DE2102451A1 - Pneumatisch betriebener Vibrator - Google Patents

Description

• Pneumatisch betriebener Vibrator Gegenstand der Erfindung ist ein pneumatisch betriebener Vibrator, wie er als Antrieb für Geräte der verschiedensten Arten Verwendung finden kann, z.B. für Rüttler, für Verdichter, für Erdbohrer, für Hämmer oder Meißel, für Fördereinrichtungen, für Rüttelsiebe, zum Abziehen von Betonflächen usw.
• Es sind Vibratoren bekannt, bei denen das Druckmedium sowohl durch Ventile oder Steuerschieber als auch durch den Kolben selbst gesteuert wird. Die Erfindung betrifft solche Vibratoren, die aus einem Zylinder, zwei Deckeln und einem frei beweglichen Arbeitskolben bestehen, bei dem die Umsteuerung des Druckmittels auf die beiden Kolbenseiten durch Kanten des Arbeitskolbens erfolgt, der also keinen zusätzlichen Steuerkolben oder Ventile benötigt.
• Es sind Kesselstein-oder Rostklopfer bekannt, deren Kolben eine von einer freien Kolbenfläche ausgehende Längsbohrung und zwei damit in Verbindung stehende Querbohrungen aufweist, durch welche das Druckmedium wechselweise auf die beiden Kolbenseiten gebracht wird.
• Solche Werkzeuge haben zwar eine hohe Schlagzahl aber nur geringe Schlagkraft. Aus der deutschen Auslegeschrift 1 924 653 ist ein Schwingungsgeber bekannt, dessen Schwungmasse die Gestalt einer Kugel aufweist. Aush dieser Schwingungsgeber ist nicht für eine grosse Schlagkraft geeignet. Aus der deutschen OS 1 938 560 ist einVibrator bekannt, dessen Kolben eine grosse Fläche, aber nur ein geringes Gewicht aufweist; zu diesem Zweck ist der Kolben hohl ausgebildet. Im Zylinder sind in der Mitte eine ruckmittelzufuhr zu einer Ringnut, an den Enden Auslassöffnungen vorgesehen.Die Leitungen für die wechselweise Zuführung des Druckmittels zu den Zylinderräumen sind im Kolbenmantel angeordnet. Einen ähnlichen Aufbau weist eine Handschleifmaschine mit pneumatischem Antrieb nach dem deutschen Gebrauchsmuster 66 00 478 auf. Hier ist der Kolben mit zwei Ringnuten versehen, Leitungen für die Zufuhr des Druckmittels Jeweils zu dem von der Nut entfernten Zylinderraum sind im Kolben untergebracht. Schliesslich ist aus der deutschen Patentschrift 1 281 198 ein pneumatisch betriebener Kolbenverdichter bekannt, bei dem die Stopfen zum Abdichten der Bohrung des Zylinders in diesen so eingesetzt sind, daß sie eine radiale Druckkraft auf die Zylinderwand ausüben. Auch hier ist der Zylinder in der Mitte mit einer Ringnut zur Druckmittelzuführung und mit zwei Auslassbohrungeie versehen, der Kolben weist Bohrungen auf, welche das Druckmittel wechselweise zu den beiden Zylinderräumen führen.
• Alle diese Ausführungen bei denen die Druckmittelleitungen zu den beiden Zylinderräumen im Kolben angeordnet sind haben den Nachteil, daß die Druckmittelzufuhr nur über einen begrenzten Teil des Kolbenhubes stattfindet, Hub und Schlagkraft daher nicht maximal ausnützbar sind.
• Aufgabe der Erfindung war, einen Vibrator zu schaffen, der ohne wesentliche Änderungen sowohl in der Hubzahl als auch in der Schlagkraft den jeweils geforderten Verhältnissen leicht angepasst werden, d.h. universal verwendbar ist.
