DE1108962B - Durch den statischen Druck eines Druckmittels angetriebener Vibrator - Google Patents

Description

DEUTSCHES

PATENTAMT

F 27575 Vraa/42s

ANMELDETAG: 26. J A N U A R 1959

BEKANNTMACHUNG
DER ANMELDUNG
UNDAUSGABE DER
AUSLEGESCHRIFT: 15. JUNI 1961

Die Erfindung betrifft einen durch den statischen Druck eines Druckmittels angetriebenen Vibrator mit einem Hohlzylinder und einem innerhalb des Hohlzylinders gelagerten Innenzylinder von kleinerem Durchmesser, bei dem einer der Zylinder stationär und der andere ohne mechanische Verbindungen mit irgendwelchen äußeren Bauteilen frei in dem stationären Zylinder rotieren kann; dabei ist jeder Zylinder an seinen Stirnflächen mit senkrecht zur Achse gerichteten Führungsflächen versehen, von denen die Führungsflächen des beweglichen Zylinders gleitend die Führungsflächen des stationären Zylinders überstreichen; der Raum zwischen den zwei Zylindern ist durch einen beweglichen in einem Längsschlitz des einen Zylinders verschiebbaren Flügel in zwei Kammern unterteilt, von denen die eine mit der Zuleitung des Druckmittels und die andere mit dem Abfluß verbunden ist.

Ein derartiger Vibrator ist z. B. aus dem französischen Patent Nr. 1 023 691 bekannt.

Bei diesem bekannten Vibrator wird die Druckluftarbeitskammer durch den Raum zwischen den beiden Zylindern gebildet. Das Volumen dieser Kammer ist der gemeinsamen Länge der beiden Zylinder ebenso wie der Masse des beweglichen Zylinders direkt proportional, so daß unter diesen Bedingungen der Verbrauch an Druckluft stets direkt proportional der bewegten Masse und damit der Wirkungsgrad immer gleich ist.

Bei gegebenem äußeren Durchmesser des Werkzeuges, das, wenn es als Betonvibrator verwendet wird, noch zwischen die Armierungen des Betons passen muß, und dem durch den maximal erreichbaren Wirkungsgrad bestimmten Verhältnis der Durchmesser des äußeren und des inneren Zylinders zeigt sich, daß der Druckluftverbrauch in bezug auf die von der vibrierenden Masse geleistete Arbeit außerordentlich hoch ist. Dies ist auf die übertrieben großen Abmessungen der Arbeitskammer zurückzuführen.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, das Verhältnis zwischen dem Druckluftverbrauch und der vibrierenden Masse herabzusetzen, dabei jedoch die Masse des inneren Zylinders und das Verhältnis der Durchmesser der beiden Zylinder in der Arbeitskammer beizubehalten, so daß der maximale Arbeitswirkungsgrad der Druckluft in der Kammer erhalten bleibt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß bei gegebener Länge die beiden Zylinder und damit der Arbeitsraum verkürzt ist, und der bewegliche Zylinder seitlich durch einen Massenkörper über den von den beiden Zylindern begrenzten und

Durch den statischen Druck
eines Druckmittels angetriebener Vibrator

Anmelder:
Michel Alphonse Irenee Fontaine, Paris

Vertreter: Dr.-Ing. H. Negendank, Patentanwalt,
Hamburg 36, Neuer Wall 43

Beanspruchte Priorität:
Frankreich vom 7. November 1958

Michel Alphonse Ire"nee Fontaine, Paris,
ist als Erfinder genannt worden

von dem beweglichen Flügel in zwei Kammern unterteilten Raum verlängert ist.

Bei einem Vibrator gemäß der Erfindung mit einem gegebenen Durchmesser des Werkzeuges ergibt sich ein Verbrauch an Druckluft, der der Länge des Werkzeuges nicht mehr proportional ist, so daß es möglich ist, die Länge der Druckluftarbeitskammer auf die Länge zu beschränken, die ausreicht, um den beweglichen Zylinder durch die in ihr enthaltene Luft in Schwingungen zu versetzen.

Die Arbeitskammer braucht sich nicht mehr, wie bei den bisher bekannten Vibratoren, über die ganze Länge des Werkzeuges zu erstrecken.

Vorzugsweise ist der bewegliche Zylinder beidseitig des von den beiden Zylindern begrenzten und von dem beweglichen Flügel in zwei Kammern unterteilten Raumes mit zwei Massen verlängert, die im wesentlichen symmetrisch angebracht sind und einen Durchmesser aufweisen, der größer ist als der Innendurchmesser des Außenzylinders.

Mindestens eine der seitlichen Führungsflächen des beweglichen Zylinders kann von einer Stirnfläche der den beweglichen Zylinder verlängernden Masse gebildet sein.

