DE102004028715B3

DE102004028715B3 - Vibration exciter includes an adjusting device with switch and force action device to switch selectively between first and second device so that movable elements can be positioned in different operating positions

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Publication number: DE102004028715B3
Application number: DE200410028715
Authority: DE
Original assignee: Wacker Construction Equipment AG
Current assignee: WACKER NEUSON PRODUKTION GMBH & CO. KG, DE
Priority date: 2004-06-14
Filing date: 2004-06-14
Publication date: 2006-02-02
Anticipated expiration: 2024-06-15

Abstract

The vibration exciter having an imbalance shaft includes an adjusting device with a first guide element (1) having a first movable element (2) therein and a second movable element (3) guided in the first element. Force action devices (5,6) are provided to generate forces and a switch device (8) selectively switches between the first and second force action device so that in a first operating mode only the first device is activated, in a second operating mode only the second device is activated and in a third operating mode both the first and second devices are activated whereby the second movable element can be positioned in three different positions accordingly. In the third operating position the force acting in the first direction on the first movable element is greater than the sum of the forces acting in the second direction.

Description

Die Erfindung betrifft einen Schwingungserreger und eine Verstellvorrichtung dafür.The The invention relates to a vibration exciter and an adjusting device for this.

Schwingungserrger werden in verschiedenen Ausgestaltungen in zur Bodenverdichtung dienenden Vibrationsplatten eingesetzt. Die Vibrationsplatten weisen üblicherweise eine Obermasse auf, die unter anderem einen Antriebsmotor trägt. An der Obermasse ist eine schwingungsmäßig entkoppelte Untermasse angebracht, die einen auf einer Bodenkontaktplatte befestigten Schwingungserreger trägt.Schwingungserrger be in various configurations in for soil compaction serving vibration plates used. The vibrating plates usually have an upper mass that carries, inter alia, a drive motor. At the upper mass is a vibrationally decoupled lower mass attached, the one mounted on a ground contact plate vibration exciter wearing.

Ein derartiger Schwingungserreger ist z. B. aus der EP 0 358 744 A1 bekannt. Der Schwingungserreger weist eine erste Unwuchtwelle und eine parallel zu der ersten Unwuchtwelle angeordnete und mit dieser formschlüssig gegenläufig drehbar gekoppelte zweite Unwuchtwelle auf, wobei eine der beiden Unwuchtwellen drehend von dem in der Obermasse befindlichen Antriebsmotor angetrieben wird. Eine Phasenänderungseinrichtung, die in die formschlüssige Kopplung zwischen der ersten und der zweiten Unwuchtwelle integriert ist, dient zum Verstellen der relativen Phasenlage der beiden Unwuchtwellen.Such a vibration exciter is z. B. from the EP 0 358 744 A1 known. The vibration exciter comprises a first imbalance shaft and a second imbalance shaft, which is arranged parallel to the first imbalance shaft and coupled with the latter in a form-locking counterrotation manner, wherein one of the two imbalance shafts is rotationally driven by the drive motor located in the upper mass. A phase change device, which is integrated in the positive coupling between the first and the second imbalance shaft, serves to adjust the relative phase position of the two imbalance shafts.

Die Unwuchtwellen tragen jeweils wenigstens eine Unwuchtmasse, vorzugsweise aber auch zwei axial voneinander getrennt auf der betreffenden Unwuchtwelle angeordnete Unwuchtmassen. Wenigstens eine der Unwuchtwellen kann dabei wenigstens eine Unwuchtmasse tragen, deren Phasenlage relativ zu der sie tragenden Unwuchtwelle durch eine Verstellvorrichtung einstellbar ist. Die Verstellvorrichtung dient somit zum Einstellen und Fixieren der Relativstellung der beweglichen Unwuchtmasse zu der sie tragenden Unwuchtwelle.The Unbalance shafts each carry at least one imbalance mass, preferably but also two axially separated from each other on the imbalance shaft in question arranged imbalance masses. At least one of the unbalanced shafts can while carrying at least one imbalance mass whose relative position to the unbalance shaft carrying it by an adjusting device is adjustable. The adjusting device thus serves to adjust and fixing the relative position of the movable imbalance mass the imbalance wave carrying it.

Die Untermasse von modernen Vibrationsplatten ist extremen Belastungen, insbesondere in Form von sehr hohen Beschleunigungen ausgesetzt. Daher verbietet sich bislang beispielsweise der Einsatz von elektrischen Signalen bzw. Bauelementen für die Ansteuerung und Verstellung des Schwingungserregers, insbesondere für die Ansteuerung der oben beschriebenen Phasenänderungseinrichtung oder Verstellvorichtung. In der Praxis haben sich hydraulische Steuerungen bisher als einzige im Dauerbetrieb bewährt und ermöglichen gleichzeitig für den Bediener ein komfortables Einstellen der von ihm gewünschten Wirkung des The Lower mass of modern vibratory plates is extreme loads, especially exposed in the form of very high accelerations. Therefore So far, for example, the use of electrical systems has been banned Signals or components for the control and adjustment of the vibration exciter, in particular for the Control of the above-described phase change device or Verstellvorichtung. In practice, hydraulic controls have so far been the only ones proven in continuous operation and allow at the same time for the Operator a comfortable setting the desired by him Effect of

Die hydraulische Steuerung weist in einer einfachen Ausführungsform einen Fahrtrichtungsumschalter an der Deichsel auf, so dass der Bediener lediglich einen Hebel umlegen bzw. einen Schalter betätigen muss, wodurch die entsprechenden Steuerventile zur Verstellung des Schwingungserregers umgeschaltet werden.The hydraulic control points in a simple embodiment a direction switch on the drawbar, so that the Operator only has to move a lever or operate a switch, whereby the corresponding control valves switched to adjust the vibration exciter become.

Bei komplexeren Erregern, die z. B. eine Kurvenfahrt ermöglichen sollen, ist es erforderlich, mehrere Unwuchtmassen individuell anzusteuern und gegebenenfalls in verschiedenen Stellungen zu positionieren. Dadurch nimmt die Anzahl von Steuerleitungen zu. Als besonders problematisch erweist sich dabei die Tatsache, dass – sofern eine aufwändige Ventiltechnik in Form von Proportional- oder Wegeventilen vermieden werden soll – durch zwei Steuer-Zuleitungen bisher nur zwei feste Schaltstellungen pro Hydraulikzylinder möglich sind, wobei dementsprechend auch nur zwei Stellungen der jeweils von dem Hydraulikzylinder angesteuerten Unwuchtmasse eingestellt werden können. Der betreffende Kolben in dem jeweiligen Hydraulikzylinder lässt sich nämlich bei zwei Zuleitungen und einfachen Wegeventilen nur in seine beiden Endstellungen bewegen und dort halten.at more complex pathogens, the z. B. allow cornering should it be necessary to individually control several imbalance masses and if necessary to position in different positions. This increases the number of control lines. As particularly problematic proves to be the fact that - provided an elaborate valve technology in the form of proportional or directional valves should be avoided - by two control feeders so far only two fixed switching positions per Hydraulic cylinder possible are, and accordingly only two positions of each set by the hydraulic cylinder driven imbalance mass can be. The relevant piston in the respective hydraulic cylinder can be namely at two supply lines and simple directional valves only in its two Move end positions and hold them there.

Aus der US 3,673,926 und der FR 1 108 736 ist jeweils eine dreistufige Versteileinrichtung mit einem in einem Zylinder geführten Teleskopkolben bekannt. Dabei läuft ein innerer Kolben in einem äußeren Ringkolben, der seinerseits in dem Arbeitszylinder geführt ist. Die Kolben können beidseitig mit Druck beaufschlagt werden, sodass sich drei definierte Kolbenstellungen ergeben.From the US 3,673,926 and the FR 1 108 736 is in each case a three-stage adjusting device with a guided in a cylinder telescopic piston known. In this case, an inner piston runs in an outer annular piston, which in turn is guided in the working cylinder. The pistons can be pressurized on both sides, resulting in three defined piston positions.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Schwingungserreger mit einer Verstellvorrichtung anzugeben, bei dem ohne Erhöhung der Anzahl von hydraulischen Zuleitungen und unter Beibehaltung eines einfachen und kostengünstigen Aufbaus mehr als zwei Stellungen eingestellt und gehalten werden können, die in entsprechende Relativstellungen einer Unwuchtmasse auf einer Unwuchtwelle umgesetzt werden können.Of the Invention is based on the object with a vibration exciter specify an adjustment in which without increasing the Number of hydraulic supply lines and maintaining one simple and inexpensive Build up more than two positions to be set and held can, in corresponding relative positions of an imbalance mass on a Imbalance wave can be implemented.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Schwingungserreger nach Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterentwicklungen der Erfindung sind den abhängigen Ansprüchen zu entnehmen.The Task is achieved by a vibration generator solved according to claim 1. Advantageous further developments of the invention are dependent claims refer to.

