DE822979C - Automotive compaction machine - Google Patents

Description

Selbstbewegliche Verdichtungsmaschine Es sind bereits Verdichtungsmaschinen zur Verdichtung von geschütteten oder gewachsenen sandigen Böden vorgeschlagen worden, die auf der Fliehkraftwirkung exzentrischer, rotierender Massen beruhen. Hierbei findet ein Paar gegensinnig rotierender Scheiben mit in ihrer Größe und Lage veränderlichen Exzentergewichten Verwendung, wobei sich bei der Rotation der Scheiben die lotrechten Flieh'kraftw irkungen addieren, während sich die waagerechten ausgleichen. Bei diesen Verdichtungsmaschinen sind die zu einem Paar gehörenden Exzenterscheiben auf zwei parallelen Wellen angeordnet. Es ist hier weiter vorgeschlagen, diese '.Maschinen mit selbsttätiger Vorwärtsbewegung derart herzustellen, daß die Verbindungslinie der Wellenmittelpunkte nicht parallel zur Maschinenunterkante, sondern gegen diese geneigt ausgeführt wird. Schließlich ist bereits vorgeschlagen, den Neigungswinkel der Verbindungslinie der Wellenmittelpunkte eines Exzenterscheibenpaares gegen die Maschinenunterkante nach Erfordernis beliebig zu verstellen und durch Erzeugung eines Drehmoments um die senkrechte Maschinenachse eine Rechts- bzw. Linkssteuerung bei selbsttätiger Vorwärtsbewegung hervorzurufen.Self-propelled compaction machine There are already compaction machines proposed for the compaction of poured or grown sandy soils, which are based on the centrifugal force of eccentric, rotating masses. Here finds a pair of oppositely rotating disks with variable size and position Eccentric weights use, with the rotation of the discs the vertical Centrifugal forces add up while the horizontal ones balance each other out. With these Compaction machines are the eccentric discs belonging to a pair on two arranged parallel shafts. It is further suggested here, these '.machines to produce with automatic forward movement in such a way that the connecting line the shaft center points not parallel to the lower edge of the machine, but against it is executed inclined. Finally, the angle of inclination has already been proposed the line connecting the shaft centers of a pair of eccentric disks against the Machine lower edge to be adjusted as required and by generation a torque around the vertical machine axis a right or left steering to evoke with automatic forward movement.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Maschine mit einem Paar oder mehreren Paaren gegensinnig rotierender Exzenterscheiben zur Erzeugung periodischer Kräfte, die in vertikaler Richtung wirken und zur Fortbewegung und Lenkung dienen. Gemäß der Erfindung werden die gegensinnig rotierenden Exzenterscheiben eines Exzenterscheibenpaares auf ein und derselben Welle angeordnet. Das bringt vor allem den Vorteil mit sich, daß der Ausgleich der zu vernichtenden Horizontalkomponenten auf kürzestem Wege über die Welle vor sich geht und nicht über dem Umweg über das Maschinengehäuse. Dadurch werden vor allem die sonst auftretenden Spannungen im Gehäuse vermieden und die Lebensdauer der Maschine erhöht. Weiterhin ist durch die Erfindung die Möglichkeit gegeben, während des Laufens der Maschine die eine Exzenterscheibe eines Exzenterscheibenpaares gegenüber der anderen um einen gewünschten Winkel zu verdrehen und dadurch eine beliebig gegen die Grundplatte der Maschine geneigte Resultierende zu erzeugen, die für ein schnelleres oder langsameres Vor- oder Rückwärtsfahren und auch für eine Links- oder Rechtskurvenfahrt ausnutzbar ist.The invention relates to a machine having a pair or more Pairs of eccentric disks rotating in opposite directions to generate periodic forces, which act in the vertical direction and serve for locomotion and steering. According to of the invention are the oppositely rotating eccentric disks of a pair of eccentric disks on arranged on the same shaft. Above all, this has the advantage that the compensation of the horizontal components to be destroyed in the shortest possible way the shaft goes ahead and not via the machine housing. Through this Above all, the otherwise occurring tensions in the housing are avoided and the Increased service life of the machine. Furthermore, the invention provides the possibility given, while the machine is running, the one eccentric disk of a pair of eccentric disks relative to the other to rotate a desired angle and thereby a to generate resultants inclined at will against the base plate of the machine, those for driving faster or slower forwards or backwards and also for a left or right turn can be used.

Von den beiden zu einem Exzenterscheibenpaar gehörenden Exzenterscheiben wird zweckmäßig die eine Exzenterscheibe fest und die andere lose auf der Hauptwelle angeordnet und diese letztere von der fest angebrachten Exzenterscheibe gegensinnig angetrieben. Für diesen Antrieb kann ein Reibradgetriebe, ein Kegelradgetriebe, ein Differential o. dgl. Anwendung finden.Of the two eccentric disks belonging to a pair of eccentric disks one eccentric disk is expediently fixed and the other loosely on the main shaft arranged and this latter from the fixed eccentric disc in opposite directions driven. A friction gear, a bevel gear, a differential or the like. Use.

