DE3922169A1

DE3922169A1 - ROTATIONAL VIBRATOR

Info

Publication number: DE3922169A1
Application number: DE3922169A
Authority: DE
Inventors: Heinrich Haake
Original assignee: MUELLER HERNE PUMPEN MASCH
Current assignee: MUELLER HERNE PUMPEN MASCH
Priority date: 1989-07-06
Filing date: 1989-07-06
Publication date: 1991-01-17
Also published as: ATE112985T1; ES2063800T3; EP0406480A3; EP0406480B1; DE58908541D1; EP0406480A2

Abstract

In a vibrator with rotating masses, the unbalances of which are arranged on parallel inner shafts which rotate in opposite directions to one another and whose eccentricity can be adjusted by means of concentric outer hollow shafts, it is provided according to the invention that the unbalances (25, 26; 32) are guided so as to be eccentrically rotatable on eccentrics (23, 24, 31) and in radial arms (27, 33, 34) of the hollow shafts (9, 10) which rotate in the same direction as their inner shafts (19, 22), which hollow shafts can be rotated in relation to the inner shafts (19, 22) by means of a planetary gearing (15-17). <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft einen Rotationsvibrator gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.The invention relates to a rotary vibrator according to the preamble of claim 1.

Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf Rotationsvibratoren, welche zum Antrieb von Schwingrinnen dienen, die infolge der Verstell barkeit des Rotationsvibrators in ihrer Förder leistung einstellbar sind. Solche Rotations vibratoren arbeiten mit zwei Unwuchten, deren Massen in ihrer Exzentrizität zu den Innenwellen derart verstellbar sind, daß sich die Amplituden der Schwingungen zwischen einem Maximalwert und einem Minimalwert verstellen lassen. Die Verstel lung durch Hohlwellen ermöglicht die Verwendung mechanischer Getriebe, welche gegenüber elektri schen oder hydraulischen Verstellgetrieben erheb lich größere Kräfte weitgehend verschleißfrei und wartungsarm sicher übertragen können. Dadurch eignen sich erfindungsgemäße Rotationsvibratoren für den rationellen Antrieb von Förderern erheblicher Leistung, z.B. im Bergbau von Berge- und Kohlenschwingrinnen, die unter den Ausläufen von Bunkern verwendet werden und ein einstell bares Zwischenfördermittel für die Bandförderung bilden. The invention relates in particular to Rotary vibrators, which drive Swinging troughs serve as a result of the adjustment Availability of the rotary vibrator in their conveyor power are adjustable. Such rotation vibrators work with two imbalances, their Masses in their eccentricity to the inner shafts are so adjustable that the amplitudes the vibrations between a maximum value and have a minimum value adjusted. The Verstel The use of hollow shafts enables use mechanical transmission, which compared to electr or hydraulic adjustment gears Larger forces largely free of wear and tear can be safely transmitted with little maintenance. Thereby rotary vibrators according to the invention are suitable for the efficient drive of conveyors considerable performance, e.g. in the mining of mountains and coal vibrating troughs that run under the spouts used by bunkers and a setting cash intermediate funding for belt conveyor form.