Eine Verstellvorrichtung in einem erfindungsgemäßen Schwingungserreger weist ein feststehendes Führungselement, ein in dem feststehenden Führungselement geführtes erstes bewegliches Element und ein in dem ersten beweglichen Element geführtes zweites bewegliches Element auf. Weiterhin ist eine erste Kraftwirkungseinrichtung zum Erzeu gen einer in einer ersten Richtung gegen das erste bewegliche Element wirkenden Kraft und einer in der ersten Richtung gegen das zweite bewegliche Element wirkenden Kraft vorgesehen. Außerdem ist eine zweite Kraftwirkungseinrichtung zum Erzeugen einer entgegengesetzt zu der ersten Richtung in einer zweiten Richtung gegen das zweite bewegliche Element wirkenden Kraft vorgesehen. Als Kräfte werden hierbei auch in die erste oder zweite Richtung gerichtete Kraftkomponenten von anders gerichteten Kräften angesehen. Eine Schalteinrichtung dient zum wahlweisen Aktivieren der ersten und der zweiten Kraftwirkungseinrichtung derart, dass drei Betriebsarten schaltbar sind, nämlich eine erste Betriebsart, in der nur die erste Kraftwirkungseinrichtung aktiviert wird, eine zweite Betriebsart, in der nur die zweite Kraftwirkungseinrichtung aktiviert wird und eine dritte Betriebsart, in der sowohl die erste als auch die zweite Kraftwirkungseinrichtung aktiviert werden. Das zweite bewegliche Element ist in der ersten Betriebsart in einer ersten Stellung, in der zweiten Betriebsart in einer zweiten Stellung und in der dritten Betriebsart in einer dritten Stellung positionierbar, die vorzugsweise zwischen der ersten und der zweiten Stellung liegt.An adjusting device in a vibration exciter according to the invention has a fixed guide element, a first movable element guided in the stationary guide element and a second movable element guided in the first movable element. Furthermore, a first force acting device for Erzeu conditions of acting in a first direction against the first movable member and a force acting in the first direction against the second movable member force is provided. In addition, a second force acting device for generating a provided opposite to the first direction in a second direction against the second movable member acting force. As forces are also considered in the first or second direction force components of differently directed forces. A switching device is used to selectively activate the first and the second force acting device such that three modes are switchable, namely a first mode in which only the first force acting device is activated, a second mode in which only the second force acting device is activated and a third mode in which both the first and the second force acting device are activated. The second movable element is positionable in a first position in the first mode, in a second position in the second mode, and in a third position in the third mode, preferably between the first and second positions.

Das zweite bewegliche Element ist somit z. B. linear oder auf einer Kurvenbahn beweglich und in drei verschiedenen Stellungen fixierbar. Die Stellungen des zweiten beweglichen Elements können in bekannter Weise, z. B. über eine Drallhülse, auf eine Unwuchtmasse übertragen werden und diese somit relativ zu einer sie tragenden Unwuchtwelle verdrehen.The second movable element is thus z. B. linear or on one Curved track movable and fixable in three different positions. The positions of the second movable element can in known Way, z. B. over a swirl sleeve, transferred to an imbalance mass and thus these relative to a unbalance shaft carrying them twist.

Die erste und die zweite Kraftwirkungseinrichtung entsprechen beispielsweise jeweils einer Hydraulikleitung mit angeschlossener Hydraulikkammer, die Hydraulikfluid zu den beweglichen Elementen zuführen. Das bedeutet, dass mit lediglich zwei Hydraulikleitungen (Steuerleitungen) drei verschiedene Stellungen des zweiten beweglichen Elements und damit auch der daran gekoppelten Unwuchtmasse zuverlässig erreicht werden können.The first and second force acting means correspond for example one hydraulic line with connected hydraulic chamber, Feed the hydraulic fluid to the moving elements. The means that with only two hydraulic lines (control lines) three different positions of the second movable element and so that the coupled unbalanced mass achieved reliably can be.

Das der Erfindung zugrunde liegende Prinzip besteht in der Bildung von Kraftdifferenzen von mindestens zwei krafterzeugenden Eingangsgrößen. In der ersten und in der zweiten Betriebsart ist jeweils nur eine der beiden Kraftwirkungseinrichtungen aktiviert, so dass die über Anschläge definierten Endstellungen der beweglichen Elemente erreicht werden. In der dritten Betriebsart hingegen wirken die von den Kraftwirkungseinrichtungen erzeugten Kräfte gegeneinander, wobei sich durch Verschieben der beiden beweglichen Elemente gegen entspre chende Anschläge ein stabiles Kräftegleichgewicht einstellt, das die dritte Stellung des zweiten beweglichen Elements sicherstellt.The The principle underlying the invention consists in the formation of Force differences of at least two force-generating input variables. In the first and in the second mode is only one of the two Force acting devices activated so that the defined via stops End positions of the movable elements can be achieved. In the third Operating mode, however, act of the force acting devices generated forces against each other, being moved by moving the two Elements against corre sponding stops a stable balance of power adjusting that ensures the third position of the second movable element.

Vorteilhafterweise ist in der dritten Betriebsart die in der ersten Richtung gegen das zweite bewegliche Element wirkende Kraft kleiner als die in der zweiten Richtung gegen das zweite bewegliche Element wirkende Kraft. Dadurch wird in der dritten Betriebsart erreicht, dass das zweite bewegliche Element in der zweiten Richtung verschoben wird, weil die in der zweiten Richtung wirkende Kraft größer ist.advantageously, is in the third mode in the first direction against the second movable element acting force smaller than that in the second direction acting against the second movable member Force. This is achieved in the third mode, that the second movable element is moved in the second direction, because the force acting in the second direction is greater.

Die unterschiedlichen Beträge der wirkenden Kräfte lassen sich bei einer hydraulisch aufgebauten Verstellvorrichtung in einfacher Weise dadurch erreichen, dass die Angriffsflächen, an denen das unter Druck stehende Hydraulikfluid auf die jeweiligen beweglichen Elemente einwirken kann, unterschiedlich groß dimensioniert sind. Je größer demnach eine Angriffsfläche ist, desto größer ist die auf das betreffende Element wirkende Kraft.The different amounts the acting forces can be with a hydraulic adjustment device in a simple way achieve that the attack surfaces, at which the pressurized hydraulic fluid to the respective movable elements can act differently sized are. The bigger accordingly an attack surface is, the bigger it is the force acting on the element concerned.

Bei einer besonders vorteilhaften Weiterentwicklung der Erfindung dient die zweite Kraftwirkungseinrichtung zusätzlich zum Erzeugen einer in der zweiten Richtung gegen das erste bewegliche Element wirkenden Kraft. Weiterhin ist in der dritten Betriebsart die in der ersten Richtung gegen das erste bewegliche Element wirkende Kraft größer als die in der zweiten Richtung gegen das erste bewegliche Element wirkende Kraft. Dementsprechend wird in der dritten Betriebsart das erste bewegliche Element in die erste Richtung verschoben.at a particularly advantageous development of the invention is used the second force acting device in addition to generating a in the second direction against the first movable member acting force. Furthermore, in the third mode, the one in the first direction force acting against the first movable element greater than acting in the second direction against the first movable member Force. Accordingly, in the third mode, the first moving element moved in the first direction.

Insgesamt bedeutet dies bei dieser Ausführungsform, dass in der dritten Betriebsart das erste bewegliche Element in die erste Richtung und das zweite bewegliche Element entgegengesetzt in die zweite Richtung verschoben wird. Durch geeignete Anordnung von jeweiligen Anschlägen, mit denen das zweite bewegliche Element gegenüber dem ersten beweglichen Element anschlägt und dieses wiederum gegenüber dem feststehenden Führungselement zur Anlage kommt, lässt sich in der dritten Betriebsart eine Stellung fixieren, die als dritte Stellung auf die zugeordnete Unwuchtmasse übertragen werden kann.All in all this means in this embodiment, in the third mode, the first movable element in the first direction and the second movable element opposite is moved in the second direction. By suitable arrangement of respective attacks, with which the second movable element opposite the first movable Element strikes and this in turn opposite the fixed guide element comes to rest, leaves to fix in the third mode, a position that as transferred third position on the associated imbalance mass can be.

Wenn die Verstellvorrichtung nach hydraulischem Prinzip arbeiten soll, ist es besonders vorteilhaft, wenn das Führungselement eine Kolbenführung aufweist, in der ein als erstes bewegliches Element dienender erster Kolben beweglich ist.If the adjusting device should work according to the hydraulic principle, it is particularly advantageous if the guide element has a piston guide, in the first piston serving as a first movable element is mobile.

