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Von einem Druckmittel angetriebener Rotationsvibrator
Es ist bereits ein durch Druckmittel angetriebener Rotationsvibrator vorgeschlagen worden, bestehend aus einem vorzugsweise zylindrischen Gehäuse mit einer äusseren Wandung und einer inneren Wandung bzw. Achse, aus einem zwischen zwei Flanschen gleitenden Rotor, der mit exzentrisch umlaufendem Schwerpunkt auf der Achse frei abrollend angeordnet ist, und aus einem im sichelförmigen Arbeitsraum zwischen Rotor und Achse bzw. zwischen Rotor und Gehäusewandung radial beweglich gehaltenen U-förmigen Schieber als Steuerorgan, dessen Öffnungen oder Rippen im Verlauf der Drehbewegung des Rotors die Zufuhr des hinter den Schieber geleiteten Druckmittels nach Menge/Umdrehung derartregulieren, dass in den Aktionsraum zwischen Rotor und Achse bzw.
Rotor und Gehäusewandung wechselweise Druckmittel einströmt, das nach der Arbeitsleistung durch in den Flanschen vorgesehene Austrittsöffnungen wechselweise abbläst. Ein solcher Vibrator hat den Vorteil kleiner Kammerfüllung und relativ geringen Luftverbrauches und springt in jeder Ruhelage an. Ein Mangel dieser bekannten Konstruktion besteht hingegen darin, dass durch die Bewegung des Rotors der Schieber auf Schub und Biegung beansprucht wird, was zu Gratbildungen am Schieber und an den Flanken der Achsschlitze führen kann. Darüber hinaus ist das äussere Schieberende durch den Schlupf des Rotors erhöhtem Verschleiss ausgesetzt.
Ziel der Erfindung ist es, die genannten Mängel zu beheben. Dies wird von einem von einem Druckmittel angetriebenen Rotationsvibrator, bestehend aus einem vorzugsweise zylindrischen Gehäuse mit einer äusseren Wandung und einer inneren Wandung bzw. Achse und aus einem zylindrischen Rotor, der auf der Achse zwischen zwei Flanschen gleitend mit exzentrisch umlaufendem Schwerpunkt frei abrollen kann, und aus einem Steuerorgan, welches in einem Schlitz zwischen Rotor und Achse bzw.
zwischen Rotor und Gehäusewandung radial beweglich gehalten ist und die Zufuhr des Druckmittels in den Aktionsraum nach Menge/Umdrehung reguliert, dadurch erreicht, dass als Steuerorgan eine Rolle vorgesehen ist in Zusammenwirkung mit einer unterbrochenen Fase an der den in den Flanschen vorgesehenen Austrittsöffnungen gegenüberliegenden Seite des Achsschlitzes, die bei weitester Aussenlage der Rolle Eintrittsöffnungen für das Druckmittel begrenzt, welche bei Innenlage der Rolle gesperrt sind.
Vorzugsweise ist der Rollendurchmesser
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tionsraum einströmen kann, um der Masse des Rotors eine gewünschte Umdrehungsgeschwindigkeit zu erteilen, wobei die Exzentrizität des Rotors unter anderem so auszurichten und abzustimmen ist, sowohl auf die Abfasung als auch auf die Grösse der Austrittsöffnung der Flanschen, dass im Aktionsraum das Druckmittel teilweise expandieren kann, so dass damit eine teilweise statische Wirkung des Druckmit-
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tels und ein dadurch bedingter niedriger Luftverbrauch gegeben ist.
Durch diese Anordnung werden nicht nur die vorgenannten Mängel beseitigt, sondern sie bietet ausserdem den Vorteil geringen Platzbedarfes für die Radialbewegung des Steuerorgans bei grösseren Achsdurchmessern, so dass sich bei Vibratoren mit einem beiderseitig offenen axialen Kanal - für den Durchfluss eines Wasser-Boden-Gemisches bei Erdbohrgeräten beispielsweise-wesentlich günstigere Abmessungen ergeben. Darüber hinaus wird das zur Schmierung des Vibrators im Druckmittel zerstäubte Öl durch die Drehbewegung der Rolle auch über die gesamte Fläche der Achsschlitzflanken ständig verteilt.
