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

WO1994001225A1 - Device for exciting vibration - Google Patents

Device for exciting vibration Download PDF

Info

Publication number
WO1994001225A1
WO1994001225A1 PCT/EP1993/001693 EP9301693W WO9401225A1 WO 1994001225 A1 WO1994001225 A1 WO 1994001225A1 EP 9301693 W EP9301693 W EP 9301693W WO 9401225 A1 WO9401225 A1 WO 9401225A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
partial
angle
actuating
torques
relative
Prior art date
Application number
PCT/EP1993/001693
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Hubert Bald
Original Assignee
GEDIB Ingenieurbüro und Innovationsberatung GmbH
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 GEDIB Ingenieurbüro und Innovationsberatung GmbH filed Critical GEDIB Ingenieurbüro und Innovationsberatung GmbH
Publication of WO1994001225A1 publication Critical patent/WO1994001225A1/en

Links

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
    • B06B1/166Where the phase-angle of masses mounted on counter-rotating shafts can be varied, e.g. variation of the vibration phase

Definitions

  • the invention relates generally to a device for
  • Vibration excitation of a device frame in a predetermined direction and in particular a device in which the resulting centrifugal force MR determining the centrifugal force FR is adjustable (FR ME xw 2 , with w as the angular velocity).
  • Such devices are used e.g. as vibrating vibrators in molding machines or as ramming vibrators.
  • Imbalance bodies each with a centrifugal moment M, which must be forced into an angularly synchronous revolution with the opposite direction of rotation by suitable means. If an adjustment of the centrifugal torque MR is required, each of the unbalance bodies must be replaced by a pair of two partial unbalance bodies (first and second type unbalanced bodies).
  • the distance of the center of gravity of the unbalanced mass from the axis of rotation. Since e can be understood as a vector, the centrifugal moment M / 2 is also to be regarded as a vector, as is the centrifugal force F mu xexw 2 that occurs when a part unbalance body rotates at the angular velocity w.
  • the adjustability of the centrifugal torque MR is expressed by the fact that the partial actuating moments of each pair can have different directions.
  • Vortechnischa device for generating directed vibrations with an adjustable centrifugal moment MR therefore requires at least 4 rotatable partial unbalance bodies, which is why the present invention is also explained using examples with 4 partial unbalance bodies each.
  • the invention also extends to vibration excitation devices in which C the at least two necessary pairs or the at least two partial centrifugal moments required per pair are distributed over a larger number of pairs or rotatable partial unbalance bodies.
  • a simple, robust and inexpensive operating mode results when, for the purpose of setting a predetermined resulting centrifugal torque MR, the actuating motors are impressed by means of the actuating device with an actuating torque which is in equilibrium with the reaction torque which results when the centrifugal torque MR is set MR stands.
  • the servomotors equipped with angle measuring systems are torsionally rigidly connected to the unbalanced shafts carrying the four partial unbalance bodies, and a position control system which is superior to all four servomotors regulates the angular position of all motors in such a way that the part unbalanced bodies forming a pair in a symmetrical manner adjusted or held in a symmetrical angular position.
  • the angular position of one of the 4 motors is regarded as an independent variable (reference variable), while the angular position of the 3 other motors is regarded as dependent or variable variables (subsequent variables).
  • each servomotor must be permanently acted upon by its own controller.
  • the person skilled in the art is aware of the negative effects of the resulting torque I C jumps on the drive elements.
  • the stress on the drive elements is particularly high if the motors are to be arranged in a stationary manner (that is, they are not oscillating) and nevertheless a torque-resistant torque transmission between the servomotor and the unbalanced shaft must take place via suitable drive elements.
  • the adjusting devices for regulating or controlling the relative setting angle ⁇ are very complex or also very expensive.
  • the invention makes it its task to improve the type of vibration excitation devices characterized by the examples described above.
  • the improvement should on the one hand help to keep the costs and the equipment-related expenditure for influencing the relative setting angle ⁇ low and on the other hand also have the consequence that the abovementioned wear and noise problems, the causes of which in the The existence of alternating torques are to be sought.
  • an attempt should first be made to address the theoretical causes of the difficulties mentioned.
  • the reaction torques MR occur as alternating torques with a sinoid profile over the angle of rotation ⁇ with a frequency twice as high as the rotational frequency, that is to say with two peak values per revolution (see FIG. 5).
  • the absolute magnitude of the reaction torques MR depends on the dynamic mass mg, on the angular velocity w, on the centrifugal moment MR and on the relative actuation angle ß.
  • Fig. 5 shows the course of the reaction torque MR as a function of
  • Angle ß for the angle values ß 30 * , 90 * and 180 °. (The meaning of the angles ⁇ and ß used below can be seen clearly from Fig. 1. While ⁇ and ß are indicated by the adjustment angle, the angle ⁇ is the common angle of rotation of the unbalanced shafts.)
  • the size of MB corresponds to the size of the actuating torque MD on the unbalanced shaft, which must be applied by an adjusting motor in order to maintain the associated relative part angle ⁇ .
  • the stability of the operating state that can be achieved without regulation at a given constant value for MDAI can be explained by the behavior in the event of deviations in the value of BAI upwards or downwards: If BAI tends to larger values, the resetting reaction torque MR also increases and ensures a reduction from BAI. If BAI tends to smaller values, the internal restoring torque MR also decreases, so that the BAI value must inevitably increase again under the influence of the actuating torque MDAI. However, the operating behavior at a working point AP ⁇ on the descending curve branch looks completely different:
  • the (decelerating) actuating torque MD predominates, whereby the increase in the angular velocity w by the amount delta-w is reversed again.
  • the rotational angle deviations delta- ⁇ associated with the angular velocity deviations delta-w are typically in the range between 0.5 * and 1 * , which can be an amount greater than the tooth play, for example, in the case of gear wheels used as drive elements.
  • the deviations each represent the differences between a partial unbalance body of the first type and the second type.
  • each actuating motor is impressed with a unidirectional actuating torque MD, the direction of the actuating torque acting in such a way that an increase in the actuating torque results in an increase in the relative actuating angle ß Has.
  • the drive members can be freed from the load on the reaction torques MR practically completely by assigning a separate servomotor to each partial unbalance body, with the Actuators assigned to the partial unbalance bodies of the same type are transmitted to the partial unbalance bodies actuating torques MD with the same amount, but with different directions of action, and the amounts of the actuating torques MD with the relative actuating angle ß being kept constant being the average reaction Torque.
  • MR of the assigned partial unbalance body correspond to MR of the assigned partial unbalance body.
  • the effect of dynamic loads from backlash can be reduced or eliminated in that, when the predetermined relative setting angle ⁇ max is reached, at least one pair moves against a stop limiting the relative setting angle ⁇ and the stop position with one setting Torque is tightened.
  • a device surprisingly does not require any additional synchronizing means for synchronously guiding the angles of rotation of all partial unbalanced bodies.
  • the synchronism of the relative actuation angle ⁇ is ensured by the reaction torque MR, which is of the same magnitude for each pair, or by the counteracting actuation torque " MD, while the synchronous position of the angle of both pairs is brought about by those inertial forces resulting from
  • the tendency to inertia of the dynamic mass mg acting jointly on both pairs can be explained, taking into account that the oscillating dynamic mass mg continuously and alternately impresses, and thus synchronizes, the partial imbalance bodies with rotational accelerations and rotational delays.
  • synchronizing means are not required for synchronizing the angles of rotation, it can nevertheless be expedient to provide such as a safety measure.
  • FIG. 2 as also in FIG. 4, two partial unbalance bodies of the same type and two pairs of gearwheels are provided as safety measures. These gearwheels normally do not transmit any synchronization forces or other forces and can therefore also be operated without the addition of lubricant. They only have the task of ensuring synchronous operation in emergencies in the event of external disturbances.
  • a stop limiting the relative setting angle ⁇ can be useful for several reasons. For example, one can set angle ß> 90 ° or, at ß ⁇ 90 °, protect a desired relative setting angle ß against changes due to various conceivable disturbance variables.
  • the relative setting angle ⁇ is limited by a stop, two stop members being clamped with a torque generated by the servomotors.
  • a simple solution is obtained if one of the stop organs is arranged to be parallel or coaxially displaceable with respect to an axis of rotation of the device, for which purpose the stop element cannot also be attached in a rotating manner.
  • variable stop could also be used for a device according to claim 1.
  • V-belts It is therefore possible to use V-belts without having to accept the disadvantages of the slippage that occurs during their use.
  • servomotors which have to generate their actuating torque MD on the one hand in the direction of the direction of rotation and on the other hand against the direction of rotation, are particularly suitable (commercially available) three-phase motors which, when setting the angle ⁇ from the actuating device, have two different ones Three-phase systems are applied, wherein one of the three-phase systems can be identical to the normal local network.
  • the three-phase motor When used as pure servomotors, the three-phase motor operated directly on the network - working as a generator - could supply the energy supplied to the servomotor operating at a higher frequency back into the network (apart from the conversion and friction losses which are always accepted). Since in this case the motor slip determines the torque and consequently also the actuating torque MD, the frequency difference would be a measure of the relative actuating angle ß.
  • a vibration excitation device with the features according to claim 1 does not require any synchronization means for synchronously controlling the angle of rotation of the partial unbalance bodies of one pair relative to the other pair. This property makes it possible to set different relative setting angles ⁇ for both pairs.
  • controllable vibration direction can be used e.g. horizontal vibrations can also be excited.
  • Fig. 1 shows schematically a vibration excitation device with 4 partial unbalance bodies and 4 hydraulically operated motors.
  • FIG. 2 shows, in a section in FIG. 3 marked E-F or K-L, perpendicular to the axes of rotation, a device for excitation of vibration with two pairs of partial unbalance bodies with partial unbalance bodies arranged coaxially for each pair.
  • Fig. 3 is the section through a device according to Fig. 2 according to the cut marked there with G-H.
  • FIG. 4 shows schematically a device according to the invention with 4 electric motors and their control by means of a frequency converter.
  • FIG. 6 shows diagrams of the course of reaction torques, plotted against the angle of rotation ⁇ of the unbalanced bodies.
  • FIG. 6 shows diagrams for the course of the necessary actuating torque MD and the resulting centrifugal torque MR over the relative actuating angle ⁇ .
  • shafts 116 to 119 are mounted in a frame 109 with masses, with unbalanced bodies 101, 102, 105, 106 of the same size with respect to their partial centrifugal moment.
  • Each of the 4 shafts is assigned a hydraulic motor 103, 104, 107, 108 of the same torque.
  • the direction of rotation of the shafts is marked with w (w for angular velocity).
  • a unit for generating two separate fluid volume flows is provided, with an electric drive motor 110, a pump 115 with a constant delivery volume and a pump 214 with a variable one
  • Delivery volume which can be predetermined electrically by the setpoint generator 213.
  • the pressure at the outlet of the pump 115 can be adjusted with a pressure limiting valve 111.
  • the pressure in the line part 117 can be set as desired within certain limits via an electrically controllable pressure control valve 112.
  • the motor groups assigned to the two pairs are acted upon by the pump 114 in parallel and with the same inlet pressure at the motors.
  • the motors of each pair are connected in series. In this way, all motors are given the same rotational speed, which in turn can be varied by changing the delivery volume of the pump 114.
  • the mode of operation of the device according to FIG. 1 is as follows: The technical teaching according to claim 1 is used.
  • the hydraulic motors are used both as working drive motors and as servomotors.
  • the partial unbalance bodies 101 and 102 may be forcibly synchronized by means of two gear wheels each assigned to a shaft 117 and 118 (indicated by the contact of the circles symbolizing the partial unbalance bodies). Since no forces are normally to be transmitted via these gears, this type of forced synchronization could also be omitted.
  • the angle ⁇ can be set as desired within the range 0 * and 90 ".
  • the reaction torques are opposite to the additional torques, the respective amounts of the opposite torques being the same.
  • the additional torques MDM to be applied by the motors 107 and 108 are fed back to the motors 103 and 104 as additional torques MDp.
  • FIGS. 2 and 3 show a vibration excitation device according to the invention, which represents a special variant of the device shown in schematic form in FIG. 1.
  • FIG. 2 the left part of the drawing corresponds to the cut E-F and the right part of the drawing of the cut K-L. 3 shows a frame composed of parts 209 and 219 with roller bearings 202 and 206, in which a split shaft with the partial shafts 216 and 217 is supported.
  • Coaxial guidance of the two partial shafts with the possibility of a relative rotation relative to one another is achieved in that the right shaft end 220 of partial shaft 216 is supported in two needle bearings 211, while the needle bearings in turn are in a bore 210 of the hollow cylinder end. the 207 of the partial shaft 217 can roll.
  • two unbalanced bodies 201 a and 201 b with the same centrifugal moment are attached with the same center of gravity (see also FIG. 2).
  • the unbalance body 205 is connected to the partial shaft 216 in a torque-transmitting manner, which is accomplished by a stop pin 213. This is pressed with two stepped cylinder parts into a bore 224 in the unbalanced body 205 and into a bore 222 in the disk part 212 of the part shaft 216.
  • 4 hydraulic motors are present and are connected to the 4 partial shafts 216, 219, 217, 218 in a torque-transmitting manner.
  • Waves 117 and 118 or waves 116 and 119 are the partial waves 217 and 218 or 217 'and 218'.
  • Motors 103 and 104 or motors 107 and 108 are motors 203 and 203 'or 207 and 207'.
  • the partial unbalance bodies 101 and 102 correspond to the two-part partial unbalance bodies 201 a and 201 b or 201 a 'and 201 b ⁇
  • the partial unbalance bodies 105 and 106 correspond to the partial unbalance bodies 205 and 205'.
  • the mode of operation is the same as that described for FIG. 1.
  • the motors could also be electric motors and then e.g. can also be operated as described for the arrangement according to FIG. 4.
  • the adjustment range for the angle ⁇ is a maximum of 90 ° and is limited by the mechanical stop already described. Contrary to the drawing, the adjustment range for the relative adjustment angle ß, which is limited by the stop, could also be made larger or smaller than 90 °.
  • the particular advantage of a coaxial design as shown in FIGS. 2 and 3 is, in addition to a space-saving construction, above all the fact that when the device is operated with a small amount or even with zero amount for the relative setting angle ⁇ there is a reduction or even a complete relief of the shaft bearings from the centrifugal forces.
  • FIG. 4 shows a vibration exciter device which is constructed similarly to the device in FIG.
  • Motors 403 and 404 are acted upon directly by network generator 430, while motors 407 and 408 are connected to the network with the interposition of a frequency converter 432.
  • the frequency f2 is increased by 10% with respect to fi.
  • a motor actuating torque MDM is developed in the motors 407 and 408, which in both pairs results in an adjustment of the relative actuation angle ⁇ to a corresponding value, with the result of the adjustment develop the partial unbalance bodies 405 and 406 reaction torques MR ⁇ which have the same amount as the motor actuating torques MDM.
  • reaction torque MRi which automatically set on the partial unbalance bodies 401 and 402 drive the motors 403 and 404 beyond their synchronous speeds into generator operation with 5% generator slip, in which a generator actuating torque MDo is the same Set the amount as for motors 407 and 408.
  • the power fed into the network by the motors 403 and 404 has the same size as that which is fed from the network by the motors 407 and 408. drawn power (power loss assumed as zero). Both services can be viewed as apparent services.
  • the motors work as servomotors and working drive motors at the same time.
  • a working torque MDA must be applied to each of the 4 shafts, which also includes the friction losses.
  • MDA ⁇ MRi on the shafts 417 and 418
  • the motors 403 and 404 work as generators.
  • the motors 403 and 404 are also to be operated via a frequency converter (434), another energy rejection would have to be carried out for the generator operation.
  • there are other solutions such as DC braking to generate a "braking torque" on these motors.
  • the size of the optimal bracing torque MDVS for the case ß 90 * .

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Apparatuses For Generation Of Mechanical Vibrations (AREA)
  • Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)

Abstract

Device for the excitation of vibrations in a frame in a predeterminable direction with a motor drive and a degree of imbalance which is adjustable during operation, whereby the unbalanced masses are divided into partial unbalanced bodies. Special steps concerning the drive of the partial unbalanced bodies can reduce shock loads on the drive components caused by reactive torque and hence noise emissions arising therefrom. For use in ram vibrators and vibration benches, e.g. for moulding machines.