Die Erfindung geht von einem Rotationsvibrator bekannter Art aus (DE-OS 35 16 145). Hierbei laufen in einem Gehäuse die an einem Ende über ein Stirn radgetriebe synchron angetriebenen Innenwellen gegenläufig um, auf denen die Unwuchten drehfest angeordnet sind. Die stehenden Hohlwellen lassen sich mit einem von der anderen Gehäuseseite her axial verstellbaren Schieber auf den Innenwellen verschieben und bilden dabei den Antrieb je eines einer Unwucht zugeordneten Verstellgetriebes. Der Eingang jedes dieser Getriebe besteht aus einer auf der Hohlwelle festen Zahnstange, die über ein Ritzel die auf der Innenwelle geführte Unwucht exzentrisch verstellt. Hierbei muß jede Unwucht auf einer Seite der Innenwelle radial verschieblich gelagert und geführt werden. Beide Verstellgetriebe unterliegen den Massenbeschleunigungen der Unwuch ten und sind deswegen stark belastet. Die Lagerung und der für die Unwuchtverstellung nötige Trieb haben einen erheblichen Platzbedarf. Daraus ergeben sich ungünstige Gehäuseabmessungen, insbesondere wenn die angetriebene Maschine dem Rotationsvibrator erhebliche Energien abverlangt und nur einen be grenzten Platz zur Verfügung stellen kann. Das ist insbesondere bei Schwingförderern, Sieben o.dgl. Maschinen der Fall.The invention is based on a rotary vibrator known type from (DE-OS 35 16 145). Run here in a case at one end over a forehead wheel gear synchronously driven inner shafts in the opposite direction, on which the unbalance is rotationally fixed are arranged. Leave the standing hollow shafts with one from the other side of the case axially adjustable slide on the inner shafts move and form the drive one each an adjustment gear assigned to an unbalance. The Each of these gears consists of an input on the hollow shaft fixed rack, which over a Pinion the unbalance guided on the inner shaft eccentrically adjusted. Here, every imbalance must radially displaceable on one side of the inner shaft stored and managed. Both adjustment gears are subject to the mass accelerations of the imbalance and are therefore heavily burdened. Warehousing and the drive necessary for the unbalance adjustment have a considerable space requirement. Resulting from it unfavorable housing dimensions, in particular when the driven machine is the rotary vibrator requires considerable energies and only one can provide limited space. This is especially with vibratory conveyors, sieves or the like. Machines the case.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen leistungsfähigen und handlichen Rotationsverdichter der beschriebenen Art zu schaffen.The invention has for its object a powerful and handy rotary compressor to create the type described.

Diese Aufgabe löst die Erfindung mit den Merkmalen des Anspruches 1. Weitere Merkmale der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.The invention solves this problem with the features of claim 1. Further features of the invention are the subject of the subclaims.

Gemäß der Erfindung wird die Führung der Unwuchten auf die Innenwellenexzenter verlagert, so daß je nach Drehwinkel der Unwuchten die Exzentritzität der Wellenexzenter entsprechend der Masse der Unwuchten verstärkt oder vermindert, z.B. bis auf Null reduziert wird. Die Ver- und Einstellung der Schwingungsamplituden erfolgt während des Umlaufes der Massen durch die mitdrehenden Hohlwellen mit Hilfe des Planetengetriebes, über das der Synchron lauf der Hohlwellen und der Innenwellen gestört wird, so daß beide Hohlwellen gegenüber den Innen wellen bzw. umgekehrt der Innenwellen gegenüber den Hohlwellen ihre Winkellage ändern und die Schwingungsamplitude verändern bzw. einstellen.According to the invention, the guidance of the unbalance shifted to the inner shaft eccentric, so that ever the eccentricity according to the angle of rotation of the unbalance the shaft eccentric according to the mass of the Increased or reduced imbalance, e.g. until Is reduced to zero. The adjustment and adjustment of the Vibration amplitudes take place during the rotation of the masses with the rotating hollow shafts Help of the planetary gear via which the synchron run of the hollow shafts and the inner shafts disturbed is so that both hollow shafts facing the inside waves or vice versa of the inner waves against the Hollow shafts change their angular position and that Change or set the vibration amplitude.

Der erfindungsgemäße Rotationsvibrator läßt sich radial und axial zu den Wellen auf außerordentlich geringe Abmessungen trotz erheblicher Massen in den Unwuchten beschränken. Das Planetengetriebe sitzt außerhalb der Unwuchten und unterliegt daher nicht deren Beschleunigungen. Es läßt geringste Ver stellwege zu und ermöglicht dadurch eine feinfühli ge Regelung der Schwingungsamplituden. Mit dem erfindungsgemäßen Rotationsvibrator versehene Maschinen, insbesondere Schwingrinnen lassen sich daher entsprechend einstellen, insbesondere in ihrer jeweiligen Förderleistung regulieren.The rotary vibrator according to the invention can be radial and axial to the shafts on extraordinary small dimensions despite considerable masses in the Limit unbalance. The planetary gear is seated outside the imbalance and is therefore not subject to their accelerations. It leaves the slightest ver travel and thereby enables a sensitive regulation of the vibration amplitudes. With the provided rotary vibrator according to the invention Machines, in particular vibrating channels, can be therefore adjust accordingly, especially in their regulate the respective delivery rate.

