(57)【要約】  本発明は、軌道（３）を安定化するための機械（１）に関する。この機械（１）は、レール走行機構（４）上に支持された機械フレーム（６）と、高さ位置調整可能でありユニットローラ（１０）により軌道（３）のレール（５）上を転動可能な安定化ユニット（７）とを備えており、この安定化ユニット（７）は、軌道長手方向（８）に垂直な軌道平面内で動的に作用する衝撃力（ＦＳ）を発生させるために回転するアンバランスマス（１４）を備えた振動発生器（１２）と、軌道（３）に作用する荷重を発生させるための高さ方向駆動装置（９）とを有している。その際に振動発生器（１２）は、可変に設定可能な位相シフト（Δφ１、Δφ２）を伴って駆動される少なくとも２つのアンバランスマス（１４）を有するように構成されている。さらに本発明は、かかる機械（１）の作動方法に関する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軌道（３）を安定化するための機械（１）であって、レール走行機構（４）上に支持された機械フレーム（６）と、高さ位置調整可能でありユニットローラ（１０）により前記軌道（３）のレール（５）上を転動可能な安定化ユニット（７）とを備えており、該安定化ユニット（７）は、軌道長手方向（８）に垂直な軌道平面内で動的に作用する衝撃力（ＦＳ）を発生させるために回転するアンバランスマス（１４）を備えた振動発生器（１２）と、前記軌道（３）に作用する荷重を発生させるための高さ方向駆動装置（９）とを有している、軌道（３）を安定化するための機械（１）において、
前記振動発生器（１２）は、可変に設定可能な位相シフト（Δφ１、Δφ２）を伴って駆動される少なくとも２つのアンバランスマス（１４）を有することを特徴とする、軌道（３）を安定化するための機械（１）。
【請求項２】
左回転する１つのアンバランスマス（１４）と右回転する１つのアンバランスマス（１４）とが１つのアンバランスマスペア（３４）を成しており、該アンバランスマスペア（３４）の少なくとも一方のアンバランスマス（１４）が、初期位置に対し可変に設定可能な第１の位相シフト（Δφ１）を伴って駆動される、請求項１記載の機械（１）。
【請求項３】
各アンバランスマス（１４）に１つの角度発生器（３５）が割り当てられている、請求項１または２記載の機械（１）。
【請求項４】
個々の前記アンバランスマス（１４）は、軌道長手方向（８）に配向された回転軸線（１５）のところで前記安定化ユニット（７）に配置されている、請求項１から３までのいずれか１項記載の機械（１）。
【請求項５】
各アンバランスマス（１４）に１つの固有の駆動装置（１９）が割り当てられている、請求項１から４までのいずれか１項記載の機械（１）。
【請求項６】
２つのアンバランスマス（１４）に１つの共通の駆動装置（１９）が割り当てられている、請求項１から４までのいずれか１項記載の機械（１）。
【請求項７】
個々の前記駆動装置（１９）は電気式駆動装置として構成されている、請求項５または６記載の機械（１）。
【請求項８】
前記電気式駆動装置は１つの共通の制御装置（３１）によって制御される、請求項７記載の機械（１）。
【請求項９】
個々の前記駆動装置（１９）は液圧式駆動装置として構成されている、請求項５または６記載の機械（１）。
【請求項１０】
個々の前記駆動装置（１９）に、可変の位相シフト（Δφ１、Δφ２）のための位置調整装置（２５）が割り当てられている、請求項５から９までのいずれか１項の機械（１）。
【請求項１１】
前記振動発生器（１２）は、少なくとも４つの回転可能なアンバランスマス（１４）を有しており、該４つのアンバランスマスのうちそれぞれ２つのアンバランスマス（１４）は右回転しながら駆動され、２つのアンバランスマス（１４）は左回転しながら駆動される、請求項１から１０までのいずれか１項記載の機械（１）。
【請求項１２】
左回転する前記２つのアンバランスマス（１４）は、可変に設定可能な第２の位相シフト（Δφ２）を互いに伴って駆動され、右回転する前記２つのアンバランスマス（１４）は、可変に設定可能な第２の位相シフト（Δφ２）を互いに伴って駆動される、請求項１１記載の機械（１）。
【請求項１３】