Description

Vorrichtung zur Schwingungserregung Vibration excitation device
Die Erfindung betrifft allgemein eine Vorrichtung zurThe invention relates generally to a device for
Schwingungserregung eines Vorrichtungsgestells in einer vorgegebenen Richtung und insbesondere eine solche Vorrichtung, bei welcher das die Fliehkraft FR bestimmende resultierende Fliehmoment MR verstellbar ist (FR = ME x w2, mit w als Winkelgeschwindigkeit).Vibration excitation of a device frame in a predetermined direction and in particular a device in which the resulting centrifugal force MR determining the centrifugal force FR is adjustable (FR = ME xw 2 , with w as the angular velocity).
Derartige Vorrichtungen finden ihren Einsatz z.B. als Rüttelvibratoren in Formereimaschinen oder als Rammvibratoren.Such devices are used e.g. as vibrating vibrators in molding machines or as ramming vibrators.
Zur Erzeugung einer gerichteten Schwingung benötigt man zweiTwo are required to generate a directional vibration
Unwuchtkörper mit je einem Fliehmoment M, welche mit geeigneten Mitteln zu einem winkelsynchronen Umlauf mit gegensinniger Laufrichtung ge¬ zwungen werden müssen. Wird eine Verstellbarkeit der Fliehmomente MR verlangt, ist jeder der Unwuchtkörper durch ein Paar von zwei Teil-Un- wuchtkörpern zu ersetzen (Teil-Unwuchtkörper erster Art und zweiter Art).Imbalance bodies, each with a centrifugal moment M, which must be forced into an angularly synchronous revolution with the opposite direction of rotation by suitable means. If an adjustment of the centrifugal torque MR is required, each of the unbalance bodies must be replaced by a pair of two partial unbalance bodies (first and second type unbalanced bodies).
Jeder Teil-Unwuchtkörper verfügt über ein Teil-Fliehmoment mit dem Absolutbetrag j M/21 = mu x |e | , wobei mu die (punktförmig konzentrierte) Unwuchtmasse darstellt und |e | den Abstand des Schwerpunktes der Un¬ wuchtmasse von der Drehachse. Da e als Vektor aufgefaßt werden kann, ist auch das Fliehmoment M/2 als Vektor anzusehen, wie auch die bei Drehung eines Teil-Unwuchtkörpers mit der Winkelgeschwindigkeit w auftretende Fliehkraft F = mu x e x w2.Each partial unbalance body has a partial centrifugal moment with the absolute amount j M / 21 = mu x | e | , where mu represents the (point-concentrated) unbalanced mass and | e | the distance of the center of gravity of the unbalanced mass from the axis of rotation. Since e can be understood as a vector, the centrifugal moment M / 2 is also to be regarded as a vector, as is the centrifugal force F = mu xexw 2 that occurs when a part unbalance body rotates at the angular velocity w.
Die Verstellbarkeit des Fliehmomentes MR kommt dadurch zum Ausdruck, daß die Teil-B aehmomente jedes Paares unterschiedliche Richtungen auf¬ weisen können.The adjustability of the centrifugal torque MR is expressed by the fact that the partial actuating moments of each pair can have different directions.
Um die vektorielle Summe der Teil-Fliehmomente eines jeden Paares zwi¬ schen dem Wert Null und dem Maximalwert M zu verändern, hat der dazu gehörige Stellantrieb einer entsprechenden Schwingungs-Vorrichtung zwi¬ schen den Teil-Fliehmomenten einen Relativ-Stellwinkel ß=Null und ß=180" einzustellen. - ?In order to change the vectorial sum of the partial centrifugal moments of each pair between the value zero and the maximum value M, the associated actuator of a corresponding oscillation device between the partial centrifugal moments has a relative actuation angle β = zero and β = 180 ". -?
Die vektorielle Summe der Teil-Fliehmomente beider Paare ergibt das resultierende (Gesamt-) Fliehmoment MR mit dem Maximalwert MR.ΠUUCThe vectorial sum of the partial centrifugal moments of both pairs gives the resulting (total) centrifugal moment MR with the maximum value MR.ΠUUC
Ξ Eine Vorrichtung zur Erzeugung von gerichteten Schwingungen mit verstellbarem Fliehmoment MR erfordert also mindestens 4 rotierbare Teil- Unwuchtkörper, weshalb die vorliegende Erfindung auch an Beispielen mit jeweils 4 Teil-Unwuchtkörpern erläutert wird. Selbstverständlich erstreckt sich die Erfindung auch auf solche Schwingungserreger-Vorrichtungen, bei C welchen sich die mindestens zwei notwendigen Paare bzw. die mindestens pro Paar notwendigen zwei Teil-Fliehmomente auf eine größere Anzahl von Paaren bzw. rotierbaren Teil-Unwuchtkörpern verteilt.Vorrichtung A device for generating directed vibrations with an adjustable centrifugal moment MR therefore requires at least 4 rotatable partial unbalance bodies, which is why the present invention is also explained using examples with 4 partial unbalance bodies each. Of course, the invention also extends to vibration excitation devices in which C the at least two necessary pairs or the at least two partial centrifugal moments required per pair are distributed over a larger number of pairs or rotatable partial unbalance bodies.
Der der vorliegenden Erfindung am nächsten liegende bekannte Stand der Technik ist in der Druckschrift PCT/EP 90/02239 ausgewiesen. Hier wird eine Vorrichtung zur Schwingungserregung beschrieben, bei der die we¬ nigstens notwendigen 4 Teil-Unwuchtkörper auch durch mehrere parallel angesteuerte Stellmotoren verstellt werden können. Ein vorbestimmtes, ma¬ ximal einstellbares resultierendes Fliehmoment MR.max ergibt sich bei Ein- Stellung eines Relativ-Stellwinkels ß=180° .The known prior art closest to the present invention is shown in the publication PCT / EP 90/02239. A device for vibration excitation is described here, in which the at least 4 necessary partial unbalance bodies can also be adjusted by means of several actuating motors which are actuated in parallel. A predetermined, maximally adjustable resulting centrifugal moment MR.max results when a relative setting angle β = 180 ° is set.
Eine einfache, robuste und preiswerte Betriebsart ergibt sich dabei dann, wenn zwecks Einstellung eines vorbestimmten resultierenden Fliehmomentes MR den Stellmotoren mittels der Stelleinrichtung ein solches Stell-Drehmo- ment eingeprägt wird, welches im Gleichgewicht mit dem bei Einstellung des Fliehmomentes MR sich ergebenden Reaktions-Drehmomentes MR steht.A simple, robust and inexpensive operating mode results when, for the purpose of setting a predetermined resulting centrifugal torque MR, the actuating motors are impressed by means of the actuating device with an actuating torque which is in equilibrium with the reaction torque which results when the centrifugal torque MR is set MR stands.
Bei diesem Steuerungsvorgang genügt es also, wenn man, im Falle von hydraulischen Stellmotoren, diesen einen ganz bestimmten, das Stell-Dreh- moment bestimmenden Druck einprägt. Bei dieser Art der Steuerung des Relativ-Stellwinkels ß können dann auch mehrere Stellmotoren durch den gleichen Druck beaufschlagt werden.In this control process, it is therefore sufficient if, in the case of hydraulic servomotors, a specific pressure which determines the actuating torque is impressed on them. With this type of control of the relative actuation angle β, several actuators can then be acted upon by the same pressure.
Als nachteilig hat sich bei diesem Steuerungsverfahren herausgestellt, daß im Bereich von Werten oberhalb ß=90° die Einhaltung von vorgegebenen Werten für den Relativ- Stellwinkel ß ohne Hinzunahme von zusätzlichen steuerungstechnischen Hilfsmitteln nicht möglich ist. Erzwingt man die Funktionserfüllung mit zusätzlichem steuerungstechnischen Aufwand dahin¬ gehend, daß auch Relativ-Stellwinkel ß größer als 90° beherrschbar sind, so ergeben sich für den Bereich ß=90° bis ß=180° zusätzliche Schwierig¬ keiten als Folge der dann auftretenden Drehmoment-Schwankungen aus dem Steuerungsprozeß und als Folge von Wechsel-Drehmomenten, welche später noch zu beschreiben sind.A disadvantage of this control method has been found that in the range of values above β = 90 °, it is not possible to maintain predetermined values for the relative setting angle β without the addition of additional control aids. If the fulfillment of the function is forced with additional control-technical effort such that relative positioning angles β greater than 90 ° can be controlled, This results in additional difficulties for the range β = 90 ° to β = 180 ° as a result of the torque fluctuations then occurring from the control process and as a result of alternating torques, which will be described later.
Durch die Patentschrift DE 41 16 647 Cl ist eine Vorrichtung zur Schwin¬ gungserregung bekannt geworden, bei welcher jedem der 4 Teil-Unwucht¬ körper ein eigener elektrischer Stellmotor zugeordnet ist.A device for vibration excitation has become known from patent specification DE 41 16 647 C1, in which each of the 4 partial unbalance bodies is assigned its own electric servomotor.
Die mit Winkel-Meßsystemen ausgerüsteten Stellmotoren sind drehsteif mit den die 4 Teil-Unwuchtkörper tragenden Unwuchtwellen verbunden, und ein allen 4 Stellmotoren übergeordnetes Lageregelsystem regelt die Winkel- Lage aller Motoren derart, daß die jeweils ein Paar bildenden Teil-Un¬ wuchtkörper in symmetrischer Weise verstellt, bzw., in symmetrischer Win- kel-Lage gehalten werden.The servomotors equipped with angle measuring systems are torsionally rigidly connected to the unbalanced shafts carrying the four partial unbalance bodies, and a position control system which is superior to all four servomotors regulates the angular position of all motors in such a way that the part unbalanced bodies forming a pair in a symmetrical manner adjusted or held in a symmetrical angular position.
Ein Relativ-Stellwinkel ß kann problemlos auf jeden Wert zwischen ß=0° und ß=180° eingestellt werden. Ein vorbestimmtes, maximal einstellbares re¬ sultierendes Fliehmoment MR,Ba ergibt sich bei Einstellung eines Relativ- Stellwinkels ß=180°.A relative setting angle ß can easily be set to any value between ß = 0 ° and ß = 180 °. A predetermined, maximum adjustable resulting centrifugal moment MR, Ba results when a relative actuation angle β = 180 ° is set.
Bei dieser Verstell-Strategie gilt die Winkel-Lage eines der 4 Motoren als unabhängige Variable (Leitgröße), während die Winkel-Lagen der 3 anderen Motoren als abhängige bzw. veränderliche Variablen (Folgegrößen) angese- hen werden.With this adjustment strategy, the angular position of one of the 4 motors is regarded as an independent variable (reference variable), while the angular position of the 3 other motors is regarded as dependent or variable variables (subsequent variables).
Damit die 3 abhängigen Winkel-Lagen unter dem Einfluß von Störgrößen, wozu auch die Reaktions-Drehmomente MR gehören, stets auf dem vorge¬ schriebenen Sollwert verharren, muß jeder Stellmotor permanent von einem eigenen Regler beaufschlagt sein.So that the 3 dependent angular positions always remain at the prescribed setpoint under the influence of disturbance variables, which also include the reaction torques MR, each servomotor must be permanently acted upon by its own controller.
Da durch die mitschwingende gemeinsame dynamische Masse mg eine ener¬ giemäßige Koppelung aller Teil-Unwuchtkörper untereinander gegeben ist (Transformatorwirkung), derart, daß mit einer Verstellung der Winkel-Lage an einem Teil-Unwuchtkörper sich die drei anderen Teil-Unwuchtkörper ebenfalls verstellen möchten, sind alle Regler ständig mit dem Ausregeln von Winkelabweichungen in beiden Richtungen beschäftigt. Die somit sich ergebenden Anforderungen an die Dynamik der Regler wer¬ den noch verschärft durch den Umstand, daß die Definition der Winkel- Lage einer der Unwuchtwellen als Leitgröße, und die regelungstechnische Nachführung der Folgegrößen der 3 anderen Winkel-Lagen zu unsymmetri- 5 sehen Belastungen führen. Als Ergebnis der notwendigen hochdynamischen Regelung ergeben sich laufende Veränderungen von Drehgeschwindigkeiten und Drehmomenten an den Motoren.Since the oscillating common dynamic mass mg provides an energetic coupling of all partial unbalance bodies to one another (transformer effect), such that the three other partial unbalance bodies also want to be adjusted by adjusting the angular position on one partial unbalance body, all controllers are constantly correcting angular deviations in both directions. The resultant demands on the dynamics of the controllers are exacerbated by the fact that the definition of the angular position of one of the unbalanced shafts as the guide variable and the control-related tracking of the subsequent quantities of the 3 other angular positions to asymmetrical loads to lead. As a result of the necessary highly dynamic control, there are ongoing changes in the rotational speeds and torques on the motors.
Die negativen Auswirkungen von daraus sich ergebenden Drehmoment- I C Sprüngen auf die Antriebsorgane sind dem Fachmann bekannt. Die Bean¬ spruchung der Antriebsorgane ist besonders hoch, wenn die Motoren sta¬ tionär (also nicht mitschwingend) angeordnet sein sollen und dennoch über geeignete Antriebsorgane eine drehsteife Drehmomentübertragung zwischen Stellmotor und Unwuchtwelle erfolgen muß.The person skilled in the art is aware of the negative effects of the resulting torque I C jumps on the drive elements. The stress on the drive elements is particularly high if the motors are to be arranged in a stationary manner (that is, they are not oscillating) and nevertheless a torque-resistant torque transmission between the servomotor and the unbalanced shaft must take place via suitable drive elements.
1515
Die durch die DE-PS 41 16 647 Cl gekennzeichnete Gattung von Schwin- gungserregungs-Vorrichtungen mit verstellbarem resultierenden Fliehmo¬ ment MR und mit einem jedem Teil-Unwuchtkörper zugeordneten eigenen Stellmotor weist die beiden nachfolgend benannten Nachteile auf: 0The type of vibration excitation devices characterized by the DE-PS 41 16 647 Cl with adjustable resulting centrifugal moment MR and with its own servomotor assigned to each partial unbalance body has the two disadvantages mentioned below: 0
Die Stelleinrichtungen für die Regelung bzw. Steuerung des Relativ- Stellwinkels ß sind sehr aufwendig bzw. auch sehr teuer.The adjusting devices for regulating or controlling the relative setting angle β are very complex or also very expensive.
Es wirken offensichtlich auf die beteiligten Antriebsorgane (z.B. 5 Zahnräder, Zahnriemen, Kardanwellen) hohe dynamische Belastungen ein, die zum schnellen Verschleiß bzw. zur raschen Unbrauchbarkeit der An¬ triebsorgane führen und gleichzeitig verantwortlich sind für hohe Ge¬ räusch-Emissionen.It is evident that high dynamic loads act on the drive elements involved (e.g. 5 gearwheels, toothed belts, cardan shafts), which lead to rapid wear and tear or the rapid uselessness of the drive elements and, at the same time, are responsible for high noise emissions.
0 Die Erfindung macht es sich zur Aufgabe, die durch die zuvor geschil¬ derten Beispiele gekennzeichnete Gattung von Schwingungserregungs-Vor- richtungen zu verbessern. Die Verbesserung soll einerseits dazu beitragen, die Kosten und den gerätemäßigen Aufwand zur steuerungsmäßigen Beein¬ flussung des Relativ-Stellwinkels ß gering zu halten und andererseits auch 5 zur Folge haben, daß die vorgenannten Verschleiß- und Geräusch-Pro¬ bleme, deren Ursachen in der Existenz von Wechselmomenten zu suchen sind, zu reduzieren. Bevor auf die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe eingegangen wird, soll zunächst versucht werden, auf die theoretischen Ursachen der be¬ nannten Schwierigkeiten einzugehen.The invention makes it its task to improve the type of vibration excitation devices characterized by the examples described above. The improvement should on the one hand help to keep the costs and the equipment-related expenditure for influencing the relative setting angle β low and on the other hand also have the consequence that the abovementioned wear and noise problems, the causes of which in the The existence of alternating torques are to be sought. Before the solution to this problem according to the invention is dealt with, an attempt should first be made to address the theoretical causes of the difficulties mentioned.
In der PCT-OS PCT/EP 90/02239 wird anhand der Fig.4 für eine Vorrich¬ tung zur Schwingungserregung mit 4 Teü-Unwucht-Körpern erläutert, daß zwischen den Teil-Unwuchtkörpern erster und zweiter Art durch Massen¬ kräfte verursachte Reaktions-Drehmomente MRi und MRπ wirken. (Man be¬ achte jedoch, daß der dort gekennzeichnete Winkel ß mit dem in der Be- Schreibung der vorliegenden Erfindung benutzten Winkel α identisch ist).In PCT-OS PCT / EP 90/02239 it is explained with reference to FIG. 4 for a device for vibration excitation with 4 part unbalance bodies that between the partial unbalance bodies of the first and second types caused by mass forces Torques MRi and MRπ act. (However, it should be noted that the angle β identified there is identical to the angle α used in the description of the present invention).
Diese bekannten theoretischen Betrachtungen sollen nachfolgend anhand der Figuren 5 und 6 erweitert werden.These known theoretical considerations are to be expanded below with reference to FIGS. 5 and 6.
