DE2131853A1 - RUETTEL ROLLER - Google Patents
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Description
DIPL.-ING. WOLF Xt. β PHANKiI1UHT AM MAiiiDIPL.-ING. WOLF Xt. β PHANKiI 1 UHT ON MAY III
D-8 PHAIiKS1UKTA-M., 24«6«71D-8 PHAIiKS 1 UKTA-M., 24 «6« 71
r (ΟβΠ) 55 20 23 "J"Jr (ΟβΠ) 55 20 23 "J" J
—» I/Schm- »I / Schm
« 180144«180144
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St. Paul, Minnesota 55107, USASt. Paul, Minnesota 55107, USA
Die Erfindung bezieht sich auf Rüttelwalzen. Rüttelwalzen finden üblicherweise z.Zt. für die Verdichtung von Boden, von Asphalt und anderen Bodenauftragsmassen Anwendung. Eine Rüttelwalze ist im wesentlichen gebildet durch Anordnung eines oder mehrerer exzentrischer Gewichte an der von einem Motor angetriebenen axial durch die Walze führende Achse. Variierende dynamische Kräfte erzielt man durch eine Variation der Rotationsgeschwindigkeit der Walze und der Gewichtsbelastungen. Diese Kräfte werden variiert, um den Amplitudenausschlag, d.h. den vertikalen Bewegungsabstand der Walze relativ zur Bodenoberfläche zu ändern.The invention relates to vibratory rollers. Vibrating rollers usually found at the moment for the compaction of soil, asphalt and other application masses. One Vibrating roller is essentially formed by arranging one or more eccentric weights on the one Motor-driven axle leading axially through the roller. Varying dynamic forces are achieved through a variation the speed of rotation of the roller and the weight loads. These forces are varied in order to determine the amplitude deflection, i.e. the vertical travel distance of the roller to change relative to the soil surface.
Es ist nun besonders wünschenswert, daß der Bedienende die ßewegungsamplitude feinstufig regeln kann. Das beruht aufIt is particularly desirable that the operator can regulate the movement amplitude in fine steps. That is based on
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der Tatsache, daß optimale Dichtungsergebnisse dann erreicht werden, wenn die Bodenmasse bei oder nahe ihrer Ressonanzfrequenz zur Vibration gebracht wird.the fact that optimal sealing results are achieved when the soil mass is at or near its resonance frequency is made to vibrate.
Es ist allgemein bekannt, daß, wenn ein Vibrator durch Frequenzbereiche (Vibrationen pro Minute) mit einer konstanten dynamischen Kraft betrieben wird, man eine Frequenz erhält, W bei welcher der Boden mehr vibriert,,als bei irgendeiner anderen Frequenz. Es ist jedoch mit einer konstanten dynamischen Kraft Amplitude und- Vibrationsfrequenz nicht voneinander trennbar. Eine hohe Frequenz (Rotation) führt zu einer hohen Amplitude (vertikale Bewegung) und eine geringe Frequenz ergibt eine geringe Amplitude. Auf diese Weise ist der gewünschte Grad einer Amplitudenregelung bei einer irgendwie gegebenen Frequenz bei den bisher bekannten Rüttelwalzen nicht erreichbar.It is well known that when a vibrator is operated through frequency ranges (vibrations per minute) with a constant dynamic force, one obtains a frequency W at which the floor vibrates more than at any other frequency. However, amplitude and vibration frequency cannot be separated from one another with a constant dynamic force. A high frequency (rotation) results in a high amplitude (vertical movement) and a low frequency results in a low amplitude. In this way, the desired degree of amplitude control cannot be achieved at any given frequency in the previously known vibrating rollers.
Bei gewissen Zuständen, wie etwa beim Verdichten einer Asphaltdecke als Straßenbelag, ist es nun wünscher wert, daß die Rüttelwalzen eine hohe Frequenz, aber geringe Amplitude aufweisen und auch unter anderen Umständen kann es wünschenswert sein, daß eine feringe Vibrationsfrequenz bei einer relativ hohen Amplitude vorliegt.In certain conditions, such as when compacting an asphalt surface as a road surface, it is now more desirable that the vibrating rollers have a high frequency but low amplitude have, and in other circumstances, it may be desirable to have a low vibration frequency at a relatively high amplitude is present.
