(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
方向付けられた振動を発生する装置であって、ほぼ同じｍ・ｒを有する少なくとも２つの遠心重り（１）が、ほぼ同じ回転数で互いに平行な軸（２）を中心として逆向きに回転するように、駆動可能であり、これらの少なくとも２つの遠心重りは充分に剛性的な支持体（４）に回転可能に支承されており、この支持体は保持部（５ａ、５ｂ）を介してブラケット（６）に取り付けられていて、その際支持体はブラケットに対して相対的に可動であり、保持部（５ａ、５ｂ）は、支持体（４）の運動を、方向付けられた振動（９）の方向及び方向付けられた振動（９）に対して垂直なかつ遠心重り（１）の回転軸（２）に対して垂直な方向に伝達するための少なくとも１つのばねエレメント（７）を有している形式のものにおいて、遠心重り（１）のためにそれぞれ１つの駆動装置が支持体（４）に配置されており、遠心重り（１）が互いに無関係に駆動可能であり、ばねエレメント（７）の剛性が支持体（４）の剛性に適合せしめられていることを特徴とする、方向付けられた振動を発生する装置。
【請求項２】
支持体（４）がブラケット（６）に対して、発生させるべき、方向付けられた振動の方向（９）並びにこの振動方向（９）に対して垂直かつ遠心重り（１）の回転軸（２）に対して垂直な方向に可動であることを特徴とする、請求項１記載の装置。
【請求項３】
発生させるべき振動が、少なくとも２つの遠心重り（１）の回転軸（２）を通る平面に対して垂直に向けられていることを特徴とする、請求項１又は２記載の装置。
【請求項４】
保持部（５ａ、５ｂ）が、ブラケット（６）に固定された２つの保持ユニット（５ａ、５ｂ）を有しており、これらの保持ユニットの間に支持体（４）が可動に収容されていることを特徴とする、請求項１から３までのいずれか１項記載の装置。
【請求項５】
各保持ユニット（５ａ、５ｂ）がばねエレメント（７）を有しており、これらのばねエレメント内に支持体（４）が挿入されていることを特徴とする、請求項４記載の装置。
【請求項６】
遠心重り（１）がそれぞれ半分ずつに分割されていて、これらの半部の間に駆動モータが配置されていることを特徴とする、請求項１から５までのいずれか１項記載の装置。
【請求項７】
ブラケット（６）が、その中に方向付けられた振動が導入可能であるところの構造体の構造部分であることを特徴とする、請求項１から６までのいずれか１項記載の装置。
【請求項８】
構造体が振動器又は振動板であることを特徴とする、請求項７記載の装置。
【請求項９】
請求項１から８までのいずれか１項記載の装置を、振動器における外部振動機構として、あるいは振動板における振動励起機構として、使用すること。
【発明の詳細な説明】
本発明は、方向付けられた振動を発生する装置に関する。
このような装置は公知であり、方向付けられた振動を構造体内に導入するのに役立つ。構造体とは、コンクリート圧縮のための振動器あるいは、作業器具例えばコンクリート圧縮のための振動板であることができる。振動器においては、方向付けられた振動は主として電気的・電子的あるいは機械的に強制的に同期化せせめられる複数の振動機構によって、あるいはまた揺動振動機構によって生ぜしめられる。
複数の振動機構とは、２つの互いに逆向きに回転する遠心重りであり、これらの遠心重りの、相互に方向付けられた遠心力成分は互いに相殺されるのに対し、両方の遠心重りの回転軸を通る平面に対して垂直な遠心力は合算されて振動を生ぜしめる。両方の遠心重りの同期化は、部分的に著しい費用をかけて、機械的に、電気的にあるいは電子的に行われる。本来の振動方向に対して横の方向に有害な力が生ずるのを回避するために、同期化の際に著しい精度が必要である。
振動器におけると同じように、地面圧縮装置特に圧縮板においても、純粋に方向付けられた振動を生ぜしめるために、互いに平行な軸を中心とする同一のｍ・ｒ（アンバランス体の質量と重心点の半径との積）を有する２つの遠心重りを同一の回転数で互いに逆向きに回転させることは公知である。この目的のために公知の装置においては、共通のケーシング内に支承されたアンバランス体がやはり強制的に互いに回転可能に連結されていて、共通の駆動装置によって両方のアンバランス体が所望の同一の回転数で逆向きに駆動される。