Diese an der Masse vorgesehene Führungsfläche kann dem Ende des beweglichen Zylinders oder einer Stirnfläche eines fest mit dem stationären Zylinder verbundenen Flansches benachbart sein.

Mindestens eine der den beweglichen Zylinder verlängernden Massen kann mit einer oder mehreren Bohrungen zum Durchfluß des Arbeitsmittels versehen sein.

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Der bewegliche Zylinder und mindestens eine der den Zylinder verlängernden Massen können eine axiale Bohrung zum Durchfluß des Arbeitsmittels aufweisen.

Die vorerwähnte axiale Bohrung kann gegenüber einem axialen Kanal einmünden, welcher einen fest mit dem stationären Zylinder verbundenen Flansch durchquert, wobei die den beweglichen Zylinder verlängernde Masse dichtend am Flansch anliegt und auf diesem gleitet.

Die Erfindung soll nun an Hand der Zeichnung beschrieben werden. In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 einen Längsschnitt durch den Vibrator und

Fig. 2 einen Querschnitt gemäß der Schnittlinie H-II der Fig. 1 in größerem Maßstabe.

Das Gehäuse des Vibrators besteht aus drei zusammengesetzten Rohrteilen 1, la, Ib.

Das Mittelstück 1 mit einem kleineren Innendurchmesser bildet den stationären Hohlzylinder des Vibratorantriebes.

In diesem Hohlzylinder befindet sich ein beweglicher Innenzylinder 2 von kleinerem Durchmesser, welcher seitlich mit zwei im wesentlichen symmetrischen Massen 3 und 4 versehen ist, deren Durchmesser größer als der Innendurchmesser des stationären Hohlzylinders 1 ist.

Die Stirnflächen der zylindrischen Massen 3 und 4, die dem Innenzylinder 2 benachbart sind und senkrecht zur Zylinderachse verlaufen, berühren gleitend die Stirnflächen des stationären Hohlzylinders 1.

Ein beweglicher Flügel 5, der sich über die gesamte Länge der Zylinder 1 und 2 erstreckt und sich in einem Längsschlitz des Innenzylinders 2 verschieben kann, unterteilt den Raum zwischen den zwei Zylindern und den vorerwähnten Stirnflächen der zylindrischen Massen 3 und 4 in zwei Kammern 6 und 7.

Die andere Stirnfläche der Zylindermasse 3 gleitet dichtend unter Zwischenschaltung eines Dichtungsringes 8 auf einem Flansch 9, welcher fest mit dem Rohrteil 1 b und damit auch fest mit dem Hohlzylinder 1 verbunden ist.

Der bewegliche Innenzylinder 2 und die diesen Zylinder verlängernde zylindrische Masse 3 weisen eine Axialbohrung 10 auf, welche vor einer Axialbohrung 11 mündet, die den Flansch 9 durchquert und für den Zulauf des Druckmittels sorgt, welches über den auf den fest am Flansch 9 angebrachten Stutzen 13 aufgesetzten Schlauch 12 zugeführt wird.

Der Durchmesser der Bohrung 11 ist größer als der Durchmesser der Bohrung 10 und die Differenz zwischen diesen Durchmessern ist mindestens gleich der Differenz zwischen dem Innendurchmesser des stationären Hohlzylinders 1 und dem Durchmesser des inneren beweglichen Zylinders 2, so daß die Öffnung der Bohrung 10 sich ständig mit voller Fläche vor der Öffnung der Bohrung 11 befindet, weil der innere bewegliche Zylinder 2 in dem stationären Hohlzylinder 1 umläuft und ständig sichergestellt werden muß, daß ein konstanter Querschnitt für den Zulauf des Druckmittels zum Antriebselement des Vibrators zur Verfugung steht.

Die Bohrung 10 steht mit der Kammer 6 über Bohrungen 14 in Verbindung, die in dem inneren beweglichen Zylinder 2 seitlich neben dem Flügel 5 angeordnet sind.

Die Verbindung zwischen der an der anderen Seite des Flügels 5 gelegenen Kammer 7 und dem Inneren der Rohrteile la, Ib erfolgt über Bohrungen 15, die am Umfang der zylindrischen Massen 3 und 4 angeordnet sind, und über die Ausnehmungen 16, die in die Stirnflächen der zylindrischen Massen 3 und 4 neben dem Innenzylinder 2 eingearbeitet sind und abwechselnd durch die Stirnflächen des stationären Hohlzylinders 1 versperrt und freigegeben werden, da sich der Innenzylinder 2 im Inneren des Hohlzylinders 1 dreht.

Die Rohrteile la und Ib stehen über eine Reihe

ίο von Bohrungen 17 miteinander in Verbindung, welche in Längsrichtung die Wand des stationären Zylinders 1 durchsetzen.