請求項１から１２までのいずれか１項記載の機械（１）の作動方法であって、安定化ユニット（７）を、高さ方向駆動装置（９）を介して軌道（３）上に支持し、該安定化ユニット（７）に荷重を加え、さらに少なくとも２つの回転可能なアンバランスマス（１４）を、可変に設定可能な位相シフト（Δφ１、Δφ２）を互いに伴わせて駆動することを特徴とする、機械（１）の作動方法。
【請求項１４】
１つのアンバランスマスペア（３４）において、１つのアンバランスマス（１４）を右回転させながら駆動し、１つのアンバランスマス（１４）を左回転させながら駆動し、さらに前記アンバランスマス（１４）のうち少なくとも一方を、初期位置に対し可変に設定可能な第１の位相シフト（Δφ１）を伴わせて駆動する、請求項１３記載の方法。
【請求項１５】
４つのアンバランスマス（１４）において、左回転する２つのアンバランスマス（１４）を、可変に設定可能な第２の位相シフト（Δφ２）を互いに伴わせて駆動し、右回転する２つのアンバランスマス（１４）を、可変に設定可能な第２の位相シフト（Δφ２）を互いに伴わせて駆動する、請求項１３または１４記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、軌道を安定化するための機械に関し、レール走行機構上に支持された機械フレームと、高さ位置調整可能でありユニットローラにより軌道のレール上を転動可能な安定化ユニットとを備えており、この安定化ユニットは、軌道長手方向に垂直な軌道平面内で動的に作用する衝撃力を発生させるために回転するアンバランスマスを備えた振動発生器と、軌道に作用する荷重を発生させるための高さ方向駆動装置とを有している。さらに本発明は、かかる機械の作動方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
軌道を安定化するための機械は、従来技術から既にいくつも知られている。いわゆる動的な軌道安定化装置の場合、２つのレール走行機構間に存在する安定化ユニットが、高さ位置調整を介して安定化すべき軌道上まで下げられ、この安定化ユニットに垂直方向の荷重が加えられる。ユニットローラとレール頂部外側に当接する把持ローラとを介して、連続的に前進走行しながら安定化ユニットの横方向振動が軌道に伝達される。
【０００３】
かかる機械は、たとえば国際公開第２００８／００９３１４号から公知である。この場合、安定化ユニットは位置調整可能なアンバランスマスを有しており、その目的は、必要に応じて（たとえば橋またはトンネルにおいて）衝撃力を低減された値またはゼロまで急速に低減し、安定化すべき軌道区間に到達後ただちに、元の値まで上昇させるためである。
【０００４】
この場合の欠点は、運動状態におかれる部分の構造が複雑なことである。しかも、必要とされる衝撃力を所期のように調整するのは、制御技術的に複雑である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明が基礎とする課題は、冒頭で述べた形式の機械について、従来技術に対する改善を提示することである。さらなる課題は、かかる機械の作動方法を提示することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明によれば、この課題は、請求項１記載の機械および請求項１３記載の方法によって解決される。従属請求項には、本発明の有利な実施形態が記載されている。
【０００７】
本発明によれば、振動発生器は、可変に設定可能な位相シフトを伴って駆動される少なくとも２つのアンバランスマスを有するように構成されている。可変に設定可能な位相シフトによって、軌道に作用する衝撃力を所期のように変更可能である。アンバランスマスの配置に依存して、変更された位相シフトにより衝撃力の方向も強度も変更される。
【０００８】
有利には、左回転する１つのアンバランスマスと右回転する１つのアンバランスマスとが１つのアンバランスマスペアを成しており、このアンバランスマスペアの少なくとも一方のアンバランスマスが、初期位置に対し可変に設定可能な第１の位相シフトを伴って駆動される。これらのアンバランスマスは互いに逆方向に運動するので、それらの遠心力は一方の方向で互いに相殺され、したがって衝撃力の望ましくない方向成分が消去される。