特に、振動器を使用する場合に、方向付けられた振動を発生する公知の形式は、構造経費が高価であるために、問題であることが分かった。
このような装置はGB-A-2 103 333から公知である。ここに記載されている装置はなかんずく膨らまし可能な室を有しており、この室の可変の剛性は遠心重りによって生ぜしめられるブラケットの振動の強さを決定する。
したがって本発明の課題は、妥当な構造経費で方向付けられた振動を生ぜしめて、構造体に供給することのできる装置を提供することである。
本発明によればこの課題は請求項１の特徴を具備した装置によって解決される。本発明の有利な実施の形態は従属請求項に記載したとおりである。
方向付けられた振動を発生する本発明による装置の特徴とするところは、ほぼ同じｍ・ｒを有する少なくとも２つの遠心重りが、互いに無関係にほぼ同じ回転数で互いに平行な軸を中心として逆向きに回転するように、駆動可能であり、これらの少なくとも２つの遠心重りは充分に剛性的な支持体に回転可能に支承されており、この支持体は保持部を介してブラケットに取り付けられていて、その際支持体はブラケットに対して相対的に可動である点に存する。
驚くべきことには、このように構成された装置においては、遠心重りの回転軸に共通な平面に対して平行な方向に、換言すれば振動方向に対して垂直で遠心重りの回転軸に対して垂直な方向に、並びに回転軸に対して垂直な振動方向に、遠心重りを支持している支持体がそれぞれ運動の自由度を有していると、遠心重りの駆動装置をスイッチオンすると、ほとんど瞬間的に両方の遠心重りの自動的な同期化が行われることが分かった。前記の運動の自由度は、一般に構造的に材料弾性によって与えられることができ、必要な場合にはその大きさをその都度の条件に適合させることができる。しかしながらこの場合前提となることは、支持体が充分に剛性的であることである。この理由から、アンバランス体振動励起器の遠心重りは、それらが純粋な、方向付けられた振動を生ぜしめるために、実際にはそうでないけれども、互いに強制連結されているかのように回転し、したがってこの点に関して普通の高価な費用、ひいてはこれに結び付いている故障しやすさが回避される。更に、組み立てが簡単になる。なぜなら装置全体を互いに独立した部分部品に分割できるからである。このことは特に振動器に組み付ける場合に、重要なことである。
この理由から、本発明の特に有利な実施形態では、支持体はブラケットに対して相対的に、生ぜしめるべき振動の方向並びに振動及び遠心重りの回転軸に対して垂直の方向に、可動である。
有利には生ぜしめるべき振動は、遠心重りの回転軸を通る平面に対して垂直に方向付けられている。
本発明の特に有利な実施形態では、保持部は、支持体の運動を方向付けられた振動の方向に伝達するための少なくとも１つのばねエレメントを有している。ばねエレメントは、ゴム弾性的なエレメントであってもよい。別の有利な実施形態では、保持部は、支持体の運動を振動方向に対して垂直な方向にかつ遠心重りの回転軸に対して垂直な方向に伝達するための少なくとも１つのばねエレメントを有している。ばねエレメントは保持部内での、ひいてはブラケットに対する支持体の運動可能性を保証し、その場合支持体と保持部との間に許容し得ない遊びが生ずることはない。更にばねエレメントは、特に緩衝エレメントと連結される場合に、効果的な騒音減少を行う。それは遠心重り及びその駆動装置によって生ぜしめられる固体内音振動がブラケットに伝達されないか、あるいは単にわずかにしか伝達されないからである。
有利には、ばねエレメントの剛性は支持体の剛性に適合せしめられる。これによって、両方の遠心重りの自動同期化が、振動させるべき構造体に無関係に、生ぜしめられる。
本発明の特に有利な実施形態では、保持部はブラケットに固定された２つの保持ユニットを有しており、これらの保持ユニットの間に支持板が可動に収容されている。保持ユニットはそれらの間に支持体が配置されている状態で互いに向き合っており、したがって支持体は付加的な構造エレメントを必要とすることなしに、確実に取り付けることができる。
有利には各保持ユニットはばねエレメントを有しており、このばねエレメント内に支持体が挿入されている。
本発明の有利な１実施形態では、各遠心重りのためにその都度１つの駆動装置が支持体に配置されている。本発明によれば遠心重りは自動的に同期化されるので、これらの駆動装置を機械的、電気的あるいは電子的な部品によって付加的に同期化する必要はない。
