DE19639789A1 - Mechanisches Vibrationssystem mit paarweise gegenläufig rotierenden Unwuchtmassen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein mechanisches Vibrationssystem, das bei Rüttlern eingesetzt werden kann, die zum Einrütteln und Ziehen von Rammgut und zur Aktivierung von Gewinnungs- und Abbaugeräten in der Bauindustrie und dem Bergbau genutzt wer­ den.

Herkömmliche Unwuchtvibratoren erzeugen mittels rotierender Unwuchtmassen eine Kraftwirkung, die über der Zeit eine Sinus­ kurve beschreibt. Ein solcher Antrieb wirkt zeitlich versetzt abwechselnd in und entgegen der Vortriebsrichtung. Diese wird letztlich durch statische Kräfte (Eigengewicht, statische Auflasten) bestimmt. Ohne die Überlagerung der Schwingung mit statischen Kräften würde sich das Rammgut nicht vorwärts bewe­ gen, sondern nur vor und zurück schwingen. Auch unter Zuhil­ fenahme statischer Lasten hat das Rammen mit sinusförmigem Kraftverlauf einen erheblichen Energieverbrauch durch zusätz­ liche Reibung zur Folge.

Zur Beseitigung dieses Problems werden kaum Lösungen angebo­ ten. Entsprechend DE 30 05 912 A1 wird vorgeschlagen, zusätz­ lich zur Vibrationserregung mit einer schwingenden Masse vor­ wärts zu schlagen. Die Funktion dieses Systems ist jedoch frequenzabhängig, so daß die Drehzahl nur begrenzt den Erfor­ dernissen angepaßt werden kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein mechanisches Vibrationssystem zu schaffen, dessen Maximalkraft in Vor­ triebsrichtung größer ist, als entgegen dieser.

Das erfindungsgemäße mechanische Vibrationssystem besteht aus mindestens zwei Paaren gegenläufig rotierender Unwuchtmassen, deren Antrieb beispielsweise über Zahnräder erfolgt. Die Un­ wuchtpaare sind über je ein Getriebe, dessen Übersetzungsver­ hältnis jeweils 1 : 2 beträgt, gekoppelt.

Der Kraftverlauf jedes Paares beschreibt eine Sinuskurve. Die Addition beider Kraftverläufe gibt in Summe einen Verlauf, bei dem die Beträge der Amplituden in der Richtung, in der sich die Kräfte überlagern, größer sind, als die Beträge der Am­ plituden in entgegengesetzer Richtung (Fliehkräfte heben sich teilweise auf). Es ist möglich, den Effekt zu verstärken, indem ein drittes Unwuchtpaar verwendet wird, dessen Drehzahl das 4fache der Drehzahl des langsamsten Unwuchtpaares beträgt. Die Unwuchtmassen und/oder -radien sind in ihrer Größe ver­ stellbar, um denk Überlagerungseffekt an unterschiedliche Dreh­ zahlen anpassen zu können.

Vorteil des erfindungsgemäßen Vibrationssystems ist es, daß die Maximalkraft in Vortriebsrichtung größer ist, als die Maximalkraft entgegen der Vortriebsrichtung. Mit diesem Vibra­ tionssystem ist ein Ziehen auch ohne statische Vorspannkraft prinzipiell möglich.

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel und dem zugehörigen Bild 1 näher erläutert werden.

Die im Bild 1 dargestellte Vorrichtung besteht aus zwei Un­ wuchtpaaren, deren einzelne Unwuchtmassen als Zahnräder ausge­ bildet sind. Dabei bilden die Unwuchtmassen (1) und (3) das eine Paar, die Unwuchtmassen (2) und (6) das andere. Die Un­ wuchtmassen eines jeden Paares stehen miteinander im Eingriff, so daß die Unwuchtmasse (1) von der Unwuchtmasse (3) und die Unwuchtmasse (2) von der Unwuchtmasse (6) angetrieben wird. Der Antrieb der Unwuchtmasse (3) ist direkt über den Eingriff mit dem Antriebsritzel (4) realisiert, die Unwuchtmasse (6) ist vom Antriebsritzel über das Zwischenrad (5) antreibbar. Der Teilkreisradius der Unwuchtmasse (3), der mit dem An­ triebsritzel (4) im Eingriff steht, ist doppelt so groß wie der Teilkreisradius der Unwuchtmasse (6), der sich mit dem Zwischenrad im Eingriff befindet. Eine Veränderung der Un­ wuchtmasse ist über zusätzlich einschraubbare Gewichte mög­ lich.

Claims (1)

1. Mechanisches Vibrationssystem mit paarweise gegenläufig rotierenden Unwuchtmassen, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei Unwuchtpaare über Getriebe, dessen Überset­ zungsverhältnis jeweils 1 : 2 beträgt, gekoppelt sind.