【０００９】
有利な実施形態では、各アンバランスマスに１つの角度発生器が割り当てられている。個々の角度発生器によって、アンバランスマスのポジションが常に厳密に既知となっている。これにより、制御装置を用いることで、予め定められた位相シフトを設定することができる。これは、たとえば液圧式モータのような機械式駆動装置の場合に特に有用である。
【００１０】
しかも、個々のアンバランスマスが、軌道長手方向に配向された回転軸線のところで安定化ユニットに配置されていると、好適である。この配向は、結果として生じる衝撃力が軌道長手方向に垂直に、安定化すべき軌道に対して作用することから、安定化ユニット内で使用するために特に適している。このようにすることで、軌道への最適なエネルギー調達がもたらされる。
【００１１】
さらに、各アンバランスマスに１つの固有の駆動装置が割り当てられていると、有利である。各アンバランスマスを所期のように固有の回転角度位置で制御できるようにする目的で、各アンバランスマスのための１つの固有の駆動装置によって、構造的に簡単な解決手段が提供される。
【００１２】
本発明の簡略化された発展形態によれば、それぞれ２つのアンバランスマスに１つの共通の駆動装置が割り当てられるように構成されている。この解決手段は、コンパクトな安定化ユニットのために特に適しており、その際に位相シフトがたとえば可変の結合部を用いて設定される。
【００１３】
個々の駆動装置が電気式駆動装置として構成されていると、可変の位相シフトを設定するために特に好適である。たとえば、所望の位相シフトを達成するための角度ループにおける制御のために、ブラシレスの電動モータまたはトルクモータがここでは特に良好に適している。
【００１４】
本発明の一実施形態では、電気式駆動装置は１つの共通の制御装置によって制御されるように構成されている。これによって、個々の駆動装置を互いに最適に調節可能であり、かつ精密に制御可能である。電気式駆動装置および位相シフトを局所的な状況および軌道の実際の状態に自動的に整合させる目的で、作業実施中、事前に制御装置内に格納されていたデータにアクセスすることができる。
【００１５】
本発明の別の実施形態では、個々の駆動装置が液圧式駆動装置として構成されていると、有利になり得る。これによって、駆動装置を機械の既存の液圧システムに一緒に組み込むことができる。
【００１６】
有利な実施形態では、個々の駆動装置に、可変の位相シフトのための位置調整装置が割り当てられている。この位置調整装置は、正確な位相シフトを設定する目的で、機械式駆動装置のために特に適している。これによって、個々のアンバランスマスが簡単な手法で、駆動装置に対し必要とされる角度で捻られる。２つのアンバランスマスを１つの共通の駆動装置によって駆動する場合にも、位相シフトの設定のために位置調整装置を使用することができる。
【００１７】
さらなる改善によれば、振動発生器は、少なくとも４つの回転可能なアンバランスマスを有しており、これら４つのアンバランスマスのうちそれぞれ２つのアンバランスマスは右回転しながら駆動され、２つのアンバランスマスは左回転しながら駆動されるように構成されている。少なくとも４つのアンバランスマスを所期のように配置することによって、完全な消去に至るまで正確かつ迅速な衝撃力の位置調整が可能である。
【００１８】
しかも、左回転する２つのアンバランスマスは、可変に設定可能な第２の位相シフトを互いに伴って駆動され、右回転する２つのアンバランスマスは、可変に設定可能な第２の位相シフトを互いに伴って駆動されると、有用である。このようにすれば、軌道の安定化を局所的な状況に精密に整合させる目的で、すべてのアンバランスマスから結果として生じる衝撃力を、最適な手法で軌道平面に対し調整することができる。
【００１９】
本発明による機械の作動方法によれば、安定化ユニットを、高さ方向駆動装置を介して軌道上に支持し、この安定化ユニットに荷重を加え、さらに少なくとも２つの回転可能なアンバランスマスを、可変に設定可能な位相シフトを互いに伴わせて駆動するように構成されている。これによって、局所的な状況に精密に整合可能な軌道安定化が、変更可能な衝撃力と共に保証される。
【００２０】
