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Vorrichtung zur Erzeugung von Drehschwingungen an technischen Gebilden
Es gibt Schwingungserzeuger der verschiedenen Art, bei denen die Schwingungen mit
Hilfe umlaufender Wuchtmassen erzeugt werden. So sind derartige Schwingugserzeuger
bekanntgeworden, bei denen die die Unwuchtmassen tragende Welle kardanisch gelagert
ist und die Erzeugung von nach einer geschlossenen Kurve (Kreisbahn) erfolgenden
Bewegungen aus laufender Drehbewegung ermöglicht.
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Es sind weiterhin Getriebe zur Umwandlung einer stetigen Umlaufbewegung
in eine hin und her schwingende Drehbewegung (also zur Erzeugung von Drehschwingungen)
bekannt. bei denen zwei die Unwuchtamasen tragende Wellen an den beiden Enden einer
Schwinge parallel zu deren Drehachse angeordnet sind. Die mit gleicher Winkelgeschwindigkeit
kreisenden Unwuchtmassen sind dabei derart bemessen, daß die beiderseits auf die
Schwingachse einwirkenden resultierenden Fliehkräfte, ein ; Drehmoment um diese
Achse erzeugen, ohne irgendwelche Reaktionen auf sie auszuüben. Diese Anordnung
ist jedoch außerordentlich sperrig und eignet sich insbesondere nicht für tragbare
Handgeräte, wie sie z. B. für die Verdichtung von Beton Anwendung finden.
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Die vorliegende Erfindung betrifft ebenfalls eine Vorrichtung zur
Erzeugung von Drehschwingungen mittels an einer umlaufenden Welle sitzender Unwuchtmassen
und ist dadurch gekennzeichnet, daß der Lagerträger für die die Unwuchtmassen tragende
Welle an dem in Drehschwingungen zu versetzenden Gebilde um eine Querachse schwingfähig
gelagert ist, die sowohl senkrecht zu der Drebschwingungsachse als auch senkrecht
zu der die Wuchtmassen tragenden Welle angeordnet ist. Zwedcmäßig wird hierbei die
Anordnung so getroffen. daß die Schwingungsmittellage der die Wuchtumssen tragenden
Welle in einem beliebigen Winkel zur Drehscwingungschse um die Querachse einstellbar
ist. Hierzu ist zweckmäßig der Lagerträger der Unwuchtamssenwelle durch
elastische
mittel mit einem in einem beliebigen Winkel zur Drehschwingungsachse einstellbaren
Halteglied verbunden.
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Die Verstellung des Wuchtmassenträg@@@ in einem beliebigen Winkel
zum Schwirt system ist bei Schwingsieben an sich bekanna, um die Größe und das Verhältnis
der zum.
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Sieben und Fördern dienenden Komponenten einzustellen.
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In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise und
schematisch dargestellt, und zwar zeigt Abb. I eine erfindungsgemäße anrodung im
Aufriß, Abb. 2 im Seiteriß und Abb.3 im Grundriß, während Abb. 4 eine Einzelheit
darstellt.
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Mit I ist eine Welle bezeichnet, weiche in einem Lagerträger 2 drehbar
gelagert ist und durch einen beliebigen Antrieb in ttm. drehung versetzt wird.
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Als Beispiel für letzteres sei erwähnt, daß der Lagerträger 2 das
Gehäuse eines Elektromotors sein kann. Die beiden freien Enden der Welle I tragen
entgegengesetzt angeordnete Unwuchtmassen 3 und 4, welche bei Rotation die Welle
I in eine taumelnde Schwingbewegeung versetzen, weil der Lagerträger 2 seinerseits
mittels einer Querachse 5 derart gelagert ist, daß er lediglich Pendelbewegungen
in einer Ebene, und zwar in der Zeichnungsebene der Abb. I in Richtung des Doppelpfeiles
a ausführen kann. Durch diese Querlagerung ist also der Lagerträger 2 und mit ihm
die Wuchtmassenwelle 1 an demjenigen Gebilde angelenkt, welches in Drehschwingungen
versetzt werden soll, und zwar in dem für die Zeichnung zugrunde liegenden Falle
an der Drehschwingungsachse 6. In welcher Weise die Anlenkung erfolgt, ist gleichgültig;
in der Zeichnung ist angenommen, daß die Drehschwingungsachse 6 eine Gabelung 7
besitzt (s. Abb.2), wekche die Querachse 5 aufnimmt. Die Drehschwingungsachse 6
und damit die gesamte Einrichtung kann selbstverständlich in beliebiger Weise im
Raume gehalten sein, beispielsweise dadurch, daß sie in einem das Ganze umschließenden
Gehäuse gelagert ist, welches in der Zeichnung lediglich durch die Lagerstellen
8 und 9 angedeutet ist.