Findet ein Kegelradgetriebe Verwendung, so, kann die Ausführung so gehalten sein, daß zwischen den beiden Exzenterscheiben ein Differential angeordnet ist, das aus einer drehbar auf der Hauptwelle sitzenden Trägerscheibe mit mehreren Kegelrädern mit radialer Drehachse besteht, die in Zahnkränze der Exzenterscheiben eingreifen. Ein solches Getriebe ermöglicht gegenüber einem Reibradgetriebe eine bessere und genauere Einstellung der Exzenterscheiben zueinander.If a bevel gear is used, then the design can be like this be held that a differential is arranged between the two eccentric disks is that of a rotatably seated on the main shaft carrier disk with several Bevel gears with a radial axis of rotation are made in the gear rings of the eccentric disks intervention. Compared to a friction gear, such a transmission enables a better and more precise adjustment of the eccentric disks to each other.

Die Maschine soll den größtmöglichen Verdichtungseffekt dadurch erzielen, daß die Drehzahl der Maschine gleich der Eigenschwingungszahl des Schwingungssystems Maschine auf elastischer Bettung des Bodens gehalten wird, so daß die Maschine also stets in Resonanz fährt. Die Resonanzlage der arbeitenden Maschine wird sich infolge der verdichtenden Wirkung erhöhen, weil die Federkraft des verdichteten Bodens stärker wird. Um die Drehzahl der Maschine stets in der Resonanzlage zu halten, ist daher eine dauernde Drehzahlregelung erforderlich. Der Maschinist muß die Resonanzlage auf einfache Weise erkennen können, um hiernach die entsprechende Drehzahlregelung vorzunehmen. Zu diesem Zweck sind zwei im nachfolgenden näher beschriebene Schwingungsgeber vorgesehen.The machine should achieve the greatest possible compaction effect by that the speed of the machine is equal to the natural frequency of the oscillation system Machine is held on elastic bedding of the ground, so that the machine always drives in response. The resonance position of the working machine will change as a result increase the compacting effect because the spring force of the compacted soil is stronger will. In order to keep the speed of the machine always in the resonance position, is therefore permanent speed control is required. The machinist must adjust the resonance can be easily recognized in order to then use the corresponding speed control to undertake. For this purpose there are two vibration transmitters described in more detail below intended.

Der Erfindungsgegenstand ist in beispielsweiser Ausführungsform in der Zeichnung dargestellt, und zwar zeigt Fig. i eine Draufsicht auf den -Motor mit einem Horizontalschnitt durch das die Exzenterscheiben enthaltende Getriebegehäuse, Fig. a eine Ansicht einer Mitnehmerscheibe, Fig.3 bis 7 Einzelheiten für den Aufbau der Maschine.The subject matter of the invention is shown in an exemplary embodiment in FIG of the drawing, namely Fig. i shows a plan view of the engine with a horizontal section through the gear housing containing the eccentric disks, Fig. A is a view of a drive plate, Fig. 3 to 7 details of the structure the machine.

Die Pfeilrichtung A in Fig. i stellt die Richtung für die Vorwärtsfahrt der Maschine dar. Die horizontal liegende Motorwelle i steht über eine Kupplung und ein Getriebe a mit einer mit dieser Welle axial liegenden Motorhilfswelle 3 und über die Kegelräder 4, 5, 6 mit den axial in gleicher Richtung liegenden Hauptwellen 7 und 7' in Verbindung. Auf der Hauptwelle 7 ist das Exzenterscheibenpaar 8 und 9 und auf der Hauptwelle 7' das Exzenterscheibenpaar 8' und g angeordnet. Die Exzenterscheiben 8 und 8' sind auf ihren Wellen 7 bzw. 7' aufgekeilt, Nvährend die Exzenterscheiben 9 und g auf Kugellagern laufen und, wie in der Zeichnung angedeutet, lose bzw. beweglich, jedoch nicht axial verschiebbar auf den Wellen 7 und 7' sitzen. An Stelle zweier Haupt4vellen könnte auch eine durchgehende Hauptwelle für beide Exzenterpaare Verwendung finden. Die Exzenterscheiben laufen derart, daß in der Grundstellung (Fig.3 und 4) alle Exzenterschwerpunkte gleichzeitig ihre tiefste Lage bzw. ihren unteren Totpunkt durchlaufen und dann auf einer waagerechten Achse liegen. Bei dieser Einstellung ist in allen Lagen der Exzenterschwerpunkte während des Umlaufs der Scheiben die Resultierende R (Fig.3) immer senkrecht zur 1Maschinengrundplatte wirksam. Der Übersichtlichkeit wegen sind in Fig.3 und 5 die beiden Exzenterscheiben 8 und 9 verschieden groß gezeichnet, ob-%v-olil sie in Wirklichkeit gleichen Durchmesser aufweisen. Die in allen Lagen der Exzenterschwerpunkte während des Umlaufs senkrecht nach unten gerichtete Resultierende erzeugt keine Horizontalkomponente, so daß bei der Lage der Exzenterschwerpunkte nach Fig.3 und 4 sich die Maschine von ihrer jeweiligen Arbeitsstellung nicht weiterbewegt.The arrow direction A in Fig. I represents the direction for forward travel of the machine. The horizontally lying motor shaft i is connected to a coupling and a transmission a with an auxiliary motor shaft 3 lying axially with this shaft and via the bevel gears 4, 5, 6 with the main shafts axially in the same direction 7 and 7 'in connection. On the main shaft 7 is the pair of eccentric disks 8 and 9 and the pair of eccentric disks 8 'and g are arranged on the main shaft 7'. The eccentric discs 8 and 8 'are keyed on their shafts 7 and 7', respectively, while the eccentric disks 9 and g run on ball bearings and, as indicated in the drawing, are loose or movable, but not sit axially displaceably on the shafts 7 and 7 '. Instead of two Main shafts could also be a continuous main shaft for both eccentric pairs Find. The eccentric discs run in such a way that in the basic position (Fig. 3 and 4) all eccentric centers of gravity at the same time their lowest position or their bottom dead center run through and then lie on a horizontal axis. With this setting is the eccentric center of gravity in all positions during the rotation of the discs Resulting R (Fig. 3) always effective perpendicular to the 1 machine base plate. The clarity because of the two eccentric disks 8 and 9 are drawn different sizes in Fig. 3 and 5, whether-% v-olil they actually have the same diameter. In all situations of the eccentric centers of gravity during the revolution, resultants directed vertically downwards does not produce a horizontal component, so that at the position of the eccentric centers of gravity according to FIGS. 3 and 4, the machine does not move from its respective working position.