この方法の１つの好適な発展形態によれば、１つのアンバランスマスペアにおいて、１つのアンバランスマスを左回転させながら駆動し、１つのアンバランスマスを右回転させながら駆動し、その際にこれらのアンバランスマスのうちの少なくとも一方を、初期位置に対し可変に設定可能な第１の位相シフトを伴わせて駆動する。衝撃力の方向をその際に変更することによって、安定化中、必要に応じて軌道の沈下を強めることができる。
【００２１】
この方法のさらなる発展形態によれば、４つのアンバランスマスにおいて、左回転する２つのアンバランスマスを、可変に設定可能な第２の位相シフトを互いに伴わせて駆動し、右回転する２つのアンバランスマスを、可変に設定可能な第２の位相シフトを互いに伴わせて駆動する。これによって、迅速かつ正確な衝撃力の位置調整が好ましい作用方向で保証される。
【００２２】
次に、例示として添付の図面を参照しながら本発明について説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】軌道を安定化するための機械の側面図である。
【図２】安定化ユニットの詳細図である。
【図３】２つのモータを用いた駆動コンセプトについて示す図である。
【図４】４つのモータを用いた駆動コンセプトについて示す図である。
【図５】可変の位相シフトのための位置調整装置を示す図である。
【図６】中空シャフトを備えた振動発生器を示す図である。
【図７】振動消去を伴って同一方向に回転するアンバランスマスを示す図である。
【図８】弱められた衝撃力を伴って同一方向に回転するアンバランスマスを示す図である。
【図９】最大衝撃力を伴って同一方向に回転するアンバランスマスを示す図である。
【図１０】１つの方向への最大衝撃力を伴って逆方向に回転するアンバランスマスを示す図である。
【図１１】弱められた衝撃力を伴って逆方向に回転するアンバランスマスを示す図である。
【図１２】衝撃力の完全な消去を伴う４つのアンバランスマスを示す図である。
【図１３】ｘ方向での最大衝撃力を伴う４つのアンバランスマスを示す図である。
【図１４】衝撃力の完全な消去を伴う４つのアンバランスマスを示す図である。
【図１５】ｙ方向での最大衝撃力を伴う４つのアンバランスマスを示す図である。
【図１６】位相シフトの設定がそれぞれ異なる４つのアンバランスマスを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
図１には、砕石２上に定置された軌道３を安定化するための機械１が示されており、この機械１は、レール走行機構４によりレール５上に支持された機械フレーム６を有している。端部側に位置決めされた両方のレール走行機構４の間に、２つの安定化ユニット７が軌道長手方向８に相前後して配置されている。これらは、それぞれ高さ方向駆動装置９によって、高さ位置調整可能に機械フレーム６と結合されている。
【００２５】
軌道３を所望の振動周波数で振動させる目的で、レール５上を転動可能なユニットローラ１０を用いて、安定化ユニット７各々を形状による結合で軌道３と係合させることができる。ユニットローラ１０は、レール５各々について、レール５の内側で転動する２つのフランジ付きローラと、動作中に外側から把持機構３３によりレール５に対し押圧されている把持ローラとを有している。高さ方向駆動装置９によって、軌道３に対し静的な垂直方向荷重が加えられる。
【００２６】
安定化ユニット７は、１つの共通の制御装置３１によって制御される。安定化ユニット７内に配置された駆動装置１９は、１つの共通の供給装置３２に接続されている。電気式駆動装置１９であれば、これはたとえば蓄電器を備えたモータ／発電機ユニットである。機械１が集電器と相応のインバータとを有する場合、電気式駆動装置の給電のために架線も利用することができる。液圧式駆動装置１９であれば、供給装置３２は有意な手法で機械１の液圧システムに統合されている。
【００２７】
図２には、２つの安定化ユニット７のうちの一方が詳しく示されている。ハウジング１１の内部に振動発生器１２が配置されており、この振動発生器１２は４本の回転シャフト１３を有しており、これらの回転シャフト１３上にアンバランスマス１４が配置されている。２つの回転軸線１５上に、それぞれ２本の回転シャフト１３が配置されている。各回転シャフト１３上に１つのアンバランスマス１４が配置されている。各回転シャフト１３は、アンバランスマス１４の隣で両側で、ハウジング１１内で転がり軸受け１６を介して回転可能に支承されている。
【００２８】
ハウジング１１から突出した個々の回転シャフト１３の端部に、歯列１７が切削されており、この歯列１７上で、トルクモータとして構成された駆動装置１９のロータ１８が、割り当てられた回転シャフト１３と形状による結合で接続されている。個々のトルクモータのロータ１８の周囲にステータ２０が配置されており、このステータ２０は、モータハウジング２１を介して振動発生器１２のハウジング１１と結合されている。モータハウジング２１の外側に、冷却フィン２２が配置されている。これにより、動作中に発生する熱を確実に放熱させることができる。
【００２９】
ユニットローラ／把持ローラ１０へ、ひいては軌道３へ振動を確実に伝達する目的で、安定化ユニット７は下端部のところで安定化ユニットフレーム２３と結合されている。図２に示されているアンバランスマス１４は、個々のアンバランスマス１４間で任意に設定可能な位相シフトを伴って、互いに独立して駆動される。４つの同一構造の駆動装置１９、回転シャフト１３およびアンバランスマス１４を使用することにより、保守または損傷の場合の代替性および代替部品の供給が容易になる。２つの安定化ユニット７を備えた機械１を使用する場合、両方の安定化ユニット７の同一構造の設計により、同様に利点がもたらされる。しかも、両方の安定化ユニット７間での力の伝達は不要である。
【００３０】
図３には、振動発生器１２の簡略された変形実施形態が概略的に示されている。両方のアンバランスマス１４は予め定められた回転数で駆動され、この回転数は、軌道３に伝達される振動周波数に基づき決定される。例外的なケースにおいて有用となり得るのは、持続的な衝撃力変化を引き起こす目的で、両方のアンバランスマス１４をそれぞれ異なる回転数で駆動することである。そうでなければ、すべてのアンバランスマス１４は同じ回転数で回転する。その際に衝撃力変化は、位相シフトΔφ１、Δφ２によるだけで達成され、つまりこのことは、一方のアンバランスマス１４が他方よりも先に進むようにして達成される。
【００３１】
位相シフトΔφ１、Δφ２についてよりわかりやすく説明できるようにする目的で、４つのアンバランスマス１４が並置されて示されており、それらには参照符号Ａ、Ｂ、ＣおよびＤが付されている。それぞれ２つのアンバランスマスＡ、ＢもしくはＣ、Ｄは、１つの共通の駆動装置１９を用いて駆動される１つのアンバランスマスペア３４を成している。この場合、両方のアンバランスマスＡ、ＢまたはＣ、Ｄの回転方向３０は、逆方向である。図示の例の場合、アンバランスマスＡおよびＣは左回転しながら駆動され、アンバランスマスＢおよびＤは右回転しながら駆動される。図２に示した実施例の場合のように、それぞれ２つのアンバランスマスＡ、ＣまたはＢ、Ｄを、１つの共通の回転軸線１５上に配置することができる。
【００３２】
１つのアンバランスマスペア３４のアンバランスマスＡ、ＢまたはＣ、Ｄの間で回転方向転換を達成する目的で、それぞれ１つの方向転換伝動装置２４が配置されている。図示されていない別の変形実施形態では、同一方向に回転する両方のアンバランスマスＡ、ＣまたはＢ、Ｄが、１つの共通の駆動装置１９によって駆動される。この場合には方向転換伝動装置２４は不要である。１つの共通の駆動装置１９により駆動されるアンバランスマス１４間において位相シフトを設定するために、位置調整装置２５が配置されている（図５）。この場合、逆の回転方向で駆動されるアンバランスマス１４において、初期位置に対し第１の位相シフトΔφ１を設定可能である。同一方向に回転するアンバランスマス１４において、第２の位相シフトΔφ２を設定可能である。
【００３３】
図４には、図２に関連してアンバランスマス１４ごとに１つの固有の駆動装置１９を備えた振動発生器１２が概略的に示されている。図３による例の場合のように、アンバランスマスＡおよびＣは左回転しながら駆動され、アンバランスマスＢおよびＤは右回転しながら駆動される。位相シフトΔφ１、Δφ２を設定するために、各駆動装置１９を回転角度に応じて制御可能であり、または各駆動装置１９と割り当てられたアンバランスマス１４との間に、位置調整装置２５が配置されている。
