DE2738794A1 - Vibrator - Google Patents

Description

Patentanwälte Dipl.-Ing. H.Weickmann, Dipl-Phys. Dr. K. Fincke

Dipl.-Ing. F. A.Weickmann, Dipl.-Chem. B. Huber Dr,-Ing. H. Liska

S MÜNCHEN 86, DEN

POSTFACH 860 820

MÖHLSTRASSE 22, RUFNUMMER 98 39 21/22 PMC CORPORATION

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Chicago, 111. / V.St.A.

Vibrator

Die Erfindung bezieht sich auf einen Vibrator mit einem um eine Achse drehbaren, angetriebenen Element und einem mit diesem Element drehfest verbundenen, exzentrisch angeordneten Gewicht.

Vibratoren werden verwendet, um bei verschiedenen industriellen Vorrichtungen Vibrationen bzw. Schwingungen für diverse Zwecke zu erzeugen, so etwa zum Zuführen, Sortieren oder Auseinanderbrechen von Material. Bei verschiedenen Anwendungen, so zum Beispiel bei der Verwendung sogenannter Zweimassen-Vibrations-Systeme, mit denen Material mit einer vorbestimmten Menge und Geschwindigkeit gefördert werden soll, ist die Größe des Hubs des Vibrators von entscheidender Bedeutung.

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Eine Methode, Schwingungen in einem Vibrator zu erzeugen, besteht darin, daß eine rotierende Welle mit einem darauf exzentrisch befestigten Gewicht oder mit mehreren exzentrisch angeordneten Gewichten verwendet wird. In neueren Ausführungen, so zum Beispiel in Vibratoren gemäß den US-Patenten 2 934 202, . 3 396 294, 3 920 222 und 3 922 042, werden zwei oder mehr exzentrisch angeordnete Gewichte verwendet, die auf der angetriebenen Welle in unterschiedlichen Winkelpositionen zueinander angeordnet werden können, um so die gesamte, durch alle Gewichte bestimmte Exzentrizität des gemeinsamen Schwerpunktes und damit den Hub des Vibrators zu verändern. Bei den bekannten Vibratoren mit exzentrisch angeordneten Gewichten ist es schwierig, die jeweilige Winkelposition der einzelnen Gewichte zueinander zu verändern; hierzu muß der Vibrator im allgemeinen abgestellt werden.

In einem Vibrator gemäß der US-PS 3 920 222 ist auch ein Vorschlag enthalten, den Winkel zwischen den exzentrischen Gewichten zu verändern, während der Vibrator in·Tätigkeit ist. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Vibrator der eingangs genannten Art anzugeben, bei dem der Hub des Vibrators auf einfache Weise eingestellt werden kann; hierbei soll erreicht werden, daß dieser Hub auch bei laufendem Vibrator verändert werden kann.

Diese Aufgabe ist gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß der Vibrator zwei um eine gemeinsame Achse drehbare Elemente, zum Beispiel Wellen aufweist, die jeweils mit-darauf exzentrisch befestigten Gewichten verbunden sind, und daß Einrichtungen vorgesehen sind, um einerseits die beiden Elemente bzw. Wellen zu verbinden, so daß diese gemeinsam angetrieben rotieren,und um andererseits die Verbindung zwischen den beiden Elementen bzw. Wellen für eine Verdrehung der Elemente bzw. Wellen relativ zueinander und damit für eine Veränderung der relativen Winkellage der beiden exzentrischen Gewicht zu lösen.

Die Verwendung von zwei jeweils auf einer Welle exzentrisch angeordneten Gewichten gibt die Möglichkeit, die Gewichte in ihrer Winkellage zueinander einzustellen, während der Vibrator weiter

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in Tätigkeit ist. Hierbei ist es möglich, daß beide Wellen mit den exzentrischen Gewichten weiter rotieren.

Die Einstellmöglichkeit der Winkellage der exzentrischen Gewichte zueinander wird dadurch wesentlich vereinfacht. Ein Vibrator gemäß der Erfindung mit derart relativ zueinander einstellbaren Gewichten macht es möglich, die Gewichte so zu justieren, daß der durch die Gewichte bestimmte gemeinsame Schwerpunkt in einem gewünschten Abstand von der Drehachse eingestellt werden kann.

Die Gewichte können dabei durch entsprechende Vorrichtungen gehalten werden, mit denen eine Verstellung der relativen Winkellage zwischen den exzentrisch angeordneten Gewichten während der Tätigkeit des Vibrators möglich ist. Zur Verstellung der Winkellage zwischen den exzentrischen Gewichten sind gemäß der Erfindung Antriebsvorrichtungen vorgesehen, die eine Verstellung auch bewirken, wenn der Vibrator in Tätigkeit ist.

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Die Erfindung ist in drei Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung näher erläutert. In dieser stellen dar:

Fig. 1: eine perspektivische Ansicht einer elektromechanischen Zuführvorrichtung mit einem Vibrator gemäß der Erfindung;

Fig. 2: einen Längsquerschnitt eines gemäß der Erfindung konstruierten Vibrators;

Fig. 3: eine Ansicht längs der Linie 3-3 der Fig. 2;

Fig. 4A,

4B u.4C:perspektivische Ansichten von exzentrisch angeordneten Gewichten des Vibrators gemäß der Fig. 2;

Fig. 5: einen Längsquerschnitt eines gemäß der Erfindung konstruierten Vibrators in einem zweiten Ausführungsbeispiel;

Fig. 6: eine Darstellung des Vibrators gemäß der Fig. 5 entlang der Linie 6-6;

Fig. 7: eine perspektivische Explosionsdarstellung der exzentrisch angeordneten Gewichte des Vibrators gemäß der Fig.5;

Fig. 8: eine teilweise geschnittene Seitenansicht eines Vibrators gemäß der Erfindung in einem dritten Ausführungsbeispiel;

Fig. 9: eine Darstellung des Vibrators gemäß der Fig. 8 entlang der Linie 9-9;

Fig.1OA

u.1OB: Teile des Vibrators gemäß der Fig. 8 in vergrößertem Maßstab.

In Fig. 1 ist ein Vibrator 10 dargestellt, der zum Beispiel als Antrieb für eine Vibrationszuführvorrichtung 12 dient, bei der Material an einem Eingang 12a aufgenommen und an einem Ausgang 12b abgeladen wird. Der Vibrator gemäß der vorliegenden Erfindung kann selbstverständlich auch dazu verwendet werden, andere Ma-

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schinen anzutreiben, zum Beispiel Siebmaschinen oder andere Schwingungsmaschinen.

Wie aus üblichen Vibratoren bekannt, enthält die Zuführvorrichtung 12 einen Trog 14, der an Federn 16 aufgehängt ist. Die Zuführvorrichtung weist ein Antriebsgehäuse 15 auf, das fest mit dem Trog 14 verbunden und durch zwei Wände 15a und 15b begrenzt ist. Der Vibrator 10 ist zwischen den Begrenzungswänden 15a und 15b durch Federn 18 befestigt, so daß er mit dem Trog eine über Federn verbundene elektromechanische Zweimassen-Zuführvorrichtung bildet.

In den Fig. 2 und 3 ist ein dem beschriebenen Vibrator identischer Vibrator 10* dargestellt, der zusätzlich noch einen seitlich montierten Motor 38 aufweist. Die Anordnung des Motors hängt selbstverständlich von dem zur Verfügung stehenden Raum in der Zuführvorrichtung bzw. einer anderen mit dem Vibrator verwendeten Vorrichtung ab. Der Vibrator 10' weist ein Gehäuse 20 mit Seitenwänden 22 bzw. 24 auf, mit denen Lagergehäuse 26 bzw. 28 verbunden sind. Eine angetriebene Welle 30 ist in einem Lager 32 gelagert, das seinerseits in einem Lagergehäuse 26 befestigt ist. Ferner ist eine Hohlwelle 34 in einem Lager 36 gelagert, das durch ein Lagergehäuse 28 gehalten ist. Die Lager 32 und 36 haben eine gemeinsame Achse A, welche die Drehachse der angetriebenen Welle 30 und der Hohlwelle 34 ist.

Die Welle 30 wird durch einen Elektromotor 38 angetrieben, der mit dem Gehäuse 20 verbunden ist. Der Motor weist eine Antriebswelle 50 auf, die in die angetriebene Welle 30 eingreift und mit dieser bei 42 verkeilt ist.

Die angetriebene Welle 30 hat einen Teil 30a mit vergrößertem Durchmesser und einen Teil 30b mit kleinerem Durchmesser, wobei dieser in die Hohlwelle 34 eingreift und durch diese hindurchragt. Zwischen den Wellenteilen 30a und 30b ist eine Schul-

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ter 35 gebildet, die als Gegenlager einem Anschlag 34a der Hohlwelle 34 gegenüber liegt.

Mit dem Wellenteil 30b der Welle 30 ist ein erstes Gewicht 37 verbunden und bei 39 verkeilt. Der Schwerpunkt des Gewichtes 37 liegt nicht auf der Drehachse A der Welle 30, so daß das Gewicht exzentrisch zur Achse A angeordnet ist. Die-Welle 30 und das erste exzentrische Gewicht 37 bestimmen ein erstes exzentrisches Element 41. Ein zweites Gewicht 43, das aus voneinander getrennten Teilen 43a, 43b und einem diese Teile verbindenden Teil 43c besteht, ist drehbar auf dem Wellenteil 30b, und zwar in einer anderen Winkelposition gegenüber dem ersten Gewicht 37 gelagert. Das zweite Gewicht 43 ist mit dem Anschlag 34a der Hohlwelle 34 durch einen Bolzen 43d verbunden, so daß das zweite Gewicht relativ zu dem ersten Gewicht rotiert, wenn die Hohlwelle sich gegenüber der Welle 30 dreht. Ebenso wie bei dem ersten Gewicht 37 liegt der Schwerpunkt des zweiten Gewichtes 43 außerhalb der Drehachse A für die Welle 30, die ebenso die Drehachse der Hohlwelle 34 ist. Die Hohlwelle 34 und das zweite exzentrisch angeordnete Gewicht 83 bilden ein zweites exzentrisches Element 45.

Der Wellenteil 30b ragt ebenso wie das Ende der Hohlwelle 34 aus dem Gehäuse 20 heraus. Das äußere Ende des Wellenteils 30b und das der Welle 30 weisen jeweils parallele Abplattungen 44 bzw.46 auf. Unmittelbar im Anschluß an die Abplattungen 44 weist das Wellenteil 30b ein Gewinde 48 auf, auf der eine Mutter 50 und eine mit dem Teil 30b verkeilte Unterlegscheibe angeordnet sind. Die Unterlegscheibe liegt am äußeren Ende 34b der Hohlwelle 34 an und übt auf diese eine Längskraft aus, wenn die Mutter 50 angezogen wird.

Wenn das erste und das zweite exzentrische Gewicht 37 bzw. 43 beide in der gleichen Winkelstellung stehen, vergleiche Fig.4A, ist der Hub des Vibrators maximal. Wenn das erste Gewicht 37, welches doppelt so breit wie jedes der beiden Teile des zweiten Gewichtes 43 ist, sich in einer Winkellage direkt gegenüber dem

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zweiten Gewicht befindet, vergleiche Fig. 4B, kompensieren sich die Wirkungen der beiden Gewichte, so daß der Hub des Vibrators Null ist.

Der Hub kann zwischen dem Wert Null und dem Maximalwert auf jeden gewünschten Zwischenwert eingestellt werden, intern die Mutter 50 gelöst und mittels an den Abplattungen 44 bzw. 46 angelegter Schraubenschlüssel die Hohlwelle 34 relativ zu der Welle 30 verdreht und deren relative Lage zueinander so eingestellt wird, daß die beiden exzentrischen, mit den Wellen verbundenen Gewichte in der gewünschten Winkellage zueinander stehen, vergleiche Fig. 4C. Danach wird die Mutter angezogen, wodurch die Hohlwelle 34 und das erste und zweite Gewicht 37 bzw. 43 zwischen der Unterlegscheibe 52 und der Schulter 35 eingespannt und damit die Gewichte in der gewünschten relativen Winkellage zueinander gehalten werden.

In den Figuren 5, 6 und 7 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. In einem Gehäuse 100 sind Lager 102 in öffnungen von Seitenwänden 106 bzw. 108 angeordnet. Im Lager 104 ist eine Welle 110 aufgenommen, die um eine beiden Lagern 102 und 104 gemeinsame Achse B drehbar ist. Auf die Welle 110 ist eine Hohlwelle geschoben und im Lager 102 um die Achse B drehbar aufgenommen.

Ein erstes exzentrisches Gewicht 114, das mit der Welle 110 verbunden ist, hat einen Schwerpunkt, der außerhalb der als Drehachse für die Welle 110 dienenden Achse B liegt. Das Gewicht 114 und die Welle 110, mit der dieses exzentrisch verbunden ist, bilden ein erstes exzentrisches Element 116. Ein zweites Gewicht 118 besteht aus zwei Seitenplatten 118a und 118b, die zu beiden Seiten des Gewichtes 114 angeordnet und mit einem im Querschnitt bogenförmigen Verbindungsstück 118c außerhalb des Gewichtes 114 verbunden sind. Die Seitenplatte 118a des Gewichtes 118 ist auf der Hohlwelle 112 verkeilt, so daß sie sich mit dieser dreht, während die andere Seitenplatte 118b auf der Welle 110 montiert ist. Das Gewicht 118 hat einen Schwerpunkt,

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der wiederum außerhalb der Achse B liegt, so daß das Gewicht im Hinblick auf die Hohlwelle 112 exzentrisch angeordnet ist. Das Gewicht 118 und die Hohlwelle 112 bilden ein zweites exzentrisches Element 120.

Zwischen der Welle 110 und der Hohlwelle 112 ist eine elektrische Kupplung 122 angeordnet, die zum Beispiel ähnlich dem Modell SFC-650 der Warner Electric Brake & Clutch, Company, Beloit, Wisconsin,sein kann. Die Kupplung hat eine elektromagnetische Statoreinheit 122a, die mit dem Gehäuse 100 verbunden ist. Auf der Hohlwelle 112 ist ein Rotor 122b drehstarr angeordnet, während ein Anker 122c drehstarr mit der Welle 110 verbunden ist. Mit einem Schalter 124 werden, wenn dieser geschlossen wird, die Anschlußpunkte der Statoreinheit 122a mit einer Energiequelle 126 verbunden. Dadurch wird der Anker mit dem Rotor drehstarr verbunden, so daß dieser gemeinsam mit der Welle 110 und der Hohlwelle 112 rotiert.

Schließlich ist eine elektrische Bremse 128 vorgesehen, die ähnlich dem Modell PB-500 der Warner Electric Brake & Clutch Company, Beloit, Wisconsin, sein kann, die eine magnetische Statoreinheit 128a aufweist, die mit dem Gehäuse 100 verbunden ist. Auf der Welle 112 ist drehstarr ein Anker 128b befestigt. Wenn ein Schalter 130 geschlossen ist und der Schalter 124 gleichzeitig geöffnet, dann ist die magnetische Statoreinheit 128a mit der Energiequelle 126 verbunden, so daß der Anker 128b mit der Statoreinheit 128a in Wirkverbindung steht und dadurch die Rotation der Hohlwelle 112 verlangsamt wird. Gleichzeitig wird dabei die Kupplung ausgeschaltet und die Hohlwelle 112 von der Hohlwelle 110 getrennt.

Eine flache Schraubenfeder 132 ist mit einem Ende mit der Welle des ersten exzentrischen Elements 116 und mit dem anderen Ende mit dem Gewicht 118 des zweiten exzentrischen Elementes 120 verbunden. Die Feder übt eine Vorspannung zwischen dem ersten exzentrischen Element 116 und dem zweiten exzentrischen Element 120 aus, derart, daß diese in Positionen überführt werden, in denen die exzentrischen

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Elemente in entgegengerichteten Positionen mit minimaler Exzentrizität stehen.

Mit dem Gehäuse 100 ist ein Elektromotor 134 verbunden. Auf der nicht gezeigten Antriebswelle des Motors ist ein Treibrad 136 angeordnet, das über einen Treibriemen 128 mit einem Treibrad 140 auf der Welle 110 verbunden ist.

Während der normalen Tätigkeit des Vibrators treibt der Motor 134 die Welle 110 an, wobei der Schalter 124 geschlossen und der Schalter 130 offen ist, so daß die Kupplung 122 betätigt ist. Damit verbindet die Kupplung 122 die Welle 110 und die Hohlwelle 112, so daß diese gemeinsam miteinander rotieren. Hierbei sind die exzentrischen Gewichte in einer Position relativ zueinander, bei denen die Exzentrizität minimal ist; hierbei liegt eine Anschlagfläche 114a des Gewichtes 114 an einem Anschlag 141 an. Bei dieser gegenseitigen Drehlage ist der Hub der angetriebenen Vorrichtung 142, die zum Beispiel ein Förderband oder eine Rüttelvorrichtung ist, minimal. Wenn dieser Hub vergrößert werden soll, wird der Schalter 124 geöffnet, wodurch die Hohlwelle 112 von der Welle 110 getrennt wird, und gleichzeitig der Schalter 130 geschlossen, wodurch die Bremse 128 in Tätigkeit tritt. Durch die Betätigung der Bremse wird die Drehbewegung der Hohlwelle 112 abgebremst, wohingegen die Welle 110 mit der normalen Antriebsgeschwindigkeit weiter rotiert.Bei der Abbremsung der Hohlwelle 112 wird die relative Stellung der beiden exzentrischen Gewichte zueinander verändert und damit die gemeinsam von den Gewichten 114 und 118 bestimmte Exzentrizität erhöht. Hierdurch wird auch die Feder 132 aufgewunden und speichert potentielle Energie. Der Schalter 124 wird nunmehr intermittierend geöffnet und geschlossen, während gleichzeitig der Schalter 110 intermittierend geschlossen bzw. geöffnet wird, bis die relative Position der beiden Gewichte so ist, daß der gewünschte Hub erzeugt wird. Ab diesem Zeitpunkt wird der Schalter 124 geschlossen und der Schalter 130 geöffnet gehalten. Damit werden die Welle 110 und die Hohlwelle 112 wieder miteinander

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verbunden und rotieren gemeinsam. Wenn eventuell danach ein kleinerer Hub gewünscht wird, wird der Schalter 144 intermittierend geöffnet und geschlossen und damit zeitweise die Kupplung abgeschaltet, ohne daß dabei die Bremse betätigt wird, wodurch über die Feder 132 die Gewichte wieder in die gewünschte Hinkellage zueinander gelangen. Zu diesem Zeitpunkt wird der Schalter 144 wiederum geschlossen. Da der Schalter 124 bereits geschlossen ist und der Schalter 113 geöffnet ist, werden die Welle 110 und die Hohlwelle 112 wiederum über die Kupplung 122 verbunden.

Wie in den Figuren 8 und 9 gezeigt, weist ein Vibratorgehäuse Seitenwände 202 und 204 mit öffnungen auf, die auf einer gemeinsamen Achse C liegen. In den Offnungen der Seitenwände 202 bzw. 204 sind jeweils Lager 206 bzw. 208 angeordnet.

Ein erstes exzentrisches Element 210 besteht aus einer Welle 212 mit einem drehfest verbundenen Gewicht 214. Das Gewicht 214 weist einen Schwerpunkt auf, der außerhalb der Längsdrehachse der Welle, der Achse C liegt, und bildet ein exzentrisches Gewicht für das exzentrische Element 210 aus Gewicht 214 und Welle 212.

Eine Hohlwelle 216 besteht aus zwei Teilen: einem ersten Teil 216a, der über die Welle 205 geschoben ist und um die Achse C drehbar von dem Lager 206 abgestützt ist, und einem zweiten Teil 216b, der über das Ende der Achse 212 geschoben und um die Achse C drehbar im Lager 208 abgestützt ist. Das äußere Ende des Wellenteiles 216b ragt aus dem Gehäuse 200 und nimmt dort ein Treibrad 218a auf. Mit dem Gehäuse ist ein Elektromotor 220 mit einer Antriebswelle 22Oa verbunden, auf der ein Treibrad 222 montiert ist. Die Treibräder 218 und 222 sind mit einem Treibriemen 224 verbunden, so daß der Wellenteil 216b um die Achse C drehbar von dem Motor angetrieben wird.

Auf der Hohlwelle 216 ist ein exzentrisches Gewicht 226 angeordnet. Dieses Gewicht weist einen ersten Teil 226a auf, der mit dem ersten Wellenteil 216a der Hohlwelle drehfest verbunden ist, und

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weist einen zweiten Teil 226b auf, der mit dem zweiten Wellenteil 216b drehfest verbunden ist. Das Gewicht 226 weist ferner ein kreisbogenförmiges Verbindungsstück 226c auf, das die Gewichtsteile 226a und 226b miteinander verbindet. Wenn demnach der Wellenteil 216b der Hohlwelle vom Motor 220 angetrieben wird, wird ein Drehmoment über das Gewicht 226 übertragen,so daß dadurch auch der Wellenteil 216a angetrieben wird. Das Gewicht 226 hat wie das Gewicht 214 einen Schwerpunkt, der außerhalb der Drehachse C für die Hohlwelle 216 liegt, und bildet demnach ein exzentrisches Gewicht. Die Hohlwelle 216 und das Gewicht 226, das drehstarr mit der Hohlwelle verbunden ist, bilden demnach ein zweites exzentrisches Element 227. Sowohl die Welle 212 und die Hohlwelle 216 enden in einem Getriebe 228.

Das Getriebe 228, das in Figur 1OA dargestellt ist, weist ein Gehäuse bzw. Rahmen 230 auf, der auf einer Seite drehbar in einem Lager 232 abgestützt ist, das seinerseits auf dem Ende des Wellenteils 216a der Hohlwelle 216 aufgenommen ist. Ein erstes Kontrollelement 234 besteht aus einer Welle mit einem ersten, auf dem inneren Ende der Welle befestigten Kegelrad. Ein zweites Kontrollelement 238, das als Hohlwelle ausgebildet ist, trägt ein zweites Kegelrad 240, das ebenfalls auf dem inneren Ende der Hohlwelle befestigt ist. Die Welle 234 ist drehbar in der Hohlwelle 238 angeordnet, die in einem Lager 241 abgestützt ist. Mit dem äußeren Ende der Welle 212 ist ein erstes Antriebskegelrad 242 verbunden, während ein zweites Antriebskegelrad 244 mit dem äußeren Ende des Wellenteils 216a der Hohlwelle 216 befestigt ist.

Senkrecht zu der Welle 212 ist in dem Getrieberahmen eine Zwischenwelle 246 angeordnet, die in Lagern 248 und 250 abgestützt ist. Auf der Zwischenwelle 246 ist ein erstes Zwischenkegelrad befestigt und bildet, gemeinsam mit den Kegelrädern 236 und 242 ein Getriebe 254 zwischen der Welle 212 - und damit dem ersten exzentrischen Element 210, das ein Teil dieses Elements ist und dem ersten Kontrollelement bzw. der Welle 234.

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Ein zweites Zwischengetrieberad 256 ist drehbar in Lagern 258 und 260 gelagert, die ihrerseits auf der Zwischenwelle 246 angeordnet sind, so daß dieses Zwischenrad relativ zu der Zwischenwelle 246 verdreht werden kann. Das zweite Zwischenkegelrad bildet gemeinsam mit den Kegelrädern 240 und 244 ein Getriebe zwischen dem Wellenteil 216a der Hohlwelle und damit dem zweiten exzentrischen Element 227 und dem zweiten Kontrollelement bzw. der Hohlwelle 238.

Die Hohlwelle 238 ist außerhalb des Getriebes 228 durch eine Stütze 264 abgestützt, die ihrerseits über Arme 266 mit dem Vibratorgehäuse 200 verbunden ist.

Außerhalb des Getriebes 228 ist eine in Figur 1OB mit 268 bezeichnete Vorrichtung angeordnet, um zwischen dem ersten Kontrollelement und der Welle 234, und dem zweiten Kontrollelement, bzw. der Hohlwelle 238, eine relative Drehbewegung zueinander zu bewirken. Die Vorrichtung weist ein Gehäuse 270 auf, das auf den Armen bzw. Trägern 266 befestigt ist. In dem Gehäuse ist ein Lager 272 vorgesehen, das die Welle 234 aufnimmt. Die Hohlwelle 238 endet bei der Stütze 264 in der Nähe des Gehäuses 270 und ist mit der Stütze verbunden, so daß das auf der Welle 238 drehfest angeordnete Kegelrad 240 ständig stationär verbleibt. Von einem Motor 274 wird, sobald dieser in Tätigkeit gesetzt wird, eine Schnecke 276 angetrieben, die ihrerseits ein Schneckenrad 278 treibt, das auf der Welle 234 befestigt ist. Mit dem Ende der Welle 234 ist außerhalb des Gehäuses 270 ein Zeiger verbunden.

Während der normalen Tätigkeit des in den Figuren 8,9, 1OA und 1OB dargestellten Vibrators, wird die Hohlwelle 216 von dem Motor 220 angetrieben. Hierbei wird die erste Kontrollwelle 234 durch die Schnecke 276 stationär gehalten, die ihrerseits mit dem Schneckenrad 278 in Eingriff steht, das dadurch von einer Drehung abgehalten wird, wenn der Motor/ausgeschaltet wird.

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Zudem wird die zweite Kontrollwelle 238, die mit der Stütze 264 verbunden ist, ebenfalls immer stationär gehalten. Hierdurch treibt das Kegelrad 244 auf der Welle 216 das Kegelrad 256 an, das seinerseits, da das Kegelrad 250 sich nicht dreht, eine Rotation des Getrieberahmens 230 um die Achse C bewirkt. Durch die Rotation des Getrieberahmens 230 hinsichtlich des stationären Kegelrades 236 rotiert auch das Kegelrad 252, das seinerseits wiederum das Kegelrad 242 antreibt. Auf diese Weise rotiert die Welle 212 gleichsinnig mit der Hohlwelle 216.

Die exzentrischen Gewichte 214 bzw. 226 auf der Welle 212 bzw. der Hohlwelle 216 rotieren ebenfalls mit der Welle bzw. der Hohlwelle und befinden sich relativ zueinander in einer in den Figuren 8 und 9 gezeigten Winkellage, so daß sie mit maximaler Exzentrizität auch den Maximalhub des Vibrators erzeugen.

V/enn es erwünscht ist, den Hub des Vibrators zu verringern, was auch dann geschehen kann, während der Vibrator weiter läuft, wird der Motor 274 für einen Moment eingeschaltet, um die Schnecke 276 und damit das Schneckenrad 278 zu verdrehen. Damit wird auch die Kontrollwelle 234 verdreht. Da jedoch das Kegelrad 240 stationär verbleibt, wird durch die Verdrehung der Kontrollwelle 274 und des darauf befestigten Kegelrades 236 die Winkellage der weiterhin rotierenden Kegelräder 242 und 244 relativ zueinander verändert und damit auch die relative Winkellage des ersten gegenüber dem zweiten exzentrischen Element. Der Zeiger 280 zeigt hierbei den Betrag der Verdrehung der Welle 234 und damit gleichzeitig das Ausmaß der Veränderung der Exzentrizität im Vibrator an.

Im vorigen sind bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben worden; es ist selbstverständlich, daß hierbei Modifikationen und Änderungen möglich sind ohne daß das Ziel der Erfindung dabei verLassen wird.

Patentansprüche

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Claims (16)

Patentanwälte D1PL.-ING. H.¥eickmann, Dipl.-Phys. Dr. K. Finckb Dipl.-Ing. F. A.Weickmann, Dipl.-Chem. B. Huber ü».-U : Lite 273879A t MÖNCHEN 16, DEN POSTFACH 860 «20 MOHLSTRASSE 22, RUFNUMMER 913921/22 PatentansDrüche

1. Vibrator mit einem um eine Achse drehbaren, angetriebenen Element und einem mit diesem Element drehfest verbundenen, jedoch exzentrisch angeordneten Gewicht, dadurch gekennzeichnet , daß der Vibrator (1O;1OO;2OO) zwei um eine gemeinsame Achse drehbare Elemente (30,34;110, 112,212,216) aufweist, die jeweils mit darauf exzentrisch befestigten Gewichten (37,43;114 ,118;214 ,226) verbunden sind, und daß Einrichtungen (50,52;122;228,268) vorgesehen sind, um einerseits die beiden Elemente zu verbinden, so daß diese gemeinsam angetrieben rotieren, und um andererseits die Verbindung zwischen den beiden Elementen für eine Verdrehung der Elemente relativ zueinander und damit für eine Veränderung der relativen Winkellage der beiden exzentrischen Gewichte zu lösen.

2. Vibrator nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet, daß die um eine gemeinsame Achse drehbaren Elemente (30,34; 11O,112;212,216) als koaxiale Wellen ausgebildet sind.

3. Vibrator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine der beiden Wellen (34;112;216) als Hohlwelle ausgebildet und auf die andere Welle (30;110;212) geschoben istjund daß ein Antrieb (38;134;220) für eine der Wellen vorgesehen ist.

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4. Vibrator nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die von der Hohlwelle (34;112;216) umfaßte Welle (30;110;212) angetrieben ist.

5. Vibrator nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlwelle (34;112;216) mit der angetriebenen Welle (30;110;212) wahlweise drehfest verbindbar oder von dieser trennbar ist.

6. Vibrator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß zum Verbinden bzw. Lösen der um eine gemeinsame Achse drehbaren Elemente bzw. Wellen (30,34) Spannmittel (50,52) vorgesehen sind.

7. Vibrator nach einem der vorhergehenden Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet , daß der Vibrator ein Gehäuse (10;100;200) aufweist, in dem die Wellen (30, 34;11O,112;212,216) mit den jeweilig darauf exzentrisch angeordneten Gewichten (37,43;114,118;214,226) aufgenommen sind, daß die angetriebene Welle (30;110;212) und die darauf geschobene Hohlwelle (34;112;216) aus dem Gehäuse ragen,und daß die Einrichtungen (50,52;122;228,268) zum Verbinden bzw. Lösen der Welle mit der Hohlwelle außerhalb des Gehäuses angeordnet sind.

8. Vibrator nach Anspruch 7, dadurch .gekennzeichnet, daß mit der Einrichtung (50,52) zum Lösen bzw.Verbinden der Welle (30) mit der Hohlwelle (34) die Hohlwelle und das damit verbundene, exzentrisch angeordnete Gewicht (43) mit der angetriebenen Welle in einer gewünschten Winkelposition verbindbar ist.

9. Vibrator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß der Vibrator folgende Merkmale aufweist:

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ein Gehäuse (100) mit gegenüberliegenden Seitenwänden (106,108);

eine Hohlwelle (112) die um eine Drehachse in einer der Seitenwände (106) gelagert ist und mit ihrem äußeren Ende aus dem Gehäuse (100) herausragt;

eine zu der Hohlwelle koaxiale angetriebene Welle, die in der gegenüberliegenden Seitenwand (108) des Gehäuses gelagert ist und innerhalb des Gehäuses eine Anschlagfläche (141) aufweist sowie ferner mit ihrem einen Ende auf der gleichen Seite wie die Hohlwelle aus dem Gehäuse über das Ende dieser Hohlwelle hinaus ragt;

ein erstes auf der angetriebenen Welle exzentrisch angeordnetes und in dem Gehäuse zwischen der Anschlagfläche und dem aus dem Gehäuse herausragenden Ende angeordnetes Gewicht;

ein zweites auf der Hohlwelle exzentrisch zur Drehachse angeordnetes und mit dem inneren Ende der Hohlwelle neben dem ersten Gewicht liegendes verbundenes zweites Gewicht;

eine Spanneinrichtung (122), die außerhalb der Hohlwelle auf der angetriebenen Welle angeordnet und auf dieser wahlweise in Stellungen verschiebbar ist, derart, daß die Gewichte und die Hohlwelle in fester Winkellage zu der angetriebenen Welle zwischen der Anschlagfläche und der Hohlwelle eingespannt haltbar sind.

10. Vibrator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß die Ein-richtung zum Verbinden bzw. Lösen der um eine gemeinsame Achse drehbar gelagerten Elemente bzw. Wellen (30,34;110,112;212,216) eine Kupplung (122) ist.

11. Vibrator nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß für das nicht angetriebene rotierende Element bzw. die nicht angetriebene Welle (112) eine Bremse (128) zur Abbremsung vorgesehen ist, wenn die Kupplung die beiden Elemente bzw. Wellen (110,112) trennt.

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12. Vibrator nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß mittels der die angetriebene Welle (110) und die Hohlwelle (112) wahlweise trennenden bzw. verbindenden Kupplung die mit den Wellen exzentrisch befestigten Gewichte (114,118) bei der gemeinsamen Drehung der beiden Wellen (110,112) in fester Winkellage haltbar sind, und daß mittels der Bremse (128) die Hohlwelle (112) gegenüber der angetriebenen Welle (110) abbremsbar ist, um die Winkellage der exzentrisch angeordneten Gewichte zueinander zu verstellen.

13. Vibrator nach einem der vorhergehenden Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet , daß zwischen dem ersten, aus Welle (110) und exzentrisch angeordneten Gewicht (114) bestehenden exzentrischen Element und dem zweiten, aus der Hohlwelle 112 und dem damit exzentrisch befestigten Gewicht (118) bestehenden exzentrischen Element eine vorgespannte Feder (132) zur Einstellung einer gewünschten relativen Winkellage der beiden exzentrischen Elemente verbunden ist.

14. Vibrator nach einem der vorhergehenden Ansprüche,dadurch gekennzeichnet , daß während des Antriebs der beiden auf einer gemeinsamen Welle drehbar gelagerten exzentrischen Elemente (110,112,114,118;212,216,214 ,226) die Winkellage der exzentrischen Elemente relativ zueinander und damit die durch die exzentrisch angeordneten Gewichte (114,118;214,226) bestimmte Exzentrizität der Anordnung veränderbar ist.

15. Vibrator nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Vibrator ein Getriebe (228)zwischen dem ersten exzentrischen Element (212,214), bestehend aus einer Welle (212) mit einem darauf exzentrisch angeordneten Gewicht (214), und dem zweiten exzentrischen Element (216,226), bestehend aus einer die angetriebene erste Welle umfassenden Hohlwelle (216) mit einem darauf exzentrisch befestigten Gewicht (226), aufweist, wobei beide Wellen (212,216) in dem.

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Getriebe enden_Und eine der Wellen angetrieben ist, daß das Getriebe eine erste und zweite Getriebewelle (234 bzw.238) aufweist, und daß in dem Getriebe eine erste Getriebeverbindung(234, " 236,252,242) zur Verbindung der ersten Getriebewelle mit der angetriebenen Welle (212) und eine zweite Getriebeverbindung (244, 256,240) zur Verbindung der zweiten Getriebewelle (238) mit der Hohlwelle (216) vorgesehen ist.

16. Vibrator nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Getriebe (228) einen Getrieberahmen (230) aufweist,der um eine Achse (C) gelagert ist und eine erste Getriebewelle (234) aufnimmt, auf der ein erstes Kegelrad (236) montiert ist, daß das erste exzentrische Element mit der damit verbundenen Welle (212) in dem Getrieberahmen endend auf der Achse (C) gelagert ist und mit einem Kegelrad (242) verbunden ist, daß das zweite exzentrische Element mit seiner Achse (216) in diesem Rahmen endend gelagert ist und mit einem weiteren Getrieberad (244) verbunden ist, daß in dem Getrieberahmen ferner ein erstes Zwischenkegelrad (252) angeordnet ist, daß ein Getriebe zwischen dem ersten Getrieberad und dem Kegelrad eines der exzentrischen Elemente bildet, und daß in dem Getrieberahmen ein zweites Zwischenkegelrad (262) angeordnet ist, das ein Getriebe zwischen dem zweiten Kegelrad und dem Kegelrad auf dem zweiten exzentrischen Element bildet.

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