DE3417555A1

DE3417555A1 - Vibrationsanordnung mit einer mehrzahl von vibrationsamplituden

Info

Publication number: DE3417555A1
Application number: DE19843417555
Authority: DE
Inventors: Robert F. Greencastle Pa. Goehler; David E. Labonte; Kurt W. Shippensburg Pa. Richter
Original assignee: Ingersoll Rand Co
Current assignee: Ingersoll Rand Co
Priority date: 1983-05-12
Filing date: 1984-05-11
Publication date: 1984-11-15
Also published as: JPS59208244A; CA1223144A; US4550622A; GB2139736A; DE3417555C2; AU559601B2; IT1173348B; IT8419759A0; SE456226B; ZA842750B; JPH0320522B2; SE8307158D0; AU2773084A; SE8307158L; GB2139736B; GB8412018D0

Description

Beschreibung

Die Erfindung bezieht sich auf Anordnungen und Vorrichtungen, mit denen Vibrationen erzeugt werden können, und insbesondere auf vibrationserzeugende Anordnungen, die in der Lage sind, wahlweise eine Vielzahl von Vibrationsamplituden zu erzeugen.

Anordnungen dieser Art sind im Stand der Technik bekannt. Sie haben allgemein komplizierte und umständliche Ausbildungen, die unerwünschte Kosten bei der Herstellung bedeuten, und sie sind auch nicht für eine einfache Wartung geeignet. Ein typisches Beispiel hierfür ist der Doppelamplituden-Vibrations-Generator gemäß US-PS 3 722 38I. Dieser Generator hat ein erstes exzentrisches Gewicht, das mit einer drehbaren Eingangswelle verschweißt ist, und ein zweites exzentrisches Gewicht mit einem. Paar von Ringen, die das erste Gewicht übergreifen und die die Welle frei drehbar umgeben. Wie gesagt ist das erste Gewicht mit der Welle verschweißt; der exzentrische Teil des zweiten Gewichts ist mit den-Ringen verschweißt. Reparatur und Austausch erfordern naturgemäß einen Austausch der Welle. Auch ist die Herstellung der mehreren getrennten Bauteile teuer, und ebenso ist der zeitaufwendige Zusammenbau und das Verschweißen der Bauteile· an Ort und Stelle in einer Maschine teuer.

Durch die Erfindung soll eine wesentlich vereinfachte Anordnung geschaffen werden, die billig in der Herstellung ist und die einfach zusammengebaut bzw. eingebaut und ersetzt werden kann.

Insbesondere wird durch die Erfindung eine Mehrfach-Amplituden-Vibrations-Anordnung, beispielsweise zur Verwendung in vibrierenden

Oberflächenverdichtern u.dgl., geschaffen, die erste und zweite mit öffnungen versehene exzentrische Gewichte aufweist sowie eine drehbare Welle, die die beiden Gewichte durchdringt. Es sind Mittel vorgesehen, die an der Welle angreifen und die die Gewichte auf der Welle halten. Jedes der Gewichte hat eine darin oder daran ausgebildete vertiefte Ausnehmung. Die Ausnehmungen liegen einander gegenüber und sind miteinander verschachtelt. Eines der Gewichte und die Welle haben dazwischen angeordnete Eingriffsmittel, um dieses eine Gewicht zu veranlassen, sich gemeinsam mit der Welle zu drehen. Das andere Gewicht ist in bezug auf die Welle frei verdrehbar.

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung .

Pig. 1 ist eine Seitenansicht eines Ausführungsbeispiels der Erfindung, wobei ein Teil des festgekeilten Gewichts aus Gründen der Klarheit weggebrochen dargestellt ist;

Fig. 2 ist ein Querschnitt nach der Linie 2-2 von Pig. I; Pig. 3 ist ein Querschnitt nach der Linie 3-3 von Pig. I.

Wie in den Figuren dargestellt, weist das Ausführungsbeispiel der Vibrationsanordnung 10 ein Paar von mit öffnungen versehenen, exzentrischen Gewichten 12 und 12a auf, die auf einer drehbaren Welle 14 angeordnet sind. Jedes Gewicht hat ein Paar von flachen Anschlagoberflächen 16 und 18, die sich radial nach innen von im wesentlichen einander gegenüberliegenden äußeren Umfangsoberflachen der Gewichte her erstrecken. Jede Oberfläche 16 jedes Gewichts liegt in einer Ebene A, die die Ebene B schneidet, in der die Oberfläche 18 des Gewichts liegt. Die Ebenen A und B schneiden sich unter einem Bogenwinkel von etwa 15 bis etwa 30 , und in dem dargestellten--Ausführungsbeispiel schneiden sich die Ebenen unter einem zwischen diesen

eingeschlossenen Winkel von etwa 22°.