Ein weiteres Mittel, welches erfindungsgemäß geeignet ist, die Leistungsfähigkeit und Handlich keit des neuen Rotationsvibrators zu steigern, ist im Anspruch 2 beschrieben. Hierbei sind die Unwuchten bei maximaler Schwingungsamplitude inein andergeschachtelt, wobei die eingeschachtelte Unwucht walzenförmig ist, während sich die Masse der anderen Unwuchten auf die beiden Scheiben verteilt. Hierdurch ist es möglich, das Gehäuse axial zu strecken, wenn in den Unwuchten größere Massen verlangt werden, das Gehäuse aber radial zu den Wellen schmal zu halten. Solche Gehäuseformen lassen sich besonders günstig an Rahmenkonstruktionen ver wenden, wie sie z.B. an den erwähnten Schwingrinnen vorhanden sind. Another agent which according to the invention is suitable, efficient and handy to increase the speed of the new rotary vibrator described in claim 2. Here are the Unbalance at maximum vibration amplitude nested, with the nested Unbalance is cylindrical while the mass of the other imbalances distributed over the two disks. This makes it possible to axially close the housing stretch when there are larger masses in the unbalance be required, but the housing is radial to the Keep waves narrow. Let such housing shapes ver particularly favorable to frame constructions turn as e.g. on the vibrating channels mentioned available.

Wenn die Einstellung des neuen Rotationsverdichters erfolgt ist, drehen die Hohlwellen mit derselben Drehzahl wie die Innenwellen. Werden die Schwingungsamplituden eingestellt, so müssen die Hohl- und die Innenwellen relativ zueinander um gleiche Bogenwinkel verstellt werden. Das läßt sich am einfachsten mit den Merkmalen des Anspruches 3 erreichen. Hierbei ist die Verbindung des Sonnen rades mit den beiden Hohlwellen auch deshalb günstig, weil dadurch die Züge des Planetengetrie bes in den Hohlwellentrieb einbezogen werden und geringere Zahnraddurchmesser für eine Reduzierung der Baugröße ausnutzbar sind.When the setting of the new rotary compressor the hollow shafts rotate with the same Speed like the inner shafts. Will the Vibration amplitudes set, so the Hollow and inner shafts relative to each other same arc angle can be adjusted. That can be done easiest with the features of claim 3 to reach. Here is the connection of the sun therefore with the two hollow shafts cheap because it has the features of planetary gear be included in the hollow shaft drive and smaller gear diameter for a reduction the size can be used.

Die Einzelheiten, weiteren Merkmale und andere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nach folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles anhand der Figuren in der Zeichnung; es zeigenThe details, other features and others Advantages of the invention result from the following description of an embodiment based on the figures in the drawing; show it

Fig. 1 einen Rotationsvibrator gemäß der Erfindung im Längsschnitt, Fig. 1 shows a rotary vibrator according to the invention in longitudinal section;

Fig. 2 einen um 90 Grad gedrehten Schnitt längs der Linie A-B der Fig. 1, Fig. 2 is a rotated by 90 degrees sectional view taken along line AB of Fig. 1,

Fig. 3 einen ebenfalls um 90 Grad gedrehten Schnitt längs der Linie C-D der Fig. 1, Fig. 3 is a rotated through 90 degrees also section along line CD of FIG. 1,

Fig. 4 einen Schnitt längs der Linie E-F der Fig. 3 in vergrößertem Maßstab und Fig. 4 is a section along the line EF of Fig. 3 on an enlarged scale and

Fig. 5 einen Schnitt längs der Linie G-H der Fig. 1 in ebenfalls vergrößertem Maßstab. Fig. 5 is a section along the line GH of Fig. 1 also on an enlarged scale.