Die Reaktions-Drehmomente MR treten als Wechsel-Momente mit sinoidischem Verlauf über dem Drehwinkel μ mit einer doppelt so hohen Frequenz wie die Drehfrequenz auf, also mit zwei Spitzenwerten pro Umdrehung (Siehe Fig. 5). Die absolute Größe der Reaktions-Drehmomente MR ist abhängig von der dynamischen Masse mg, von der Winkelgeschwindigkeit w, von dem Flieh- moment MR und vom Relativ-Stellwinkel ß.The reaction torques MR occur as alternating torques with a sinoid profile over the angle of rotation μ with a frequency twice as high as the rotational frequency, that is to say with two peak values per revolution (see FIG. 5). The absolute magnitude of the reaction torques MR depends on the dynamic mass mg, on the angular velocity w, on the centrifugal moment MR and on the relative actuation angle ß.
Fig. 5 zeigt den Verlauf des Reaktions-Drehmomentes MR als Funktion desFig. 5 shows the course of the reaction torque MR as a function of
Winkels ß für die Winkelwerte ß = 30 * , 90* und 180° . (Die Bedeutung der nachfolgend benutzten Winkel α und ß geht anschaulich aus Fig. 1 hervor. Während mit α und ß Verstellwinkel gekennzeichnet sind, handelt es sich beim Winkel μ um den gemeinsamen Drehwinkel der Unwuchtwellen. )Angle ß for the angle values ß = 30 * , 90 * and 180 °. (The meaning of the angles α and ß used below can be seen clearly from Fig. 1. While α and ß are indicated by the adjustment angle, the angle μ is the common angle of rotation of the unbalanced shafts.)
Mit den Beispielen wird angedeutet, daß bis MR = f(ß=90* ) mit steigendem Winkel ß gleichzeitig sowohl die Amplituden-Werte der Wechselmomente ansteigen, als auch der Anteil der negativen MR-Werte zunimmt.The examples indicate that up to MR = f (ß = 90 * ) with increasing angle ß, both the amplitude values of the alternating moments increase and the proportion of negative MR values increases.
Ab dem Funktionsverlauf für MR = f(ß=90* ) bis MR = f(ß=180# ) erfolgt eine Abnahme der Ampl ituden- Werte . Bemerkenswerter i st jedoch , daß die negativen MR-Werte mit wachsendem Winkel ß laufend zunehmen, bis schließlich bei ß=180* der Anteil der positiven MR-Werte gleich dem Anteil der negativen MR-Werte ist. Wenn man die Funktion von MR über den Drehwinkel 2π integriert, erhält man den sogenannten Drehimpuls D. Teilt man den Wert für D durch 2π, erhält man ein durchschnittliches Reaktions-Drehmoment MR.From the function course for MR = f (ß = 90 * ) to MR = f (ß = 180 # ), the amplitude values decrease. It is more remarkable, however, that the negative MR values increase continuously with increasing angle ß until finally at ß = 180 * the proportion of positive MR values equals the proportion of negative MR values. If you integrate the function of MR over the rotation angle 2π, you get the so-called angular momentum D. If you divide the value for D by 2π, you get an average reaction torque MR.
Die Größe von MB entspricht der Größe desjenigen Stell-Drehmomentes MD an der Unwuchtwelle, welches durch einen Versteilmotor aufgebracht wer¬ den muß, um den zugehörigen Relativ- S teil winkel ß aufrecht zu erhalten.The size of MB corresponds to the size of the actuating torque MD on the unbalanced shaft, which must be applied by an adjusting motor in order to maintain the associated relative part angle β.
Ermittelt man gemäß Fig. 5 für alle Werte von ß das durchschnittliche Reaktions-Drehmoment MR und trägt die Werte für MR über dem Winkel ß auf, so erhält man einen Kurvenverlauf wie in Fig. 6 dargestellt. Die Kurve für die Funktion MR = f(ß) ist gleichzeitig ein Maß für das zur Auf¬ rechterhaltung eines Winkel ß aufzubringende Stell-Drehmoment MD = f(ß) [mit MR=-MD1.If, according to FIG. 5, the average reaction torque MR is determined for all values of β and the values for MR are plotted over the angle β, a curve profile as shown in FIG. 6 is obtained. The curve for the function MR = f (.beta.) Is at the same time a measure of the actuating torque MD = f (.beta.) [With MR = -MD1.
Bemerkenswert ist in Fig. 6, daß die Abnahme des Funktionswertes für MR nach Überschreiten des Maximal-Punktes MP vom Maximal-Wert bis auf den Wert Null bei ß=180 " nicht in erster Linie auf eine Abnahme der Amplitu¬ den-Werte der entpsrechenden Funktionen in Fig. 5 zurückzuführen ist, sondern hauptsächlich auf den Umstand, daß sich mit zunehmendem Wert für Winkel ß die positiven und die negativen MR-Werte mehr und mehr die Waage halten. Man kann mathematisch nachweisen, daß der Maximalpunkt MP bei ß=90° liegen muß und die Kurve eine reine Sinuslinie ist.It is remarkable in FIG. 6 that the decrease in the function value for MR after the maximum point MP has been exceeded from the maximum value to the value zero at β = 180 "is not primarily due to a decrease in the amplitude values of the corresponding ones 5, but mainly due to the fact that the positive and negative MR values are more and more balanced as the value for angle ß increases, and it can be mathematically proven that the maximum point MP at ß = 90 ° must lie and the curve is a pure sine line.
Aus Fig. 6 entnimmt man aus dem Kurvenverlauf für MD = f(ß) [=-MR] für einen Arbeitspunkt APi links vom Maximal-Punkt MP, daß bei einem einge¬ prägten Stell-Drehmoment MDAI am Stellmotor sich ein Winkel BAI einstellt, wobei es für die Einhaltung dieser Zuordnung keinerlei Regelung bedarf.From FIG. 6 it can be seen from the curve for MD = f (β) [= -MR] for an operating point APi to the left of the maximum point MP that an angle BAI is set at the actuating motor with an impressed actuating torque MDAI, whereby no regulation is required for compliance with this assignment.
Die ohne Regelung erreichbare Stabilität des Betriebszustandes bei vorgegebenem konstanten Wert für MDAI erklärt sich aus dem Verhalten bei Abweichungen des Wertes von BAI nach oben oder unten: Tendiert BAI zu größeren Werten, so vergrößert sich auch das rückstellende Reaktions- Drehmoment MR und sorgt für eine Verkleinerung von BAI. Tendiert BAI ZU kleineren Werten, so nimmt das innere Rückstellmoment MR ebenfalls ab, so daß sich der Wert BAI unter dem Einfluß des Stell-Drehmomentes MDAI zwangsläufig wieder vergrößern muß. Ganz anders sieht jedoch das Betriebsverhalten in einem Arbeitspunkt APπ auf dem absteigenden Kurvenast aus:The stability of the operating state that can be achieved without regulation at a given constant value for MDAI can be explained by the behavior in the event of deviations in the value of BAI upwards or downwards: If BAI tends to larger values, the resetting reaction torque MR also increases and ensures a reduction from BAI. If BAI tends to smaller values, the internal restoring torque MR also decreases, so that the BAI value must inevitably increase again under the influence of the actuating torque MDAI. However, the operating behavior at a working point APπ on the descending curve branch looks completely different:
Tendiert der Winkel BAU ZU größeren Werten, so verkleinert sich das rückstellende Reaktions-Drehmoment MR, was wegen des nun entstehenden Überschusses von MDAΠ gegenüber dem aktuellen Wert von MR zur Be¬ schleunigung der Verstell-Drehung der entpsrechenden Teil-Unwuchtkör¬ per führt, wodurch sich der Winkel ß automatisch weiter vergrößert. Ein ähnlich negatives Betriebsverhalten stellt sich ein bei Abweichungen des Wertes QAΏ. vom Sollwert zu kleineren Werten hin. Ein Stabilhalten des Ar¬ beitspunktes APπ kann insbesondere im rechten Teil des absteigenden Kurvenastes nur mit Gegen-Regeln mit einem negativen Stelldrehmoment erreicht werden.If the angle BAU tends to larger values, the resetting reaction torque MR decreases, which, because of the excess MDAΠ which now arises compared to the current value of MR, leads to acceleration of the adjustment rotation of the corresponding partial unbalance body, as a result of which the angle ß automatically increases further. A similarly negative operating behavior arises in the event of deviations in the value QAΏ. from the setpoint to smaller values. The working point APπ can only be kept stable, particularly in the right part of the descending curve branch, only with counter-rules with a negative actuating torque.
Das stabile Einregeln eines Arbeitspunktes auf dem rechten Kurven-Teil der Funktion MD = f(ß) erfordert aus den aufgezeigten Gründen einerseits einen echten Regler (mit Rückmeldung des Istwertes der Regelgröße ß) und verursacht zum anderen durch den laufenden Vorzeichen-Wechsel des Stelldrehmomentes MD eine laufende Lastumkehr an den Getriebeteilen, was wegen des meistens vorhandenen Umkehrspieles zu unerwünschten hohen dynamischen Belastungen führt.The stable adjustment of an operating point on the right-hand curve part of the MD = f (ß) function requires, on the one hand, a real controller (with feedback of the actual value of the controlled variable ß) and, on the other hand, is caused by the ongoing sign change of the actuating torque MD an ongoing load reversal on the gear parts, which leads to undesirable high dynamic loads due to the mostly existing backlash.
Im Vergleich dazu noch höhere dynamische Belastungen ergeben sich aus dem Verlauf der Reaktions-Drehmomente MR = f(ß,μ) über den Drehwinkel μ gesehen:In comparison, even higher dynamic loads result from the course of the reaction torques MR = f (ß, μ) over the rotation angle μ:
Aus Figur 5 entnimmt man folgende Zusammenhänge: Die Spitzenwerte der Reaktions-Drehmomente MR = f(ß,μ) überragen die Größe des durchschnittlichen Reaktions-Drehmomentes MR = f(ß), was für das Beispiel MR = f(ß=90* ) durch Schraffur dargestellt ist.The following relationships can be seen from FIG. 5: The peak values of the reaction torques MR = f (β, μ) exceed the size of the average reaction torque MR = f (ß), which for the example MR = f (ß = 90 * ) is shown by hatching.
Da die Größe von MR ja mit dem konstant wirkenden Stell-Drehmoment MD gleichgesetzt werden kann, kann man die Wirkung der Drehmomente am Beispiel MR = f(ß=90* ) und MD = f(ß=90* ) für den Fall, daß bei der Kraftübertragung durch sämtliche, beteiligte Antriebsorgane kein Spiel auftritt, wie folgt deuten:Since the size of MR can be equated with the constant actuating torque MD, the effect of the torques can be seen using the example MR = f (ß = 90 * ) and MD = f (ß = 90 * ) in the event that No play occurs when the power is transmitted through all of the drive elements involved, as follows:
Beide Drehmomente wirken in entgegengesetzter Richtung auf die rotierba¬ ren Massen ein. Während der Phase 1 bis 2 (in Fig. 5) überwiegt MR und es kommt zu einer zusätzlichen Beschleunigung der Drehmassen durch MR, was sich in einer Erhöhung der Winkelgeschwindigkeit um den Betrag delta-w äußert (Siehe auch die Kurve für delta w in Fig. 5).Both torques act in the opposite direction on the rotatable masses. During phase 1 to 2 (in FIG. 5), MR and there is an additional acceleration of the rotating masses by MR, which manifests itself in an increase in the angular velocity by the amount delta-w (see also the curve for delta w in FIG. 5).
Während der Phase 2 bis 3 überwiegt das (verzögernde) Stell-Drehmoment MD, wodurch die Erhöhung der Winkelgeschwindigkeit w um den Betrag delta-w wieder rückgängig gemacht wird.During the phases 2 to 3, the (decelerating) actuating torque MD predominates, whereby the increase in the angular velocity w by the amount delta-w is reversed again.
Ist jedoch in der Kette der Kraftübertragung durch sämtliche beteiligte Antriebsorgane ein Umkehrspiel vorhanden, was normalerweise stets der Fall ist, so kommt es nicht nur zu einem Kräfte- bzw. Momentenverlauf, wie in Fig. 5 dargestellt, sondern es treten schlagende Beanspruchungen mit sehr viel höheren Spitzenwerten auf. Denn bei dem Vorhandensein von Umkehrspiel ist die "glättende Wirkung" von MR oftmals nicht mehr ge- währleistet, und die Energie des Dralls (entsprechend der Fläche unter der Kurve "A" von 0 bis 2a in Fig. 5 ) setzt sich durch Massenbeschleuni¬ gung vollständig in kinetische Energie um.However, if there is a backlash in the chain of power transmission through all the drive elements involved, which is usually always the case, not only is there a force or torque curve, as shown in FIG. 5, but striking stresses occur with a great deal higher peak values. Because with the presence of backlash, the "smoothing effect" of MR is often no longer guaranteed, and the energy of the swirl (corresponding to the area under curve "A" from 0 to 2a in FIG. 5) settles through mass acceleration completely converted into kinetic energy.
Hiermit erklärt sich zu einem großen Teil die Ursache der zu beobachten- den negativen Auswirkungen von dynamischen Belastungen in denThis explains to a large extent the cause of the negative effects of dynamic loads in the
Antriebsorganen von bezüglich ihres Fliehmomentes MR veränderbaren Schwingungserregungs- Vorrichtungen.Drive elements of vibration excitation devices which can be changed with regard to their centrifugal torque MR.
Die zu den Winkelgeschwindigkeits-Abweichungen delta-w zugehörigen Drehwinkel-Abweichungen delta-μ liegen typischerweise im Bereich zwi¬ schen 0,5 * und 1* , was z.B. bei als Antriebsorganen eingesetzten Zahnrä¬ dern einen Betrag größer als das Zahnspiel ausmachen kann. Die Abwei¬ chungen stellen jeweils die Unterschiede zwischen einem Teil-Unwuchtkör¬ per erster Art und zweiter Art dar.The rotational angle deviations delta-μ associated with the angular velocity deviations delta-w are typically in the range between 0.5 * and 1 * , which can be an amount greater than the tooth play, for example, in the case of gear wheels used as drive elements. The deviations each represent the differences between a partial unbalance body of the first type and the second type.
Die Verhältnisse bei dem zitierten Beispiel ß=90* stellen noch nicht die schärfsten Wechselbelastungen dar. Diese stellen sich mit wachsendem Wert für Winkel ß ein, wobei die Amplituden der Wechselmomente kaum abneh¬ men, wohl aber die Größe des durchschnittlichen Reaktions-Drehmomentes MR, welchletzteres bei ß=180* gar den Wert Null erreicht. Mit abnehmendem MR nimmt die Wirkung der Wechselmomente also noch zu. Die Lösung der gestellten Aufgabe ist in den unabhängigen Patentansprü¬ chen 1 und 6 definiert und beruht auf dem nachfolgend beschriebenen Konzept:The ratios in the cited example ß = 90 * do not yet represent the sharpest alternating loads. These occur with increasing value for angle β, the amplitudes of the alternating torques hardly decreasing, but the size of the average reaction torque MR, the latter even reaches zero at ß = 180 * . With decreasing MR, the effect of the alternating moments increases. The solution to the problem is defined in independent patent claims 1 and 6 and is based on the concept described below:
a) Zum Einstellen und Aufrechterhalten eines vorgegebenen Relativ-a) To set and maintain a predetermined relative
Stellwinkels ß mit Hilfe der übergeordneten Stell-Einrichtung wird jedem Stellmotor ein nur in einer Richtung wirkendes Stell-Drehmoment MD eingeprägt, wobei die Richtung des Stell-Drehmomentes derart wirkt, daß eine Vergrößerung des Stell-Drehmomentes eine Vergrößerung des Relativ- Stellwinkels ß zur Folge hat.Adjustment angle ß with the help of the higher-level actuating device, each actuating motor is impressed with a unidirectional actuating torque MD, the direction of the actuating torque acting in such a way that an increase in the actuating torque results in an increase in the relative actuating angle ß Has.
b) > Die Teil-Fliehmomente werden (um bis zu 30 %) größer, als ei¬ gentlich unbedingt notwendig, dimensioniert, derart, daß zwecks Einstel¬ lung des vorgesehenen maximalen und zulässigen resultierenden Fliehmo- mentes M ,ma_κ eine Verstellung des Relativ-Stellwinkels ß nur bis etwa in eine Größenordnung von 90° nötig ist.b) > The partial centrifugal moments are dimensioned (by up to 30%) larger than is actually absolutely necessary, in such a way that for the purpose of setting the intended maximum and permissible resulting centrifugal moment M, ma_κ an adjustment of the relative Adjustment angle ß is only necessary up to about 90 °.
c) Die Begrenzung des Relativ-Stellwinkels ß hat zur Folge, daß die Auswirkungen der Reaktions-Drehmomente MR, bzw. auch die zu dynami- sehen Belastungen führende Wirkung von fertigungsbedingtem oder von gebrauchsbedingtem Spiel (Umkehrspiel) an oder zwischen solchen Antriebsorganen, welche der Synchronisation des Drehwinkels zweier Teil- Unwuchtkörper der ersten Art oder der zweiten Art je eines Paares die¬ nen (z.B. an Zahnrädern, Zahnriemen Kardanwellen), spätestens nach er- folgter Einstellung des vorgegebenen Relativ-Stellwinkels ß reduziert oder aufgehoben werden.c) The limitation of the relative setting angle ß has the consequence that the effects of the reaction torques MR, or also the effect of production-related or use-related play (backlash) leading to dynamic loads on or between such drive elements which the Synchronization of the angle of rotation of two partial unbalance bodies of the first type or the second type of a pair each (for example on gear wheels, toothed belts cardan shafts) can be reduced or canceled at the latest after the predetermined relative setting angle β has been set.
d) Die Vermeidung von nachteiligen Wechselmomenten wird außerdem erreicht durch Inanspruchnahme von im Bereich eines Relativ-Stellwinkels ß kleiner als 90° selbsttätig (durch die mitschwingende dynamische Masse mg) wirkenden inneren Kräften. Bei symmetrischer Beaufschlagung der Stellmotoren mit Stell-Drehmomenten befindet sich die Symmetrie der sich einstellenden Drehwinkel aller Teil-Unwuchtkörper nämlich in einem derart stabilen Zustand, daß auf andere Synchronisationsmittel im Prinzip gänzlich verzichtet werden kann (wie i n Fig . 1 und 4 erl äutert ) .d) The avoidance of disadvantageous alternating torques is also achieved by utilizing internal forces acting automatically in the range of a relative actuation angle ß of less than 90 ° (due to the dynamic mass mg resonating). When the servomotors are subjected to actuating torques symmetrically, the symmetry of the adjusting rotation angles of all partial unbalance bodies is in such a stable state that in principle other synchronization means can be dispensed with entirely (as explained in FIGS. 1 and 4).
Gemäß Patentanspruch 1 können die Antriebsorgane von der Belastung der Reaktions-Drehmomente MR praktisch komplett befreit werden, indem jedem Teil-Unwuchtkörper ein eigener Stellmotor zugeordnet wird, wobei die den Teil-Unwuchtkörpern gleicher Art zugeordneten Stellmotoren an die Teil- Unwuchtkörper Stell-Drehmomente MD mit gleich großem Betrag, jedoch un¬ terschiedlicher Wirkrichtung übertragen, und wobei die Beträge der Stell- Drehmomente MD bei konstant gehaltenem Relativ-Stellwinkel ß dem durch- schnittlichen Reaktions-Drehmoment. MR des zugeordneten Teil-Unwuchtkör¬ pers entsprechen.According to claim 1, the drive members can be freed from the load on the reaction torques MR practically completely by assigning a separate servomotor to each partial unbalance body, with the Actuators assigned to the partial unbalance bodies of the same type are transmitted to the partial unbalance bodies actuating torques MD with the same amount, but with different directions of action, and the amounts of the actuating torques MD with the relative actuating angle ß being kept constant being the average reaction Torque. Correspond to MR of the assigned partial unbalance body.
Mit den Mitteln gemäß Patentanspruch 6 kann die Wirkung dynamischer Belastungen aus Umkehrspiel dadurch reduziert oder aufgehoben werden, daß mit Erreichen des vorbestimmten Relativ-Stellwinkels ßmax wenigstens bei einem Paar gegen einen den Relativ-Stellwinkel ß begrenzenden An¬ schlag gefahren und die Anschlagstellung mit einem Stell-Drehmoment fest¬ gespannt wird.With the means according to claim 6, the effect of dynamic loads from backlash can be reduced or eliminated in that, when the predetermined relative setting angle βmax is reached, at least one pair moves against a stop limiting the relative setting angle β and the stop position with one setting Torque is tightened.
Eine Vorrichtung gemäß Anspruch 1 benötigt erstaunlicherweise im Prinzip keinerlei zusätzliche Synchronisiermittel zur Synchronführung der Drehwinkel aller Teil-Unwuchtkörper. Die Synchronhaltung des Relativ- Stellwinkels ß wird durch das für jedes Paar gleich große Reaktions-Dreh¬ moment MR bzw. durch das gegenwirkende Stell-Drehmoment" MD besorgt, während die Synchronlage der Winkel beider Paare durch solche Massen¬ kräfte bewirkt wird, die aus dem Trägheitsbestreben der auf beide Paare gemeinsam einwirkenden dynamischen Masse mg erklärbar ist. Man bedenke dabei, daß die oszillierende dynamische Masse mg den Teil-Unwuchtkörpern laufend wechselweise Drehbeschleunigungen und Drehverzögerungen zugleich, und damit synchronisierend, einprägt.In principle, a device according to claim 1 surprisingly does not require any additional synchronizing means for synchronously guiding the angles of rotation of all partial unbalanced bodies. The synchronism of the relative actuation angle β is ensured by the reaction torque MR, which is of the same magnitude for each pair, or by the counteracting actuation torque " MD, while the synchronous position of the angle of both pairs is brought about by those inertial forces resulting from The tendency to inertia of the dynamic mass mg acting jointly on both pairs can be explained, taking into account that the oscillating dynamic mass mg continuously and alternately impresses, and thus synchronizes, the partial imbalance bodies with rotational accelerations and rotational delays.
Wenngleich Synchronisiermittel nicht benötigt werden zur Synchronfüh¬ rung der Drehwinkel, kann es dennoch zweckmäßig sein, solche als Sicherungsmaßnahme vorzusehen. In Fig. 2, wie auch in Fig. 4 sind zwi- sehen zwei Teil-Unwuchtkörpern gleicher Art zweier Paare Zahnräder als Sicherungsmaßnahmen vorgesehen. Diese Zahnräder übertragen normaler¬ weise keine Synchronisierkräfte oder andere Kräfte und können daher auch ohne Schmierstoff-Zugabe betrieben werden. Sie haben lediglich die Aufgabe, den Synchronlauf in Notfällen bei von außen einwirkenden Sy - metriestörungen zu sichern.Although synchronizing means are not required for synchronizing the angles of rotation, it can nevertheless be expedient to provide such as a safety measure. In FIG. 2, as also in FIG. 4, two partial unbalance bodies of the same type and two pairs of gearwheels are provided as safety measures. These gearwheels normally do not transmit any synchronization forces or other forces and can therefore also be operated without the addition of lubricant. They only have the task of ensuring synchronous operation in emergencies in the event of external disturbances.
Ganz im Gegensatz zu der Erfindung nach der DE-PS 41 16 647 Cl ist bei der vorliegenden Erfindung eine Rückmeldung der Drehwinkel-Istlage nicht notwendig, wie auch eine Lage-Regelung bezüglich des Drehwinkels nicht stattfindet.In contrast to the invention according to DE-PS 41 16 647 Cl, feedback of the actual angle of rotation is not in the present invention necessary, as a position control with respect to the angle of rotation does not take place.
Die mögliche Parallel-Beaufschlagung mehrerer Motoren, wie überhaupt die Anwendung des Prinzips der Steuerung (anstatt Regelung) leisten den Haupt-Beitrag bezüglich Vereinfachung und Kostenreduzierung bei Anwen¬ dung einer Vorrichtung nach der Erfindung.The possible parallel loading of several motors, as well as the application of the principle of control (instead of regulation), make the main contribution with regard to simplification and cost reduction when using a device according to the invention.
Zu den Vorteilen, die sich aus der Beschränkung des Verstellbereiches im Wesentlichen auf Werte zwischen 0° und 90° für den Relativ-Stellwinkel ß ergeben, gehört auch, daß man dabei den Bereich mit den höchsten Wech¬ sel-Momenten MR vermeidet. [Siehe auch MR = f(ß=180°) in Fig. 5]The advantages that result from the limitation of the adjustment range essentially to values between 0 ° and 90 ° for the relative adjustment angle β also include the fact that the range with the highest alternating moments MR is avoided. [See also MR = f (β = 180 °) in FIG. 5]
Die zusätzliche Benutzung eines den Relativ-Stellwinkel ß begrenzenden Anschlages kann aus mehreren Gründen sinnvoll sein. Z.B. kann man Win¬ kel ß>90° einstellen oder bei ß<90° einen gewünschten Relativ-Stellwinkel ß gegen Veränderungen durch diverse denkbare Störgrößen schützen.The additional use of a stop limiting the relative setting angle β can be useful for several reasons. For example, one can set angle ß> 90 ° or, at ß <90 °, protect a desired relative setting angle ß against changes due to various conceivable disturbance variables.
Das Begrenzen des Relativ-Stellwinkels ß erfolgt bei der Lösung nach Pa- tentanspruch 6 durch einen Anschlag, wobei zwei Anschlagsorgane mit ei¬ nem durch die Stellmotoren erzeugten Drehmoment festgespannt werden.In the solution according to patent claim 6, the relative setting angle β is limited by a stop, two stop members being clamped with a torque generated by the servomotors.
Um bei dieser Lösung den Relativ-Stellwinkel ß variieren zu können, kann man den Anschlag selbst versetzen bzw. verändern.In order to be able to vary the relative setting angle ß with this solution, one can move or change the stop itself.
Eine einfache Lösung ergibt sich dann, wenn man eines der Anschlagor¬ gane parallel oder koaxial verschieblich zu einer Drehachse der Vorrich¬ tung anordnet, wozu das Anschlag rgan auch nicht mitumlaufend ange¬ bracht sein kann.A simple solution is obtained if one of the stop organs is arranged to be parallel or coaxially displaceable with respect to an axis of rotation of the device, for which purpose the stop element cannot also be attached in a rotating manner.
Ein derart variierbarer Anschlag wäre auch für eine Vorrichtung gemäß Patentanspruch 1 einsetzbar.Such a variable stop could also be used for a device according to claim 1.
Die Unteransprüche definieren weitere bevorzugte Ausgestaltungen des erfindungs gemäßen Konzeptes.The subclaims define further preferred refinements of the concept according to the invention.
Besonders hervorgehoben werden sollen folgende -in den Unteransprüchen berücksichtigte-Weiterentwicklungen der Erfindung: Es kann sehr zweckmäßig sein, Stellmotoren zugleich auch als Antriebsmotoren zu betreiben. Dabei ist zu bedenken, daß die Stellmotoren an den Teil-Unwuchtkörpern der einen Art ein Stell-Drehmoment MD mit umgekehrten Vorzeichen wie an den Teil-Unwuchtkörpern der anderen Art aufzubringen haben. Da es sich bei den Stell-Drehmomenten MD um solche Drehmomente handelt, die nur bedingt zur Nutzarbeit herangezogen werden können, ist es sinnvoll, die Stell-Drehmomente MD sich über eine Reihenschaltung der Stellmotoren gegeneinander abstützen zu lassen. Dies ist am einfachsten möglich bei Anwendung von Hydraulikmotoren. Wie dabei eine Druckaufteilung bezüglich der Stell-Drehmomente und der Arbeits- Antriebsmomente aussehen kann, ist für eine hydraulische Lösung anhand eines konkreten Beispiels in der OS PCT/EP 90/02239 (Seite 14) ausführlich beschrieben.The following further developments of the invention, which are taken into account in the subclaims, should be particularly emphasized: It can be very useful to operate servomotors as drive motors at the same time. It should be borne in mind that the servomotors have to apply an actuating torque MD to the partial unbalance bodies of one type with the opposite sign as to the partial unbalance bodies of the other type. Since the actuating torques MD are torques that can only be used to a limited extent for useful work, it makes sense to have the actuating torques MD supported against one another by means of a series connection of the servomotors. The easiest way to do this is to use hydraulic motors. How a pressure distribution with regard to the actuating torques and the working drive torques can look is described in detail for a hydraulic solution using a specific example in OS PCT / EP 90/02239 (page 14).
- Da eine Synchronführung der Drehwinkel (bis zu einem möglichen- Since the rotation angle is synchronized (up to a possible
Anschlag) ausschließlich über die Größe der Stell-Drehmomente MD bzw. über die Größe von aus Massenkräften abgeleiteten Drehmomenten erfolgt, müssen die Antriebsmittel, mit Hilfe derer die Drehmomente von den Stell¬ motoren zu den Wellen der Teil-Unwuchtkörper geleitet werden, die Dreh- momente nicht zwangsläufig winkelgetreu übertragen.Stop) exclusively via the size of the actuating torques MD or the magnitude of torques derived from mass forces, the drive means by means of which the torques are guided from the actuators to the shafts of the partial unbalance bodies, the moments do not necessarily have to be transmitted in the correct angle.
Es ist daher möglich, Keilriemen einzusetzen, ohne Nachteile des bei ihrem Einsatz entstehenden Schlupfes hinnehmen zu müssen.It is therefore possible to use V-belts without having to accept the disadvantages of the slippage that occurs during their use.
- Als Stellmotoren, die hier ja ihr Stell-Drehmoment MD einerseits in Richtung der Drehrichtung und andererseits entgegen der Drehrichtung erzeugen müsen, eigenen sich vorzüglich (handelsübliche) Drehstrom-Mo¬ toren, welche bei der Einstellung des Winkels ß von der Stelleinrichtung mit zwei unterschiedlichen Drehstromsystemen beaufschlagt werden, wobei eines der Drehstromsysteme mit dem normalen Ortsnetz identisch sein kann.- As servomotors, which have to generate their actuating torque MD on the one hand in the direction of the direction of rotation and on the other hand against the direction of rotation, are particularly suitable (commercially available) three-phase motors which, when setting the angle β from the actuating device, have two different ones Three-phase systems are applied, wherein one of the three-phase systems can be identical to the normal local network.
Beim Einsatz als reine Stellmotoren könnte der direkt am Netz betriebene Drehstrom-Motor - als Generator arbeitend - die dem mit höherer Frequenz arbeitenden Stellmotor zugeführte Energie wieder in das Netz zurücklie¬ fern (von stets in Kauf zu nehmenden Wandlungs- und Reibungsverlusten einmal abgesehen). Da in diesem Falle der motorische Schlupf das Drehmoment und infolgedessen auch das Stell-Drehmoment MD bestimmt, wäre die Frequenz- Differenz ein Maß für den Relativ-Stellwinkel ß.When used as pure servomotors, the three-phase motor operated directly on the network - working as a generator - could supply the energy supplied to the servomotor operating at a higher frequency back into the network (apart from the conversion and friction losses which are always accepted). Since in this case the motor slip determines the torque and consequently also the actuating torque MD, the frequency difference would be a measure of the relative actuating angle ß.
Der Vorteil dieser Betriebsart bleibt beim Einsatz von Dreh- strom-Asynchron-Motoren auch dann noch erhalten, wenn die Asynchron-Moto- ren gleichzeitig Stellmotoren und Arbeits-Antriebs otoren sind. Eine An¬ wendung ist dann besonders vorteilhaft, wenn elektrische Motoren wegen der Kosten und/oder der Funktion bevorzugt sind und gleichzeitig auch noch eine elektrische Verstellbarkeit der Drehzahlen erwünscht ist.The advantage of this operating mode remains when using three-phase asynchronous motors even if the asynchronous motors are servomotors and working drive motors at the same time. An application is particularly advantageous when electric motors are preferred because of the costs and / or the function and at the same time an electrical adjustability of the speeds is also desired.
Eine Schwingungserregungsvorrichtung mit den Merkmalen nach An¬ spruch 1 benötigt im Prinzip keinerlei Synchronisierungsmittel zur Synchronregelung der Drehwinkel der Teil-Unwuchtkörper des einen Paares relativ zu dem anderen Paar. Diese Eigenschaft ermöglicht es, unter¬ schiedliche Relativ-Stellwinkel ß für beide Paare einzustellen.In principle, a vibration excitation device with the features according to claim 1 does not require any synchronization means for synchronously controlling the angle of rotation of the partial unbalance bodies of one pair relative to the other pair. This property makes it possible to set different relative setting angles β for both pairs.
Damit ergibt sich die Möglichkeit, die Richtung der gerichteten Schwingung relativ zum Vorrichtungs-Gestell zu verändern. Anwendungen für eine derartige Schwingrichtungs-Steuerbarkeit ergeben sich z.B. bei Rütt¬ lern für die Bodenverdichtung, bei denen damit nicht nur die vertikal wirkende Rüttel-Intensität variiert, sondern auch eine horizontal wirken¬ de Beschleunigungskomponente für den Verlagerungs-Vorschub erzeugt werden kann.This results in the possibility of changing the direction of the directional vibration relative to the device frame. Applications for such a vibration direction controllability arise e.g. in vibrators for soil compaction, in which not only the vertical vibrating intensity varies, but also a horizontally acting acceleration component for the displacement feed can be generated.
Bei Formereimaschinen-Rütteltischen können mit der steuerbaren Schwingrichtung z.B. auch Horizontal-Schwingungen erregt werden.In the case of molding machine vibrating tables, the controllable vibration direction can be used e.g. horizontal vibrations can also be excited.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend unter Be¬ zugnahme auf die Zeichnungen im einzelnen erläutert.Exemplary embodiments of the invention are explained in detail below with reference to the drawings.
Fig. 1 zeigt schematisch eine Schwingungserregungsvorrichtung mit 4 Teil-Unwuchtkörpern und 4 hydraulisch betriebenen Motoren.Fig. 1 shows schematically a vibration excitation device with 4 partial unbalance bodies and 4 hydraulically operated motors.
Fig. 2 zeigt in einem in Fig. 3 mit E-F bzw. K-L gekennzeichne¬ ten Schnittverlauf senkrecht zu den Drehachsen eine Vorrichtung zur Schwingungserregung mit zwei Paaren von Teil-Unwuchtkörpern mit für jedes Paar koaxial angeordneten Teil-Unwuchtkörpern.FIG. 2 shows, in a section in FIG. 3 marked E-F or K-L, perpendicular to the axes of rotation, a device for excitation of vibration with two pairs of partial unbalance bodies with partial unbalance bodies arranged coaxially for each pair.
Fig. 3 ist der Schnitt durch eine Vorrichtung nach Fig. 2 gemäß der dort mit G-H gekennzeichneten Schnittführung.Fig. 3 is the section through a device according to Fig. 2 according to the cut marked there with G-H.
Fig. 4 zeigt schematisch eine erfindungsgemäße Vorrichtung mit 4 Elektromotoren und deren Ansteuerung mittels eines Frequenz-Umrichters. Fig. δ zeigt Diagramme zum Verlauf von Reaktions-Drehmomenten, aufge¬ tragen über dem Drehwinkel μ der Unwuchtkörper.Fig. 4 shows schematically a device according to the invention with 4 electric motors and their control by means of a frequency converter. FIG. 6 shows diagrams of the course of reaction torques, plotted against the angle of rotation μ of the unbalanced bodies.
Fig. 6 zeigt Diagramme für den Verlauf des notwendigen Stell-Drehmo¬ mentes MD und des resultierenden Fliehmomentes MR über dem Relativ- Stellwinkel ß.FIG. 6 shows diagrams for the course of the necessary actuating torque MD and the resulting centrifugal torque MR over the relative actuating angle β.
In Fig. 1 sind in einem massebehafteten Gestell 109 4 Wellen 116 bis 119 mit daran befestigten, mit bezüglich ihres Teil-Fliehmomentes gleich großen Teil-Unwuchtkörpern 101, 102, 105, 106 gelagert.In Fig. 1 4 shafts 116 to 119 are mounted in a frame 109 with masses, with unbalanced bodies 101, 102, 105, 106 of the same size with respect to their partial centrifugal moment.
Jeder der 4 Wellen ist ein bezüglich des spezifischen Drehmomentes gleich großer Hydraulikmotor 103, 104, 107, 108 zugeordnet. Die Umlaufrichtung der Wellen ist mit w (w für Winkelgeschwindigkeit) gekennzeichnet.Each of the 4 shafts is assigned a hydraulic motor 103, 104, 107, 108 of the same torque. The direction of rotation of the shafts is marked with w (w for angular velocity).
Die Teü-Unwuchtkörper 101 + 105 bzw. 102 + 106 bilden jeweils ein Paar (im Beispiel auch durch gleiche Umlauf richtungen gekennzeichnet) mit Teil- Unwuchtkörpern der ersten Art 101 bzw. 102 und der zweiten Art 105 bzw. 106, zwischen denen ein Relativ-Stellwinkel ß einzustellen ist (Winkel α ist Komplementär- Winkel α=180°-ß).The Teü unbalance bodies 101 + 105 and 102 + 106 each form a pair (in the example also characterized by the same rotation directions) with partial unbalance bodies of the first type 101 or 102 and the second type 105 or 106, between which a relative - Setting angle ß is to be set (angle α is complementary - angle α = 180 ° -ß).
Ein Aggregat zur Erzeugung zweier getrennter Fluid-Volumenströme ist vorgesehen, mit einem elektrischen Antriebsmotor 110, einer Pumpe 115 mit konstantem Fördervolumen und einer Pumpe 214 mit veränderbaremA unit for generating two separate fluid volume flows is provided, with an electric drive motor 110, a pump 115 with a constant delivery volume and a pump 214 with a variable one
Fördervolumen, welches durch den Sollwertgeber 213 auf elekttrischem Wege vorgebbar ist. Mit einem Druckbegrenzungs-Ventil 111 ist der Druck am Ausgang der Pumpe 115 einstellbar. Über ein elektrsich ansteuerbares Druckregelventil 112 ist der Druck im Leitungsteil 117 innerhalb bestimm- ter Grenzen beliebig einstellbar.Delivery volume, which can be predetermined electrically by the setpoint generator 213. The pressure at the outlet of the pump 115 can be adjusted with a pressure limiting valve 111. The pressure in the line part 117 can be set as desired within certain limits via an electrically controllable pressure control valve 112.
Die den beiden Paaren zugeordneten Motoren-Gruppen werden parallel und mit gleichem Eingangsdruck an den Motoren von der Pumpe 114 beauf¬ schlagt. Die Motoren eines jeden Paares sind in Serie geschaltet. Auf diese Weise ist allen Motoren die gleiche Drehgeschwindingkeit vorgegeben, die ihrerseits durch ein verändertes Fördervolumen der Pumpe 114 variiert werden kann .The motor groups assigned to the two pairs are acted upon by the pump 114 in parallel and with the same inlet pressure at the motors. The motors of each pair are connected in series. In this way, all motors are given the same rotational speed, which in turn can be varied by changing the delivery volume of the pump 114.
Die Betriebsweise der Vorrichtung nach Fig. 1 ist folgende: Es gelangt die technische Lehre nach Patentanspruch 1 zum Einsatz. Die Hydraulikmotoren werden als Arbeits-Antriebsmotoren und als Stellmotoren zugleich eingesetzt. Die Teil-Unwuchtkörper 101 und 102 mö- gen aus Sicherheitsgründen mittels zweier, je einer Welle 117 und 118 zu¬ geordneter Zahnräder (angedeutet durch die Berührung der die Teil-Un¬ wuchtkörper symbolisierenden Kreise) zwangssynchronisiert sein. Da über diese Zahnräder im Normalfall keine Kräfte zu übertragen sind, könnte diese Art der Zwangssynchronisation aber auch entfallen.The mode of operation of the device according to FIG. 1 is as follows: The technical teaching according to claim 1 is used. The hydraulic motors are used both as working drive motors and as servomotors. For safety reasons, the partial unbalance bodies 101 and 102 may be forcibly synchronized by means of two gear wheels each assigned to a shaft 117 and 118 (indicated by the contact of the circles symbolizing the partial unbalance bodies). Since no forces are normally to be transmitted via these gears, this type of forced synchronization could also be omitted.
Es wird angenommen, daß der Druck am Ausgang 117 des Druckregelventils 112 zunächst kleiner ist als im Leitungsteil 118 und daß alle Motoren mit einer gleichen Drehzahl rotieren, wobei der Relativ-Stellwinkel ß zunächst ebenfalls den Wert Null hat.It is assumed that the pressure at the outlet 117 of the pressure control valve 112 is initially lower than in the line part 118 and that all the motors rotate at the same speed, the relative actuating angle β also initially having the value zero.
In den Leitungsteilen L3 bzw. Li und L2 haben sich Drücke aufgebaut, welche in erster Linie von den Theologischen Verhältnissen und von den beim Umlauf der rotierenden Teile entstehenden Reibleistungen bestimmt sind.In line parts L3 or Li and L 2 , pressures have built up, which are primarily determined by the theological conditions and by the friction generated during the rotation of the rotating parts.
Stellt man nun am Ausgang 117 des Druckregelventils 112 einen Druck ein, der größer ist, als der vorher im Leitungsteil 118 herrschende, so müssen die Motoren 103 und 104 zusätzlich gegen diesen Druck anarbeiten, was für die Motoren einen gleichzeitigen Pumpbetrieb (Generatorbetrieb) be- deutet, wozu sie das Zusatz-Drehmoment MDp benötigen.If a pressure is now set at the outlet 117 of the pressure control valve 112 that is greater than the pressure prevailing in the line part 118, the motors 103 and 104 must additionally work against this pressure, which means that the motors operate at the same time as pumps (generator operation). indicates what you need the additional torque MDp for.
Durch die Druckerhöhung an Li bzw. L2 bedingt, geben die Motoren ein zusätzliches Drehmoment MDM ab.Due to the pressure increase at Li or L2, the motors emit an additional torque MDM.
Durch die Einwirkung der zusätzlichen Drehmomente MDp und MDM wurde an jedem Paar der Relativ-Stellwinkel ß erzeugt, welcher seinerseits be¬ wirkte, daß an den Teil-Unwuchtkörpern erster Art 101, 102 ein Reaktions- Drehmoment MRI und an den Teil-Unwuchtkörpern zweiter Art 105, 106 ein umgekehrt gerichtetes Reaktions-Drehmoment MRπ auftrat.The action of the additional torques MDp and MDM produced the relative setting angle β on each pair, which in turn caused a reaction torque MRI on the partial unbalance bodies of the first type 101, 102 and on the partial unbalance bodies of the second type 105, 106 a reverse reaction torque MRπ occurred.
Mit der Höhe des Druckes am Leitungsteil 118 kann der Winkel ß innerhalb des Bereiches 0* und 90" beliebig eingestellt werden. Wie man aus Fig. 1 entnehmen kann, sind die Reaktions-Drehmomente den Zusatz-Drehmomenten entgegengerichtet, dabei sind die jeweiligen Beträge der entgegengerichteten Drehmomente gleich. Die Zusatz-Drehmomente stel¬ len die Stell-Drehmomente MD dar (MD=-MR).With the amount of pressure on the line part 118, the angle β can be set as desired within the range 0 * and 90 ". As can be seen from FIG. 1, the reaction torques are opposite to the additional torques, the respective amounts of the opposite torques being the same. The additional torques represent the actuating torques MD (MD = -MR).
Die von den Motoren 107 und 108 aufzubringenden Zusatz-Drehmomente MDM werden nach Umwandlung durch am Gestell wirkende innere Kräfte den Motoren 103 und 104 als Zusatz-Drehmomente MDp wieder zugeführt.After conversion by internal forces acting on the frame, the additional torques MDM to be applied by the motors 107 and 108 are fed back to the motors 103 and 104 as additional torques MDp.
Man erkennt, daß für jedes Paar betrachtet, gilt, daß eine dem Produkt Ps = MDM x w = MDp x w entsprechende Scheinleistung auf einem geschlosse¬ nen Transportweg (Wellen, Gestell, Motoren, Leitungen Li bzw. L2) dauernd umgewälzt wird.It can be seen that, for each pair, it applies that an apparent power corresponding to the product Ps = MDM x w = MDp x w is continuously circulated on a closed transport path (shafts, frame, motors, lines Li or L2).
(Zur Erläuterung der Durckverhältnisse vor und hinter den Motoren, siehe auch OS PCT/EP 90/02239, Seite 14).(For an explanation of the pressure ratios in front of and behind the motors, see also OS PCT / EP 90/02239, page 14).
In den Figuren 2 und 3 ist eine Schwingungserregungsvorrichtung nach der Erfindung gezeigt, die eine spezielle Variante der in Fig. 1 in schema- tisierter Form vorgestellten Vorrichtung darstellt.FIGS. 2 and 3 show a vibration excitation device according to the invention, which represents a special variant of the device shown in schematic form in FIG. 1.
Es handelt sich um eine Variante, bei welcher die Teil-Unwuchtkörper ei¬ nes jeden Paares koaxial angeordnet sind.It is a variant in which the partial unbalance bodies of each pair are arranged coaxially.
In Fig. 2 entspricht der linke Zeichnungs-Teil der Schnittführung E-F und der rechte Zeichnungs-Teil der Schnittführung K-L. In Fig. 3 erkennt man ein aus Teilen 209 und 219 Zusammengesetzes Gestell mit Rollenlagern 202 und 206, in welchen eine geteilte Welle mit den Teil-Wellen 216 bzw. 217 gelagert ist.In Fig. 2, the left part of the drawing corresponds to the cut E-F and the right part of the drawing of the cut K-L. 3 shows a frame composed of parts 209 and 219 with roller bearings 202 and 206, in which a split shaft with the partial shafts 216 and 217 is supported.
Eine Koaxialführung beider Teil-Wellen mit der Möglichkeit einer Relativdrehung gegeneinander wird dadurch erreicht, daß das rechte Wel¬ lenende 220 von Teil-Welle 216 in zwei Nadellagern 211 gelagert ist, wäh¬ rend die Nadellager ihrerseits in einer Bohrung 210 des Hohlzylinder-En- des 207 der Teil- Welle 217 abwälzen können.Coaxial guidance of the two partial shafts with the possibility of a relative rotation relative to one another is achieved in that the right shaft end 220 of partial shaft 216 is supported in two needle bearings 211, while the needle bearings in turn are in a bore 210 of the hollow cylinder end. the 207 of the partial shaft 217 can roll.
Auf dem Hohlzylinder-Ende 207 sind zwei bezüglich ihres Fliehmomentes gleich große Unwuchtkörper 201 a und 201 b mit gleich gerichteter Schwerpunktslage befestigt ( Siehe auch Fig. 2). Zwischen ihnen ist ein weiterer Unwuchtkörper 205 mit einem doppelt so großen Fliehmoment wie dem von Unwuchtkörper 201 a und mit einer um 180 * gedreht angeordne¬ ten Schwerpunktslage (bezogen auf Unwuchtkörper 201 a) untergebracht, und zwar derart, daß er - gelagert mit einem Nadellager 218 - relativ zur Teil-Welle 217 verdrehbar ist.On the hollow cylinder end 207, two unbalanced bodies 201 a and 201 b with the same centrifugal moment are attached with the same center of gravity (see also FIG. 2). There is one between them further unbalanced body 205 with a centrifugal torque twice as large as that of unbalanced body 201 a and with a center of gravity arranged rotated by 180 * (based on unbalanced body 201 a), and in such a way that it - supported with a needle bearing 218 - relative to the Part shaft 217 is rotatable.
Der Unwuchtkörper 205 ist drehmomentübertragend mit der Teil-Welle 216 verbunden, was durch einen Anschlagbolzen 213 bewerkstelligt wird. Die¬ ser ist mit zwei abgesetzten Zylinderteilen jeweüs in eine Bohrung 224 im Unwuchtkörper 205 und in eine Bohrung 222 im Scheibenteil 212 der Teil- Welle 216 eingepreßt.The unbalance body 205 is connected to the partial shaft 216 in a torque-transmitting manner, which is accomplished by a stop pin 213. This is pressed with two stepped cylinder parts into a bore 224 in the unbalanced body 205 and into a bore 222 in the disk part 212 of the part shaft 216.
Die in Fig. 3 gezeigte Anordnung ist samt Lagerung mit den Rollenlagern zweimal in der gleichen Ausführung im Gestell 209/219 untergebracht, wie auch aus Fig. 2 ersichtlich ist, wo gleiche Teile beider Gruppen mit glei¬ chen Bezugszeichen-Zahlen gekennzeichnet sind. Beide Gruppen sir, zwangssynchronisiert durch zwei miteinander kämmende Zahnräder 204, 204' mit Teilkreisen 226, 226'. Wie in Fig. 3 erkennbar, sind die Zahnräder 204, 204' fest mit den Teil-Wellen 217, 218 verbunden.The arrangement shown in FIG. 3, together with the storage with the roller bearings, is accommodated twice in the same embodiment in the frame 209/219, as can also be seen from FIG. 2, where the same parts of both groups are identified by the same reference numbers. Both groups sir, forcibly synchronized by two intermeshing gears 204, 204 'with pitch circles 226, 226'. As can be seen in FIG. 3, the gearwheels 204, 204 'are firmly connected to the partial shafts 217, 218.
Die Verdrehbarkeit des Unwuchtkörpers 205 relativ zu den Unwuchtkör¬ pern 201 a und 201 b wird begrenzt durch einen Anschlag, der dadurch gebildet wird, daß nach einer Relativdrehung von ß = 90* aus der ge¬ zeichneten Stellung der Anschlagbolzen 213 (durch den Kreis 228 symboli- siert) gegen eine Anschlagfläche 230 am Unwuchtkörper 201 a zu liegen kommt.The rotatability of the unbalance body 205 relative to the unbalance bodies 201 a and 201 b is limited by a stop which is formed in that after a relative rotation of β = 90 * from the position shown, the stop bolts 213 (by the circle 228 symbolized) comes to rest against a stop surface 230 on the unbalance body 201 a.
Wie in Fig. 3 mit den Motoren 203 und 207 schematisch angedeutet, sind 4 Hydraulikmotoren vorhanden und drehmomentübertragend mit den 4 Teil- Wellen 216, 219, 217, 218 verbunden.As indicated schematically in FIG. 3 with the motors 203 and 207, 4 hydraulic motors are present and are connected to the 4 partial shafts 216, 219, 217, 218 in a torque-transmitting manner.
Im Vergleich mit der Anordnung in Fig. 1 ergeben sich für die in den Figuren 2 und 3 dargestellte Vorrichtung folgende Übereinstimmungen:In comparison with the arrangement in FIG. 1, the following correspondences result for the device shown in FIGS. 2 and 3:
Wellen 117 und 118 bzw. Wellen 116 und 119 sind die Teil-Wellen 217 und 218 bzw. 217' und 218'.Waves 117 and 118 or waves 116 and 119 are the partial waves 217 and 218 or 217 'and 218'.
Motoren 103 und 104 bzw. Motoren 107 und 108 sind die Motoren 203 und 203' bzw. 207 und 207'. Die Teil-Unwuchtkörper 101 bzw. 102 entsprechen den zweigeteilten Teilunwuchtkörpern 201 a und 201 b bzw. 201 a' und 201 b\ Die Teil- Unwuchtkörper 105 bzw. 106 entsprechen den Teil-Unwuchtkörpern 205 bzw. 205'.Motors 103 and 104 or motors 107 and 108 are motors 203 and 203 'or 207 and 207'. The partial unbalance bodies 101 and 102 correspond to the two-part partial unbalance bodies 201 a and 201 b or 201 a 'and 201 b \ The partial unbalance bodies 105 and 106 correspond to the partial unbalance bodies 205 and 205'.
Die Betriebsweise ist die gleiche wie für Fig. 1 beschrieben. Allerdings könnten die Motoren auch Elektromotoren sein und dann z.B. auch derart betrieben werden, wie es für die Anordnung nach Fig. 4 beschrieben wird.The mode of operation is the same as that described for FIG. 1. However, the motors could also be electric motors and then e.g. can also be operated as described for the arrangement according to FIG. 4.
Die gezeichnete Lage der Schwerpunkte in Fig. 2 und 3 entspricht einem Relativ-Stellwinkel ß=0° . Der Verstellbereich für den Winkel ß beträgt ma¬ ximal 90° und wird durch den bereits beschriebenen mechanischen An¬ schlag begrenzt. Entgegen der zeichnerischen Darstellung könnte der durch den Anschlag begrenzte Verstellbereich für den Relativ-Stellwinkel ß jedoch auch größer oder kleiner als 90° ausgeführt werden.The drawn position of the focal points in FIGS. 2 and 3 corresponds to a relative setting angle β = 0 °. The adjustment range for the angle β is a maximum of 90 ° and is limited by the mechanical stop already described. Contrary to the drawing, the adjustment range for the relative adjustment angle ß, which is limited by the stop, could also be made larger or smaller than 90 °.
Der besondere Vorteil einer Koaxial-Ausführung wie in Fig. 2 und 3 ge¬ zeigt, ist neben einer platzsparenden Bauweise vor allem der Umstand, daß bei einem Betrieb der Vorrichtung mit einem geringen Betrag oder gar mit dem Betrag Null für den Relativ-Stellwinkel ß sich eine Reduzierung oder gar eine komplette Entlastung der Wellenlager von den Fliehkräften ergibt. Dieser Gesichtspunkt ist besonders wichtig für Anwendungsfälle, wo - wie z.B. bei Rütteltischen für Formereimaschinen - ein ständiger Durchlaufbe- trieb vorgesehen ist mit überwiegender Betriebsweise ß = 0°.The particular advantage of a coaxial design as shown in FIGS. 2 and 3 is, in addition to a space-saving construction, above all the fact that when the device is operated with a small amount or even with zero amount for the relative setting angle β there is a reduction or even a complete relief of the shaft bearings from the centrifugal forces. This aspect is particularly important for applications where - such as for vibrating tables for molding machines - continuous continuous operation is provided with predominant operating mode ß = 0 °.
Mit einer Vorrichtung gemäß Fig. 2 und 3 könnte man aber auch die technische Lehre gemäß Patentanspruch 6 realisieren:With a device according to FIGS. 2 and 3, one could also implement the technical teaching according to claim 6:
Z.B. könnte man nach Erreichen der Anschläge die Motoren 203 und 207 bzw. 203' und 207' gegeneinander verspannen (z.B. durch Druckbeauf¬ schlagung auf den Leitungsteilen L2, L3). Man könnte auch die Scheiben¬ teile 212 und 212' als miteinander kämmende Zahnräder ausbilden und - indem man dafür sorgt, daß nur über den Anschlagbolzen 213' ein den Relativ-Stellwinkel ß begrenzender Anschlag erfolgt - dabei lediglich die Motoren 203 und 207 gegeneinander verspannen, so daß die Verspannung über beide Zahnradpaare bis zum Anschlag geleitet würde. Fig. 4 zeigte eine Schwingungserreger-Vorrichtung, welche bezüglich der Anordnung und der Wirkungsweise der Teil-Unwuchtkörper und der Moto¬ ren ähnlich wie die Vorrichtung in Fig. 1 aufgebaut ist, mit lediglich dem Unterschied, daß die Motoren als 3- Phasen- Asynchron-Motoren elektrisch betrieben sind. In der Funktion vergleichbare Organe weisen in beiden Fi¬ guren die gleichen beiden Endziffern in den Bezugszeichen auf.For example, after reaching the stops, motors 203 and 207 or 203 'and 207' could be braced against one another (for example by pressurizing line parts L2, L3). The disc parts 212 and 212 'could also be designed as meshing gears and - by ensuring that a stop limiting the relative setting angle β only takes place via the stop bolt 213' - only brace the motors 203 and 207 against one another, so that the bracing over both gear pairs would be directed to the stop. FIG. 4 shows a vibration exciter device which is constructed similarly to the device in FIG. 1 with regard to the arrangement and the mode of operation of the partial unbalance bodies and the motors, with the only difference that the motors are as 3-phase asynchronous Motors are electrically operated. Organs comparable in function have the same two end digits in the reference numerals in both figures.
Die Motoren 403 und 404 werden unmittelbar vom Netzgenerator 430 beauf¬ schlagt, während der Anschluß der Motoren 407 und 408 an das Netz unter Zwischenschaltung eines Frequenz-Umrichters 432 erfolgt.Motors 403 and 404 are acted upon directly by network generator 430, while motors 407 and 408 are connected to the network with the interposition of a frequency converter 432.
Die Betriebsweise ist mit der die Verhältnisse vereinfachenden Annahme, daß Reibleistungen und andere Verlustleistungen gleich Null gesetzt wer¬ den können, wie folgt:The mode of operation, with the assumption simplifying the situation, that friction and other power losses can be set to zero, is as follows:
Zunächst laufen alle Motoren mit gleicher Drehzahl in der angegebenen Drehrichtung w bei einem Relativ-Stellwinkel ß = 0° um, wobei die Fre¬ quenz f2 gleich der Netzfrequenz fi ist. Die Zusatz-Drehmomente bzw. Stell-Drehmomente MD weisen ebenso wie der motorische und generatori- sehe Schlupf den Betrag Null auf.First of all, all the motors run at the same speed in the specified direction of rotation w with a relative setting angle β = 0 °, the frequency f2 being equal to the mains frequency fi. The additional torques or actuating torques MD, like the motor and generator-related slip, have an absolute value of zero.
Um einen bestimmten Relativ-Stellwinkel ß einzustellen, wird die Frequenz f2 in Bezug auf fi um 10% erhöht. Mit dem sich nun einstellenden Schlupf von 5% wird in den Motoren 407 und 408 ein motorisches Stell-Drehmoment MDM entwickelt, welches in beiden Paaren eine Verstellung des Relativ- Stellwinkels ß auf einen entsprechenden Wert zur Folge hat, wobei im Ge¬ folge der Verstellung die Teil-Unwuchtkörper 405 und 406 Reaktions-Dreh¬ momente MRπ entwickeln, die den gleichen Betrag wie die motorischen Stell-Drehmomente MDM aufweisen.In order to set a certain relative setting angle β, the frequency f2 is increased by 10% with respect to fi. With the now occurring slip of 5%, a motor actuating torque MDM is developed in the motors 407 and 408, which in both pairs results in an adjustment of the relative actuation angle β to a corresponding value, with the result of the adjustment develop the partial unbalance bodies 405 and 406 reaction torques MRπ which have the same amount as the motor actuating torques MDM.
Die sich automatisch an den Teil-Unwuchtkörpern 401 und 402 einstellen¬ den Reaktions-Drehmonete MRi treiben die Motoren 403 und 404 über ihre Synchrondrehzahlen hinaus in einen Generatorbetrieb mit 5% generatori¬ schem Schlupf, bei welchem sich ein generatorisches Stell-Drehmoment MDo vom gleichen Betrag wie bei den Motoren 407 und 408 einstellt.The reaction torque MRi which automatically set on the partial unbalance bodies 401 and 402 drive the motors 403 and 404 beyond their synchronous speeds into generator operation with 5% generator slip, in which a generator actuating torque MDo is the same Set the amount as for motors 407 and 408.
Die von den Motoren 403 und 404 in das Netz eingespeiste Leistung hat die gleiche Größe wie die von den Motoren 407 und 408 aus dem Netz be- zogene Leistung (Verlustleistungen als Null angeommen). Beide Leistungen können als Scheinleistungen angesehen werden.The power fed into the network by the motors 403 and 404 has the same size as that which is fed from the network by the motors 407 and 408. drawn power (power loss assumed as zero). Both services can be viewed as apparent services.
Beim wirklichen, praktischen Betrieb arbeiten die Motoren als Stellmotoren und Arbeits-Antriebs otoren zugleich. An jeder der 4 Wellen ist ein Ar¬ beits-Drehmoment MDA aufzubringen, welches auch die Reibungsverluste mit beinhaltet. Solange an den Wellen 417 und 418 MDA < MRi ist, arbeiten die Motoren 403 und 404 generatorisch. Für den Fall, daß auch die Motoren 403 und 404 über einen Frequenz-Umrichter (434) betrieben werden sollen, wäre für den Generator-Betrieb eine anderweitige Energie- Ausschleußung vorzunehmen. Statt dessen kommen natürlich noch andere Lösungen in Frage (wie z.B. die Gleichstrombremsung), um an diesen Motoren ein "Bremsmoment" zu erzeugen.In real, practical operation, the motors work as servomotors and working drive motors at the same time. A working torque MDA must be applied to each of the 4 shafts, which also includes the friction losses. As long as MDA <MRi on the shafts 417 and 418, the motors 403 and 404 work as generators. In the event that the motors 403 and 404 are also to be operated via a frequency converter (434), another energy rejection would have to be carried out for the generator operation. Instead, of course, there are other solutions (such as DC braking) to generate a "braking torque" on these motors.
Auf den Inhalt der Kurve ndiagramme der Fig. 5 und 6 wurde bereits im Verlaufe der Beschreibungseinleitung eingegangen.The content of the curve diagrams of FIGS. 5 and 6 was already discussed in the course of the introduction to the description.
In Fig. 5 ist über den Drehwinkel μ der Unwuchtkörper über einen Winkelbereich von 2π dargestellt:5 shows the unbalance body over an angle range of 2π via the angle of rotation μ:
Der Verlauf der Reaktions-Drehmomente MR in Abhängigkeit vom Relativ- Stellwinkel ß für ß = 30° , 90° und 180° .The course of the reaction torques MR as a function of the relative setting angle β for β = 30 °, 90 ° and 180 °.
Die Größe der durchschnittlichen Reaktions-Drehmomente MR in Abhängigkeit vom Relativ-Stellwinkel ß für ß = 30* und 90* [MR(ß=180° )=0], Hinzuweisen ist darauf, daß die Größe der durchschnittlichen Reaktions- Drehmomente MR dem Betrag nach stets gleich der Größe der für die Ein¬ stellung des entsprechenden Relativ-Stellwinkels ß benötigten Stell- Drehmomente MD sind.The size of the average reaction torques MR as a function of the relative setting angle ß for ß = 30 * and 90 * [MR (ß = 180 °) = 0], it should be noted that the size of the average reaction torques MR corresponds to the amount are always equal to the size of the actuating torques MD required for the setting of the corresponding relative actuating angle β.
Die Größe des optimalen Verspann-Drehmomentes MDVS für den Fall ß = 90* . Bei der Dimensionierung des Drehmomentes MDVS in dieser Größe ist sichergestellt, daß an den Anschlagorganen nach Aufbringung des Verspann-Drehmomentes kein Umkehrspiel mehr auftritt.The size of the optimal bracing torque MDVS for the case ß = 90 * . When dimensioning the MDVS torque in this size, it is ensured that no backlash occurs on the stop elements after the tightening torque has been applied.
Die Größe der Winkelgeschwindigkeits-Schwankungen delta w in¬ folge der Abweichungen der Größe MR f(ß) vom Stell-Drehmoment MD = f(ß) für den Fall ß = 90 * und unter der Voraussetzung fehlenden Umkehrspie¬ les in den Antriebs gliedern. In Fig. 6 ist als Diagramm-Kurve über dem Relativ-Stellwinkel ß darge¬ stellt:The size of the angular velocity fluctuations delta w is due to the deviations of the size MR f (ß) from the actuating torque MD = f (ß) for the case ß = 90 * and under the condition that there are no reversing gears in the drive. 6 shows as a graph curve over the relative setting angle β:
- Der Verlauf des durchschnittlichen Reaktions-Drehmomentes MR = f(ß). Da MR = f(ß) vom Betrag her gesehen stets gleichgesetzt werden kann mit dem notwendigen Stell-Drehmoment MD = f(ß), und da bei Hydraulik-Motoren das Stell-Drehmoment proportional abhängig ist von dem hydraulischen Stell-Druck p3, repräsentiert die gleiche Kurve alle 3 Größen.- The course of the average reaction torque MR = f (ß). Since MR = f (ß) can always be equated with the necessary actuating torque MD = f (ß), and since the actuating torque in hydraulic motors is proportionally dependent on the hydraulic actuating pressure p 3 , represents the same curve all 3 sizes.
Das resultierende Fliehmoment MR. Die Kurve zeigt, daß bei ß = 90* bereits 70,7 % vom maximal möglichen Wert erreicht sind. The resulting centrifugal moment MR. The curve shows that at ß = 90 * 70.7% of the maximum possible value has already been reached.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e Patent claims
1. Vorrichtung zur Schwingungserregung eines Vorrichtungsge¬ stells in einer vorgebbaren Richtung mit den Merkmalen:1. Device for vibrating a device frame in a predeterminable direction with the features:
- Die Vorrichtung weist in dem Gestell gelagerte und zum Um¬ lauf um eine zugeordnete Achse antreibbare Teil-Unwuchtkörper zum Erzeu¬ gen von Teil-Fliehkraftvektoren auf, von denen jeweils ein erster und ein zweiter Teil-Unwuchtkörper ein Paar bilden, deren Teil-Fliehmomente relativ zueinander um einen Relativ-Stellwinkel ß zumindest zwischen einer ersten Position (ß = 0°), in der das resultierende Fliehmoment minimal ist, und einer zweiten Position, in der das resultierende Flieh¬ moment einen vorbestimmten Maximalwert erreicht hat, verdrehbar sind,The device has partial unbalance bodies mounted in the frame and drivable for rotation around an assigned axis for generating partial centrifugal force vectors, of which a first and a second partial unbalance body each form a pair, the partial centrifugal moments of which can be rotated relative to one another by a relative setting angle β at least between a first position (β = 0 °) in which the resulting centrifugal moment is minimal and a second position in which the resulting centrifugal moment has reached a predetermined maximum value,
- die Vorrichtung umfaßt wenigstens 2 Paare von Teil-Unwucht¬ körpern,the device comprises at least 2 pairs of partial unbalance bodies,
- ein Stellantrieb mit aus Rotor und Stator bestehenden Stell¬ motoren ist vorgesehen für die Erzeugung einer Relativverdrehung zwi¬ schen den jeweils ein Paar bildenden Teil-Unwuchtkörpern auch während deren Umlauf, wobei die Stell-Drehmomente MD, das sind die Verstell- Drehmomente bzw. die Halte-Drehmomente für die Verstellung bzw. Auf¬ rechterhaitung eines Relativ-Stellwinkels ß, für die ersten und die zweiten Teil-Unwuchtkörper jeweils von mitumlaufenden Motor-Rotoren ab¬ geleitet sind, eine Stelleinrichtung ist vorgesehen zur Beaufschlagung der Stellmotoren mit die Stell-Drehmomente bestimmenden Stell-Energiemengen bzw. Stell-Leistungen, mit denen für eine bestimmte Konstellation von Betriebsbedingungen zugleich auch die Relativ-Stellwinkel ß festgelegt sind, in Kombination mit den nachfolgenden Merkmalen: a) jedem Teil-Unwuchtkörper (101, 102, 105, 105) ist ein eige¬ ner Stellmotor (103, 104, 107, 108) zugeordnet, mit dem er drehmoment¬ übertragend verbunden ist, b) die den Teil-Unwuchtkörpern gleicher Art (101, 102), (105, 106) zugeordneten Stellmotoren (103, 104), (107, 108) übertragen ihnen eingeprägte Stell-Drehmomente MD an die Teil-Unwuchtkörper, an denen die Momente MD unter Miteinbeziehung von Lager-Reibmomenten mit gleich gro- ßem Betrag, jedoch mit unterschiedlichen Richtungen wirken, und zwar bei der einen Art in Umlaufrichtung und bei der anderen Art entgegen der U - laufrichtung wirkend, c) für den maximalen Sollwert des resultierenden Fliehmoments MR ist eine maximal zulässige Größe MR,max festgelegt, welche durch die Stelleinrichtung nach der Eingabe des maximalen Sollwertes in einen ma¬ ximalen Relativ-Stellwinkel ßmax gewandelt ist, wobei die Größe des ma¬ ximalen Relativ-Stellwinkels ßmax auf Werte im Bereich von ß=90° oder auf Werte unterhalb von 90° festgelegt sind, d) die Teil-Unwuchtkörper verfügen über Teil-Fliehmomente mit einem in mkg definierbaren Wert, derart, daß die Summe der Absolutwerte der Teil-Fliehmomente der wenigstens 2 Paare größer ist als der absolute Wert des maximal zulässigen resultierenden Fliehmomentes |MR,max|.- An actuator with actuator consisting of rotor and stator is provided for the generation of a relative rotation between the pair-forming partial unbalance bodies also during their rotation, the actuating torques MD, that being the adjusting torques or the holding torques for the adjustment or maintenance of a relative actuation angle β, for which the first and the second partial unbalance bodies are each derived from rotating motor rotors, an actuating device is provided to act upon the actuators with the actuators. Torque-determining actuating energy quantities or actuating powers, with which the relative actuating angles ß are also determined for a specific constellation of operating conditions, in combination with the following features: a) each partial unbalance body (101, 102, 105, 105 ) is assigned a separate servomotor (103, 104, 107, 108) to which it is connected in a torque-transmitting manner, b) the actuators (103, 104), (107, 108) assigned to the partial unbalance bodies of the same type (101, 102), (105, 106) transmit impressed actuating torques MD to the partial unbalance bodies at which the moments occur MD including bearing friction torques with the same ß amount, but act in different directions, in one type acting in the direction of rotation and in the other type against the direction of rotation, c) for the maximum setpoint of the resulting centrifugal torque MR, a maximum allowable size MR, max is defined, which is converted into a maximum relative setting angle βmax by the actuating device after the maximum setpoint has been entered, the size of the maximum relative setting angle βmax being fixed at values in the range of ß = 90 ° or at values below 90 ° , d) the partial unbalance bodies have partial centrifugal torques with a value which can be defined in mkg, such that the sum of the absolute values of the partial centrifugal torques of the at least 2 pairs is greater than the absolute value of the maximum permissible resulting centrifugal torque | MR, max | .
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine spiegelbildlich symmetrische Synchronführung des Drehwinkels als einer Summe von Umlauf-Drehwinkel und anteiligem Relativ-Stellwinkel ß für wenigstens zwei Teil-Unwuchtkörper einer Art (101, 102), (105, 106) im wesentlichen durch Einwirkung von Massenkräften erfolgt ist, und daß die Drehwinkelkomponente für den Relativ-Stellwinkel ß synchron geführt ist durch die auf die wenigstens zwei Teil-Unwuchtkörper einer Art ein¬ wirkenden, gleich groß gehaltenen Stell-Drehmomente MD.2. Apparatus according to claim 1, characterized in that a mirror-image symmetrical synchronous guidance of the angle of rotation as a sum of the rotational angle of rotation and the proportional relative actuating angle ß for at least two partial unbalance bodies of a kind (101, 102), (105, 106) in essentially by the action of inertial forces, and that the angle of rotation component for the relative angle of adjustment β is guided synchronously by the actuating torques MD, which are of equal magnitude and act on the at least two partial unbalance bodies of one type.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei der die Gleichhal¬ tung der Beträge der Stell-Drehmomente, welche den Teil-Unwuchtkörpern je einer Art zugeordnet sind, bewirkt ist durch die Vorgabe der glei¬ chen, das Stelldrehmoment bestimmenden physikalischen Größe (z.B. Druck) an die Stellmotoren durch Parallelschalten der Stellmotoren an dasselbe Stellgrößen-Erzeugungsgerät (112), (432, 434) mittels hydraulischer oder elektrischer Leitungen (118), (436, 438).3. Apparatus according to claim 1 or 2, in which the equalization of the amounts of the actuating torques, which are assigned to the partial imbalance bodies of each type, is effected by specifying the same physical quantity determining the actuating torque (e.g. Pressure) to the servomotors by connecting the servomotors in parallel to the same manipulated variable generating device (112), (432, 434) by means of hydraulic or electrical lines (118), (436, 438).
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der eine Begrenzungseinrichtung (230) für die Verstellung des Relativ-Stellwin¬ kels ß auf den maximalen Realtiv-Stellwinkel ßmax vorgesehen ist, bei Erreichen welcher Grenze ein Eingriff in das Stell-Drehmoment oder in die Winkel-Verstellbewegung erfolgt ist.4. Device according to one of claims 1 to 3, in which a limiting device (230) for the adjustment of the relative Stellwin¬ angle ß to the maximum real setting angle ßmax is provided, upon reaching which limit an intervention in the actuating torque or in the angular adjustment movement.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, bei der die Winkel-Verstell- bewegung durch einen mechanischen Anschlag (213, 230) begrenzt wird, ge¬ gen welchen Anschlag ein von den VerStellmotoren erzeugtes Festspann- Drehmoment wirksam ist.5. The device according to claim 4, wherein the angle adjustment movement is limited by a mechanical stop (213, 230) against which stop a clamping torque generated by the adjusting motors is effective.
6. Vorrichtung zur Schwingungserregung eines Vorrichtungsge¬ stells in einer vorgebbaren Richtung mit den Merkmalen:6. Device for vibrating a device frame in a predeterminable direction with the features:
- Die Vorrichtung weist in dem Gestell gelagerte und zum Um¬ lauf um eine zugeordnete Achse antreibbare Teil-Unwuchtkörper zum Erzeu¬ gen von Teil-Fliehkraftvektoren auf, von denen jeweils ein erster und ein zweiter Teil-Unwuchtkörper ein Paar bilden, deren Teil-Fliehmomente relativ zueinander um einen Relativ-Stellwinkel ß zumindest zwischen einer ersten Position (ß = 0°), in der das resultierende Fliehmoment mi¬ nimal ist, und einer zweiten Position, in der das resultierende Flieh¬ moment einen vorbestimmten Maximalwert erreicht hat, verdrehbar sind,The device has partial unbalance bodies mounted in the frame and drivable for rotation around an assigned axis for generating partial centrifugal force vectors, of which a first and a second partial unbalance body each form a pair, the partial centrifugal moments of which can be rotated relative to one another by a relative adjustment angle β at least between a first position (β = 0 °) in which the resulting centrifugal moment is minimal and a second position in which the resulting centrifugal moment has reached a predetermined maximum value ,
- die Vorrichtung umfaßt wenigstens 2 Paare von Teil-Unwucht¬ körpern,the device comprises at least 2 pairs of partial unbalance bodies,
- ein Stellantrieb mit aus Rotor und Stator bestehenden Stell¬ motoren ist vorgesehen für die Erzeugung einer Relativverdrehung zwi¬ schen den jeweils ein Paar bildenden Teil-Unwuchtkörpern auch während deren Umlauf, wobei die Stell-Drehmomente MD, das sind die Verstell- Dreh omente bzw. die Halte-Drehmomente für die Verstellung bzw. Auf¬ rechterhaltung eines Relativ-Stellwinkels ß, für die ersten und die zweiten Teil-Unwuchtkörper jeweils von mitumlaufenden Motor-Rotoren ab¬ geleitet sind,- An actuator with a rotor consisting of a rotor and a stator is provided for the generation of a relative rotation between the pair-forming partial unbalance bodies even during their rotation, the actuating torques MD, that being the adjusting torques or the holding torques for the adjustment or maintenance of a relative setting angle β, for the first and the second partial unbalance bodies, are each derived from rotating motor rotors,
- eine Stelleinrichtung ist vorgesehen zur Beaufschlagung der Stellmotoren mit Stell-Leistungen in Kombination mit den nachfolgenden Merkmalen: a) den Teil-Unwuchtkörpern erster Art (101, 102) und zweiter Art (105, 106) ist jeweils wenigstens ein Stellmotor (103, 107) zugeord¬ net, dessen Rotor mit den Teil-Unwuchtkörpern drehmomentübertragend ver¬ bunden ist, b) für den am Ende des kontinuierlich einstellbaren Verstell- Bereiches stehenden maximalen Sollwert des resultierenden Fliehmoments MR ist eine maximal zulässige Größe MR,Kon,max festgelegt, welche durch die Stelleinrichtung nach der Eingabe des maximalen Sollwertes in einen maximalen Relativ-Stellwinkel ßKon.max gewandelt ist, wobei die Größe des maximalen Relativ-Stellwinkels ßKon.max auf Werte im Bereich von ß=90° oder auf Werte unterhalb von 90° festgelegt sind, c) die Teil-Unwuchtkörper verfügen über Teil-Fliehmomente mit einem in mkg definierbaren Wert, derart, daß die Summe der Absolutwerte der Teil-Fliehmomente der wenigstens 2 Paare größer ist als der absolute Wert des maximal zulässigen resultierenden Fliehmomentes |MR,Kon,max| , d) spätestens mit Erreichen des vorbestimmten maximalen Rela¬ tiv-Stellwinkels ßmax ist wenigstens bei einem Paar der Relativ-Stell¬ winkel ß durch einen mechanischen Anschlag (213', 230') begrenzt worden, gegen welchen Anschlag ein von den Versteilmotoren erzeugtes Festspann- Drehmoment wirksam ist.- An actuating device is provided for applying actuating power to the actuating motors in combination with the following features: a) the partial unbalance bodies of the first type (101, 102) and second type (105, 106) are each at least one actuating motor (103, 107 ) assigned, the rotor of which is connected to the partial unbalance bodies in a torque-transmitting manner, b) for the maximum desired value of the resulting centrifugal torque MR which is at the end of the continuously adjustable adjustment range, a maximum permissible variable MR, Kon, max is defined, which by the control device after entering the maximum setpoint in one maximum relative setting angle ßKon.max is converted, the size of the maximum relative setting angle ßKon.max being set to values in the range of ß = 90 ° or to values below 90 °, c) the partial unbalance bodies have partial Centrifugal torques with a value definable in mkg, such that the sum of the absolute values of the partial centrifugal torques of the at least 2 pairs is greater than the absolute value of the maximum permissible resulting centrifugal torque | MR, Kon, max | , d) at the latest when the predetermined maximum relative actuating angle βmax is reached, at least for a pair of the relative actuating angles β has been limited by a mechanical stop (213 ', 230'), against which stop a clamping tension generated by the adjusting motors has been limited - Torque is effective.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 oder 6, bei der die gegen den Anschlag (213, 230) gerichtete Winkel-Verstellbewegung derart gewählt ist, daß die durchschnittlichen Reaktions-Drehmomente MR den Festspann-Drehmomenten entgegenwirkend gerichtet sind.7. Device according to one of claims 5 or 6, wherein the angular adjustment movement directed against the stop (213, 230) is selected such that the average reaction torques MR are directed counter to the tightening torques.
8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, bei der die Festspann- Drehmomente größer sind als die durchschnittlichen Reaktions-Drehmomente MR.8. The device according to claim 6 or 7, wherein the tightening torques are greater than the average reaction torques MR.
9. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, bei der wenigstens zwischen zwei Teil-Unwuchtkörpern einer Art zweier Paare eine Einrichtung zur Zwangs-Synchronisierung (204, 204') der Drehwinkel vorgesehen ist.9. Device according to one of the preceding claims, in which a device for positive synchronization (204, 204 ') of the rotation angle is provided at least between two partial unbalance bodies of a type of two pairs.
10. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche 4 bis 9, bei der die Drehbewegung der Teil-Unwuchtkörper eines Paares auf an einer Drehachse (214) angeordnete Bauteile übertragen ist und daß ein den Relativ-Stellwinkel ß begrenzender Anschlag (213, 230) zwischen die¬ sen Bauteilen hergestellt ist.10. Device according to one of the preceding claims 4 to 9, in which the rotational movement of the partial unbalance body of a pair is transmitted to components arranged on an axis of rotation (214) and in that a stop angle (213, 230) limiting the relative adjusting angle β is between the ¬ sen components is made.
11. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, bei der die Stellmotoren teils als Motoren (407,408) und teils als Generato¬ ren (403,404) arbeiten und zugleich Antriebsmotoren (103, 104; 107, 108) für die Umlauf-Drehbewegung der Teil-Unwuchtkörper sind.11. The device according to one of the preceding claims, in which the servomotors work partly as motors (407, 408) and partly as generators (403, 404) and at the same time drive motors (103, 104; 107, 108) for the rotational movement of the part unbalance bodies are.
12. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, bei der die Stellmotoren bzw. Antriebsmotoren Wechselstrom-Motoren sind. 12. Device according to one of the preceding claims, in which the servomotors or drive motors are AC motors.
13. Vorrichtung nich einem der voranstehenden Ansprüche, bei der die Stellmotoren bzw. Antriebsmotoren erster Art und zweiter Art Drehstrom-Motoren sind, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmale: a) Beide Arten von Drehstrommotoren sind angeschlossen an zwei unterschiedliche Drehstrom-Systeme mit einer Kenngrößen-Differenz entwe¬ der bezüglich der Kenngröße Drehfrequenz oder bezüglich der Kenngröße Winkelläge des resultierenden Drehfeld-Vektors, b) wenigstens eines der Drehstrom-Systeme ist nicht mit dem netzmäßigen Drehstrom-System identisch und ist künstlich erzeugt durch ein Steuerungsteil, c) das Steuerungsteil zur Erzeugung des wenigstens einen künstlichen Drehstrom-Systems verfügt für jede Phase des Systems über einen Halbleiter-Strompfad-Schalter, durch dessen Puls-Ein-Ausschaltung pro Zyklus eine vorbestimmte Energiemenge durch den Schalter geleitet wird, wobei die Durchleitung der Ströme für jede Phase in zyklischer Vertauschung erfolgt, bezogen auf die zeitlichen Maximalwerte der Ener¬ giemengen, d) der Relativ-Stellwinkel ß ist hergestellt durch die Erzeu¬ gung eines generatorischen Drehmoments an einem der Drehstrommotoren durch Herbeiführung einer übersynchronen Betriebsweise, deren Zustand durch die Kenngrößen-Differenz bestimmt ist, e) die Kenngrößen-Differenz ist dabei die Summe einer ersten, zwischen dem ersten Drehstrom-System und dem Rotor des antreibenden Mo¬ tors meßbaren Teildifferenz und einer zweiten, zwischen dem Rotor des bremsenden Motors und dem zweiten Drehstrom-Systems meßbaren Teildiffe¬ renz.13. Device not according to one of the preceding claims, in which the servomotors or drive motors of the first and second type are three-phase motors, characterized by the combination of the following features: a) Both types of three-phase motors are connected to two different three-phase systems with one parameter -Difference either with respect to the characteristic variable rotational frequency or with respect to the characteristic variable angular length of the resulting rotating field vector, b) at least one of the three-phase systems is not identical to the network-type three-phase system and is artificially generated by a control part, c) the control part Generation of the at least one artificial three-phase system has a semiconductor current path switch for each phase of the system, by means of whose pulse on / off switching a predetermined amount of energy is passed through the switch per cycle, the passage of the currents for each phase in a cyclical manner Exchange takes place, bezo In relation to the temporal maximum values of the energy quantities, d) the relative setting angle β is produced by generating a generator torque on one of the three-phase motors by inducing an oversynchronous mode of operation, the state of which is determined by the difference in the parameters, e) die The parameter difference is the sum of a first partial difference which can be measured between the first three-phase system and the rotor of the driving motor and a second partial difference which can be measured between the rotor of the braking motor and the second three-phase system.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die bei der Erzeugung des generatorischen Drehmoments ausgekoppelte elektrische Leistung, bzw., daß die bei der Erzeugung des generatori¬ schen Drehmoments im Vergleich zum motorischen Betrieb rückwärts durch die Motor-Anschlußklemmen fließenden, drehmomentbestimmenden Wirkströme i* in ihrer Wirkgröße erfaßt sind und daß diese Wirkgröße steuerungs¬ technisch ausgewerteet ist entweder zur Bestimmung der Ist-Größe des Re- lativ-Stellwinkels ß oder zur Einstellung und/oder Konstanthaltung eines vorgebenen Relativ-Stellwinkels ß.14. The apparatus according to claim 13, characterized in that the electrical power coupled out during the generation of the generator torque, or in that the torque-determining active currents flowing backwards through the motor connection terminals when generating the generator torque in comparison to the motor operation i * are recorded in their effective variable and that this effective variable is evaluated by control technology either to determine the actual variable of the relative setting angle ß or for setting and / or keeping a predetermined relative setting angle ß.
15. Vorrichtung nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeich¬ net, daß für die Einstellung und/oder Konstanthaltung eines vorgegebenen Relativ-Stellwinkels ß bei der steuerungsmäßigen Beeinflussung der Moto¬ ren die Gesetzmäßigkeit der Beziehung zwischen Wirkströmen i* und Rela¬ tiv-Stellwinkel ß, vorzugsweise gemäß Beziehung "i* ist proportional zu sin ß", mit verarbeitet ist.15. The apparatus according to claim 13 or 14, characterized gekennzeich¬ net that for the setting and / or keeping a predetermined relative setting angle ß in the control influencing the Moto¬ ren the regularity of the relationship between active currents i * and Rela¬ tive setting angle ß, preferably according to the relationship "i * is proportional to sin ß", is also processed.
16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltglieder des Steuerungsteils in ihrer Schaltungsweise durch einen Rechner gesteuert sind, daß die Drehfrequenz der Motoren und der Relativ-Stellwinkel ß zugleich verstellbar sind, daß die Einstellung und/oder Konstanthaltung des Relativ-Stellwinkels ß durch einen Regelkreis bewirkt ist, und daß der Regelalgorithmus neben einem Proportional-Anteil auch über einen Integral-Anteil verfügt.16. The device according to one of claims 13 to 15, characterized in that the switching elements of the control part are controlled in their switching mode by a computer, that the rotational frequency of the motors and the relative setting angle ß are simultaneously adjustable, that the setting and / or keeping constant of the relative setting angle β is brought about by a control loop, and that the control algorithm has, in addition to a proportional component, also an integral component.
17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß die Schwingungserregungs-Vorrichtung Teil eines Rüt¬ teltisches einer Formmaschine ist.17. The device according to one of claims 1 to 16, characterized ge indicates that the vibration excitation device is part of a vibrating table of a molding machine.
18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, bei der über die Stelleinrichtung den Stellmotoren ein für jeden Teil-Unwucht¬ körper eines Paares gleich großes, jedoch von Paar zu Paar unterschied¬ liches Stell-Drehmoment MD eingeprägt ist, wodurch für jedes Paar ein unterschiedlicher Relativ-Stellwinkel eingestellt ist.18. Device according to one of claims 1 or 2, in which the actuating motors are impressed with an actuating torque MD that is the same for each partial unbalance body of a pair, but different from pair to pair, so that for each pair a different relative setting angle is set.
19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei für die Verstellung des Relativ-Stellwinkels ß für jedes Paar eine den Win¬ kel ß begrenzende Einrichtung vorgesehen ist und wobei durch die Einwir¬ kung der den Winkel ß begrenzenden Einrichtung für jedes Paar ein un¬ terschiedlicher Relativ-Stellwinkel ß eingestellt ist.19. Device according to one of claims 1 or 2, wherein for the adjustment of the relative setting angle ß for each pair a device ß the angle ß is provided and wherein by the action of the angle ß limiting device for each pair different relative setting angle β is set.
20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, wobei wahl¬ weise zusätzlich gemäß den kennzeichnenden Teilen der Ansprüche 18 oder 19 für jedes Paar ein unterschiedlicher Relativ-Stellwinkel ß einstell¬ bar ist. 20. Device according to one of claims 1 to 17, wherein optionally in addition according to the characterizing parts of claims 18 or 19, a different relative setting angle ß is adjustable for each pair.
PCT/EP1993/001693 1992-07-03 1993-07-01 Device for exciting vibration WO1994001225A1 (en)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE4221823 1992-07-03
DEP4221823.3 1992-07-03
DE19934301368 DE4301368A1 (en) 1992-07-03 1993-01-20 Device and method for exciting vibrations
DEP4301368.6 1993-01-20