【００３４】
図５には、駆動装置１９の駆動シャフト２６に対し、アンバランスマス１４の回転シャフト１３を捻るための、たとえば機械式の位置調整装置２５が示されている。この目的で、回転シャフト１３は、駆動シャフト２６と長手方向で変位可能に接続されたスリーブ２７の内部を案内されている。スピンドルのように、回転シャフト１３は螺旋状に延びた少なくとも１つの溝２８を有しており、この溝２８の中に、スリーブ２７の内側対向部材が係合した状態で存在している。
【００３５】
スリーブ２７および回転シャフト１３は回転可能に支承されて、液圧シリンダ２９を介して互いに接続されている。液圧シリンダ２９によって、回転シャフト１３に対するスリーブ２７の長手方向シフトが引き起こされると、回転シャフト１３はアンバランスマス１４と共に、駆動シャフト２６に対し所望の角度で捻れる。回転シャフト１３が駆動シャフト２６に対し捻れることによって、他方のアンバランスマス１４に対し位相シフトΔφ１、Δφ２が達成される。
【００３６】
機械式の位置調整装置２５は、同型式で駆動される複数の液圧式モータとの組み合わせに特に適している。この場合、個々の駆動シャフト２６または回転シャフト１３の角度位置に関してフィードバックを得る目的で、好適には角度発生器３５が使用される。図３の場合のように簡略化された解決手段の場合にも、両方のアンバランスマス１４の間において位相シフトΔφ１、Δφ２を達成する目的で、１つの共通の駆動装置１９が設けられたそれらのアンバランスマス１４の間に１つの位置調整装置２５を配置するのが有用である。
【００３７】
図６における振動発生器１２の場合、２つのアンバランスマス１４が１つの共通の回転軸線１５を中心に回転する。この場合、外側アンバランスマス１４を備えた一方の回転シャフト１３は、中空シャフトとして形成されている。中空シャフトの内部には、内側アンバランスマス１４を備えた他方の回転シャフト１３の一方の自由端が支承されている。これらの回転シャフト１３は、さらなる転がり軸受け１６を介してハウジング１１内で支承されており、固有の駆動装置１９によって駆動される。その際、回転するこれらのアンバランスマス１４の遠心力は、１つの共通の平面内で作用するので、場合によっては妨害を及ぼす停動トルクは発生しない。このような支承の変形実施形態は、アンバランスマス１４を２つだけ備えた振動発生器１２のために特に適している。
【００３８】
図７〜図９には、同一方向に回転する２つのアンバランスマス１４に基づく可変の第２の位相シフトΔφ２の作用が説明されている。左側には、アンバランスマス１４相互の位置が示されている。この場合、回転軸線１５は軌道長手方向８に配向されており、したがって図１に書き込まれた右回転するデカルト座標ｘ、ｙ、ｚのｚ軸に平行に延在している。グラフには、１つの共通の位相角φに関して結果として生じた衝撃力ＦＳの方向成分Ｆｘ、Ｆｙが示されている。その下には、複数の位相角φについて、機械１と共に移動する座標系ｘ、ｙ、ｚにおける衝撃力ベクトルが示されている。図７による初期位置では、第２のアンバランスマス１４が第１のアンバランスマス１４に対し１８０°だけ位相シフトされているならば、遠心力は消去される。結果として生じる衝撃力ＦＳの方向成分Ｆｙ、Ｆｘはゼロに等しい。
【００３９】
このような初期位置に対し、図８の場合には、第２のアンバランスマス１４について回転方向で６０°の第２の位相シフトΔφ２が設定されており、したがって第２のアンバランスマス１４は第１のアンバランスマス１４に対し全体で２４０°だけ先に進んでいる。その結果、回転する衝撃力ＦＳが等しく維持された値と共に生じる。最大衝撃力ＦＳに到達するのは、第２のアンバランスマス１４の初期位置に対し、回転方向で１８０°の第２の位相シフトΔφ２が設定されたときである。この場合には両方のアンバランスマス１４が同期して回転し、その結果、遠心力が加算される（図９）。
【００４０】