Der erfindungsgemässe Rotationsvibratorwird im folgenden an Hand der Zeichnungen in Gegenüberstellung mit der eingangs beschriebenen bekannten Konstruktion näher erläutert. Es zeigen : Fig. 1 bis 4 eine beispielsweise Ausführung des bekannten Vibrators, teils in Ansicht und teils geschnitten (Fig. l), in einem um 900 versetzten Schnitt nach der Linie I-I der Fig. 1 (Fig. 2), in einem Detailschnitt senkrecht zur Längsachse (Fig. 3) und in einer Detailansicht (Fig. 4) ; Fig. 5 bis 7 einen Vibrator gemäss der Erfindung, teils in Ansicht und teils geschnitten (Fig. 5) und in einer um 900 versetzten Schnittebene nach der Linie 1-1 der Fig. 5 in zwei verschiedenen Arbeitsstellungen (Fig. 6 und 7).
Der bekannte Vibrator gemäss Fig. l bis 4 besteht aus einer Achse --1-- mit einer Zentralbohrung - -2--, mit Achsschlitzen-3-und Durchtrittsöffhungen-4-für das Druckmittel, aus einem U-förmigen Schieber --5-- mit Druckmittel-Eintrittsöffnungen --6-- und aus einem Rotor --7-- zwischen zwei Flanschen-Sa und 8b--, welch letzterer mit einer Austrittsöffnung --9-- versehen ist. Mit --14-ist die äussere Gehäusewandung bezeichnet.
Aus der Darstellung geht hervor, dass der Schieber einer beträchtlichen Beanspruchung auf Schub und Biegung ausgesetzt ist.
Der in Fig. 5 bis 7 dargestellte erfindungsgemässe Vibrator besteht wie die Ausführung nach Fig. l bis 4 aus einerAchse--1--mit Zentralbohrung--2--und einem Achsschlitz --3--, aus dem Rotor --7-und den Flanschen --8a und 8b-- mit Austrittsöffnungen --9--. Zwischep Achse --1-- und Rotor --7-- ist als radial bewegliches Steuerorgan eine im Achsschlitz --3-- bewegliche Rolle --5'-- vorgesehen in Verbindung mit einer unterbrochenen Fase --10-- an einer Flanke des Achsschlitzes --3--, die bei Aussenlage der Rolle --5'-- Eintrittsöffnungen --6-- für das Druckmittel begrenzt, die bei Innenlage
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den nicht aufgebohrten Teil der Achse-l-weitergeführten, beiderseits offenen axialen Kanal --12--.
Aus dieser Anordnung ergibt sich folgende Arbeitsweise : Das Druckmittel wird über die Zentralbohrung - zwischen Achse --1-- und Rohrstück --11-- hinter die Rolle --5'-- geleitet und drückt diese gegen den Rotor --7--, der aus einer beliebigen Ruhestellung so weit abgehoben wird, bis er die Achse - berührt und den Aktionsraum zwischen Rotor und Achse in zwei Hälften unterteilt, in deren eine durch die in dieser Aussenlage der Rolle --5'-- freigegebenen, von der Fase-10-- begrenzten Ein- trittsöffnungen --6-- das Druckmittel einströmt, während die andere über die Austrittsöffnungen --9-- mit der Aussenluft in Verbindung steht.
In der einen Aktionsraumhälfte herrscht infolgedessen ein Über-
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sperrt und freigegeben werden, das nach der Arbeitsleistung durch die Austrittsöffnungen --9-- wech- selweise nach aussen abbläst.
Der teils von der Rohrleitung --11-- umschlossene Kanal --12-- kann der Durchleitung eines beliebigen Mediums oder der Befestigung des Vibrators auf Wellen bzw. Zapfen dienen. Ist ein solcher Kanal nicht erforderlich, steht der gesamte Querschnitt der Zentralbohrung für die Beileitung des Druckmittels zur Verfügung. In diesem Fall sind für die Innenlage der Rolle-5'-zweckmässig Anschläge vorzusehen, wie die in Fig. 8 der Zeichnungen beispielsweise dargestellten Passfedern --13--.
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