Wird die Exzenterscheibe 9 gegenüber der Scheibe 8 um einen gewissen Verdrehungswinkel verstellt (Fig. 5 und 6), so ergibt sich eine schräg zur Maschinenunter kante gerichtete Resultierende R', die in eine lotrechte tin<1 eine waagerechte Komponente zerlegbar ist. Die lotrechte Komponente kann zur Verdichtung des Bodens und die waagerechte Komponente zum Vorschub entgegengesetzt zur Richtung dieser Komponenten benutzt werden. Werden bei beiden Exzenterpaaren in der gleichen geneigten Lage wirkende Resultierende erzeugt, läuft die Maschine geradeaus. Wird der Winkel y des einen Exzenterpaares gegenüber dem Winkel y des anderen Exzenterpaares von den Handkurbeln i9 bzw. i9' aus vergrößert, so wird eine Links- bzw. Rechtskurve der Maschine gefahren. Ruft man bei dem einen Exzenterpaar eine Resultierende R' hervor, die nach rechts unten bzw. links oben verläuft und bei dem anderen Exzenterpaar eine Resultierende R', die unter demselben Winkel nach links unten bzw. rechts oben gerichtet ist, so entsteht ein Drehmoment um die mittlere lotrechte -Maschinenachse. Bei einem Winkel y von i8o° wird eine horizontal gerichtete Resultierende R' erzeugt. Bei der Einstellung der Exzenterschwerpunkte nach Fig.5 und 6 treffen sich die beiden Exzenterschwerpunkte auf einem Meridan, der mit der Senkrechten den halben Verdrehungswinkel bildet. Die Exzentermassen auf jeder Scheibe bestehen vorteilhaft aus zwei Teilen, die am Umfang der Scheibe gegeneinander einstellbar angeordnet sind. Stehen die beiden Exzentermassen einander auf dem Scheibenumfang diametral gegenüber, so ist die Exzentrizität null. Sie wächst mit Verringerung des Spitzenwinkels bzw. Exzentrizitätswinkels, den die Verbindungslinien der Massenschwerpunkte mit der Drehachse bilden.If the eccentric disk 9 is relative to the disk 8 by a certain amount Adjusted the angle of rotation (Fig. 5 and 6), the result is an oblique to the machine bottom edge-directed resultant R ', which in a perpendicular tin <1 a horizontal Component can be dismantled. The vertical component can be used to compact the soil and the horizontal component for feed opposite to the direction of this Components are used. Are inclined in the same way for both pairs of eccentrics If the resultant is generated in a position, the machine runs straight ahead. Will the angle y of one pair of eccentrics compared to the angle y of the other pair of eccentrics of the cranks i9 or i9 'enlarged, so a left or right turn driven by the machine. If one calls a resultant R 'for one pair of eccentrics that runs to the bottom right or top left and with the other pair of eccentrics a resultant R 'at the same angle to the bottom left and top right is directed, a torque arises around the central vertical machine axis. At an angle y of 180 ° a horizontally directed resultant R 'is generated. When setting the eccentric centers of gravity according to Fig. 5 and 6, the two meet Eccentric centers of gravity on a meridane that is half the angle of rotation with the vertical forms. The eccentric masses on each disk are advantageous of two parts, which are arranged on the circumference of the disc adjustable against each other are. If the two eccentric masses are diametrically opposed to one another on the disk circumference opposite, the eccentricity is zero. It grows as the tip angle decreases or angle of eccentricity that the connecting lines of the centers of gravity with the axis of rotation.