In dem ersten Kolben ist ein als zweites bewegliches Element dienender zweiter Kolben beweglich geführt. Die erste Kraftwirkungseinrichtung weist eine erste Hydraulikkammer auf, während die zweite Kraftwirkungseinrichtung eine zweite Hydraulikkammer aufweist, wobei die beiden Hydraulikkammern jeweils an unter Druck stehendes Hydraulikfluid anschließbar sind. Die Steuerung des Drucks in den Hydraulikkammern erfolgt durch die Schalteinrichtung, die als Hydraulik-Wegeventil ausgestaltet ist.In the first piston is a serving as a second movable member second piston movably guided. The first force acting device has a first hydraulic chamber on, while the second force acting device a second hydraulic chamber has, wherein the two hydraulic chambers in each case under pressure standing hydraulic fluid can be connected. The control of the Pressure in the hydraulic chambers takes place through the switching device, the is designed as a hydraulic directional control valve.

In der ersten und der zweiten Betriebsart sind nur jeweils die erste und die zweite Hydraulikkammer mit Hydraulikdruck versorgt, während in der dritten Betriebsart sowohl die erste als auch die zweite Hydraulikkammer Hydraulikdruck empfangen.In the first and second modes, only the first and second hydraulic chambers are supplied with hydraulic pressure while in the first and second hydraulic modes third mode, both the first and the second hydraulic chamber receive hydraulic pressure.

Durch den Druck in den Hydraulikkammern werden die sich an die Hydraulikkammern anschließenden Kolben in jeweils durch Anschläge klar definierte Stellungen bewegt.By the pressure in the hydraulic chambers will affect the hydraulic chambers subsequent Pistons in each case by stops moves clearly defined positions.

Zu diesem Zweck ist bei einer bevorzugten Ausführungsform an dem Führungselement ein erster Anschlag vorgesehen, zum Begrenzen einer Bewegen des ersten beweglichen Elements in die erste Richtung. Weiterhin ist an dem ersten beweglichen Element ein zweiter Anschlag vorgesehen, zum Begrenzen einer Bewegung des zweiten beweglichen Elements in die zweite Richtung.To this purpose is in a preferred embodiment of the guide element a first stop provided to limit movement of the first moving element in the first direction. Furthermore is a second stop is provided on the first movable element, for limiting movement of the second movable member in the second direction.

Bei der oben erläuterten dritten Betriebsart wird auf das erste bewegliche Element eine Kraft in die erste Richtung aufgebracht, wodurch das erste bewegliche Element gegen den ersten Anschlag verschoben wird. Auf das zweite bewegliche Element hingegen wird eine Kraft in die entgegengesetzte zweite Richtung ausgeübt, so dass das zweite bewegliche Element gegen den zweiten Anschlag verschoben wird und somit durch das erste bewegliche Element in definierter Stellung gehalten wird.at the above explained third mode is a force on the first movable element applied in the first direction, whereby the first movable Element is moved against the first stop. On the second movable element, however, will be a force in the opposite second Direction, so that the second moving element against the second stop is moved and thus by the first moving element in defined position is held.

Weiterhin kann an dem Führungselement ein dritter Anschlag vorgesehen sein, zum Begrenzen einer Bewegung des ersten beweglichen Elements in der zweiten Richtung. Dadurch wird das erste bewegliche Element in der zweiten Betriebsart, bei der nur Kräfte in die zweite Richtung wirken, gegen den dritten Anschlag verschoben.Farther can on the guide element a third stop may be provided to limit movement of the first movable element in the second direction. Thereby is the first movable element in the second mode, at the only forces act in the second direction, moved against the third stop.

Bei einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist an dem ersten beweglichen Element ein vierter Anschlag vorgesehen, zum Begrenzen einer Bewegung des zweiten beweglichen Elements in die erste Richtung. Damit besteht für das zweite bewegliche Element ein Anschlag, wenn das zweite bewegliche Element in der ersten Betriebsart in die erste Richtung verschoben wird.at Another embodiment of the invention is movable on the first Element provided a fourth stop, to limit a movement of the second movable member in the first direction. That exists for the second movable element a stop when the second moving Element in the first mode shifted in the first direction becomes.

Bei einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist das zweite bewegliche Element eine aus mehreren Einzelelementen zusammengebaute Baugruppe. Dadurch wird es ermöglicht, an dem zweiten beweglichen Element weitere Einrichtungen vorzusehen, mit denen z. B. die Linearbewegung des zweiten beweglichen Elements auf die zugehörige Unwuchtmasse übertragen werden kann. Weiterhin ermöglicht der zusammengebaute Aufbau des zweiten beweglichen Elements, die beiden Kraftwirkungseinrichtungen, z. B. die beiden Hydraulikkammern, räumlich entfernt voneinander aufzubauen. So ist es z. B. möglich, das zweite bewegliche Element soweit zu erstrecken, dass die beiden Hydraulikkammern außen an der Verstellvorrichtung vorgesehen werden, und sämtliche Bauelemente z. B. des von der Verstellvorrichtung angesteuerten Schwingungserregers zwischen den beiden Hydraulikkammern Platz finden.at a particularly advantageous embodiment of the invention is second movable element one assembled from several individual elements Assembly. This makes it possible to provide further means on the second movable element, with those z. B. the linear movement of the second movable element on the associated Transfer imbalance mass can be. Furthermore possible the assembled structure of the second movable element, the two force acting devices, z. B. the two hydraulic chambers, spatial away from each other. So it is z. B. possible, the second movable element to extend so far that the two Hydraulic chambers outside be provided on the adjusting device, and all Components z. B. of the driven by the adjustment vibrator find space between the two hydraulic chambers.

Dementsprechend kann das zweite bewegliche Element zusätzlich zu der Führung in dem ersten beweglichen Element auch noch in einer zusätzlichen Führungseinrichtung geführt werden. Auch das erste bewegliche Element kann außer in dem feststehenden Führungselement noch in einer zusätzlichen Führungseinrichtung geführt werden. Die zusätzliche Führung wird insbesondere dann erforderlich sein, wenn das erste oder das zweite bewegliche Element eine gewisse Baulänge überschreiten.Accordingly can be the second moving element in addition to the guide in the first moving element also in an additional guide means guided become. Also, the first movable element except in the fixed guide element still in an additional guide device guided become. The extra guide will be particularly necessary if the first or the second movable element exceed a certain length.

Diese und weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung werden nachfolgend anhand von Beispielen unter Zuhilfenahme der Figuren näher erläutert. Es zeigen:These and other advantages and features of the invention will become apparent below explained in more detail by way of examples with the aid of the figures. It demonstrate:

1 einen schematischen Aufbau einer erfindungsgemäßen hydraulischen Verstellvorrichtung in der ersten Betriebsart; 1 a schematic structure of a hydraulic adjusting device according to the invention in the first mode;

2 die Verstellvorrichtung von 1 in einer zweiten Betriebsart; 2 the adjustment of 1 in a second mode;

3 die Verstellvorrichtung von 1 in einer dritten Betriebsart; 3 the adjustment of 1 in a third mode;

4 eine schematische Perspektivdarstellung einer erfindungsgemäßen, mechanisch aufgebauten Verstellvorrichtung in der ersten Betriebsart; 4 a schematic perspective view of a mechanically constructed adjusting device according to the invention in the first mode;

5 die Verstellvorrichtung von 4 in der zweiten Betriebsart; 5 the adjustment of 4 in the second mode;

6 die Verstellvorrichtung von 4 in der dritten Betriebsart; 6 the adjustment of 4 in the third mode;

7 einen Schnitt durch einen Schwingungserreger mit einer hydraulisch wirkenden, erfindungsgemäßen Verstellvorrichtung in der ersten Betriebsart; 7 a section through a vibration exciter with a hydraulically acting, inventive adjustment in the first mode;

8 einen Ausschnitt des Schwingungserregers von 7 in der zweiten Betriebsart; und 8th a section of the vibrator of 7 in the second mode; and

9 einen Ausschnitt des Schwingungserregers von 7 in der dritten Betriebsart. 9 a section of the vibrator of 7 in the third mode.

Die 1 bis 3 zeigen schematisch den Aufbau einer erfindungsgemäßen Verstellvorrichtung, die nach hydraulischem Prinzip arbeitet. In 1 ist die erste Betriebsart dargestellt, während die 2 die zweite Betriebsart und 3 die dritte Betriebsart zeigt.The 1 to 3 show schematically the structure of an adjusting device according to the invention, which operates on the hydraulic principle. In 1 is the first mode shown while the 2 the second mode and 3 the third mode shows.

In einem feststehenden Führungselement 1 ist ein als erstes bewegliches Element dienender erster Kolben 2 axial beweglich geführt. Der erste Kolben 2 ist hohl ausgestaltet und führt in seinem Inneren einen als zweites bewegliches Element dienenden zweiten Kolben 3, an dem eine die Verstellvorrichtung verlassende Kolbenstange 4 angebracht ist.In a fixed guide element 1 is a first piston serving as a first movable element 2 guided axially movable. The first piston 2 is hollow and carries in its interior serving as a second movable member second piston 3 , on which an adjusting device leaving the piston rod 4 is appropriate.