In einem aus zwei Hälften (1, 2) bestehenden Gehäuse (3) mit einem aufgeschraubten Gehäusedeckel (4) sind die beweglichen Teile eines Rotationsvibrators (5) untergebracht. Ein nicht dargestellter Antrieb wirkt auf einen Wellenstumpf (6) über ein Ritzel (7) auf ein Stirnradvorgelege (7, 8) je einer Hohlwelle (9, 10). Die Hohlwelle (10) ist mit einem Stumpf (11) einer Innenwelle drehbar im Gehäuse bei (12) gelagert. Das Hohlwellenende ist als Ritzel (14) ausgebildet, welches die Planetenräder (15) des stehenden Planetenträgers (16) dreht. Dadurch läuft das Sonnenrad (17) um, welches über ein Ritzel (18) eine Innenwelle (19) antreibt, welche konzentrisch in der Hohlwelle (9) angeordnet ist. Über ein Stirnradvorgelege (20, 21) wird eine Innenwelle (22) gegenläufig zur Innenwelle (19) gedreht, die konzentrisch in der Hohlwelle (10) untergebracht ist. The moving parts of a rotary vibrator ( 5 ) are accommodated in a housing ( 3 ) consisting of two halves ( 1 , 2 ) with a screwed-on housing cover ( 4 ). A drive, not shown, acts on a stub shaft ( 6 ) via a pinion ( 7 ) on a spur gear ( 7 , 8 ) each of a hollow shaft ( 9 , 10 ). The hollow shaft ( 10 ) is rotatably mounted in the housing at ( 12 ) with a stub ( 11 ) of an inner shaft. The hollow shaft end is designed as a pinion ( 14 ) which rotates the planet gears ( 15 ) of the stationary planet carrier ( 16 ). As a result, the sun gear ( 17 ) rotates, which drives an inner shaft ( 19 ) via a pinion ( 18 ), which is arranged concentrically in the hollow shaft ( 9 ). An internal shaft ( 22 ) is rotated in opposite directions to the internal shaft ( 19 ) via a spur gear ( 20 , 21 ), which is housed concentrically in the hollow shaft ( 10 ).

Die Innenwelle (20) ist mit einem Paar von scheibenförmigen Wellenexzentern (23, 24) ver sehen. Auf dem Umfang der beiden Scheiben exzenter sind drehbar die beiden Unwuchtmassen (25, 26) gelagert. Diese werden von einem Radial arm (27) mitgenommen, der drehfest auf der Hohl welle (9) angebracht ist und eine Schlitzführung (28) für einen Mitnahmefinger (29) aufweist, welcher in der Stirnseite der Unwuchtmasse (25) befestigt ist. Über eine Schale (30) wird die Unwuchtmasse (26) von der Unwuchtmasse (25) mit genommen.The inner shaft ( 20 ) is seen with a pair of disc-shaped shaft eccentrics ( 23 , 24 ). The two unbalanced masses ( 25 , 26 ) are rotatably mounted on the circumference of the two disks. These are carried by a radial arm ( 27 ) which is rotatably mounted on the hollow shaft ( 9 ) and has a slot guide ( 28 ) for a driving finger ( 29 ) which is fixed in the front of the unbalanced mass ( 25 ). The unbalanced mass ( 26 ) is taken away by the unbalanced mass ( 25 ) via a shell ( 30 ).

Auch die Innenwelle (10) weist einen mitdrehenden Wellenexzenter (31) auf. Auf ihm ist die Unwucht masse (32) drehbar gelagert, die von zwei Radial armen (33, 34) über je einen stirnseitigen Finger (35, 36) mitgenommen wird. Diese Mitnahmefinger laufen entsprechend dem Mitnahmefinger (29) der Unwuchtmasse (25, 26) in eine Radialführung der Arme (33, 34). Wie aus der Fig. 1 ersichtlich, ist die walzenförmige Unwuchtmasse (32) zwischen die beiden scheibenförmigen Unwuchtmassen (25, 26) und deren Exzenter (23, 24) mit ihrem Exzenter (31) eingeschachtelt. The inner shaft ( 10 ) also has a rotating shaft eccentric ( 31 ). On it, the unbalance mass ( 32 ) is rotatably supported, which is carried by two radial arms ( 33 , 34 ) via a respective front finger ( 35 , 36 ). These driving fingers run according to the driving finger ( 29 ) of the unbalanced mass ( 25 , 26 ) in a radial guide of the arms ( 33 , 34 ). As can be seen from FIG. 1, the roller-shaped unbalanced mass ( 32 ) is nested with its eccentric ( 31 ) between the two disc-shaped unbalanced masses ( 25 , 26 ) and their eccentrics ( 23 , 24 ).