図１０および図１１には、逆方向に駆動される２つのアンバランスマス１４について、相応の描写が示されている。一実施形態では、ｙ方向における衝撃力成分Ｆｙが消去され、ｘ方向において最大衝撃力（ＦＳ）が発生する（図１０）。衝撃力ＦＳの変化が発生するのは、一方のアンバランスマス１４の初期位置に対し、第１の位相シフトΔφ１が設定されたときである。図１１の場合、第２のアンバランスマス１４の第１の位相シフトΔφ１は、回転方向でたとえば６０°である。この場合には衝撃力ＦＳが減少している。その際、衝撃力ＦＳの作用方向は、ｘ軸に対し第１の位相シフトΔφ１の半分に相応する傾斜角を有している。したがって、１８０°の第１の位相シフトΔφ１のときに、ｙ軸に平行な最大衝撃力ＦＳが生じる。
【００４１】
図１２〜図１６には、図３および図４による４つのアンバランスマスＡ、Ｂ、ＣおよびＤの場合の、様々な位相シフトΔφ１、Δφ２が示されている。図１２〜図１５各々には、左側に、それぞれ逆方向に回転するアンバランスマスＡ、ＢまたはＣ、Ｄ（位相角φ＝０）を有する２つのアンバランスマスペア３４の第１の初期位置が示されている。その横（図１２、図１３）またはその下（図１４、図１５）に、アンバランスマスペア３４の衝撃力ＦＡＢ、ＦＣＤおよび全体として生じる衝撃力ＦＳの推移が、１つの共通の位相角φに関して示されている。さらに、９０°、１８０°および２７０°の位相角φのときのアンバランスマス１４の位置が示されている。
【００４２】
図１２および図１３に基づき、ｘ軸方向すなわち軌道長手方向８に垂直な軌道平面における衝撃力の位置調整について説明する。この場合、各アンバランスマスペア３４のアンバランスマスＡ、ＢまたはＣ、Ｄは、互いに１８０°だけ位相シフトされている。鏡像反転された回転方向３０ゆえに、ｙ軸方向での遠心力は消去されており、衝撃力ＦＳのｙ成分はゼロに等しい。しかも、図１２の場合、それぞれ同じ回転方向で駆動されるアンバランスマスＡ、ＣまたはＢ、Ｄは、互いに１８０°だけ位相シフトされている。よって、全体的に結果として生じる衝撃力ＦＳについても、消去されたｘ成分となる。したがって、この実施形態の場合、アンバランスマス１４が回転しているのにもかかわらず、軌道３に対し衝撃力ＦＳは及ぼされない。
【００４３】
ｘ方向における最大衝撃力ＦＳに対して、設定される第２の位相シフトΔφ２は１８０°に等しい（図１３）。この場合、同じ回転方向で駆動されるアンバランスマスＡ、ＣまたはＢ、Ｄは同期して進行し、その結果、ｘ方向における遠心力が加算される。０°〜１８０°の範囲内で可変に設定可能な第２の位相シフトΔφ２によって、ｘ軸方向で結果として生じる衝撃力ＦＳを、ゼロから最大に至るまで正確に設定することができる。
【００４４】
図１４および図１５に基づき、ｙ軸方向での衝撃力ＦＳの設定について説明する。最初は、各アンバランスマスペア３４において、一方のアンバランスマスＢまたはＤが、図１２における初期位置に対し位相シフトされている。具体的には、両方のアンバランスマスペア３４において、第１の位相シフトΔφ１が１８０°に等しく設定され、したがって結果として生じる衝撃力ＦＳがさらに完全に消去される（図１４）。ｙ軸方向で最大衝撃力ＦＳに到達させるために、この新たな初期位置に対し第２の位相シフトΔφ２が１８０°に等しく設定される（図１５）。
【００４５】
図１６には、４つのアンバランスマスＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄについて、５つの異なる衝撃力設定がそれぞれ結果として生じる衝撃力ＦＳと共に示されている。左から右に向かって、個々の衝撃力設定の４つの位置が、つまり位相角φが０°、９０°、１８０°および２７０°に等しいときの位置が示されている。第１の位相シフトΔφ１および第２の位相シフトΔφ２を、共通の制御装置３１を用いて変化させて予め定めることにより、必要とされる衝撃力ＦＳが迅速かつ精密に設定される。その際に、制御装置３１は、局所的な軌道の状態に応じて最適な衝撃力ＦＳを設定する目的で、計算ユニットを有している。この最適化プロセスのために、機械１に配置されたセンサからの相応のセンサ信号または事前に求められた軌道データが、制御装置３１に供給される。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【国際調査報告】
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