Auf der der Kolbenstange 4 zugewandten Seite der Kolben 2, 3 ist eine erste Hydraulikkammer 5 vorgesehen, während auf der gegenüberliegenden Seite eine zweite Hydraulikkammer 6 angeordnet ist. Die erste Hydraulikkammer 5 ist Bestandteil einer ersten Kraftwirkungseinrichtung, während die zweite Hydraulikkammer 6 Bestandteil einer zweiten Kraftwirkungseinrichtung ist.On the piston rod 4 facing side of the piston 2 . 3 is a first hydraulic chamber 5 provided, while on the opposite side a second hydraulic chamber 6 is arranged. The first hydraulic chamber 5 is part of a first force acting device, while the second hydraulic chamber 6 Part of a second force acting device.

Wie unmittelbar erkennbar, werden bei einer Befüllung der ersten Hydraulikkammer 5 mit unter Druck stehendem Hydraulikfluid Kräfte gegen den ersten Kolben 2 und den zweiten Kolben 3 in einer ersten Richtung A erzeugt. Wenn hingegen die zweite Hydraulikkammer 6 mit Druckfluid befüllt wird, wirken Kräfte auf den ersten Kolben 2 und den zweiten Kolben 3 in einer zu der ersten Richtung A entgegengesetzten zweiten Richtung B. Der Druck in den Hydraulikkammern 5, 6 kann identisch oder unterschiedlich sein.As can be seen immediately, when filling the first hydraulic chamber 5 with pressurized hydraulic fluid forces against the first piston 2 and the second piston 3 generated in a first direction A. If, however, the second hydraulic chamber 6 is filled with pressurized fluid, forces acting on the first piston 2 and the second piston 3 in a second direction B opposite the first direction A. The pressure in the hydraulic chambers 5 . 6 can be the same or different.

Das Hydraulikfluid wird von einer Hydraulikpumpe 7 zu einem als Schalteinrichtung dienenden Wegeventil 8 (in diesem Beispiel einem 4/3-Wegeventil) gefördert, von wo aus das Hydraulikfluid in der jeweils gewünschten Weise über eine erste Steuerleitung 9 der ersten Hydraulikkammer 5 oder über eine zweite Steuerleitung 10 der zweiten Hydraulikkammer 6 zugeführt wird. Druckloses Hydraulikfluid kann über einen Rücklauf 11 zu einem Hydraulikvorrat 12 zurückströmen, aus dem die Hydraulikpumpe 7 wiederum fördern kann.The hydraulic fluid is supplied by a hydraulic pump 7 to a directional control valve serving as a switching device 8th (In this example, a 4/3-way valve) promoted, from where the hydraulic fluid in the desired manner via a first control line 9 the first hydraulic chamber 5 or via a second control line 10 the second hydraulic chamber 6 is supplied. Pressure-free hydraulic fluid can via a return 11 to a hydraulic supply 12 flow back from which the hydraulic pump 7 in turn can promote.

Weiterhin ist an dem Führungselement 1 ein erster Anschlag 13 vorgesehen, gegen den der erste Kolben 2 bewegt wird, wenn auf ihn eine Kraft in der ersten Richtung A wirkt (1, 3).Furthermore, on the guide element 1 a first stop 13 provided, against which the first piston 2 is moved when it acts on a force in the first direction A ( 1 . 3 ).

Der erste Kolben 2 wiederum trägt einen zweiten Anschlag 14, gegen den der zweite Kolben 3 gedrückt wird, wenn auf ihn eine Kraft in der zweiten Richtung B wirkt (2, 3).The first piston 2 again carries a second stop 14 , against which the second piston 3 is pressed when a force acts on it in the second direction B ( 2 . 3 ).

An dem Führungselement 1 ist weiterhin ein dritter Anschlag 15 vorgesehen, zum Begrenzen einer Bewegung des ersten Kolbens 2 in der zweiten Richtung B (2).On the guide element 1 is still a third stop 15 provided for limiting a movement of the first piston 2 in the second direction B ( 2 ).

Entsprechend ist an dem ersten Kolben 2 ein vierter Anschlag 16 ausgebildet, gegen den der zweite Kolben 3 bei einer Bewegung in der ersten Richtung A anschlägt (1).Accordingly, on the first piston 2 a fourth stop 16 formed, against which the second piston 3 when moving in the first direction A strikes ( 1 ).

In 1 wird die erste Betriebsart der erfindungsgemäßen Verstellvorrichtung gezeigt, bei der die erste Hydraulikkammer 5 mit unter Druck stehendem Hydraulikfluid versorgt wird, während die zweite Hydraulikkammer 6 drucklos geschaltet ist. Das Wegeventil 8 befindet sich in entsprechender Stellung.In 1 the first mode of operation of the adjusting device according to the invention is shown, in which the first hydraulic chamber 5 is supplied with pressurized hydraulic fluid while the second hydraulic chamber 6 is depressurized. The directional valve 8th is in the appropriate position.

Durch den Druck in der ersten Hydraulikkammer 5 wirkt eine Kraft auf den ersten Kolben 2 in der ersten Richtung A. Dementsprechend schlägt der erste Kolben 2 an den ersten Anschlag 13 an.By the pressure in the first hydraulic chamber 5 a force acts on the first piston 2 in the first direction A. Accordingly, the first piston strikes 2 to the first stop 13 at.

Weiterhin wirkt eine Kraft auf den zweiten Kolben 3 in der ersten Richtung A, so dass dieser gegen den vierten Anschlag 16 bewegt wird. Der zweite Kolben 3 nimmt mit der Kolbenstange 4 somit seine erste Stellung ein.Furthermore, a force acts on the second piston 3 in the first direction A, so that this against the fourth stop 16 is moved. The second piston 3 takes with the piston rod 4 thus his first position.

2 zeigt die Verstellvorrichtung in der zweiten Betriebsart, wo die zweite Hydraulikkammer 6 mit Druck beaufschlagt wird, während die erste Hydraulikkammer 5 drucklos geschaltet ist. Das Wegeventil 8 befindet sich in entsprechender Stellung. 2 shows the adjusting device in the second mode, where the second hydraulic chamber 6 is pressurized while the first hydraulic chamber 5 is depressurized. The directional valve 8th is in the appropriate position.

Der erste Kolben 2 wird in der ersten Richtung A gegen den dritten Anschlag 15 gedrückt, während der zweite Kolben 3 von dem zweiten Anschlag 14 gehalten wird.The first piston 2 becomes in the first direction A against the third stop 15 pressed while the second piston 3 from the second stop 14 is held.

Der zweite Kolben 3 und die Kolbenstange 4 befinden sich jetzt in der zweiten Stellung.The second piston 3 and the piston rod 4 are now in the second position.

In 3 wird die dritte Betriebsart gezeigt, bei der die beiden Hydraulikkammern 5, 6 gleichermaßen mit Hydraulikdruck beaufschlagt werden.In 3 the third mode is shown, in which the two hydraulic chambers 5 . 6 be subjected equally to hydraulic pressure.

Die der ersten Hydraulikkammer 5 zugewandte Stirnseite des ersten Kolbens 2 weist eine größere Fläche auf, als die gegenüberliegende, der zweiten Hydraulikkammer 6 zugewandte Stirnseite. Dementsprechend wirkt in der Resultierenden eine Kraft auf den ersten Kolben 2 in der ersten Richtung A, so dass der erste Kolben 2 gegen den ersten Anschlag 13 gedrückt wird.The first hydraulic chamber 5 facing end face of the first piston 2 has a larger area than the opposite, the second hydraulic chamber 6 facing end face. Accordingly, a force acts on the first piston in the resultant 2 in the first direction A, leaving the first piston 2 against the first stop 13 is pressed.

Bei dem zweiten Kolben 3 sind die Verhältnisse umgekehrt: Hier ist die der zweiten Hydraulikkammer 6 zugewandte, wirksame Stirnfläche größer als die gegenüberliegende, zu der ersten Hydraulikkammer 5 zugewandte Stirnfläche, weil diese durch die dort abstehende Kolbenstange 4 eine Minderung erfährt. Dementsprechend wird der zweite Kolben 3 zusammen mit der Kolbenstange 4 in die zweite Richtung B gegen den zweiten Anschlag 14 verschoben.At the second piston 3 the conditions are reversed: Here is the second hydraulic chamber 6 facing, effective end face larger than the opposite, to the first hydraulic chamber 5 facing end face, because this by the projecting piston rod there 4 undergoes a reduction. Accordingly, the second piston 3 together with the piston rod 4 in the second direction B against the second stop 14 postponed.

Da jedoch die Verhältnisse der Stirnflächen an dem ersten Kolben 2 und dem zweiten Kolben 3 entsprechend aufeinander abgestimmt sind, reicht die von dem zweiten Kolben 3 über den zweiten Anschlag 14 auf den ersten Kolben 2 aufgebrachte Kraft nicht aus, den ersten Kolben 2 von dem ersten Anschlag 13 abzuheben. Dementsprechend stellt sich die in 3 gezeigte Stellung ein, die für den zweiten Kolben 3 und die Kolbenstange 4 als "dritte Stellung" bezeichnet wird.However, since the ratios of the end faces on the first piston 2 and the second piston 3 are matched to each other, ranging from the second piston 3 over the second blow 14 on the first piston 2 not applied force, the first piston 2 from the first stop 13 withdraw. Accordingly, the in 3 shown position, which for the second piston 3 and the piston rod 4 is referred to as a "third position".

Die dritte Stellung des zweiten Kolbens 3 befindet sich demnach zwischen der in 1 gezeigten ersten Stellung und der in 2 gezeigten zweiten Stellung. Obwohl also lediglich zwei Steuerleitungen 9, 10 vorhanden sind, ist es möglich, den zweiten Kolben 3 und die Kolbenstange 4 in drei Stellungen präzise zu positionieren. Die Stellungen können entsprechend in einer später noch erläuterten Weise auf die Stellung einer zugeordneten Unwuchtmasse in einem Schwingungserreger übertragen werden.The third position of the second piston 3 is therefore located between the in 1 shown first position and the in 2 shown second position. So although only two control lines 9 . 10 are present, it is possible the second piston 3 and the piston rod 4 precise positioning in three positions. The positions can be correspondingly transmitted in a manner explained later on the position of an associated imbalance mass in a vibration exciter.

Die 4 bis 6 zeigen schematisch eine andere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Verstellvorrichtung, die nach einem rein mechanischen Prinzip arbeitet. Sofern gleiche Wirkelemente wie bei der oben beschriebenen hydraulischen Ausführungsform gemäß den 1 bis 3 verwendet werden, werden zur Vereinfachung auch gleiche Bezugszeichen eingesetzt.The 4 to 6 show schematically another embodiment of the adjusting device according to the invention, which operates on a purely mechanical principle. If the same active elements as in the above-described hydraulic embodiment according to the 1 to 3 are used, the same reference numerals are used for simplicity.

Dementsprechend zeigen die 4 bis 6 ebenfalls ein Führungselement 1, einen ersten Kolben 2 und einen in dem ersten Kolben 2 beweglichen zweiten Kolben 3.Accordingly, the show 4 to 6 also a guide element 1 , a first piston 2 and one in the first piston 2 movable second piston 3 ,

An dem ersten Kolben 2 ist ein erster Zapfen 17 starr befestigt. An dem zweiten Kolben 3 sind ein zweiter Zapfen 18 und ein dritter Zapfen 19 ebenfalls starr angebracht.At the first piston 2 is a first cone 17 rigidly attached. On the second piston 3 are a second pin 18 and a third pin 19 also rigidly attached.

Als Bestandteil einer ersten Kraftwirkungseinrichtung ist ein erster Hebel 20 vorgesehen, der an einem ersten Lager 21 schwenkbar gehalten ist. Dementsprechend ist als zur zweiten Kraftwirkungseinrichtung zugehörig ein zweiter Hebel 22 an einem zweiten Lager 23 schwenkbar befestigt.As part of a first force acting device is a first lever 20 provided at a first camp 21 is held pivotally. Accordingly, as belonging to the second force acting device, a second lever 22 at a second camp 23 hinged.

In dem ersten Hebel 20 sind Ausnehmungen 24 vorgesehen, die von dem ersten Zapfen 17 und dem zweiten Zapfen 18 durchdrungen sind. Im zweiten Hebel 22 wiederum ist eine Ausnehmung 25 ausgebildet, in die der dritte Zapfen 19 eingreift.In the first lever 20 are recesses 24 provided by the first pin 17 and the second pin 18 are permeated. In the second lever 22 in turn is a recess 25 formed, in which the third pin 19 intervenes.

Wie in den Figuren erkennbar, ist der erste Zapfen 17 von dem ersten Lager 21 um den Betrag c beabstandet, während der zweite Zapfen 18 einen Abstand a zu dem ersten Lager 21 hat. Der dritte Zapfen 19 ist mit einem Abstand b von dem zweiten Lager 23 entfernt.As can be seen in the figures, the first pin is 17 from the first camp 21 spaced by the amount c, while the second pin 18 a distance a to the first bearing 21 Has. The third pin 19 is at a distance b from the second bearing 23 away.

In 4 ist weiterhin eine in die erste Richtung A wirkende Kraft F1 eingezeichnet, die seitlich gegen den ersten Hebel 20 drückt. Dieser Zustand entspricht der oben bereits erläuterten ersten Betriebsart. Dementsprechend werden der erste Zapfen 17 und der zweite Zapfen 18 in Richtung A verschoben und führen somit auch den ersten Kolben 2 und den zweiten Kolben 3 in die entsprechende Stellung.In 4 Furthermore, a force F1 acting in the first direction A is drawn laterally against the first lever 20 suppressed. This state corresponds to the first mode of operation already explained above. Accordingly, the first pin 17 and the second pin 18 shifted in the direction of A and thus also lead the first piston 2 and the second piston 3 in the appropriate position.

In 5 wird die zweite Betriebsart dargestellt, bei der eine Kraft F2 in die zweite Richtung B gegen den zweiten Hebel 22 wirkt, so dass über den dritten Zapfen 19 der zweite Kolben 3 in die zweite Richtung B verschoben wird. Über den zweiten Anschlag 14 nimmt der zweite Kolben 3 den ersten Kolben 2 mit und drückt ihn gegen den dritten Anschlag 15. Dadurch wird die zweite Betriebsart erreicht.In 5 the second mode is shown, in which a force F2 in the second direction B against the second lever 22 works, so over the third pin 19 the second piston 3 is moved in the second direction B. About the second stop 14 takes the second piston 3 the first piston 2 with and presses him against the third stop 15 , This achieves the second operating mode.

In 6 wird die dritte Betriebsart dargestellt, bei der die Kräfte F1 und F2 entgegengesetzt wirken. Vorzugsweise sind die Kräfte F1 und F2 betragsmäßig gleich groß. Sofern sie unterschiedliche Beträge aufweisen, müssen die Hebel 20, 22 entsprechend unterschiedlich dimensioniert werden.In 6 the third mode is shown, in which the forces F1 and F2 act in opposite directions. Preferably, the forces F1 and F2 are equal in magnitude. If they have different amounts, the levers 20 . 22 be dimensioned accordingly different.

Die Einleitung der Kräfte F1 und F2 kann z. B. mit Hilfe eines Bowden-Zugs erfolgen. Dabei kann zunächst von einem Bedienteil an der Deichsel einer Vibrationsplatte ein einzelner, vom Bediener betätigbarer Bowden-Zug abgehen, dessen Wirkung über ein zwischengeschaltetes Schiebeglied auf zwei Bowden-Züge verteilt wird, die dann jeweils eine der Kräfte F1 oder F2 auf die Hebel 20, 22 übertragen.The initiation of the forces F1 and F2 can z. B. done with the help of a Bowden train. In this case, initially from a control panel on the drawbar of a vibration plate, a single, operable by the operator Bowden train, whose effect is distributed via an intermediate sliding member on two Bowden trains, which then each one of the forces F1 or F2 on the lever 20 . 22 transfer.

Aufgrund der Hebelverhältnisse wirken auf die beiden Kolben 2, 3 unterschiedlich grolle Kräfte. So beträgt die an dem Zapfen 17 durch den ersten Hebel 20 aufgebrachte Kraft F1 × 1/c. Die an dem Zapfen 18 angreifende Kraft hat den Wert F1 × 1/a, während auf der gegenüberliegenden Seite die Kraft F2 × 1/b angreift.Due to the leverage ratios act on the two pistons 2 . 3 different forces. So that is the pin 17 through the first lever 20 applied force F1 × 1 / c. The at the pin 18 force applied has the value F1 × 1 / a, while on the opposite side the force F2 × 1 / b attacks.

Durch entsprechende Dimensionierung wird erreicht, dass die am ersten Kolben 2 über den Zapfen 17 in die erste Richtung A wirkende Kraft am größten ist, so dass sich in der dritten Betriebsart die in 6 gezeigte Stellung einstellt.By appropriate dimensioning is achieved that on the first piston 2 over the cone 17 In the first direction A acting force is greatest, so that in the third mode, the in 6 position shown.

Die 7 bis 8 zeigen eine dritte Ausführungsform der Erfindung, bei der eine erfindungsgemäße Verstellvorrichtung in einen Schwingungserreger eingebaut ist. Der Schwingungserreger wird z. B. in einer Rüttel- bzw. Vibrationsplatte zur Bodenverdichtung eingesetzt.The 7 to 8th show a third embodiment of the invention, in which an adjusting device according to the invention is incorporated in a vibration exciter. The vibrator is z. B. used in a vibrating or vibrating plate for soil compaction.