Um von den Exzenterscheiben 8 bzw. 8' die Exzenterscheiben 9 bzw. g anzutreiben und um die letzteren gegenüber den ersteren um einen gewünschten Winkel zu verdrehen, ist zwischen den Exzenterscheiben ein Differential vorgesehen. Zu diesem Differential gehört eine zwischen den Scheiben 8 und 9 bzw. 8' und g angeordnete und drehbar auf der Hauptwelle 7, 7' sitzende Trägerscheibe io bzw. iö . Auf jeder Trägerscheibe io bzw. iö sind vier Kegelräder Il, 12, 13, 14 mit radial zum Zentrum der Trägerscheiben gerichteten Drehachsen angeordnet. Die Kegelräder greifen in Zahnkränze 15, 15' und 16, 16' der Exzenterscheiben 8, 9 bzw. 8', g ein. Die Trägerscheiben to, io' können ortsfest eingestellt werden. Ist die Trägerscheibe io bzw. io' ortsfest eingestellt, so wird von den Exzenterscheiben 8 bzw. 8' aus über das Differential bei den Exzenterscheiben 9 und 9' eine Umkehrung des Drehungssinnes bei völlig gleicher Drehgeschwindigkeit der beiden Exzenterscheiben 8, 9 bzw. 8', 9' bewirkt. Um die Exzenterscheiben 9 bzw. g gegenüber den Scheiben 8, 8' um einen gewünschten Winkel zu verdrehen, ist der Umfang der Trägerscheiben io bzw. iö mit Schneckengängen versehen, in welche bei jeder Trägerscheibe eine Schnecke 17 bzw. 17' mit selbsttätiger Sperrung eingreift. Die Schnecken 17 und 17'. sind im Maschinengehäuse i8 gelagert und von Handkurbeln i9 bzw. ig aus drehbar. Mittels jeder Schnecke kann jede Trägerscheibe ortsfest eingestellt werden. Wenn die Trägerscheibe io bzw. iö von den Handkurbeln i9 bzw. i9' über die Schnecken 17 bzw. 17' verdreht wird, so ändert sich während der Umdrehung der Relativgeschwindigkeit der beiden gegensinnig laufenden Exzenterscheiben. Man kann hierdurch einen gewünschten Verdrehungswinkel y einstellen. Bei jedem Exzenterscheibenpaar ist der Verdrehungswinkel einstellbar und regelbar. Daher kann man bei dem linken Exzenterscheibenpaar 8, 9 eine Horizontalkomponente in der Fortbewegungsrichtung der Maschine und bei dem rechten Exzenterscheibenpaar 8', g eine Horizontalkomponente entgegen der Laufrichtung hervorrufen. Auf diese Weise wird ein rechtsdrehendes Moment wirksam, das eine Rechtskurve der Maschine erzeugt. In entsprechender Weise kann man eine Linkskurve hervorrufen. Nachdem die gewünschte Bewegungsrichtung eingestellt ist, werden die Verdrehungswinkel wieder bei beiden Exzenterscheibenpaaren gleichsinnig eingestellt, so daß dann die Maschine wieder geradeaus läuft. Der Maschinist hat es in der Hand, die Horizontalkomponenten beliebig zu verstärken bzw. zu verändern. Der Maschinist kann daher leicht zu verdichtende Böden durch Erhöhung der Horizontalkomponenten schneller bearbeiten, weil dort nur ein geringer Teil der Gesamtfliehkraft für die Verdichtungswirkung benötigt wird, also ein größerer Teil für den Vortrieb frei bleibt. Umgekehrt kann bei schwer zu verdichtenden Böden der Anteil der lotrechten Komponente entsprechend hoch gehalten werden, wodurch der Verdichtungsvorgang intensiver und der Vortrieb langsamer vor sich geht. Um dem Maschinisten zu ermöglichen, die Dreh, zahl der Maschine der Eigenschwingungszahl des Schwingungssystems anzupassen, d. h. um die Drehzahl der Maschine in einer Resonanzlage zu halten, sind an der Maschine zwei Schwingungsgeber vorgesehen.In order to move the eccentric disks 9 or g and about the latter relative to the former by a desired angle to rotate, a differential is provided between the eccentric disks. to this differential belongs to one arranged between the disks 8 and 9 or 8 'and g and support disk io or iö rotatably seated on the main shaft 7, 7 '. On each Carrier disk io and iö are four bevel gears II, 12, 13, 14 with radial to the center the support disks directed axes of rotation arranged. The bevel gears engage Ring gears 15, 15 'and 16, 16' of the eccentric disks 8, 9 and 8 ', g. The carrier disks to 'io' can be set to be stationary. Is the carrier disk io or io 'stationary set, it is set from the eccentric disks 8 and 8 'via the differential with the eccentric disks 9 and 9 'a reversal of the direction of rotation with completely the same Rotational speed of the two eccentric disks 8, 9 and 8 ', 9' causes. To the Eccentric disks 9 or g relative to disks 8, 8 'at a desired angle to rotate, the circumference of the carrier disks io or iö is provided with worm flights, in which a screw 17 or 17 'with automatic locking for each carrier disk intervenes. Augers 17 and 17 '. are stored in the machine housing i8 and from Hand cranks i9 or ig can be turned off. Each carrier disk can be used with each screw be set stationary. If the carrier washer io or iö from the hand cranks i9 or i9 'is rotated via the worms 17 or 17', then changes during the rotation of the relative speed of the two eccentric disks running in opposite directions. A desired angle of rotation y can be set in this way. With every pair of eccentric disks the angle of rotation is adjustable and controllable. Therefore one can with the left one Eccentric disk pair 8, 9 a horizontal component in the direction of movement of the machine and a horizontal component in the right pair of eccentric disks 8 ', g against the direction of travel. This way it becomes a right turn Moment effective that creates a right turn of the machine. In a corresponding way you can make a left turn. After the desired direction of movement is set is, the angles of rotation are again in the same direction for both pairs of eccentric disks set so that the machine runs straight ahead again. The machinist has it is up to you to reinforce or change the horizontal components at will. The machinist can therefore easily compact soils by increasing the horizontal components edit faster because there is only a small part of the total centrifugal force for the Compaction effect is required, so a larger part is free for propulsion remain. Conversely, in the case of soils that are difficult to compact, the proportion of vertical Components are kept high accordingly, making the compression process more intense and the advance is slower. To enable the machinist to do the Adapt the speed of the machine to the natural frequency of the vibration system, d. H. in order to keep the speed of the machine in a resonance position, the Machine provided two vibration transmitters.

