
DE2751846A1 (de) Verfahren zum ausgleich von massenkraeften bei einer kolbenmaschine und kolbenmaschine mit einer taumelscheibe oder schraegscheibe zur durchfuehrung des verfahrens
DE102012025376A1 (de) Schwingungserreger für lenkbare bodenverdichtungsvorrichtungen
DE102010055584B4 (de) Vorrichtung zum Massenausgleich
DE102010052822A1 (de) Isolationsvorrichtung
EP2896464B1 (de) Schwingungserreger
DE102008017058B4 (de) Seitensteuerung für eine Vibrationsplatte
DE202004014585U1 (de) Schwingungserreger
DE102013011765B4 (de) An- und Abtrieb der Inversionsbewegung von n-gliedrigen Gelenkketten
DE102012025378A1 (de) Schwingungserreger für bodenverdichtungsvorrichtungen

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division
R020 Patent grant now final
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee