DE2842873A1 - Vibratory compactor advance and return operation - is continuously adjustable using bevel gear differential transmission to move shafts - Google Patents

Abstract

The compactor has a vibration exciter, consisting of two unbalanced shafts, positioned behind each other in direction of movement of the vibrator, and driven synchronously opposite to each other. The phase position of the shafts is regulated via a bevel gear differential transmission, positioned on one shaft, to the side and outside of the shaft bearing. The drive bevel gear is turnable on this shaft, and is driven in the same direction of the second shaft. The web carrying the planetary wheel is formed as a ring, and is also turnable on the unbalanced shaft. The gear is held on a shaft, carried by the ring so as to project outward in a radial direction, at right angles to the rotary axis of the shaft.

Description

Titel: Rüttelverdichter mit stufenlos verstellbarem Vor- und-- ' -Title: Vibrating compactor with infinitely adjustable fore and - '-

Rücklauf. Rewind.

Fur den Antrieb von selbstbeweglichen Rüttelverdichtern werden mechanische, mit Fliehkräften arbeitende Schwingungserreger verwendet0 Diese erzeugen gerichtete Schwingungen, durch deren Schwingungsebene der Rüttler die Energie für die Bodenverdichtung und gleichzeitig den Vortrieb erhält. Zur Änderung seiner Laufrichtung muß die Schwingungsebene des Erregers gedreht werden.Mechanical, Vibration exciters working with centrifugal forces are used0 These generate directional Vibrations, through whose vibration level the vibrator generates the energy for soil compaction and at the same time maintains the propulsion. To change its direction of travel, the plane of vibration must of the pathogen.

Diese Drehung sollte möglichst stufenlos erfolgen, um damit gleichzeitig die Laufgeschwindigkeit des Rüttlers regulieren zu können. Die Erreger werden dabei häufig so gebaut, daß zwei Wellen mit Unwuchten in einer Ebene quer zur Fahrtrichtung angeordnet weren.This rotation should take place as continuously as possible, so as to be simultaneous to be able to regulate the running speed of the vibrator. The pathogens are thereby often built so that two shafts with imbalances in a plane transverse to the direction of travel were arranged.

Die Wellen sind im Gehäuse gelagert, sodaß sich die Fliehkräfte geometrisch addieren, Wird nun die Stellung einer Unwucht zur anderen verdreht, ergibt sich damit eine Drehung des resultierenden Vektors. Gleichzeitig müssen die beiden Wellen synchron gegenläufig angetrieben werden. Dies geschieht über Zahnräder. Zur Drehung, bzw. Phasenverstellung , werden die unterschiedlichsten Getriebe eingesetzt.The shafts are stored in the housing, so that the centrifugal forces are geometrical add, If the position of one imbalance is now rotated to the other, the result is thus a rotation of the resulting vector. The two waves must be at the same time are driven synchronously in opposite directions. This is done using gears. To rotate, or phase adjustment, a wide variety of gears are used.

Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, eine einfache Lösung dieser Verstellung durch erprobte Maschinenbauelemente, und zwar Kegelräder, herzustellen. Die Verstellung besteht aus drei Kegelrädern, und zwar:ein Antriebskegelrad, das über ein Kugellager auf einer Unwuchtwelle läuft, ein zweites Kegelrad, das fest mit der Unwuchtwelle verbunden ist und dazwischen ein Planetenkegelrad, das auf einem drehbar gelagerten Steg gelagert ist0 Die Achse des Planetenkegelrades steht senkrecht zur Unwuchtwelle und ist fest mit dem Steg verbunden. Diese Anordnung sitzt seitlich der Unwuchtwellenlagerung. Dadurch ergibt sich von der Seite eine leichte Montage dieser Teile, sie können bei Bedarf ohne Demontage der Unwuchtwellen ausgewechselt werden. Des weiteren ergibt sich aus dieser Anordnung, da durch das Planetenkegelrad die Drehrichtung wechselt und da die Unwuchtwellen gegensinnig laufen müssen, für den Antrieb des Antriebkegelrades die gleiche Drehrichtung wie die der anderen Unwuchtwelle. Bei einem Zahnradantrieb muß deshalb ein Zwischenrad eingebaut werden, um den Gleichlauf zu erzielen.The invention has set itself the task of a simple solution this adjustment using tried and tested mechanical engineering elements, namely bevel gears. The adjustment consists of three bevel gears, namely: a drive bevel gear, the A second bevel gear, which is fixed, runs on an unbalanced shaft via a ball bearing is connected to the unbalance shaft and in between a planetary bevel gear that is on is mounted on a rotatably mounted web 0 The axis of the planetary bevel gear is stationary perpendicular to the unbalance shaft and is firmly connected to the web. This arrangement sits to the side of the unbalance shaft bearing. This results in a from the side easy assembly of these parts, they can if necessary without dismantling the unbalance shafts be replaced. Furthermore, it follows from this arrangement that the Planetary bevel gear changes the direction of rotation and there the imbalance shafts in opposite directions must run, the same direction of rotation as that of the other unbalance shaft. In the case of a gear drive, an intermediate gear must therefore be used installed in order to achieve synchronization.

Das hat den Vorteil , daß die Zahnräder erheblich verkleinert werden können und es wird ein Eintauchen in den Ölspiegel vermieden. Die Montage der Zahnräder wird damit auch erleichtert.This has the advantage that the gears are considerably reduced in size and there is no immersion in the oil level. The assembly of the gears is also made easier with it.

Eine weitere Lösung für den Antrieb bei Gleichlauf bietet eine Zahnkette oder Zahnriemen, die ebenfalls Vorteile bezüglich Gewicht und Herstellungskosten gegenüber den normalen großen Zahnrädern für den Antrieb haben. Die Phasenverstellung erfolgt über das Verstellglied, dem Steg, in-dem dieser mit seinem Planetenkegelrad durch einen Verstellzug verdreht wird0 Dieser Steg besteht lediglich aus einem rohrförmigen Körper, der innen das Lager aufnimmt und nach außen die Achse des Planetenkegelrades hat. Gegenüber dieser Achse hat der Steg einen Hebel, an dem der Verstellzug über einen Bolzen angreift. Er dürfte deshalb zweckmäßig als Schmiede- oder Gußteil gefertigt werden. Titel: Rüttelverdichter mit stufenlos verstellbarem Vor-und Rücklauf Dieser einfache Aufbau des Verstellmechanismus mit in ihrer Wirkung bekannten Maschinenbauelementen, ergibt die für einen Rüttler erforderliche sichere Konstruktion, aber auch eine bisher nicht vorhandene einfache und damit wirtschaftliche Ausführung.Another solution for the drive with synchronous operation is a tooth chain or toothed belts, which also have advantages in terms of weight and manufacturing costs have compared to the normal large gears for the drive. The phase adjustment takes place via the adjusting element, the web, in-which this with its planetary bevel gear is rotated by an adjustment cable0 This bar consists only of a tubular Body that receives the bearing on the inside and the axis of the planetary bevel gear on the outside Has. Opposite this axis, the web has a lever on which the adjustment cable is over attacks a bolt. It should therefore expediently be manufactured as a forged or cast part will. Title: Vibrating compactor with infinitely adjustable front and rear Return This simple structure of the adjustment mechanism with known in its effect Mechanical engineering elements, results in the safe construction required for a vibrator, but also a previously unavailable simple and thus economical design.

In der Zeichnung Figur 1 und 2 wurde ein Schwingungserreger nach diesem Prinzip konzipiert. Figur 1 zeigt die Draufsicht, wobei der Schwingungserreger einschl. des Kegelradgetriebes geschnitten gezeichnet wurde. Der Steg wurde dabei um 900 gedreht gezeichnet. In Figur 2 wurde der Steg mit dem Planetenkegelrad und dem Verstellzug in Seitenansicht dargestellt. Die Nummerierung in den Zeichnungen ist folgende: 1. Rüttlergrundplatte 2. Gehäuse 3. Unwucht 4. Unwuchtwelle mit Kegelradverstellgetriebe 5. Rollenlager für Unwuchtwelle 6. Antriebskeilriemenscheibe 7. Unwuchtwelle mit Antriebskeilriemenscheibe 8. Achse am Steg; 9. Planetenkegelrad 10, Steg 11. Rollenlager für Steg 12. Kugellager für Antriebskegelrad und Zahnrad 13. festes Kegelrad 14. Befestigungsschraube 15. Antriebskegelrad 16. Verstellhebel am Steg 17. Verstellzug (Druck und Zug) 18. Kugellager für Planetenrad 19 Zahnrad 20. Zwischenzahnrad mit Lager 21. Deckel 22o Achse für Zwischenzahnrad 23. Stirnverzahnung Die Funktion des Schwingungserregers - siehe Figur 1 - ist folgende: Der Antrieb erfolgt von der abgefederten Oberplatte durch einen Verbrennungsmotor auf die Riemenscheibe 6. Diese sitzt fest auf der Unwuchtwelle 7 und treibt über diese die ebenfalls auf dieser befestigten Unwucht 3 an. Die Welle 7 ist im Gehäuse 2 ebenso wie die Welle 4 über die Rollenla3er 5 gelagert. Auf der gegenüber liegenden Seite der Welle 7 ist das Zahnrad 19 befestigt, welches über das Zwischenrad 2o und über die Stirnverzahnung 23 des Kegelrad 15 im gleichen Drehsinn antreibt. Das Kegelrad 15 ist mittels des Kugellagers 12 auf der Unwuchtwelle 4 drehbar gelagert. Seitlich nach außen ist der Steg 10 mittels des Lagers 11 auf der Unwuchtwelle 4 gelagert. An dem Steg 1o ist senkrecht zur Welle 4 das Planetenrad 9 auf dem Lager 18 (siehe auch Figur 2) drehbar gelagert0 Titel: Rüttelverdichter mit stufenlos verstellbarem Vor-und Rücklauf Das Planetenrad 9 kämmt mit den Kegelrädern 15 und 13, dieses ist fest mit der Unwuchtwelle 4 über die Schrauben 14 verbunden und treibt damit die Unwuchtwelle 4 in entgeqengesetzter Drehrichtung zur Unwuchtwelle 7 an. Wird nun der Steg lo mittels des Hebels 16 durch den Verstellzug 17 verdreht, so ergibt sich damit eine relative Drehung der Unwuchtwelle 4 zur Unwuchtwelle 7.In the drawing Figures 1 and 2, a vibration exciter was after this Principle. Figure 1 shows the plan view, the vibration exciter incl. of the bevel gear was drawn cut. The jetty was around 900 drawn rotated. In Figure 2, the web with the planetary bevel gear and the adjustment cable shown in side view. The numbering in the drawings is as follows: 1. Vibrator base plate 2. Housing 3. Unbalance 4. Unbalance shaft with bevel gear 5. Roller bearing for unbalance shaft 6. Drive V-belt pulley 7. Unbalance shaft with Drive V-belt pulley 8th axis on the web; 9. Planetary bevel gear 10, web 11. Roller bearing for web 12. Ball bearings for drive bevel gear and gear wheel 13. Fixed bevel gear 14. Fastening screw 15. Drive bevel gear 16. Adjustment lever on the web 17. Adjustment cable (Push and pull) 18. Ball bearing for planet gear 19 gear 20. Intermediate gear with Bearing 21. Cover 22o axle for idler gear 23. Spur gearing The function of the vibration exciter - see Figure 1 - is the following: The drive takes place from the sprung top plate onto the pulley by an internal combustion engine 6. This sits firmly on the unbalance shaft 7 and also drives it on this attached imbalance 3 on. The shaft 7 is in the housing 2 as is the shaft 4 stored on the roller bearings 5. On the opposite side of the shaft 7 the gear 19 is attached, which via the intermediate gear 2o and the spur teeth 23 of the bevel gear 15 drives in the same direction of rotation. The bevel gear 15 is by means of Ball bearing 12 rotatably mounted on unbalance shaft 4. Is sideways to the outside the web 10 is mounted on the unbalanced shaft 4 by means of the bearing 11. At the jetty 1o the planet gear 9 is perpendicular to the shaft 4 on the bearing 18 (see also Figure 2) rotatably mounted0 Title: Vibrating compactor with infinitely adjustable Forward and reverse The planet gear 9 meshes with the bevel gears 15 and 13, this is firmly connected to the unbalance shaft 4 via the screws 14 and thus drives the Imbalance shaft 4 in the opposite direction of rotation to the imbalance shaft 7. Will now the web lo rotated by means of the lever 16 by the adjustment 17, this results thus a relative rotation of the unbalanced shaft 4 to the unbalanced shaft 7.

Diese relative Drehung der Unwuchtwellen 4 und 7 zueinander ist doppelt so groß, wie der Verdrehwinkel des Steges lo. Durch diese Drehuna wird die resultierende Fliehkraft und damit die Schwingungsrichtung des Schwingunqserregers ebenfalls gedreht. Die Verdopplung der Drehung des Steges 1o gegenüber der Unwuchtwelle 4 ergibt einen kleinen Verstellweg für den Verstellhub des Verstellzuges 17.This relative rotation of the unbalanced shafts 4 and 7 to one another is double as large as the twist angle of the web lo. Through this rotation the resulting Centrifugal force and thus the direction of oscillation of the vibration exciter also rotated. The doubling of the rotation of the web 1o compared to the unbalance shaft 4 results in a small adjustment path for the adjustment stroke of the adjustment cable 17.

Das Rückdrehmoment des Steges 10 muß allerdings über den Verstellzug 17 aufgebracht werden. In Fiqur 2 ist noch der Verstellbereich vorwärts + 450 über 00, Schwingungsrichtung senkrecht,und rückwärts - 450 eingetragen.The back torque of the web 10 must, however, about the adjustment 17 are applied. In Figure 2, the adjustment range is forward + 450 over 00, direction of oscillation vertical, and backwards - 450 entered.

Claims (6)

Titel: Rüttelverdichter mit stufenlos verstellbarem Vor-und Rücklauf Patentanspruche 14 Rüttler mit einem Schwingungserreger bestehend aus zwei Unwuchtwellen' die in einer Ebene in Laufrichtung des Rüttlers hintereinander angeordnet und gegenläuflg synchron angetrieben werden, dadurch gekennzeichnet, daß deren Phasenlage über ein Kegelrad-Differentialgetriebe, das seitlich außerhalb der Wellen lager auf einer Unwuchtwelle angeordnet, dessen Antriebskegelrad auf dieser Welle drehbar gelagert und mit gleicher Drehrichtung wie die zweite Unwuchtwelle angetrieben wird.Title: Vibrating compressor with infinitely adjustable forward and reverse flow Patent claims 14 vibrator with a vibration exciter consisting of two unbalanced shafts' which are arranged one behind the other in a plane in the running direction of the vibrator and run in opposite directions are driven synchronously, characterized in that their phase position via a Bevel gear differential gear that is located on a side outside of the shafts Imbalance shaft arranged, the drive bevel gear rotatably mounted on this shaft and is driven with the same direction of rotation as the second unbalance shaft. 2. Rüttler wie Anspruch , dadurch gekennzeichnet, daß der Steg, der das Planetenrad trägt als Ring ausgebildet ist, drehbar auf der Unwuchtwelle gelagert, in radialer Richtung nach außen senkrecht zur Drehachse der Unwuchtwelle, die Achse, auf der das Planetenkegelrad drehbar gelagert ist, aufweist.2. Vibrator as claim, characterized in that the web, the the planetary gear is designed as a ring, rotatably mounted on the unbalance shaft, in the radial direction outwards perpendicular to the axis of rotation of the unbalance shaft, the axis, on which the planetary bevel gear is rotatably mounted. 3. Rüttler, wie Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß durch ein Zwischenzahnrad die Drehrichtung des Antriebskegelrades im gleichen Drehsinn wie die zweite Unwuchtwelle übertragen wird.3. Vibrator, as in claim 1 and 2, characterized in that by an intermediate gear the direction of rotation of the drive bevel gear in the same direction of rotation how the second unbalance shaft is transmitted. 4. Rüttler wie Anspruch 1, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß für den Antrieb des Antriebskegelrades eine Zahnkette verwendet wird. 4. Vibrator like claim 1, 2 and 3, characterized in that for A tooth chain is used to drive the drive bevel gear. 5. Rüttler wie Anspruch 1, 2, 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß für den Antrieb des Antriebskegelrades ein Zahnriemen verwendet wird.5. Vibrator like claim 1, 2, 3 and 4, characterized in that a toothed belt is used to drive the drive bevel gear. 6. Rüttler, wie Anspruch 1, 2, 3, 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebskegelrad stirnseitig mit einer Verzahnung versehen ist, durch die der Antrieb erfolgt. 6. vibrator, such as claim 1, 2, 3, 4 and 5, characterized in that that the drive bevel gear is provided on the front side with a toothing through which the drive takes place.