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Vibriervorrichtung Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vibriervorrichtung,
insbesondere zur Verwendung an Pressen oder anderen Maschinen mit geradliniger Bewegung,
bestehend aus einem hydraulischen Zylinderkolben, dessen Druckflüssigkeit durch
periodisch betätigte Kolben in Vibration zu versetzen ist.
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Für solche Einrichtungen wurde bereits vorgeschlagen, ein System
Zylinderkolben zu verwenden, wobei der Zylinder zur Anordnung auf einem entsprechenden
Teil der Arbeitsmaschine, z.B. dem Pressentisch, bestimmt ist, während der in dem
Zylinder bewegliche Kolben zur Aufnahme des Werkzeuges dient; in dem Druckraum des
Zylinders befindet sich ein wenig kompressibles plastisches Druckmedium (z. B. Flüssigkeit,
Gummi, Kunststoff u. dgl.), das den Druck nach dem Pascalschen Gesetz zu übertragen
fähig ist, und auf dieses Medium wirkt ein vibrierendes Organ in der Form eines
Kolbens, dessen Wirkung durch die Flüssigkeit od. dgl. auf den Arbeitskolben übertragen
wird.
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Bekannte Einrichtungen dieser Art haben den Nachteil, daß der Vibrierkolben,
der dem Druckmedium Kraftimpulse erteilt, an einer von dem Arbeitskolben entfernten
Stelle angeordnet ist; deshalb werden die Impulse durch die Elastizität der ganzen
das Druckmedium einschließenden Einrichtung, insbesondere der Rohrleitungen, gedämpft.
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Bei Systemen, bei welchen der Vibrierkolben unmittelbar in dem Druckraum
des Arbeitskolbens wirkt, ist die niedrige Hubzahl des Vibrierkolbens und der wenig
steile Anstieg seiner Geschwindigkeit von Null bis zum Maximum von Nachteil.
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Die erfindungsgemäße Einrichtung beseitigt diese Nachteile und schafft
eine einen steilen Anstieg der Druckflanken gewährleistende, für eine hohe Hubzahl
eingerichtete Vibriervorrichtung, bei der mehrere Vibrierkolben unmittelbar im Arbeitszylinder
wirken und bei der für die ganze Anzahl von Vibrierkolben nur ein Antrieb notwendig
ist.
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Die Erfindung besteht darin, daß die Vibratorkolben direkt im Druckraum
des Hydraulikzylinders angeordnet und durch einen gemeinsamen Antrieb über einen
Nockenring oder eine Nockenscheibe zu betätigen sind.
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Die Vibriervorrichtung kann so ausgebildet werden, daß die Vibrierorgane
als Kolben ausgebildet sind, welche radial beweglich am Umfang des Druckraumes der
Bohrung des Zylinders angeordnet sind.
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Dabei kann es zweckmäßig sein, daß am Umfang des hydraulischen Zylinders
gleichachsig ein Nockenring mit Nocken angeordnet ist, der an seinem äußeren Umfang
mit einer Verzahnung versehen ist, die in ein Ritzel auf der Welle des Elektromotors
eingreift.
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Die Vibriervorrichtung kann aber auch so ausgebildet werden, daß
die Vibrierorgane radial beweglich in einer innen im Druckraum der Bohrung stehenden
Hülse angeordnet sind. Dabei kann es zweckmäßig sein, daß innen in dem hydraulischen
Zylinder sich eine Nockenscheibe befindet, die auf einer unmittelbar mit dem Elektromotor
verbundenen Welle sitzt.
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Vorteilhaft ist es, wenn der Nockenring bzw. die Nockenscheibe mit
einer kleineren Anzahl wirksamer Nocken versehen ist als die Anzahl der Vibrierkolben,
welche sie nacheinander in Bewegung versetzt.
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Das Wesen der vorliegenden Erfindung ist an in der Zeichnung schematisch
dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert.
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Es zeigt F i g. 1 die erfindungsgemäße Einrichtung im Querschnitt
mit am Umfang des Druckraumes angeordneten Vibrierkolben, F i g. 2 dieselbe Einrichtung
mit einem im Druckraum angeordneten Vibrierkolben, F i g. 3 ist eine Einzelheit
der Antriebsorgane der Einrichtung nach F i g. 1 und
F i g. 4 eine
Einzelheit der Antriebsorgane der Einrichtung nach F i g. 2.
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In der F i g. 1 bezeichnet 1 den Tisch einer Arbeitsmaschine, z.
B. einer Presse, auf dem ein Zylinder 2 mit zylindrischem äußerem Umfang 2 angebracht
ist.