Ein Schwingungsgeber sitzt unmittelbar an der Hauptwelle des Vibrators und gibt Frequenz und Phase der Erregerschwingung an. Zu diesem Zweck wird ein gewöhnlicher Autozündmagnet verwendet, der an die Hauptwelle angeflanscht ist, also mit deren Drehzahl läuft. Der Unterbrecher wird abgebaut und statt dessen der Primärstromkreis durch einen Kontakt geschlossen, der an zwei Hilfsscheiben angebracht ist, deren Drehungssinn und -frequenz genau den Exzenterscheiben eines Paares entspricht. Der Strom wird gerade in dem Augenblick geschlossen, in dem die Exzentergewichte der entgegengesetzt rotierenden Scheiben durch denselben Meridian laufen, also dann, wenn dieser Meridian mit der Lotrechten den Winkel 1/z y (Fig.6) einschließt und der Maximalwert der Fliehkraft 'hervorgerufen ist. Dieser momentan geschlossene und gleich wieder unterbrochene Primärstrom verursacht im Zündmagnet einen hochgespannten Sekundärstrom, dessen Spannungsmaximum zum Zeitpunkt der Unterbrechung des Primärstromes auftritt. Ein Schwingungsgeber registriert die Schwingung .der Maschine auf der elastischen Stützung des Bodens, ist also am einfachsten als elektrischer Seismograph (Tauchspulengerät) auszubilden und wird mit seinem Gehäuse am besten unmittelbar auf der Grundplatte des Vibrators befestigt. Das Spannungsmaximum des durch Schwingung der abgefederten Tauchspule gegen das Gehäuse induzierten Stromes tritt am Scheitelwert der erzeugten Bodenschwingung auf. Die induzierten Ströme beider Geber werden elektrisch verstärkt und an einen Kathodenstrahloszillographen gelegt, derart, daß der eine Schwingungsvorgang (Erregerschwingung) z. B. eine lotrechte und die erzwungene Schwingung dagegen eine waagerechte Richtung auf den Schirm der Braunschen Röhre einnimmt. Ist nun die Erregerschwingung mit der erzwungenen Schwingung phasengleich, so stellt sieh auf dem Schirm eine unter .I5° geneigte Gerade ein, die ja stets ein feststehendes Bild ergeben muß, weil die Frequenzen beider Schwingungen gleich sind. Ändert sich die Phasenlage zwischen Erregung und erzwungener Schwingung, so erweitert sich bei der geschilderten Anordnung die unter 45° geneigte Gerade in eine Ellipse, um bei Phasenverschiebung von 9o° in einen Kreis überzugehen. Es entstehen hier die sog. Lissajou-Figuren.A vibration transmitter sits directly on the main shaft of the vibrator and indicates the frequency and phase of the excitation oscillation. For this purpose, an ordinary one Auto ignition magnet used, which is flanged to the main shaft, so with their Speed is running. The breaker is removed and instead the primary circuit closed by a contact attached to two auxiliary disks, whose The sense and frequency of rotation corresponds exactly to the eccentric disks of a pair. Of the Electricity is closed at the moment when the eccentric weights of the oppositely rotating discs run through the same meridian, so then, if this meridian with the perpendicular includes the angle 1 / z y (Fig. 6) and the maximum value of the centrifugal force 'is caused. This currently closed and the primary current, which is interrupted again immediately, causes a high voltage in the ignition magnet Secondary current, its maximum voltage at the time of the interruption of the primary current occurs. A vibration transmitter registers the vibration of the machine on the elastic support of the ground, so it is easiest to use as an electric seismograph (Plunger coil device) and is best with its housing directly attached to the base plate of the vibrator. The maximum stress caused by vibration the spring-loaded plunger coil against the housing induced current occurs at the peak value the generated floor vibration. The induced currents of both encoders become electrical amplified and placed on a cathode ray oscillograph, such that the one Vibration process (exciter vibration) z. B. a perpendicular and the forced oscillation on the other hand takes a horizontal direction on the screen of the Braun tube. If the excitation oscillation is now in phase with the forced oscillation, then represents see a straight line inclined at .15 ° on the screen, which is always a fixed one Image must show because the frequencies of both vibrations are the same. Changes the phase position between excitation and forced oscillation expands at the arrangement described, the 45 ° inclined straight line into an ellipse to at Phase shift of 9o ° in to pass a circle. It arise here the so-called Lissajou figures.