Nachdem derartige Schwingungserreger bereits bekannt sind, beschränkt sich die nachfolgende Beschreibung nur auf die wesentlichen Funktionen und die Erläuterung der Verstellvorrichtung.After this Such vibration exciters are already known, is limited the following description only to the essential functions and the explanation the adjusting device.

Parallel zu einer von einem Antrieb 30 angetriebenen ersten Unwuchtwelle 31 ist eine zweite Unwuchtwelle 32 angeordnet. Die erste und die zweite Unwuchtwelle 31, 32 sind miteinander formschlüssig gegenläufig drehbar über zwei Zahnräder 33 und 34 gekoppelt. In der ersten Unwuchtwelle 31 und dem zugehörigen Zahnrad 33 ist eine an sich bekannte Phasenänderungseinrichtung eingebaut, mit deren Hilfe die Phasenlage der ersten Unwuchtwelle 31 zur zweiten Unwuchtwelle 32 verstellt werden kann.Parallel to one of a drive 30 driven first unbalance shaft 31 is a second imbalance wave 32 arranged. The first and the second unbalanced shaft 31 . 32 are positively against each other in opposite directions rotatable about two gears 33 and 34 coupled. In the first imbalance wave 31 and the associated gear 33 a phase change device known per se is installed, with the aid of which the phase position of the first imbalance shaft 31 to the second imbalance wave 32 can be adjusted.

Bei einer nicht dargestellten Variante sind die Unwuchtwellen koaxial zueinander angeordnet.at a variant, not shown, the unbalanced shafts are coaxial arranged to each other.

Auf der ersten Unwuchtwelle sind zwei Unwuchtmassen 35 fest angebracht, während auf der zweiten Unwuchtwelle 32 zwei Unwuchtmassen 36, 37 gehalten sind, die relativ zu der zweiten Unwuchtwelle 32 über die nachfolgend erläuterte erfindungsgemäße Verstellvorrichtung verdreht werden können. Auf diese Weise kann die Gesamtwirkung des Schwingungserregers verändert werden. Insbesondere kann die Richtung einer sich bei Drehung der beiden Unwuchtwellen 31, 32 ergebenden Resultierenden verstellt werden.On the first imbalance shaft are two imbalance masses 35 firmly attached while on the second imbalance shaft 32 two imbalance masses 36 . 37 are held relative to the second unbalanced shaft 32 can be rotated over the adjusting device according to the invention explained below. In this way, the overall effect of the vibration exciter can be changed. In particular, the direction of a rotation of the two unbalanced shafts 31 . 32 resulting resultant be adjusted.

Nachdem aber auf der zweiten Unwuchtwelle 32 zwei verstellbare Unwuchtmassen 36, 37 angeordnet sind, ist es darüber hinaus möglich, ein Giermoment um eine Hochachse des Schwingungserregers zu erzeugen. Auf diese Weise lässt sich eine mit dem Schwingungserreger ausgestattete Vibrationsplatte lenken. Voraussetzung dafür ist es, dass die erste bewegliche Unwuchtmasse 36 und die zweite bewegliche Unwuchtmasse 37 hinsichtlich ihrer Phasenlage zu der sie tragenden zweiten Unwuchtwelle 32 unterschiedlich eingestellt werden.But after on the second imbalance wave 32 two adjustable imbalance masses 36 . 37 are arranged, it is also possible to generate a yaw moment about a vertical axis of the vibration exciter. In this way, a vibration plate equipped with the vibration exciter can be steered. The prerequisite for this is that the first moving imbalance mass 36 and the second moving imbalance mass 37 in terms of their phase relation to the second imbalance shaft carrying them 32 be set differently.

Zu diesem Zweck ist die erfindungsgemäße Verstellvorrichtung eingebaut.To This purpose, the adjusting device according to the invention is installed.

Zur Vereinfachung werden nachfolgend – soweit möglich – die bereits früher bei der Beschreibung des schematischen Aufbaus der hydraulischen Verstellvorrichtung verwendeten Bezugszeichen verwendet.to Simplification will be provided below - as far as possible - earlier the description of the schematic structure of the hydraulic adjusting device used reference numerals.

Demgemäß ist das als Schalteinrichtung dienende Wegeventil 8 vorgesehen, das über die erste Steuerleitung 9 Hydraulikfluid zu der ersten Hydraulikkammer 5 und über die zweite Steuerleitung 10 Hydraulikfluid zu der räumlich von der ersten Hydraulikkammer 5 entfernten zweiten Hydraulikkammer 6 fördert.Accordingly, the directional control valve serving as the switching device 8th provided that via the first control line 9 Hydraulic fluid to the first hydraulic chamber 5 and via the second control line 10 Hydraulic fluid to the spatially from the first hydraulic chamber 5 removed second hydraulic chamber 6 promotes.

An die erste Hydraulikkammer 5 angrenzend sind der erste Kolben 2 und das zweite bewegliche Element vorgesehen.To the first hydraulic chamber 5 adjacent are the first piston 2 and the second movable member provided.

Der erste Kolben 2 ist in einem als Führungselement 1 dienenden Gehäusedeckel axial beweglich.The first piston 2 is in one as a guiding element 1 serving housing cover axially movable.

Im Gegensatz zu dem oben beschriebenen vereinfachten Schema ist das zweite bewegliche Element bei dem erfindungsgemäßen Schwingungserreger erheblich komplexer als Baugruppe aus zahlreichen Bauteilen aufgebaut.in the This is in contrast to the simplified scheme described above second movable element in the vibration generator according to the invention considerably more complex than assembly made up of numerous components.

Zu dem zweiten beweglichen Element gehört ein erster Kolben 38, dem ein ebenfalls zu dem zweiten beweglichen Element gehörender zweiter Kolben 39 gegenübersteht. Der zweite Kolben 39 ist auf der gegenüberliegenden Seite des Gehäuses in einem weiteren Führungselement 1 geführt, das als weiterer Gehäusedeckel ausgestaltet ist. Der erste Kolben 38 und der zweite Kolben 39 sind axial starr miteinander verbunden, so dass sich die Axialbewegung eines der beiden Kolben unmittelbar auf eine Axialbewegung des anderen Kolbens überträgt.To the second movable element includes a first piston 38 , which is also a second piston belonging to the second movable element 39 faces. The second piston 39 is on the opposite side of the housing in another guide element 1 guided, which is designed as a further housing cover. The first piston 38 and the second piston 39 are axially rigidly connected to each other, so that the axial movement of one of the two pistons transmits directly to an axial movement of the other piston.

Zwischen dem ersten Kolben 38 und dem zweiten Kolben 39 sind Wälzlager 40 vorgesehen, die sicherstellen, dass sich die Kolben 38, 39 nicht drehen müssen, während ein dazwischen befindlicher Wellenteil 41 drehbar ist. Der Wellenteil 41 ist in bekannter Weise sowohl für die erste bewegliche Unwuchtmasse 36 als auch für die zweite bewegliche Unwuchtmasse 37 mit einer so genannten Drall hülse ausgestattet, so dass eine lineare Axialbewegung des Wellenteils 41, zusammen mit dem ersten Kolben 38 und dem zweiten Kolben 39 eine Relativverdrehung der beweglichen Unwuchtmassen 36, 37 relativ zu der zweiten Unwuchtwelle 32 bewirkt.Between the first piston 38 and the second piston 39 are rolling bearings 40 provided that make sure the pistons 38 . 39 do not have to rotate while a shaft part in between 41 is rotatable. The shaft part 41 is in a known manner for both the first movable imbalance mass 36 as well as for the second moving imbalance mass 37 equipped with a so-called swirl sleeve, so that a linear axial movement of the shaft part 41 , together with the first piston 38 and the second piston 39 a relative rotation of the movable imbalance masses 36 . 37 relative to the second imbalance shaft 32 causes.

Die Drallhülse weist jeweils einen quer in dem Wellenteil 41 steckenden Zapfen 42 auf, der durch eine Längsnut 43 in einer den Wellenteil 41 umgebenden Hülse 44 geführt wird. Die Hülse 44 wiederum wird von einer die jeweilige Unwuchtmasse 36, 37 tragenden Nabe 45 umgeben, auf deren Innenseite eine schraubenförmige Nut 46 ausgebildet ist, in die die Enden des Zapfens 42 eingreifen. Bei einer axialen Verlagerung des Zapfens 42 zusammen mit dem Wellenteil 41 wird die gewünschte Relativdrehung der Nabe 45 und damit der Unwuchtmasse 36, 37 erreicht.The swirl sleeve each has a transverse in the shaft part 41 stuck pins 42 on, passing through a longitudinal groove 43 in a wave part 41 surrounding sleeve 44 to be led. The sleeve 44 In turn, one of the respective imbalance mass 36 . 37 carrying hub 45 surrounded, on whose inside a helical groove 46 is formed, in which the ends of the pin 42 intervention. With an axial displacement of the pin 42 together with the shaft part 41 becomes the desired relative rotation of the hub 45 and thus the imbalance mass 36 . 37 reached.