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO1994001225A1 true WO1994001225A1 (en) 1994-01-20

Family

ID=25916261

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP1993/001693 WO1994001225A1 (en) 1992-07-03 1993-07-01 Device for exciting vibration

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE4301368A1 (en)
WO (1) WO1994001225A1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE29723617U1 (en) 1997-05-27 1998-11-26 AMMANN Verdichtung GmbH, 53773 Hennef Vibration plate to compact the soil
WO1999058258A1 (en) * 1998-05-08 1999-11-18 GEDIB Ingenieurbüro und Innovationsberatung GmbH Regulating device for adjusting the static moment resulting from unbalanced mass vibration generators
EP1449965A2 (en) * 2003-02-18 2004-08-25 Bomag Gmbh Actuator of vibrations for compacting soil
EP3517689A1 (en) * 2018-01-30 2019-07-31 Liebherr-Werk Nenzing GmbH Hydraulic vibrator drive and a driving and/or drilling device with a hydraulic vibrator drive

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4425905A1 (en) * 1994-07-21 1996-01-25 Bald Hubert Device and method for compensating transverse vibrations on unbalance vibrators with a predetermined vibration direction
DE19511608A1 (en) * 1995-03-30 1996-10-10 Zenith Maschf Gmbh Vibrating device for the vibrating table of a stone molding machine
DE19543910A1 (en) * 1995-11-26 1997-05-28 Gedib Ingbuero Innovation Adjustment device for an unbalance directional oscillator with adjustable centrifugal moment
DE20105427U1 (en) * 2001-03-28 2002-08-08 Josef Martin Ges.m.b.H. &amp; Co. KG, Braz Arrangement for the interchangeable attachment of a soil compactor to an excavator
NL1025763C2 (en) * 2004-03-18 2005-09-20 Presign B V Vibration assisted pile driving system, has eccentric shafts provided with driver controlled individually according to shaft rotation speed and position
EP2067533B2 (en) * 2007-12-06 2016-12-07 ABI Anlagentechnik-Baumaschinen-Industriebedarf Maschinenfabrik und Vertriebsgesellschaft mbH Vibrator for a vibratory pile driver
EP2085149B2 (en) * 2008-01-29 2021-12-22 ABI Anlagentechnik-Baumaschinen-Industriebedarf Maschinenfabrik und Vertriebsgesellschaft mbH Vibrator for a vibratory pile driver

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1989007988A1 (en) * 1988-03-03 1989-09-08 Firma Wacker-Werke Gmbh & Co. Kg Vibrator
WO1991008842A2 (en) * 1989-12-20 1991-06-27 GEDIB Ingenieurbüro und Innovationsberatung GmbH Vibration generator
DE4116647C1 (en) * 1991-05-22 1992-07-02 Hess Maschinenfabrik Gmbh & Co Kg, 5909 Burbach, De

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1989007988A1 (en) * 1988-03-03 1989-09-08 Firma Wacker-Werke Gmbh & Co. Kg Vibrator
WO1991008842A2 (en) * 1989-12-20 1991-06-27 GEDIB Ingenieurbüro und Innovationsberatung GmbH Vibration generator
DE4116647C1 (en) * 1991-05-22 1992-07-02 Hess Maschinenfabrik Gmbh & Co Kg, 5909 Burbach, De

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE29723617U1 (en) 1997-05-27 1998-11-26 AMMANN Verdichtung GmbH, 53773 Hennef Vibration plate to compact the soil
WO1999058258A1 (en) * 1998-05-08 1999-11-18 GEDIB Ingenieurbüro und Innovationsberatung GmbH Regulating device for adjusting the static moment resulting from unbalanced mass vibration generators
US6504278B1 (en) 1998-05-08 2003-01-07 Gedib Ingenieurburo Und Innovationsberatung Gmbh Regulating device for adjusting the static moment resulting from unbalanced mass vibration generators
EP1449965A2 (en) * 2003-02-18 2004-08-25 Bomag Gmbh Actuator of vibrations for compacting soil
DE10306791A1 (en) * 2003-02-18 2004-08-26 Bomag Gmbh Vibration exciter device
EP1449965A3 (en) * 2003-02-18 2005-12-28 Bomag Gmbh Actuator of vibrations for compacting soil
US7302871B2 (en) 2003-02-18 2007-12-04 Bomag Gmbh Oscillation generating device
EP3517689A1 (en) * 2018-01-30 2019-07-31 Liebherr-Werk Nenzing GmbH Hydraulic vibrator drive and a driving and/or drilling device with a hydraulic vibrator drive

Also Published As

Publication number Publication date
DE4301368A1 (en) 1994-01-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AT517170B1 (en) Method for starting a drive train
DE19920348A1 (en) Regulating device for adjusting static moment resulting from unbalanced mass vibration generators
AT514589B1 (en) Method of operating a drive train and drive train
WO1994001225A1 (en) Device for exciting vibration
WO1992020466A1 (en) Vibrator
DE6918595U (en) AUXILIARY POWER UNIT
EP2997285A1 (en) Method and device for starting a drive train
AT514281A2 (en) Method of operating a drive train and drive train
EP0506722B1 (en) Vibration generator
EP0865327B1 (en) Adjusting device for an unbalance vibrator with adjustable centrifugal moment
EP3238337B1 (en) Method for operation of a drive train
DE102014210868A1 (en) Device for power transmission and machine arrangement with it
WO2019122224A1 (en) Electromechanical system and superimposed gearing for transferring rotational energy
EP3934816B1 (en) Vibration generator and construction machine having such a vibration generator
DE4000011C2 (en) Vibration excitation device
DE102014210869A1 (en) Device for in particular power transmission
DE19752940C2 (en) Method and device for dynamic power control of a driven multi-phase synchronous machine
DE4439170A1 (en) Ram vibrator to produce harmonised vibrations
DE632876C (en) Device for speed control of commutator machines for direct and alternating current
AT523332B1 (en) Method for connecting an electrical asynchronous machine of a drive train to an electrical network
AT15388U1 (en) Drive train and method for operating a drive train
DE4301367A1 (en) Adjustable vibration drive with two unbalanced bodies e.g. for filter or conveyor - uses two AC drive motors coupled to two different AC systems, with different frequencies or phase, one of which is produced by semiconductor switch.
DE1550953A1 (en) transmission
DE2828556A1 (en) Loom controlled drive - has electric control for motor without flywheel or other mechanical controls
DE370544C (en) Method for starting and reversing power machines regulated by speed division

Legal Events

Date Code Title Description
AK Designated states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): CA FI JP US

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AT BE CH DE DK ES FR GB GR IE IT LU MC NL PT SE

DFPE Request for preliminary examination filed prior to expiration of 19th month from priority date (pct application filed before 20040101)
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
122 Ep: pct application non-entry in european phase
NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: CA