Jedes Gewicht 12 und 12a hat eine vertiefte Ausnehmung 20 und 20a. Die Vertiefungen liegen einander gegenüber und sind miteinander verschachtelt und voneinander getrennt durch eine dazwischen angeordnete Axiallaufscheibe 22.

Jedes Gewicht 12 und 12a hat ferner eine darin ausgebildete Keilnut 24 und 24a innerhalb des Innendurchmessers der die Welle aufnehmenden öffnungen 26 und 26a der Gewichte. Die Welle 14 hat eine entsprechende, an ihrem Außenumfang ausgebildete Keilnut 24b. Die zuletzt genannte Keilnut 24b liegt der Keilnut 24a in dem Gewicht 12a gegenüber, und die einander gegenüberliegenden Keilnuten 24a und 24b nehmen in sich einen Keil 28 auf. Durch dieses Mittel ist das exzentrische Gewicht 12a darauf beschränkt, sich gemeinsam mit der Welle 14 zu drehen.

Die öffnungen 26 und 26a haben Durchmesser, die geringfügig größer sind als der Außendurchmesser der Welle 14. Demgemäß ist das Gewicht 12 auf der Welle frei drehbar.

An einer äußeren Oberfläche des Gewichts 12 ist eine zweite Axiallaufscheibe 22a angeordnet, und Halteringe 30, die in ringförmige Ausnehmungen in der Welle 14 eingesetzt sind, sichern die zusammengefügten Gewichte 12 und 12a (und die Axiallaufscheiben 22 und 22a) an ihrer Stelle auf der Welle

Im Betrieb begrenzt das verkeilte exzentrische Gewicht 12a die freie Drehbewegung des anderen Gewichts 12. Um eine maximale Vibrationsamplitude zu erzielen, wird die Eingangswelle 14 in einer Richtung im Gegenuhrzeigersinn (bei der Ansicht gemäß Fig. 1) angetrieben. Hierdurch wird das aufgekeilte exzentrische Gewicht 12a über den Keil 28 angetrieben, wodurch andererseits über die Anschlagoberflächen 18 das andere exzentrische Gewicht 12 angetrieben wird. Die beiden exzentrischen Gewichte rotieren gemeinsam, wobei ihre jeweiligen Schwerpunkte sich in

der engsten möglichen gegenseitigen Stellung befinden, wodurch sich eine maximale Amplitude ergibt.

Um eine minimale Vibrationsamplitude zu erzielen, wird die Welle 14 in der entgegengesetzten Richtung (im Uhrzeigersinn) angetrieben. Das aufgekeilte exzentrische Gewicht 12a rotiert nun, bis seine Anschlagoberfläche 16 die Anschlagoberfläche 16 des anderen exzentrischen Gewichts 12 ergreift. Von nun an treibt das erste Gewicht das zweite an. Die minimale Amplitude ist abhängig von dem Winkel zwischen den beiden einzelnen Schwerpunkten, und demgemäß kann durch Steuerung oder Einstellung des Winkels der freien Bewegung die minimale Amplitude festgelegt werden. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel der Anordnung 10 wurde ein Bogenwinkel von ¹Hi gewählt, um die halbe maximale Amplitude zu erzeugen.

Das Ineinanderschachteln oder die zueinander passende gegenüberliegende Ausbildung der Gewichte 12 und 12a hat mehrere Vorteile . Es ergeben sich geringe Herstellungskosten, und die großen Anschlagoberflächen 16 und 18 liegen aneinander unter Druck an und beanspruchen sich nicht gegenseitig auf Biegung.