Zur Bedienung der Maschine wird zunächst eine geringe Exzentrizität, z. B. der Exzentrizitätswinkel t70°, an jeder Exzenterscheibe und eine Relativstellung der Exzenterscheiben für lotrechte Resultierende nach dem Muster der Fig. 3 und 4 eingestellt. Dann wird der Motor angeworfen und das Getriebe wie bei der Bedienung eines Kraftfahrzeuges stufenweise hochgeschaltet. Vom Bedienungssitz des Maschinisten wird festgestellt, bei welcher Drehzahl beim Hochfahren der Maschine Resonanz vorhanden ist. Der Maschinist muß hierzu während des Hochfahrens der Maschine die Mattscheibe der Braunschen Röhre beobachten und in dem Augenblick, wo das Bild einen Kreis darstellt, an dem Tachometer die Drehzahl der Maschine ablesen. Ist die Resonanzfrequenz bestimmt, so wird unter Benutzung eines Diagramms oder einer Tabelle, aus der der Zusammenhang zwischen Fliehkraft, Exzentrizitätswinkel und Exzentergewichte einer Scheibe und der Eigenfrequenz ersichtlich ist, der Exzentrizitätswin'kel bestimmt und sämtliche Exzenterscheiben so eingestellt, daß bei beiden Exzenterscheibenpaaren in der gleichen Schrägrichtung geneigte Resultierende entstehen. Dann wird die Maschine neu in Bewegung gesetzt und während des Laufes der Hauptwelle der größte Neigungswinkel y/2 Maximum der Resultierenden gegen die Lotrechte unter Benutzung einer optischen Einrichtung eingestellt. Zu dieser optischen Einrichtung gehören zwei früher bereits erwähnte Hilfsscheibenpaare, deren Drehungssinn und -frequenz genau demjenigen der festen und beweglichen Exzenterscheiben entspricht. Jede Scheibe jedes Hilfsscheibenpaares erhält auf einem Radius liegende und beim Umlauf der Scheiben sich deckende Bohrungen, so daß von einer angestrahlten Platte aus in dem Augenblick, in dem die Bohrungen beim Umlauf übereinanderliegen, ein Lichtschein durch die Bohrungen durchtreten kann, der den Eindruck eines vom Drehmittelpunkt ausgehenden Lichtpfeiles erweckt. Die Scheibe mit ihren Bohrungen sind so eingestellt, daß dieser Lichtpfeil unter dem halben Verdrehungswinkel gegen die Vertikale geneigt ist. Eine um den Umfang der rotierenden Scheibe gelegte Skala gibt dann die Möglichkeit, den von dem Lichtpfeil bestimmten Winkel abzulesen. Der Maschinist hat darauf zu achten, daß stets eine Frequenz gehalten wird, die der Resonanzlage gleichkommt. Durch Vergrößern des Winkels y von den Handkurbeln i9 oder i g' aus kann der Maschinist während der Geradeausfahrt der Maschine bei dem einen oder anderen Exzenterscheibenpaar die Horizontalkomponente der Resultierenden R' erhöhen und damit eine Links- oder Rechtskurve der Maschine herbeiführen.To operate the machine, a slight eccentricity is initially required, z. B. the eccentricity angle t70 °, on each eccentric disk and a relative position the eccentric disks for vertical resultants according to the pattern of FIGS. 3 and 4 set. Then the engine is started and the gearbox as with the operation of a motor vehicle stepwise upshifted. From the operator's seat it is determined at which speed there is resonance when the machine is started up is. To do this, the machinist has to turn on the ground glass while the machine is starting up observe the Braun tube and at the moment when the image represents a circle, read the speed of the machine on the tachometer. Once the resonance frequency has been determined, so using a diagram or table, from which the context between centrifugal force, eccentricity angle and eccentric weights of a disk and the natural frequency can be seen, the eccentricity angle is determined and all Eccentric disks adjusted so that both pairs of eccentric disks are in the same Inclined resultants arise. Then the machine starts moving again and the greatest angle of inclination y / 2 maximum while the main shaft is running the resultant against the perpendicular using an optical device set. This optical device includes two previously mentioned Auxiliary disk pairs, whose direction and frequency of rotation exactly match that of the fixed ones and movable eccentric disks. Each disc of each auxiliary disc pair receives holes lying on a radius and congruent with the rotation of the discs, so that from an illuminated plate at the moment when the holes are drilled lie on top of each other when rotating, a light pass through the holes that gives the impression of an arrow of light emanating from the center of rotation. The disc with its holes are set so that this light arrow below is inclined to the vertical by half the angle of rotation. One around the perimeter The rotating disk placed on the scale then gives the possibility of the light arrow read a certain angle. The machinist must ensure that there is always one Frequency is held, which is equal to the resonance position. By increasing the angle The machinist can use the hand cranks i9 or i g 'while driving straight ahead of the machine in one or the other pair of eccentric disks, the horizontal component of the resultant R 'and thus a left or right turn of the machine bring about.

Um die empfindlichen Meßinstrumente, insbesondere die Braunschen Röhre, möglichst gegen die bei der Maschine auftretenden Stöße zu sichern, wird für diese Meßinstrumente eine besondere Lagerung vorgesehen, wie sie in Fig. 7 dargestellt ist. Hier sind die Meßinstruinente 20 mittels der Federn 21 auf einer Masse 22 gelagert. Die Masse 22 ist wiederum mittels Federn 23 gegenüber dem Schwingergehäuse 2,4 abgestützt. Auf diese Weise ist ein gekoppeltes Schwingungssystem geschaffen, das eine weitgehende Abfederung ermöglicht.In order to use the sensitive measuring instruments, especially the Braun tube, To secure against the impacts occurring with the machine, if possible, is for this Measuring instruments provided a special storage, as shown in FIG is. Here the measuring instruments 20 are mounted on a mass 22 by means of the springs 21. The mass 22 is in turn supported with respect to the oscillator housing 2, 4 by means of springs 23. In this way, a coupled oscillation system is created, which is a far-reaching one Cushioning made possible.