Die Unwuchtmasse (36) hat ihren Schwerpunkt bei (37) in Fig. 3, in der gestrichelt der Umfang der Unwuchtmasse und deren maximale Exzentrizität und Schwingungsamplitude gezeichnet ist. Die Unwucht massen (25, 26) haben ihren Schwerpunkt bei (38) in Fig. 3, in der bei (25) gestrichelt der Umfang dieser beiden Massen wiedergegeben ist. Da die Bohrungen der drei Schwungmassen exzentrisch zum Umfang angeordnet sind, führt eine relative Drehung der Innenwellen (29, 22) zur Vergrößerung der Exzentrizität der Wellenexzenter (23, 24 und 31) mit Hilfe der Schwungmassen (25, 26, 32) bzw. zur Kompensation der Exzentrizität, wobei dann alle Wellen schwingungsfrei umlaufen. Infolge der ge trieblichen Verbindung der Innen- und der Hohl wellen erfolgt die Verstellung der Exzentrizitäten aller Unwuchtmassen gleichförmig.The unbalanced mass ( 36 ) has its center of gravity at ( 37 ) in FIG. 3, in which the extent of the unbalanced mass and its maximum eccentricity and oscillation amplitude are shown in broken lines. The unbalanced masses ( 25 , 26 ) have their focus at ( 38 ) in Fig. 3, in which the extent of these two masses is shown in dashed lines at ( 25 ). Since the bores of the three flywheels are arranged eccentrically to the circumference, a relative rotation of the inner shafts ( 29 , 22 ) leads to an increase in the eccentricity of the shaft eccentrics ( 23 , 24 and 31 ) with the help of the flywheels ( 25 , 26 , 32 ) and Compensation for the eccentricity, in which case all shafts rotate without vibrations. As a result of the gear connection of the inner and hollow shafts, the eccentricities of all unbalanced masses are adjusted uniformly.

Die Verstellung dieser Exzentrizitäten und damit der Amplituden der von dem Gehäuse des Rotations vibrators abgegebenen Schwingungen erfolgt über das vorstehend beschriebene Planetengetriebe (14-17) durch Verdrehen des Planetenträgers (16). Dieser trägt auf seinem Umfang eine Schneckenradverzahnung (38), welche mit einer Schnecke (29) kämmt, die drehfest auf einer Welle (40) sitzt. Das Wellenende (41) ist aus dem Gehäuse herausgeführt und wird mit dem Getriebe eines Getriebemotors gekuppelt, welcher als Stellantrieb dient. Über diesen Antrieb werden die Schwingungsamplituden geregelt oder gesteuert. Wird der Planetenträger (16) gedreht, so ergibt sich zwischen den Hohlwellen und den Innenwellen eine Drehzahldifferenz, wodurch die Unwuchtmassen auf den Wellenexzentern verdreht werden und dementsprechend die Schwingungsamplituden vergrößert oder ver kleinert werden. Diese Verstellung geschieht in einer Drehrichtung der Welle (40) und damit des Wellenantriebes zwischen Null und einem Maximum, von dem in der gleichen Drehrichtung wieder auf Null zurückgeregelt wird. Dadurch ist ein vereinfachtes Regelgetriebe gegeben, welches gegenüber den Vibrationen infolge des Getriebes selbsthemmend ist. Mit einer Drehrichtung kann daher die Schwingungs amplitude auch periodisch auf ein Maximum und auf ein Minimum beliebig oft verstellt werden.The adjustment of these eccentricities and thus the amplitudes of the vibrations emitted by the housing of the rotary vibrator takes place via the planetary gear ( 14-17 ) described above by rotating the planet carrier ( 16 ). On its circumference, the latter has a worm gear toothing ( 38 ) which meshes with a worm ( 29 ) which is non-rotatably seated on a shaft ( 40 ). The shaft end ( 41 ) is led out of the housing and is coupled to the gear of a geared motor, which serves as an actuator. The vibration amplitudes are regulated or controlled via this drive. If the planet carrier ( 16 ) is rotated, there is a speed difference between the hollow shafts and the inner shafts, as a result of which the unbalanced masses are rotated on the shaft eccentrics and the oscillation amplitudes are accordingly increased or reduced. This adjustment takes place in a direction of rotation of the shaft ( 40 ) and thus of the shaft drive between zero and a maximum, from which control is brought back to zero in the same direction of rotation. This provides a simplified control gear which is self-locking against the vibrations caused by the gear. With one direction of rotation, the vibration amplitude can also be periodically adjusted to a maximum and to a minimum as often as desired.