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Der Erfindung liegt danach die Aufgabe zugrunde, eine Rüttelvalze zu schaffen, bei der die Amplitude der Vibration unabhängig von der Frequenz regelbar ist.The invention is then based on the object of a vibrating roller to create in which the amplitude of the vibration can be regulated independently of the frequency.
Dementsprechend ist nach der Erfindung eine Rüttelwalze vorgeschlagen, die eine einem Antrieb verbundene Rotationsanlage ausweist, die koaxial in einer Walzentrommel angebracht ist und wobei Mittel vorgesehen sind, durch die dieser Zu- · Λ sammenbau unausgeglichen um seine Achse ist während seiner Rotation, um eine Vibration der genannten Rüttelwalze hervorzurufen, mit dem Kennzeichen, daß die letztgenannten Mittel aus einer mit dem rotierenden Zusammenbau rotierbaren Kammer bestehen in einem radialen Abstand von deren Achse und wobei die Kammer so ausgebildet ist, daß sie eine Flüssigkeit erhält sowie Mittel für eine selektive Anpassung der Menge der Flüssigkeit in der Kammer.Accordingly, a vibrating roller, according to the invention is proposed, that identifies a rotation system connected to a drive which is mounted coaxially in a rolling drum, and wherein means are provided by which the supply · Λ is sammenbau unbalanced about its axis during its rotation, to a vibratory of said vibrating roller, characterized in that the latter means consist of a chamber rotatable with the rotating assembly at a radial distance from the axis thereof and the chamber being adapted to receive a liquid and means for a selective adjustment of the quantity the liquid in the chamber.
Eine solche Anordnung setzt den Bedienenden in die Lage, die ™ Amplitude der Bewegung der Walzentrommel bei jeder gegebenen Frequenz anzupassen, und zwar durch Anpassung der Flüssigkeitsmenge in dieser Kammer, um den Grad der Unbalanc dieses genannten rotierenden Zusammenbaues um seine Achse zu ändern.Such an arrangement enables the operator to use the ™ Adjust the amplitude of the movement of the roller drum at any given frequency by adjusting the amount of liquid in this chamber to the degree of imbalance of this rotating assembly mentioned about its axis change.
Vorzugsweise ist dieser genannte rotierende Zusammenbau aus-This rotating assembly is preferably made of
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balanciert um seine Achse, wenn diese Kammer voll gefüllt ist, so daß der Grad der Unbalanc direkt proportional ist der Flüssigkeitsmenge in der Kammer.balances around its axis when this chamber is full, so that the degree of imbalance is directly proportional to the amount of liquid in the chamber.
Vorzugsweise weist dieser drehbare Zusammenbau eine Welle auf, die diese Kammer in der Welle gebildet hat und in der Längsrichtung dieser nach außen ragt. · -Preferably, this rotatable assembly comprises a shaft which this chamber has formed in the shaft and in the longitudinal direction this protrudes outwards. -
Vorzugsweise enthält diese Anordnung zu einer selektiven Adjustierung der Menge der Flüssigkeit in dieser Kammer ein Flüssigkeitsvorratsbehälter, eine erste Leitung zur Verbindung dieses Vorratsbehälters mit der genannten Kammer, einer Quelle für vorverdichtetes Gas,, eine zweite Leitung, die diese Quelle der genannten Kammer verbindet, eine dritte Leitung zur Verbindung dieser Quelle mit dem erwähnten Reservoir und Ventile zur wahlweisen Öffnung und Schließung der vorerwähnten zweiten und dritten Leitung. Die Bedienung dieser Ventile ermöglicht, daß man die genannte Gasquelle öffnet, nach der Kammer hin, um Flüssigkeit von der Kammer durch diese erste Leitung in den Vorratsbehälter zu bringen, oder.diese Quelle zu öffnen zum Vorratsbehälter hin, um Flüssigkeit von dem Vorratsbehälter in Bewegung zu setzen, und zwar wieder durch die erste Leitung zu der Kammer hin.This arrangement preferably includes a selective adjustment the amount of liquid in this chamber, a liquid reservoir, a first line for connecting this Reservoir with said chamber, a source of pre-compressed gas ,, a second line that this source of the called chamber connects, a third line to connect this source with the mentioned reservoir and valves for optional opening and closing of the aforementioned second and third lines. The operation of these valves enables that the said gas source is opened towards the chamber To bring liquid from the chamber through this first line into the reservoir, or to open this source for Reservoir to set liquid from the reservoir in motion, again through the first conduit towards the chamber.
Eine Ausführungsform gemäß der Erfindung wird als Beispiel, anhand der beiliegenden Zeichnung im Folgenden beschrieben:An embodiment according to the invention is given as an example, described below using the accompanying drawing:
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BATH ORIGINAL
In der Zeichnung stellen dar:In the drawing show:
Fig. 1 die Seitenansicht (schaubildlich)von Rüttelwalze mit Eigenantrieb gemäß der Erfindung,Fig. 1 is a side view (diagrammatic) of self-propelled vibrating roller according to the invention,
Fig. 2 ist in vergrößertem Vertikalschnitt die Walze nach II-II der Fig. 1 mit den Bauteilen des Vibrationsmechanismus , Fig. 2 is an enlarged vertical section of the roller according to II-II of Fig. 1 with the components of the vibration mechanism,
Fig. 3 sind entsprechende Teilschnitte in Ansicht durch und 43 are corresponding partial sections in a view through and 4
den unteren Teil der Walze, um die Beziehung zwischen Flüssigkeitsmenge in der exzentrischen Kammer und Amplitude der Walze zu veranschaulichen.the lower part of the roller to establish the relationship between the amount of liquid in the eccentric chamber and To illustrate the amplitude of the roller.
Gemäß Zeichnung ist die Rüttelwalze mit ihrem Antrieb als Ganzes mit 10 bezeichnet; sie besteht aus dem Walzenteil 11 und dem Antrieb 12. Der Antrieb besteht aus dem Chassis 14» der getragen mit den Rädern 15 und dem Antriebssatz im Motorgehäuse 16. Die Bedienung vom Steuerrad 17 für Walze und Motor (11 und 12) über die vertikale Steuerachse erfolgt vom Fahrersitz 18 aus, an dem verschiedene hydraulische Steuerungen 19 und 20 vorgesehen sind.According to the drawing, the vibrating roller with its drive is designated as a whole with 10; it consists of the roller part 11 and the drive 12. The drive consists of the chassis 14 »the carried by the wheels 15 and the drive set in the motor housing 16. The operation of the steering wheel 17 for roller and motor (11 and 12) via the vertical control axis takes place from the driver's seat 18, on which various hydraulic controls 19 and 20 are provided.
Der Walzenteil 11 besteht aus dem Rahmengestell 21, verbunden mit dem Fahrgestell 12. An den Rahmenschienen der Walze sindThe roller part 11 consists of the frame 21, connected to the chassis 12. Are on the frame rails of the roller
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koaxial die Spurlager 22 (Fig. 2) beiderseitig angeordnet, die d Je Wellenenden 24 der Welle 25 aufnehmen. Die Walze 26 wird beiderseitig von den runden Wänden 27 abgeschlossen; diese sind miteinander durch die runde auf den Boden einwirkende Wand abgeschlossen. In den Wänden 27 sind koaxial die Lager 29 angeordnet, die gegenüber den Teilen 30 der Well 25 drehbar und genau an Wellenzapfen 24 der Welle 25 angebracht sind. Danach ergibt sich, daß die Welle 25 sich im Rahmen 21 dreht, d.h. gelagert: ist für eine Drehung im Rahmen 21, die Walze aber zwecks Rotation an der Welle 25 gelagert ist. Welle 25 und Trommel 26 können sich also mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten auf einer gemeinsamen Achse drehen. Die Welle 25 dient also in der Tat als Achse für die Walze, wenn sie über den. Boden geführt wird.The thrust bearings 22 (FIG. 2) are arranged coaxially on both sides and accommodate the shaft ends 24 of the shaft 25. The roller 26 is on both sides closed off by the round walls 27; these are interconnected by the round wall that acts on the floor closed. In the walls 27, the bearings 29 are arranged coaxially, which are rotatable relative to the parts 30 of the shaft 25 and are attached exactly to the shaft journal 24 of the shaft 25. It then appears that the shaft 25 rotates in the frame 21, i. mounted: is for a rotation in frame 21, but the roller is mounted on the shaft 25 for the purpose of rotation. Shaft 25 and drum 26 can therefore move at different speeds rotate on a common axis. The shaft 25 thus in fact serves as an axis for the roller when it is over the. Floor is guided.
Für Umlaufbewegung der Welle 25 und deren Rüttelbewegung während ihrer Umdrehung ist ein.Flüssigkeitsmotor 34 zweckmäßigerweise auf dem Rahmen 21 vorgesehen, der mit dem einen Ende der Welle 25 in Verbindung steht. Flüssigkeit zur hydraulischen Steuerung wird zum Umlauf gebracht zwischen einem Vorratsbehälter (nicht gezeigt) auf Teil 14 und Motor 34 durch die Führungen 35 und 36.For orbital movement of the shaft 25 and its shaking movement a liquid motor 34 is expedient during its rotation provided on the frame 21 which is connected to one end of the shaft 25. Fluid to hydraulic Control is circulated between a reservoir (not shown) on part 14 and motor 34 by tours 35 and 36.
An ihrem anderen Ende ist die Welle 25 mit einer achsialen Bohrung 37 versehen; aperen Ende befindet sich ein Innen-At its other end, the shaft 25 is provided with an axial bore 37; at the end there is an inner
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gewinde zur Aufnahme einer rotierenden Kupplung 38.In der Welle 25 befindet sich ferner die langgestreckte zylindrische Kammer 39, die sich praktisch über die gesamte Länge der Welle hinzieht. Diese Kammer ist gegen die Wellenachse abgekröpft, liegt also exzentrisch.thread for receiving a rotating coupling 38.In the Shaft 25 is also the elongated cylindrical chamber 39, which extends over practically the entire length of the shaft pulls out. This chamber is angled towards the shaft axis and is therefore eccentric.
Eine Bohrung 40 führt von der Kupplung 38 aus nach innen durch die Bohrung 37. Zwischen dieser Bohrung 40 und der Bohrung 37 ύ sitzt eine Dichtung 4I. Die radialen Bohrungen 44 und 45 verbinden die Bohrung 37 mit der exzentrischen Kammer 39 an Gegenseite der Dichtung 4I. An irgendeiner Stelle des Teiles 14 angeordnet befindet sich ein Vorratsbehälter 46 für Flüssigkeit, der durch eine Leitung 47 mit der Kugiung 38 verbunden ist. Innerhalb der Kupplung 38 hat die Leitung 47 eine offene Verbindung mit Bohrung 37, aber nicht mit der Bohrung 40. Infolgedessen kann Flüssigkeit von dem Vorratsbehälter 46 durch Leitung 47, Kupplung 38, Durchlaß 37 und 45 in Kammer 39 einströmen. ^A bore 40 leads from the coupling 38 inwards through the bore 37. A seal 4I is seated between this bore 40 and the bore 37 ύ. The radial bores 44 and 45 connect the bore 37 to the eccentric chamber 39 on the opposite side of the seal 4I. Arranged at any point on the part 14 is a storage container 46 for liquid which is connected to the ball 38 by a line 47. Within the coupling 38, the conduit 47 has an open connection with bore 37, but not with bore 40. As a result, liquid can flow into chamber 39 from the reservoir 46 through conduit 47, coupling 38, passage 37 and 45. ^
Ferner ist ein Druckluftbehälter 50 auf dem Rahmen I4 angeordnet; diesen Tank verbindet Leitung 5I mit Vorratsbehälter 46; er hat ein Absperrventil 52. Leitung 54 führt vom Tank 50 zu der Kupplung 38 und verbindet durch die Kupplung hindurch mit dem Inneren der Bohrung 40. In der Leitung 54 ist ein regelbares Absperrventil 55 angeordnet. Ist das Ven-Furthermore, a compressed air tank 50 is arranged on the frame I4; this tank connects line 5I with the storage tank 46; it has a shut-off valve 52. Line 54 leads from tank 50 to coupling 38 and connects through the coupling through with the interior of the bore 40. In the line 54, a controllable shut-off valve 55 is arranged. Is that ven-
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til 52 offen und Ventil 55 geschlossen, so kann also Druckluft in Kammer 46. eintreten, drückt dadurch die darin befindliche Luft heraus und durch Leitung 47 und in die Kammer 39. Ist dagegen Ventil 52 geschlossen und Ventil 55 offen, so strömt die Druckluft durch Leitung 54, Leitung 40 und Durchlaß 44 drückt damit die Flüssigkeit in die Kammer 39 zurück durch Leitungen 45 und 37 und Leitung 47 nach dem Vorratsbehälter 46. Dieser hat ein Ventil 43, das normalerweise geschlossen ist, aber geöffnet wird zur Entlüftung auf Atmosphä-rendruck, wenn das Sytem so gesteuert wird, daß die Flüssigkeit in den Vorratsbehälter 46 zurückströmt. Eine entsprechende Leitung 54 hat ein Entleerungsventil 53, das normalerweise geschlossen ist, aber geöffnet wird, damit die Luft aus der Leitung 54 entweichen kann, wenn man das System so steuert, daß die Flüssigkeit von Behälter 46 nach Kammer 39 strömt. Geeignete Mittel sind vorgesehen, zum Steuern der Ventile 52, 53, .54 und 55 vom Bedienungsstand 18 aus, so z.B. durch die Regler 19.til 52 open and valve 55 closed, so compressed air can Enter chamber 46, thereby forcing the air therein out and through conduit 47 and into the chamber 39. If, however, valve 52 is closed and valve 55 is open, the compressed air flows through line 54, line 40 and Passage 44 thus pushes the liquid back into the chamber 39 through lines 45 and 37 and line 47 to the reservoir 46. This has a valve 43, which is normally closed, but is opened for venting to atmospheric pressure, when the system is controlled so that the liquid flows back into the reservoir 46. A corresponding Line 54 has a drain valve 53 that is normally closed but is opened to allow the Air can escape from the line 54 when the system controls so that the liquid flows from container 46 to chamber 39. Appropriate means are provided for controlling the Valves 52, 53, .54 and 55 from the control station 18, e.g. through the controller 19.
Das System wurde im Vorstehenden für eine Steuerung mit Luft beschrieben, es kann natürlich mit anderen Druckgasen mit gleichem Ergebnis betrieben werden.The above system was designed for air control described, it can of course be operated with other compressed gases with the same result.
Es sei bemerkt, daß die Welle 25 etwas vergrößert ist, wie bei Ziffer 60 in Fig. 2 an der Seite, die Kammer 39 hat. DasIt should be noted that the shaft 25 is somewhat enlarged, as at numeral 60 in FIG. 2 on the side which has the chamber 39. That
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dient dazu, einen Gewichtsausgleich der Welle rund um die Wellenachse zu erhalten. Infolgedessen befindet sich die Welle, -WQYm die Kammer 39 leer ist, im Gleichgewicht und wenn sie dann rotiert, dann vermittelt sie dem Boden keine Rüttelkräfte. Wenn die Walze betätigt wird mit einer leeren Kammer 39, dann werden nur die statischen Kräfte des Gewichtes der Maschine auf den Boden übermittelt. Unter dieser Bedingung würde die Rotation der Welle 25 durch den Motor 34 keinen * brauchbaren Wert haben, so daß sie in fixierter Stellung nur als Achse oder Spindel für die Walze 26 dient.serves to balance the weight of the shaft around the shaft axis. As a result, the shaft, -WQYm the chamber 39 is empty, is in equilibrium and when it then rotates it does not impart any shaking forces to the ground. When the roller is operated with an empty chamber 39, only the static forces of the weight of the machine are transmitted to the ground. Under this condition, the rotation of the shaft 25 would have no useful value * by the motor 34 so that it only serves as an axle or spindle for the roll 26 in a fixed position.