Die Erfindung ist anwendbar nicht nur auf dem Gebiete der Verdichtung von Böden, sondern auch dort, wo es sich darum handelt, Schwingungen zu untersuchen und zu ermitteln, und auch Schwingungen in gewünschten Richtungen zu erzeugen. So kann die Erfindung unter anderem Anwendung finden für Schwingungsprüfmaschinen, um Probekörper oder fertige Teilkonstruktionen auf ihre Schwingungsfestigkeit zu prüfen, um Brücken, Flugzeuge einer Schwingungsprüfung zu unterziehen und die Eigenschwingungszahlen zu ermitteln und die Spannungen zu messen, die durch eine periodisch auftretende Kraft bei den einzelnen Konstruktionsteilen auftreten. Auch Messungen über die Dauerfestigkeit sind mit der Erfindung durchzuführen. Ein besonderer Vorteil über die Anwendung der Erfindung auf diesem Gebiete liegt besonders darin, daß der Winkel der Resultierenden beliebig eingestellt und sogar während der Bewegung verstellt werden kann.The invention is applicable not only in the field of compaction of floors, but also where it is a question of investigating vibrations and to determine, and also to generate vibrations in desired directions. So the invention can be used, among other things, for vibration testing machines, to test specimens or finished partial constructions for their vibration resistance to subject bridges, aircraft to a vibration test and the natural vibration numbers to determine and measure the voltages caused by a periodically occurring Force occur in the individual construction parts. Also measurements of the fatigue strength are to be carried out with the invention. A particular advantage about the application the invention in this area is particularly that the angle of the resultant can be set as desired and even adjusted while moving.

Die Erfindung eignet sich besonders auch für die Baugrunduntersuchung. Hier ist besonders für Tiefgründungen die Erforschung größerer Tiefen beachtenswert. Für die Braugrunduntersuchüng in größeren Tiefen lädt sich nach der Erfindung ein Schwingungssystem bauen, bei dem auf einer lotrechten Welle zwei Exzenterscheiben vorgesehen sind und bei dem der Antrieb entweder durch einen unmittelbar auf der Welle sitzenden Motor oder durch einen über Tage laufenden Motor mit Hilfe einer biegsamen Welle erfolgt. Der lichte Bohrlochdurchmesser bestimmt die Größe der Exzenterscheiben. Man kann hierbei mehrere auf der Welle aufgesetzte Exzenterscheibenpaare vorsehen, wodurch sich die Wirkung entsprechend vervielfacht. Je nach der Lage der Relativstellung der beiden Scheiben zueinander ist die Lage der Resultierenden einstellbar. Das ergibt den Vorteil, daß die Erregerkraft eine gewünschte Richtung haben kann und die Wirkung der Erregung polarisiert ist. In der zu untersuchenden Achse bzw. in der Richtung der Resultierenden erhält man mit der Erfindung eine besonders große Schwingungsenergie, wodurch die Reichweite wächst. Man kann daher nach Einbringung des Schwingersystems und der Meßgeräte in beliebiger Tiefenlage jede zu untersuchende Bodenschicht für sich untersuchen.The invention is particularly suitable for the investigation of the subsoil. The exploration of greater depths is particularly noteworthy here for deep foundations. For the basic brewery investigation at greater depths, the invention invites Build a vibration system in which two eccentric disks on a vertical shaft are provided and in which the drive either by a directly on the Shaft seated motor or by a motor running above ground with the help of a flexible shaft takes place. The clear bore hole diameter determines the size of the eccentric disks. You can provide several pairs of eccentric disks placed on the shaft, whereby the effect is multiplied accordingly. Depending on the position of the relative position of the two disks to each other, the position of the resultant can be adjusted. That gives the advantage that the excitation force can have a desired direction and the effect of arousal is polarized. In the axis to be examined or in the direction of the resultant is obtained with the invention a particularly large one Vibration energy, which increases the range. One can therefore after introduction of the oscillating system and the measuring devices at any depth, each to be examined Examine the soil layer for yourself.

Mit der Erfindung wird der bisherige Mangel, eine bevorzugte Richtung der Untersuchung einstellen zu können, behoben. Zum Beispiel ist dies wichtig, wenn vor der Brust eines vorgetriebenen Stollens eine Untersuchung des weiter in der geplanten Stollenachse liegenden Materials nötig ist. Diese Feststellungen sind nicht nur im Tunnelbau, sondern auch im Ingenieur-Tiefbau mitunter notwendig. So z. B. dann, wenn es sich darum handelt, die Tragfähigkeit einer in größeren Tiefen anstehenden ungünstigen Bodenschicht zu ermitteln.With the invention, the previous shortcoming becomes a preferred direction to be able to discontinue the investigation. For example this is important when in front of the chest of a driven tunnel an examination of the further inside planned tunnel axis lying material is necessary. These findings are Not only necessary in tunnel construction, but also in civil engineering. So z. B. when it comes to the carrying capacity of a in greater depths upcoming to determine unfavorable soil layer.