In analoger Weise ist der Flansch 9 in Längsrichtung mit einer Reihe von Bohrungen 18 versehen, über die die Innenräume der Rohrteile la und Ib mit dem Inneren eines Rohres 19 in Verbindung stehen, das koaxial zum Rohr 12 angeordnet und auf das freie Ende des Rohrteiles 1 b aufgesetzt ist.

Die Zufuhr der Druckluft in die Kammer 6 erfolgt über das Rohr 12, die den Flansch 9 durchquerende Bohrung 11, die die zylindrische Masse 3 und den beweglichen Innenzylinder 2 durchquerende Bohrung 10 und die seitlich neben dem Flügel 5 vorgesehenen Bohrungen 14. Das Druckmittel kann dann aus der Kammer 7 über die Ausnehmungen 16, die Bohrungen 15 in den zylindrischen Massen 3 und 4, die Bohrungen 17 des stationären Zylinders 1, die Bohrungen 17 des Flansches 9 und den Schlauch 19 entweichen. Es ist zu beachten, daß — verglichen mit älteren Vibratoren gleichen Aufbaues — das Gesamtvolumen der Kammern des Antriebsteiles bezogen auf die rotierend angetriebenen Massen erheblich vermindert ist, wodurch es möglich wird, für die gleiche Leistung den Druckmittelverbrauch merklich zu vermindern.

Claims (9)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Durch den statischen Druck eines Druckmittels angetriebener Vibrator mit einem Hohlzylinder gegebenen nicht vergrößerbaren Außendurchmessers und einem innerhalb des Hohlzylinders gelagerten Innenzylinder von kleinerem Durchmesser, bei dem einer der Zylinder stationär und der andere ohne mechanische Verbindungen mit irgendwelchen äußeren Bauteilen frei in dem stationären Zylinder rotieren kann, jeder Zylinder an seinen Stirnflächen mit senkrecht zur Achse gerichteten Führungsflächen versehen ist, von denen die Führungsflächen des beweglichen Zylinders gleitend die Führungsflächen des stationären Zylinders überstreichen, und der Raum zwischen den zwei Zylindern durch einen beweglichen, in einem Längsschlitz des einen Zylinders verschiebbaren Flügel in zwei Kammern unterteilt ist, von denen die eine mit der Zuleitung des Druckmittels und die andere mit dem Abfluß verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß bei gegebener Länge des Vibrators die beiden Zylinder (1, 2) und damit der Arbeitsraum verkürzt ist und der bewegliche Zylinder (2) seitlich durch einen Massenkörper (3) über den von den beiden Zylindern (1, 2) begrenzten und von dem beweglichen Flügel (5) in zwei Kammern unterteilten Raum verlängert ist.

2. Vibrator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der bewegliche Zylinder (2) beidseitig des von den beiden verkürzten Zylindern (1, 2) begrenzten und von dem beweglichen Flügel (5) in zwei Kammern unterteilten Raumes mit

zwei im wesentlichen symmetrischen Massen (3,4) verlängert ist.

3. Vibrator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser der Massen (3, 4) größer ist als der Innendurchmesser des äußeren Zylinders (2).

4. Vibrator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der seitlichen Führungsflächen des beweglichen Zylinders (2) von einer Stirnfläche der den beweglichen Zylinder verlängernden Masse (3, 4) gebildet wird.

5. Vibrator nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsfläche der Masse (3, 4) dem Ende des beweglichen Zylinders (2) benachbart ist.

6. Vibrator nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsfläche der Masse (3, 4) einer Stirnfläche eines fest mit dem stationären Zylinder (1) verbundenen Flansches (9) benachbart ist.

7. Vibrator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der den beweglichen Zylinder (2) verlängernden Massen (3, 4) mit einer oder mehreren Bohrungen (15,16) zum Durchlaß des Arbeitsmittels versehen ist.

8. Vibrator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der bewegliche Zylinder (2) und mindestens eine der den beweglichen Zylinder verlängernden Massen (3, 4) mit einer Axialbohrung (10) zum Durchlaß des Arbeitsmittels versehen ist.

9. Vibrator nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die axiale Bohrung (10) auf eine weitere axiale Bohrung (11) ausgerichtet ist, die einen fest mit dem stationären Zylinder (1) verbundenen Flansch (9) durchquert, und daß die den beweglichen Zylinder (2) verlängernde Masse (3) auf dem Flansch gleitet und eine Abdichtung bewirkt.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 681 031, 860 692;
belgische Patentschrift Nr. 507287;
französische Patentschriften Nr. 1 023 691,
956;
USA.-Patentschrift Nr. 2763 472.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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