Die beschriebenen beweglichen Teile des Rotations vibrators (5) laufen im Ölnebel, der mit den drehenden Teilen aus einem Ölsumpf im Gehäuse er zeugt wird. Radialbohrungen versorgen die nicht unmittelbar im Ölnebel liegenden Wellenlager mit Schmiermittel, wodurch Verschleißprobleme weitgehend ausgeschaltet sind. Das Gehäuse wird über Gehäuse bohrungen an einer Maschine befestigt und kann gerichtete und ungerichtete Schwingungen übertra gen.The described moving parts of the rotary vibrator ( 5 ) run in the oil mist, which he produces with the rotating parts from an oil sump in the housing. Radial bores supply the shaft bearings that are not directly in the oil mist with lubricant, which largely eliminates wear problems. The housing is attached to a machine via housing bores and can transmit directional and non-directional vibrations.

Claims

1. Rotary vibrator, the imbalance on counter-rotating, parallel inner shafts arranged and adjustable in their eccentricity via concentrically outer hollow shafts, characterized in that the imbalance ( 25 , 26 ; 32 ) eccentrically on eccentrics ( 23 , 24 , 31 ) rotatable and in radial arms ( 27 , 33 , 34 ) with their inner shafts ( 9 , 10 ) in the same direction umlau fenden hollow shafts ( 9 , 10 ) are guided, which are rotatable via a planetary gear ( 15-17 ) relative to the inner shafts ( 9 , 10 ) .

2. Rotary vibrator according to claim 1, characterized in that one of the unbalances ( 25 , 26 , 32 ) is roller-shaped and the other unbalance on unbalance disks ( 25 , 26 ) is divided, which include the roller-shaped unbalance ( 32 ).

3. Rotary vibrator according to one of claims 1 or 2, characterized in that the hollow shafts ( 9 , 10 ) and the inner shafts ( 19 , 22 ) have a common drive ( 6 ), the drive energy from the drive ( 6 ) via a spur gear ( 7 , 8 ) on the hollow shafts ( 9 , 10 ) and via the planetary gear ( 15-17 ) on an inner shaft ( 19 ), and via a spur gear ( 20 , 21 ) on the other inner shaft ( 22 ).

4. Rotary vibrator according to one of claims 2 or 3, characterized in that one of the hollow shafts ( 10 ) as a pinion ( 14 ) is formed, which drives the planet gears ( 15 ) of the standing planet carrier ( 16 ) which can be rotated with an adjusting drive .

5. Rotary vibrator according to claim 1 and one or more of claims 2 to 4, characterized in that for the rotation of the planet carrier ( 16 ) a worm toothing ( 38 ) and a worm ( 39 ) on one of the housing including the rotatable parts ( 1 , 2 ) lead out shaft ( 40 ).

6. Rotary vibrator according to claim 1 and one or more of claims 2 to 5, characterized in that the disc-shaped imbalances ( 25 , 26 ) are connected to one another via a half-shell ( 30 ) in which the roller-shaped imbalance ( 32 ) rotates.

7. Rotary vibrator according to claim 1 and one or more of claims 2 to 6, characterized in that the planet carrier ( 16 ) and the sun gear ( 17 ) on a hollow shaft ( 10 ) and an inner shaft ( 11 ) are mounted, which are fixed in a housing Bearing ( 12 ) rotates.

8. A rotary vibrator according to claim 1 and one or more of the following claims 2 to 7, characterized in that the sun gear ( 17 ) meshes with a pinion ( 18 ) which is fixed on an inner shaft ( 19 ).