Claims (9)

PATENTANSPRÜCHE: i. Maschine mit einem Paar oder mehreren Paaren gegensinnig rotierender Exzenterscheiben zur Erzeugung periodischer Kräfte, die lotrecht wirken und zur Fortbewegung und Lenkung dienen, dadurch gekennzeichnet, daß die Exzenterscheiben eines Exzenterscheibenpaares auf ein und derselben Welle gelagert sind. PATENT CLAIMS: i. Machine with a pair or more pairs of eccentric disks rotating in opposite directions for generating periodic forces which act vertically and serve for movement and steering, characterized in that the eccentric disks of a pair of eccentric disks are mounted on one and the same shaft. 2. Maschine nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Hauptwelle zwei Exzenterscheiben angeordnet sind, von denen die eine Scheibe fest und die andere lose auf der Welle sitzt und die lose sitzende von der festsitzenden Exzenterscheibe ihren Antrieb erhält. 2. Machine according to claim i, characterized in that on the Main shaft two eccentric disks are arranged, one of which is fixed and the other sits loosely on the shaft and the loose from the stuck Eccentric disc receives its drive. 3. Maschine nach den Ansprüchen i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb der lose sitzenden Exzenterscheibe von der festsitzenden Exzenterscheibe aus mittels eines Reibradgetriebes, eines Kegelradgetriebes, mittels eines Differentials o. dgl. erfolgt. 3. Machine according to claims i and 2, characterized characterized in that the drive of the loosely seated eccentric disc from the tightly seated Eccentric disc by means of a friction gear, a bevel gear, by means of a differential or the like. 4. Maschine nach den Ansprüchen i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß während des Laufens der Maschine die lose sitzende Exzenterscheibe gegenüber der festsitzenden Exzenterscheibe kurzfristig mit geringfügig veränderter Umlaufgeschwindigkeit antreibbar ist, wodurch während des Laufens der Maschine die eine Exzenterscheibe gegenüber der anderen um einen gewünschten Winkel verdrehbar ist. 4. Machine according to claims i to 3, characterized characterized in that the loosely seated eccentric disc while the machine is running compared to the fixed eccentric disc with a slight change in the short term Circulation speed is drivable, whereby while the machine is running, the one eccentric disc rotatable by a desired angle with respect to the other is. 5. Maschine nach den .Ansprüchen i bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den beiden Exzenterscheiben ein Differential angeordnet ist, das aus einer drehbar auf der Hauptwelle sitzenden Trägerscheibe mit mehreren Kegelrädern mit radialer Drehachse besteht, die in Zahnkränze der Exzenterscheiben eingreifen. 5. Machine according to .Ansprüche i to 4, characterized in that between the two eccentric disks a differential is arranged, which is rotatable from one Carrier disk seated on the main shaft with several bevel gears with radial There is an axis of rotation that mesh with the ring gears of the eccentric disks. 6. Maschine nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet daß die Trägerscheibe ortsfest einstellbar oder in Drehbewegung versetzbar ist. 6. Machine according to claims 1 to 5, characterized in that the carrier disk is fixedly adjustable or can be set in rotary motion. 7. Maschine nach den Ansprüchen i bis 6, gekennzeichnet durch symmetrisch zur Längsachse der Maschine angeordnete Exzenterscheibenpaare (8, 9 bzw. 7. Machine according to the claims i to 6, characterized by arranged symmetrically to the longitudinal axis of the machine Eccentric disc pairs (8, 9 or 8', g) mit dazwischenliegenden Trägerscheiben (io bzw. iö ), die auf den Hauptwellen (7 und 7') befestigt sind und unabhängig voneinander gesteuert werden können, wodurch ein Drehmoment um die lotrechte Maschinenschwerachse und damit eine Seitensteuerung während der Fortbewegung der Maschine erzeugbar ist. B. Maschine nach den Ansprüchen i bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß am Umfang der Trägerscheibe eine Schneckenverzahnung angeordnet ist, in welche eine im Maschinengehäuse gelagerte, von einer Handkurbel aus bewegbare und unter Selbststeuerung stehende Schnecke eingreift. 8 ', g) with intermediate carrier disks (io or iö), which are attached to the main shafts (7 and 7 ') and are independent of one another can be controlled, creating a torque about the vertical machine axis of gravity and thus lateral control can be generated while the machine is moving. B. Machine according to claims i to 7, characterized in that the circumference of the Carrier disk a worm gear is arranged, in which one in the machine housing mounted, movable by a hand crank and under self-control Snail intervenes. 9. Maschine nach den Ansprüchen i bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß zur Regelung der Drehzahl der Maschine und zur Anpassung dieser Drehzahl an die Eigenschwingungszahl des Schwingungssystems die Drehzahl der Maschine an einem einzigen Gerät registriert wird, wodurch der Maschinist die Maschinendrehzahl in Resonanzlage halten kann. io. Maschine nach den Ansprüchen i bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die empfindlichen Meßinstrumente der Maschine auf einem gekoppelten Schwingungssystem gelagert sind. i i. Maschine nach den Ansprüchen i bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß dieselbe als Schwingungsprüfmaschine, als Maschine zur Untersuchung des Baugrundes, insbesondere mit lotrecht stehender ein oder mehrere Exzenterscheibenpaare tragender Hauptwelle oder zu sonstigen ähnlichen Zwecken Anwendung findet.9. Machine according to claims i to 8, characterized in that that to control the speed of the machine and to adapt this speed to the natural frequency of the oscillation system the speed of the machine on a single device is registered, whereby the machinist the machine speed in Can maintain resonance. ok Machine according to claims i to 9, characterized in that that the sensitive measuring instruments of the machine on a coupled vibration system are stored. i i. Machine according to claims i to 9, characterized in that that the same as a vibration testing machine, as a machine for examining the subsoil, in particular with one or more pairs of eccentric disks standing vertically Main shaft or for other similar purposes.