- Leerseite

Claims

\ m » e η *

HELMUT SCHRO&TEft KLAUS L5HMANN

DIPL.-PHYS. DIPL.-INC. 341/000

PATENTANWÄLTE - EUROPEAN PATENT ATTORNEYS

Ingersoll-Rand Company ir-97

10. Mai 1984 L/Be

Vibrationsanordnung mit einer Mehrzahl von Vibrationsamplituden

Patentansprüche

[IJ Mehrfach-Amplituden- Vibrations-Anordnung (10)_y beispielsweise zur Verwendung in vibrierend arbeitenden Oberflächenverdichtern u.dgl., mit ersten und zweiten mit Öffnungen versehenen exzentrischen Gewichten (12, 12a), mit einer drehbaren Welle (14), die beide Gewichte durchdringt, und mit an der Welle (14) angreifenden Mitteln (3O)₅ die die Gewichte (12, 12a) auf der Welle halten, wobei eines der Gewichte (12a) und die Welle (14) zwischen diesen Teilen angeordnete Eingriffsmittel (28) aufweisen, die das eine Gewicht (12a) veranlassen gemeinsam mit der Welle zu rotieren, und wobei das andere Gewicht (12) frei in bezug auf die Welle verdrehbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß jedes der Gewichte (12, 12a) eine darin ausgebildete vertiefte Ausnehmung (20, 20a) aufweist, und daß die Ausnehmungen (20, 20a) einander gegenüberliegend miteinander verschachtelt sind.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Gewicht (12, 12a) erste und zweite flache radial gerichtete Anschlagoberflächen (16, 18) aufweist,

D-7O7O SCHWÄBISCH CMOND KONTEN: D-8000 MÜNCHEN 70

H. SCHROETER Telefon:(07171) 5690 Deutsche Bank AG Mündien 70/37369 (BLZ 700 70010) K. LEHMANN Telefon:(089) 7252071

Bodcjgujc 49 T»l~- '248 868 pagdd Postscheckkonto München 1679 41-804 (BLZ 700100 80) üpowskyscraße 10 Telex: S212248 oaiwe A

die sich von den äußersten Oberflächen des Gewichts nach innen erstrecken, und daß die ersten Anschlagoberflächen (16) der Gewichte einander gegenüberliegen und daß die zweiten Anschlagoberflächen (18) der Gewichte auch einander gegenüberliegen.

3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und die zweiten Anschlagoberflächen (16,. 18) jedes der Gewichte (12, 12a) in sich gegenseitig schneidenden Ebenen (A, B) angeordnet sind.

4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich net, daß die Ebenen sich unter einem zwischen ihnen eingeschlossenen Bogenwinkel von etwa 15° bis etwa 30 schneiden.

5. Anordnung nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß sich die Ebenen unter einem zwischen ihnen eingeschlossenen Bogenwinkel von etwa 22 schneiden.

6. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Axialdruckscheibe (22) zwischen den Ausnehmungen (20, 20a) angeordnet ist.

7. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedes der Gewichte (12, 12a) eine vorbestimmte Dickenabmessung hat und daß die Gewichte eine axiale Länge der Welle (14) einnehmen, die nicht wesentlich größer ist als die vorbestimmte Dickenabmessung.

8. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewichte (12, 12a) im wesentlichen identisch sind.

9. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewichte (12, 12a) identisch sind.

10. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das eine Gewicht (12a) und die Welle (14) einander gegenüberliegende, darin ausgebilete Keilnuten (24a, 24b) aufweisen, und daß die Eingriffsmittel einen in die Keilnuten eingesetzten Keil (28) aufweisen.

11. Anordnung nach Anspruch 9» dadurch ge.kennzeichn e t, daß jedes der Gewichte (12, 12a) eine darin ausgebildete Keilnut (24, 24a) hat, die sich zu der Welle (14) hin öffnet, daß die Welle eine darin ausgebildete Keilnut (24b) hat, die einer der in den Gewichten ausgebildeten Keilnuten (24a) gegenüberliegt, und daß die Eingriffsmittel einen Keil (28) aufweisen, der in die einander gegenüberliegenden Keilnuten eingesetzt ist.

12. Anordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Welle (14) einen vorgegebenen Außendurchmesser hat und daß die Gewichte (12, 12a) jeweils eine die Welle übergreifende Öffnung aufweisen, die einen Innendurchmesser hat, der geringfügig größer ist als der Außendurchmesser der Welle, um eine relativ verschiebbare Grenzfläche oder Übergangsfläche zwischen dem Außendurchmesser der Welle und den Innendurchmesern der öffnungen zu bilden.

13. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Anschlagoberflächen (16) in gegenseitige Anlage kommen, wenn die Welle (14) in einer gege-Jxe.ne.n-Richtungverdreht wird,, um eine Vibrationskraft mit einer gegebenen Amplitude zu erzeugen, und daß die zweiten Anschlagoberflächen (18) in gegenseitige Anlage kommen, wenn die Welle in einer Richtung entgegengesetzt zu der gegebenen Richtung verdreht wird, um eine Vibrationskraft zu erzeugen, die eine andere Amplitude als die zuerst genannte gegebene Amplitude hat.