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In dem Zylinder 2 ist eine Bohrung 2a für einen Arbeitskolben 4 ausgebildet,
der in dem Zylinder gleitend geführt und mit einer an sich bekannten Dichtung versehen
ist. Sein oberes Ende ist als Flansch 4 a ausgeführt. In dem Zylinder 2 sind Bohrungen
2 b vorgesehen, welche radial in die Achse des Zylinders 2 gerichtet sind. In den
Bohrungen 2 b sind gleitend Vibrierkolben 5 geführt, welche an dem in die Bohrung
2 a eintretenden Ende mit einem Flansch 5 a größeren Durchmessers als die Bohrung
2 b versehen sind, wobei eines der Enden eines Vibrierkolbens 5 immer über den äußeren
Umfang des Zylinders 2 oder der Bohrung 2 a hinausragt. Die Vibrierkolben 5 sind
in den Bohrungen 2b durch eine Dichtung 2( abgedichtet, wobei die Bohrungen 2 b
und die Vibrierkolben 5 in gleichen Abständen, d. h. in 900, 1800 usw. angeordnet
sind.
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Der Zylinder 2 ist von einem Antriebskasten 3 umschlossen, der aus
einem Oberteil 3 a und einem Unterteil 3b besteht. Diese Teile 3 a, 3b sind aus
Fertigungs- und Montagegründen zerlegbar. Zwischen den Teilen 3 a und 3b ist an
dem inneren Umfang eine ringförmige Ausnehmung 3 d ausgebildet, welche zum Führen
eines Nockenringes 6 dient. Der Nockenring 6 weist am inneren Umfang Nocken 6 a
und am äußeren Umfang eine Verzahnung 6b auf und ist in dem Kasten 3 durch seine
untere Fläche und den unteren senkrechten Teil der Ausnehmung 3d geführt. Die Nocken
6 a sind im Eingriff mit den äußeren Enden der Vibrierkolben 5. Die Anzahl der Nocken
ist verschieden, je nach der erforderlichen Anzahl der Bewegungen der Kolben 5 pro
Umdrehung. Die Nocken sind am Umfang derart verteilt, daß immer nur einer in Eingriff
mit einem der Vibrierkolben 5 steht.
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In dem Kasten 3 ist an einer Stelle seines Umfanges eine Ausweitung7
vorgesehen, in welche auch die Ausnehmung 3 d ausgeweitet ist; in dem derart gebildeten
Raum ist ein Zahnritzel 9 angeordnet, das auf der Welle 8 eines Elektromotors 10
befestigt ist.
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In der Ausführung nach F i g. 2 sind die Vibrierkolben 5 in einer
hohlen, in dem Zylinder befestigten Hülse 11 angeordnet und sind radial beweglich.
Die Hülse 11 kann in dem Zylinder 2 zentral angeordnet sein, kann jedoch auch z.
B. von der Seite her in den Zylinder eintreten. Die Vibrierkolben 5 werden von einer
Welle 12 mit Nockenscheibe 13 betätigt, welche direkt von einem Elektromotor 14
angetrieben wird.
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Die Vibrierkolben 5 sind am Umfang symmetrisch entsprechend deren
Anzahl, z. B. je 900, 1800 usw. verteilt. Die Nockenscheibe 13 hat Nocken (Vorsprünge),
z. B. vier, durch welche sie nacheinander die einzelnen Vibrierkolben in Wirkung
versetzt. Die Vibrierkolben 5 sind hinsichtlich deren Form und Dichtung ähnlich
dem der Ausführung nach F i g. 1.
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Die Einrichtung nach Fig. 1 arbeitet wie folgt: Durch Drehung des
Elektromotors 10 und des Ritzels 9 dreht sich der Nockenring 6, der durch seine
Nocken 6 a an dem inneren Umfang auf die äußeren Enden der Vibrierkolben 5 stößt.
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Durch Bewegung eines jeden der Vibrierkolben 5 wird durch hydraulische
Übersetzung der Arbeitskolben 4 um ein durch die erwähnte Übersetzung bestimmtes
Maß gehoben. Wenn der Nocken 6 a nicht mehr auf den Vibrierkolben 5 wirkt, gelangt
der Kolben 5 in die Ausgangsstellung durch das Eigengewicht des Arbeitskolbens 4
oder der auf diesen Kolben 4 wirkenden Kraft, z. B. bei Verwendung auf einer Presse.
Dieser Vorgang wiederholt sich bei der Bewegung eines jeden der Vibrierkolben durch
Einwirkung des Nockens 6a und die Anzahl der dem Arbeitskolben 4 in einer Zeiteinheit
erteilten Bewegungen (Stöße) ist durch die Umdrehungszahl des Nokkenringes 6, die
Anzahl der Vibrierkolben 5 und die Anzahl und gegenseitige Lage der Nocken 6 a bestimmt.
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Bei der Ausführung nach Fig.2 werden die Vibrierkolben 5 von einer
zentralen Nockenscheibe 13 angetrieben. Sonst ist die Arbeitsweise der Einrichtung
im wesentlichen dieselbe.