Die Durchmesser des als erstes bewegliches Element dienenden ersten Kolbens 2 (Durchmesser D1) und der zu dem zweiten beweglichen Element gehörenden ersten Kolben 38 (Durchmesser D3) und zweiten Kolben 39 (Durchmesser D2) sind derartig aufeinander abgestimmt, dass D1 > D2 > D3 ist, wie in 7 erkennbar. Dadurch lassen sich die gewünschten Kraftverhältnisse für die beiden beweglichen Elemente einstellen.The diameters of the first piston serving as the first movable element 2 (Diameter D1) and belonging to the second movable member first piston 38 (Diameter D3) and second piston 39 (Diameter D2) are matched to each other such that D1>D2> D3 as in 7 recognizable. As a result, the desired power ratios for the two moving elements can be adjusted.

In 7 wird die oben bereits erörterte erste Betriebsart dargestellt, während die 8 und 9 die jeweiligen Stellungen des als erstes bewegliches Element dienenden ersten Kolbens 2 und der als zweites bewegliches Element dienenden Kolben 38, 39 zeigen.In 7 For example, the first mode of operation discussed above is illustrated while the 8th and 9 the respective positions of the first piston serving as the first movable element 2 and the second movable member serving piston 38 . 39 demonstrate.

Claims

Schwingungserreger, mit – einer ersten Unwuchtwelle (31) und einer mit der ersten Unwuchtwelle (31) achsparallelen oder koaxialen, formschlüssig gegenläufig drehbar gekoppelten zweiten Unwuchtwelle (32), von denen eine drehend angetrieben ist; – einer Phasenänderungseinrichtung (33, 34), die in die formschlüssige Kopplung zwischen der ersten (31) und der zweiten (32) Unwuchtwelle integriert ist, zum Verstellen der relativen Phasenlage der beiden Unwuchtwellen (31, 32); wobei – auf wenigstens einer der Unwuchtwellen (32) wenigstens eine Unwuchtmasse (36, 37) angeordnet ist, deren Phasenlage relativ zu der sie tragenden Unwuchtwelle (32) durch ein Verstellsystem einstellbar ist; dadurch gekennzeichnet, dass das Verstellsystem eine Verstellvorrichtung aufweist, mit – einem feststehenden Führungselement (1); – einem in dem feststehenden Führungselement (1) geführten ersten beweglichen Element (2); – einem in dem ersten beweglichen Element (2) geführten zweiten beweglichen Element (3, 38 bis 41); – einer ersten Kraftwirkungseinrichtung (5) zum Erzeugen einer in einer ersten Richtung (A) gegen das erste bewegliche Element (2) wirkenden Kraft und einer in der ersten Richtung (A) gegen das zweite bewegliche Element (3, 38 bis 41) wirkenden Kraft; – einer zweiten Kraftwirkungseinrichtung (6) zum Erzeugen einer entgegengesetzt zu der ersten Richtung (A) in einer zweiten Richtung (B) gegen das zweite bewegliche Element (3, 38 bis 41) wirkenden Kraft; und mit – einer Schalteinrichtung (8) zum wahlweisen Aktivieren der ersten (5) und der zweiten (6) Kraftwirkungseinrichtung derart, dass drei Betriebsarten schaltbar sind, nämlich eine erste Betriebsart, in der nur die erste Kraftwirkungseinrichtung (5) aktiviert wird, eine zweite Betriebsart, in der nur die zweite Kraftwirkungseinrichtung (6) aktiviert wird und eine dritte Betriebsart, in der die erste (5) und die zweite (6) Kraftwirkungseinrichtung aktiviert werden; wobei – das zweite bewegliche Element (3, 38 bis 41) in der ersten Betriebsart in einer ersten Stellung, in der zweiten Betriebsart in einer zweiten Stellung und in der dritten Betriebsart in einer dritten Stellung positionierbar ist.Vibration generator, with - a first unbalance shaft ( 31 ) and one with the first unbalance shaft ( 31 ) axis-parallel or coaxial, positively in opposite directions rotatably coupled second unbalanced shaft ( 32 ), one of which is driven in rotation; A phase change device ( 33 . 34 ), which is in the positive coupling between the first ( 31 ) and the second ( 32 ) Imbalance shaft is integrated, for adjusting the relative phase angle of the two unbalanced shafts ( 31 . 32 ); wherein - on at least one of the unbalanced shafts ( 32 ) at least one imbalance mass ( 36 . 37 ) is arranged whose phase position relative to the imbalance wave carrying it ( 32 ) is adjustable by an adjustment system; characterized in that the adjusting system has an adjusting device, with - a fixed guide element ( 1 ); - one in the fixed guide element ( 1 ) guided first movable element ( 2 ); - one in the first moving element ( 2 ) guided second movable element ( 3 . 38 to 41 ); A first force acting device ( 5 ) for generating in a first direction (A) against the first movable element ( 2 ) acting force and one in the first direction (A) against the second movable element ( 3 . 38 to 41 ) acting force; A second force acting device ( 6 ) for generating a direction opposite to the first direction (A) in a second direction (B) against the second movable element (FIG. 3 . 38 to 41 ) acting force; and with - a switching device ( 8th ) for selectively activating the first ( 5 ) and the second ( 6 ) Kraftwirkungseinrichtung such that three modes are switchable, namely, a first mode in which only the first force acting device ( 5 ) is activated, a second mode in which only the second force acting device ( 6 ) and a third mode in which the first ( 5 ) and the second ( 6 ) Force acting device are activated; wherein - the second movable element ( 3 . 38 to 41 ) in the first mode in a first position, in the second mode in a second position and in the third mode in a third position is positionable.

Schwingungserreger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in der dritten Betriebsart die in der ersten Richtung (A) gegen das zweite bewegliche Element (3) wirkende Kraft kleiner ist als die in der zweiten Richtung (B) gegen das zweite bewegliche Element (3) wirkende Kraft.Vibration generator according to claim 1, characterized in that in the third mode of operation, in the first direction (A) against the second movable element ( 3 ) acting force is smaller than that in the second direction (B) against the second movable element ( 3 ) Acting force.

Schwingungserreger nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass – die zweite Kraftwirkungseinrichtung (6) zusätzlich zum Erzeugen einer in der zweiten Richtung (B) gegen das erste bewegliche Element (2) wirkenden Kraft dient; und dass – in der dritten Betriebsart die in der ersten Richtung (A) gegen das erste bewegliche Element (2) wirkende Kraft größer ist als die in der zweiten Richtung (B) gegen das erste bewegliche Element (2) wirkende Kraft.Vibration generator according to claim 1 or 2, characterized in that - the second force acting device ( 6 ) in addition to generating in the second direction (B) against the first movable element ( 2 ) acting force serves; and that - in the third mode of operation, in the first direction (A) against the first movable element ( 2 ) acting force is greater than that in the second direction (B) against the first movable element ( 2 ) Acting force.

Schwingungserreger nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass in der dritten Betriebsart die in der ersten Richtung (A) auf das erste bewegliche Element (2) wirkende Kraft größer ist als die Summe der in der zweiten Richtung (B) wirkenden Kräfte.Vibration generator according to one of claims 1 to 3, characterized in that in the third mode of operation in the first direction (A) on the first movable element ( 2 ) acting force is greater than the sum of the forces acting in the second direction (B).

Schwingungserreger nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass – das Führungselement (1) eine Kolbenführung aufweist; – das erste bewegliche Element ein in der Kolbenführung beweglicher erster Kolben (2) ist; – das zweite bewegliche Element ein in dem ersten Kolben (2) beweglich geführter zweiter Kolben (3) ist; – die erste Kraftwirkungseinrichtung eine an unter Druck stehendes Hydraulikfluid anschließbare erste Hydraulikkammer (5) aufweist; – die zweite Kraftwirkungseinrichtung eine an unter Druck stehendes Hydraulikfluid anschließbare zweite Hydraulikkammer (6) aufweist; – dass die Schalteinrichtung ein Hydraulik-Wegeventil (8) aufweist; und dass – die Zu- und Abfuhr von Hydraulikfluid zu und von der ersten (5) und der zweiten (6) Hydraulikkammer durch das Hydraulik-Wegeventil (8) steuerbar ist.Vibration generator according to one of claims 1 to 4, characterized in that - the guide element ( 1 ) has a piston guide; The first movable element is a first piston movable in the piston guide ( 2 ); The second movable element in the first piston ( 2 ) movably guided second piston ( 3 ); The first force acting device a first hydraulic chamber connectable to pressurized hydraulic fluid ( 5 ) having; The second force acting device a second hydraulic chamber connectable to pressurized hydraulic fluid ( 6 ) having; - that the switching device is a hydraulic directional control valve ( 8th ) having; and that - the supply and removal of hydraulic fluid to and from the first ( 5 ) and the second ( 6 ) Hydraulic chamber through the hydraulic directional valve ( 8th ) is controllable.