遠心重りがそれぞれ軸方向で半分ずつに分割されていて、各半部の間に駆動モータを配置し、これによって駆動モータの軸受負荷及び軸負荷を補償するようにすると、特に有利である。
ブラケットが、方向付けられた振動が導入される構造体の構成部分であると、特に有利である。これによって、保持部若しくは保持ユニットが直接に、振動させるべき構造体に固定されるか、あるいはブラケットが保持部及び支持体と一緒に構造ユニットとして構造体に固定可能である。
構造体が振動器あるいは振動板であることも有利である。なぜなら、装置をこのように使用する場合には、従来公知の高価な振動発生器を簡単な装置によって代替することができるからである。
以下においては、本発明のこれらの利点及び別の利点並びに特徴を図面によって詳細に説明する。
ただ１つの図面は、本発明の１実施例の装置の断面図を示す。
２つの概略的に示した遠心重り１はアンバランス体の形で回転軸２に回転可能に保持されていて、回転軸２を介してそれぞれ図示していない電気モータによって駆動される。本発明の別の実施例では、図面の上下方向に２つの遠心重り１が設けられており、これらの遠心重りの間に駆動モータが配置されている。しかしこのような配置は、強制同期化される遠心重りを有している装置によって既に公知であるので、ここでは説明を省略する。
両方の遠心重り１、回転軸２及び駆動モータは支材３によって共通の支持体４に結合されている。支持体４は比較的に厚い鋼板であって、可及的に大きなねじり強度を有するように構成されている。
支材３は支持体４に溶接固定されているか、ねじで固定されており、支持体４とともに、やはり可及的に剛性の構造部を形成している。
支持体４はその２つの端面において、保持部を形成する保持ユニット５ａ及び５ｂによって保持されており、これらの保持ユニット自体はブラケットに溶接固定されている。別の実施例では、保持ユニットはブラケットに溶接されずに、ねじで固定されている。保持ユニット５ａ及び５ｂは支持体４をフック状につかんでおり、その際支持体４と保持ユニット５ａ、５ｂとの間にばねエレメント７が挿入されている。ばねエレメント７は例えばゴムあるいは弾性的なプラスチックから成ることができ、必要な場合には緩衝性質を有することもできる。
図面には、支持体４の端面と保持ユニット５ａ、５ｂとの間にそれぞれすき間８が示されている。このすき間８によって、支持体はそれに固定されているアンバランスユニットと一緒に、遠心重り１の始動の際に、図１において水平方向にわずかに動くことができ、このことは遠心重り１の同期化にとって必要なことである。すき間８は別の実施例ではやはりばねエレメントによって埋めておくことができ、これによって支持体４が直接に保持ユニット５ａ、５ｂに打ち当たることが回避される。
方向付けられた振動を発生するために、遠心重り１は駆動モータによってほぼ同じ回転数で逆向きに回転せしめられる。各遠心重りのアンバランス体の質量とアンバランス体重心点の半径との積はほぼ同じであるので、回転によって生ずる両方の遠心重りの遠心力もほぼ同じである。互いに逆向きの回転によって、図１で見て水平の遠心力成分は互いに相殺し合うのに対し、矢印９の方向での鉛直の遠心力成分は互いに合算されて、矢印９の方向で方向付けられた振動を生ぜしめる。両方の回転軸２を通る平面に対して垂直な、方向付けられた振動は、剛性の支持体４及びばねエレメント７を介してブラケット６に伝達され、そこで所望の形式で利用することができる。
ブラケット６は、装置を使用する場合に、構造体あるいは作業装置に固定して、方向付けられた振動を所望の形式で導入することができる。また、ブラケット６が既に、振動させるべき構造体若しくは作業装置の一部であるようにすることも可能である。例えばブラケット６は地面圧縮のための振動板あるいはコンクリート圧縮のための振動器の型枠板の構造部分であることができる。
もちろん、本発明による装置は前述の振動器あるいは振動板においてだけ使用されるものではなく、方向付けされた振動が必要な任意の別の装置においても使用することができる。
図示の実施例は２つの保持ユニット５ａ、５ｂを有している。本発明の小型の実施例の場合には、支持体４が単に１つの保持ユニットによってブラケット６に取り付けられるようにすることも可能である。
【図１】
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