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Die Wirkungsweise ist nun die folgende; Wird die Wuchtmassenwelle
* durch den irgendwie auf sie einwirkenden Antrieb in Umdrehungen versetzt (Pfeil
b in Abb. I). so rufen die entgegengesetzt wirkenden Wuchtmassen 3 und 4 eine taumelnde
Bewegung der Welle I hervor. wobei in dem der Zeichnung zurgunde liegenden Falle
diese Bewegung um die Mitte der Welle, also nahe Punkt 5 der Abb. I erfolgt. Diese
taumelnde Bewegung der Achse I stellt sich im Aufriß (Abb. I) gemäß dem Doppelpfeil
a und im Grundriß (Abb. 3) gemäß dem Doppelpfeil c dar.
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Der erstgenannte Teil der taumelnden Be @@@egung, also der gemäß
Pfeil a in Abb. I, @@@un sich frei auswirken, und zwar ohne auf urdere Teile der
Einrichtung übertragen zu werden. weil ja die Wuchtmassenwelle I dank ihrer Querlagerung
freie Pendelbeweg-ungen in Richtung des Pfeiles a ausführen kann. Der quer dazu
verlaufende Teil der Taumelbewegung entsprechend Pfeil c in Abb. 3 wird jedoch durch
die Querachse 5 auf die Gabel 7 und damit auf die Drehschwingunschse ó übertragen.
welche somit reine Drehschwingungen im Sinne des Pfeils d auführt.
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Wird nun auf beleibige Weise die Wuchtmassenachse I aus ihrer in
Abb. I stark gezeichneten Lage während ihres Umlaufes in die gestrichelt gezeichnete
Lage verschwenkt (also längs des Pfeiles ei, so ergibt sich eine entsprechende Verkleinerung
des Hebelarmes, mit dem die dem Pfeil c entsprechende Schwingung auf die Drehschwingungsachse
6 einwirkt. und zwar derart, daß dieser Hebelarm in der gestrichelt gezeichneten
Lage der Wuchtmasenwelle I vollständig verschwindet.
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Je nach dem Winkel also, welchen die Wuchtmassenwelle mit der Drehschwingungsachse
bildet, ändert sich der Drehschwigunsausschlag der Drehschwingusgachse 6 vom Maximum
bis zu Null.
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Die Einstellung dieses Winkels kann nun auf beliebige Weise erfolgen,
beispielsweise in für andere Zwecke an sch bekannter Weise dadurch, daß der Lagerträger
2 mittelselastischer Mittel, beispielsweise unter Zwischenschaltung von Federn,
Gummi o.dgl., in einer einstellbaren Winkellage geenüber der Drehscwingungsachse
6 gehalten wird. In Abb. 4 ist dies an einem Beispiel dargestellt, wobei alle zum
Verständnis unwichtigen Teile fortgelassen sind. Es ist hierbei angenommen, daß
die Querachse 5 aus einer am Lagerträger 2 fest angeordneten Achse besteht, welche
in der Gabelung, (Abb. 2) drehbar gelagert sein möge. An der Achse 5 ist nun ein
Hebel 10 befestigt, welcher mittels Federn 11 und 12 bgegenüber einem Gabelstück
13 gehalten ist, das seinerseits in einem geschlitzten Bogenstück verstellbar bei
15 befestigt ist. Das Bogenstück 14 wiederum steht mit der Gabel 7 in fester Verbindung,
was in Abb. 4 der Einfachheit halber nicht dargestellt ist. Durch Verschieben des
Gabelstückes 13 längs des Bogenstückes 15 kann demnach der Lagerträger 2 und mit
ihm die Wuchtmassenswelle I in einer beliebigen \Vinkellage gehalten werden; jedoch
sind die Schwingungen dieser Teile infolge der elastischen Verbindung mittels der
Federn 11 und 12 nicht behindert.
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Es sei erwähnt, daß die bauliche Ausgestaltung der Erfindung verschiedenartig
im Rahmen der Ansprüche erfolgen kann. Es ist beispielsweise nicht notwendig, daß
die Wuchtmassenwelle I mehrere Wuchtmassen trägt und daß sie in ihrer Mitte quler
gelagert ist. Es ist beispielsweise möglich, die Wuchtmassenwelle lediglich an einem
Ende mit einer Wuchtmasse zu versehen und die Querlagerung am anderen Ende der Achse
angreifen zu lassen. In diesem FalBe, in welschein also die Welle 1 zweckmäßig lotrecht
aufzuhängen wäre, würde sich statt einer taumelnden Bewegung lediglich eine solche
längs der Mantelfläche eines Kegels beschreiben, olive daß im übrigen an der Wirkungsweise
etws geändert wird.