Schwingungserreger nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass – in der ersten Betriebsart nur in der ersten Hydraulikkammer (5) Hydrau likdruck anliegt; – in der zweiten Betriebsart nur in der zweiten Hydraulikkammer (6) Hydraulikdruck anliegt; und dass – in der dritten Betriebsart in der ersten (5) und in der zweiten (6) Hydraulikkammer Hydraulikdruck anliegt.Vibration generator according to claim 5, characterized in that - in the first operating mode only in the first hydraulic chamber ( 5 ) Hydraulic pressure is applied; In the second mode only in the second hydraulic chamber ( 6 ) Hydraulic pressure is applied; and that - in the third mode in the first ( 5 ) and in the second ( 6 ) Hydraulic chamber Hydraulic pressure applied.

Schwingungserreger nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass – ein Teil einer Wandung der ersten Hydraulikkammer (5) durch eine erste Stirnwand des ersten Kolbens (2) gebildet wird; – ein anderer Teil der Wandung der ersten Hydraulikkammer (5) durch eine erste Stirnwand des zweiten Kolbens (3) gebildet wird; und dass – ein Teil einer Wandung der zweiten Hydraulikkammer (6) durch eine zweite Stirnwand des zweiten Kolbens (3) gebildet wird.Vibration generator according to claim 5 or 6, characterized in that - a part of a wall of the first hydraulic chamber ( 5 ) through a first end wall of the first piston ( 2 ) is formed; Another part of the wall of the first hydraulic chamber ( 5 ) through a first end wall of the second piston ( 3 ) is formed; and that - a part of a wall of the second hydraulic chamber ( 6 ) by a second end wall of the second piston ( 3 ) is formed.

Schwingungserreger nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein anderer Teil der Wandung der zweiten Hydraulikkammer (6) durch eine zweite Stirnwand des ersten Kolbens (2) gebildet wird.Vibration generator according to claim 7, since characterized in that another part of the wall of the second hydraulic chamber ( 6 ) through a second end wall of the first piston ( 2 ) is formed.

Schwingungserreger nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass – die erste Kraftwirkungseinrichtung ein mechanisches Hebelsystem (20, 22) aufweist, derart, dass eine in das Hebelsystem (20, 22) eingeleitete Kraft in unterschiedlich großen Kraftbestandteilen auf das erste (2) und das zweite (3) bewegliche Element in der ersten Richtung (A) übertragen wird; und dass – die zweite Kraftwirkungseinrichtung ein mechanisches Hebelsystem (20, 22) aufweist, derart, dass eine in das Hebelsystem (20, 22) eingeleitete Kraft auf das zweite bewegliche Element (3) in der zweiten Richtung (B) übertragen wird.Vibration generator according to one of claims 1 to 3, characterized in that - the first force acting device is a mechanical lever system ( 20 . 22 ), such that one in the lever system ( 20 . 22 ) introduced force in different sized force components on the first ( 2 ) and the second ( 3 ) movable element in the first direction (A) is transmitted; and that - the second force action device is a mechanical lever system ( 20 . 22 ), such that one in the lever system ( 20 . 22 ) introduced force on the second movable element ( 3 ) in the second direction (B).

Schwingungserreger nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die in der ersten Richtung (A) gegen das erste bewegliche Element (2) wirkende Kraft größer ist als die in der zweiten Richtung (B) gegen das zweite bewegliche Element (3) wirkende Kraft, die wiederum größer ist als die in der ersten Richtung (A) gegen das zweite bewegliche Element (3) wirkende Kraft ist.Vibration generator according to claim 9, characterized in that in the first direction (A) against the first movable element ( 2 ) acting force is greater than that in the second direction (B) against the second movable element ( 3 ) acting force, which in turn is greater than that in the first direction (A) against the second movable element ( 3 ) is acting force.

Schwingungserreger nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass – an dem Führungselement (1) ein erster Anschlag (13) vorgesehen ist, zum Begrenzen einer Bewegung des ersten beweglichen Elements (2) in die erste Richtung (A); und dass – an dem ersten beweglichen Element (2) ein zweiter Anschlag (14) vorgesehen ist, zum Begrenzen einer Bewegung des zweiten beweglichen Elements (3) in die zweite Richtung (B).Vibration generator according to one of claims 1 to 10, characterized in that - on the guide element ( 1 ) a first stop ( 13 ) is provided for limiting a movement of the first movable element ( 2 ) in the first direction (A); and that - at the first movable element ( 2 ) a second stop ( 14 ) is provided for limiting a movement of the second movable element ( 3 ) in the second direction (B).

Schwingungserreger nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Führungselement (1) ein dritter Anschlag (15) vorgesehen ist, zum Begrenzen einer Bewegung des ersten beweglichen Elements (2) in der zweiten Richtung (B).Vibration generator according to claim 11, characterized in that on the guide element ( 1 ) a third stop ( 15 ) is provided for limiting a movement of the first movable element ( 2 ) in the second direction (B).

Schwingungserreger nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass an dem ersten beweglichen Element (2) ein vierter Anschlag (16) vorgesehen ist, zum Begrenzen einer Bewegung des zweiten beweglichen Elements (3) in die erste Richtung (A).Vibration exciter according to claim 11 or 12, characterized in that on the first movable element ( 2 ) a fourth stop ( 16 ) is provided for limiting a movement of the second movable element ( 3 ) in the first direction (A).

Schwingungserreger nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite bewegliche Element (3) eine aus mehreren Einzelelementen (38, 39, 40, 41) zusammengebaute Baugruppe ist.Vibration generator according to one of claims 1 to 13, characterized in that the second movable element ( 3 ) one of several individual elements ( 38 . 39 . 40 . 41 ) assembled assembly is.

Schwingungserreger nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass – das erste bewegliche Element (2) außer in dem feststehenden Führungselement (1) in einer zusätzlichen Führungseinrichtung geführt wird; und/oder dass – das zweite bewegliche Element (3) außer in dem ersten beweglichen Element (2) in einer zusätzlichen Führungseinrichtung (1) geführt wird.Vibration generator according to one of claims 1 to 14, characterized in that - the first movable element ( 2 ) except in the fixed guide element ( 1 ) is guided in an additional guide device; and / or that - the second movable element ( 3 ) except in the first movable element ( 2 ) in an additional guide device ( 1 ) to be led.

Schwingungserreger nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass – das zweite bewegliche Element (3) an einer ersten Stirnseite einen ersten Kolben (38) und an einer gegenüberliegenden zweiten Stirnseite einen zweiten Kolben (39) aufweist; – der erste Kolben (38) des zweiten beweglichen Elements (3) einen Teil einer Wandung einer ersten Hydraulikkammer (5) bildet und in dem ersten beweglichen Element (2) bewegbar geführt ist; – der zweite Kolben (39) des zweiten beweglichen Elements (3) einen Teil einer Wandung einer zweiten Hydraulikkammer (6) bildet; – die erste (5) und die zweite (6) Hydraulikkammer an unter Druck stehendes Hydraulikfluid anschließbar sind; – dass die Schalteinrichtung ein Hydraulik-Wegeventil (8) aufweist; – die Zu- und Abfuhr von Hydraulikfluid zu und von der ersten (5) und der zweiten (6) Hydraulikkammer durch das Hydraulik-Wegeventil (8) steuerbar ist; – der erste Kolben (38) und der zweite Kolben (39) axial starr miteinander gekoppelt sind; und dass – zwischen dem ersten (38) und dem zweiten (39) Kolben eine Bewegungswandeleinrichtung angeordnet ist, zum Wandeln einer von den gekoppelten Kolben (38, 39) durchgeführten Linearbewegung in eine Verdrehbewegung der Unwuchtmasse (36, 37) relativ zu der sie tragenden Unwuchtwelle (32).Vibration generator according to one of claims 1 to 15, characterized in that - the second movable element ( 3 ) at a first end face a first piston ( 38 ) and at an opposite second end face a second piston ( 39 ) having; - the first piston ( 38 ) of the second movable element ( 3 ) a part of a wall of a first hydraulic chamber ( 5 ) and in the first movable element ( 2 ) is movably guided; The second piston ( 39 ) of the second movable element ( 3 ) a part of a wall of a second hydraulic chamber ( 6 ) forms; - the first ( 5 ) and the second ( 6 ) Hydraulic chamber are connected to pressurized hydraulic fluid; - that the switching device is a hydraulic directional control valve ( 8th ) having; The supply and removal of hydraulic fluid to and from the first ( 5 ) and the second ( 6 ) Hydraulic chamber through the hydraulic directional valve ( 8th ) is controllable; - the first piston ( 38 ) and the second piston ( 39 ) are axially rigidly coupled together; and that - between the first ( 38 ) and the second ( 39 ) Piston is arranged a movement conversion device, for converting one of the coupled pistons ( 38 . 39 ) carried out in a rotational movement of the imbalance mass ( 36 . 37 ) relative to the imbalance shaft carrying it ( 32 ).