Um Vibrationskräfte in der Walze zu erzeugen, öffnet man das Ventil 52, läßt dadurch Flüssigkeit in die Kammer 39 einfließen. Das Gewicht der Flüssigkeit in der exzentrisch gelagerten Kammer 39 veranlaßt, daß die Welle 25 zum Gleichgewicht kommt. Wenn dann entsprechend die Welle 25 durch den Motor 34 angetrieben wird, dann beginnt sie, infolge von Zentrifugalkräften des zusätzlichen Gewichtes zu vibrieren und diese Vibrationen werden dann über die Lager 29 auf die Walze und dann auf den Boden G übertragen.This is opened to generate vibration forces in the roller Valve 52 thereby allows liquid to flow into chamber 39. The weight of the liquid in the eccentric Chamber 39 causes shaft 25 to come to equilibrium. If then accordingly the shaft 25 by the Motor 34 is driven, then it begins to vibrate due to centrifugal forces of the additional weight and these vibrations are then transmitted to the roller and then to the floor G via the bearings 29.
Je größer die Flüssigkeitsmenge ist, die man in die Kammer 39 einleitet, um so größer ist die Amplitude der Schwingung. Das wird verdeutlicht mit den Fig. 3 und 4 der Zeichnung. Wenn die Kammer auf nahezu volle Aufnahme gefüllt ist,The greater the amount of liquid that is introduced into the chamber 39, the greater the amplitude of the oscillation. This is illustrated with FIGS. 3 and 4 of the drawing. When the chamber is almost full,
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(wie in Fig. 3), dann ist der Bereich der Walzenvibration, wie dargestellt, durch die vorderen Pfeile a-a, im wesentlichen größer, als der wie durch die Pfeile b-b Fig. 4 darstellt, wobei die Kammer 39 eine maximale Menge von Flüssigkeit enthält. Auf diese Weise kann die Vibrationsamplitude in weitem Maße, bei jeder gegebenen Geschwindigkeit der Rotation der Welle 25 variiert werden. Da die Rotationsgeschwindigkeit der Welle variiert werden kann von 0 auf maximum und die Flüssigkeitsmenge in Kammer 39 selektiv variiert wer-(as in Fig. 3), then the area of the roller vibration, as shown by the front arrows a-a, substantially larger than that shown by the arrows b-b in Fig. 4, the chamber 39 containing a maximum amount of liquid. In this way, the vibration amplitude can be increased Dimensions, at any given speed of rotation of the shaft 25, can be varied. As the rotation speed the shaft can be varied from 0 to maximum and the amount of liquid in chamber 39 can be varied selectively
den kann, lassen sich sehr feine Regelungen der dynamischen Kräfte erzielen. Dies ist nicht möglich bei bisher bestehenden Mechanismen, bei denen die Amplitude durch die Rotationsgesehwindigkeit erzielt wird und infolgedessen davon auch nicht getrennt werden kann.can, very fine adjustments of the dynamic forces can be achieved. This is not possible with existing ones Mechanisms in which the amplitude is determined by the speed of rotation is achieved and consequently cannot be separated from it.
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0088071A2 (en) * | 1982-02-17 | 1983-09-07 | VOEST-ALPINE Aktiengesellschaft | Orbiting mass device for generating vibrations |
-
1971
- 1971-06-26 DE DE19712131853 patent/DE2131853A1/en active Pending
- 1971-06-28 FR FR7123466A patent/FR2143538A1/fr not_active Withdrawn
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0088071A2 (en) * | 1982-02-17 | 1983-09-07 | VOEST-ALPINE Aktiengesellschaft | Orbiting mass device for generating vibrations |
EP0088071A3 (en) * | 1982-02-17 | 1984-04-04 | Voest-Alpine Aktiengesellschaft | Orbiting mass device for generating vibrations |
AT376728B (en) * | 1982-02-17 | 1984-12-27 | Voest Alpine Ag | UNBALANCE ARRANGEMENT FOR GENERATING VIBRATIONS |
Also Published As
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FR2143538A1 (en) | 1973-02-09 |
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