• Zur Lösung dieser Aufgabe wird bei einem vorzugsweise pneumatisch betriebenen Vibrator, der aus einem Zylinder, zwei Deckeln und einem frei beweglichen Arbeitskolben bestaht, bei dem die Umsteuerung durch Kanten am Arbeitskolben erfolgt, erfindungsgemäss vorgeschlagen,daß der Arbeitskolben drei Steuereinstiche aufweist, welche durch Dichtungen gegeneinander und gegen die Stirnseiten des Arbeitskolbens abgedichtet sind. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist der Arbeitskolben beidseitig mit Ansätzen versehen, welche einen geringeren Durchmesser aufweisen als die Zylinderbohrung. Schließlich ist zwischen Kolbenstirnseite und Zylinderdeckel eine Druckfeder vorgesehen, welche den Kolben in eine Endstellung bringt, aus der heraus der Vibrator immer anspringt, sobald Druckmittel zugeführt wird. Durch die Zylinderlänge, die Kolbenlänge oder durch die Entfernung der Ein- und Auslassbohrungen kann erreicht werden, daß der Kolben in seinen Endstellungen einseitig oder beidseitig an den Deckeln anstösst oder in einem Luftpolster läuft. Eine Hubzahländerung ist durch die in der Zeiteinheit zugeführte Druckmittelmenge möglich, also sowohl durch die Druckhöhe als auch durch die Anzahl oder Grösse der Einlass- und Auslassbohrungen.
• Weitere Einzelheiten des Erfindungsgegenstandes gehen aus der Zeichnung und aus der nachfolgenden Beschreibung hervor. Es zeigt: Fig. 1 einen Längsschnitt, Fig. 2 einen Querschnitt durch einen erfindungsgemäss ausgebildeten Vibrator.
• er Zylinder 1 ist beidseitig durch damit berschraubte Deckel 2 und 3 verschlossen, der-Kolben 4 ist im Zylinder frei beweglich.
• Im drucklosen Zustand schiebt die Druckfeder 9 den Kolben 4 stets in die gezeichnete Lage, in welcher der Vibrator anfahrbereit ist.
• Gelangt über den Anschluss 5 Druckmedium in den Steuereinstich 6, so strömt dies durch den Kanal 7 auf die Kolbenseite 8. Die andere Kolbenseite b' ist hierbei über den Kanal 11, den Steuereinstich " und die Auslassöffnung 10' drucklos gemacht. Der Kolben 4 bewegt sich een die Kraft der Druckfeder 9 nach rechts, so lange bis der Kanal 7 geschlossen und anschliessend zu senf die Kolbenseite 8 durch den Steuereinstich 6' über die Auslassöffhung 10 drucklos wird.
• Gleichzeitig gelangt Druckmedium über deh Steuereinstich 6 und den Kanal 11 auf die Kolbenseite 8',der Kolben wird also wieder in die gezeichnete Stellung gedrückt. Durch Änderung der Länge der Ansätze 12 am Kolben 4 kann erreicht werden, dalS der Kolben an den Deckeln anschlägt oder seine Endstellungen durch ein Luftpolster begrenzt werden.
• Der oszillierende Kolben bringt das Zylindergehäuse in Schwingungen, deren Weite vcnn dem Verhältnis der Masse des Gehäuses, evtl. mit angebrachten Werkzeugen zu der Masse des Kolbens abhängt. Durch geeignete Abmessungen und Wahl verschieden schwerer Werkstoffe kann dieses Verhältnis geändert werden. In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann auch der Kolben mit einer durch den Deckel 2 herausgeführten Kolbenstange ausgerüstet werden, welche dann gegebenenfalls das Werkzeug trägt. Gleichzeitig können an dem Zylinder Haltegriffe oder andere Halterungen angebracht sein.
• Zur Schonung der Dichtringe ist es erwünscht, die zum Zylinder führenden Ein- und Auslassbohrungen im Durchmesser klein zu halten.
• Anstelle der in der Zeichnung dargestellten Jeweils drei kleinen Bohrungen vom Grund einer grossen Anschlussbohrung aus kann auch der Zylinder mit einer Laufbüchse versehen werden, welche dann mit ünf Reihen auf ihrem gesamten Umfang verteilter 130hrungen zu versehen ist.In diesem Fall erhält der Zylinder ringförmige einstiche, welche die Zu- und Ableitung des Druckmediums zu den einzelnen orungsreihen vermitteln.
• Es ist in der Wirkungsweise kein grundsätzlicher Unterschied zwischen einem pneumatischen oder einem hydraulischen Druckmedium.
• Bei geeigneter dimensionierung der Zylinderräume und Kanäle ist der Gegenstand der vorbeschriebenen Erfindung daher auch für hydraulisch betriebene Vibratoren geeignet.

Claims (6)

Patent- Ansprüche

1. Pneumatisch betriebener Vibrator, bestehend aus Zylinder, zwei Deckeln und frei beweglichem Arbeitskolben bei dem die Umsteuerung durch Kanten am Arbeitskolben erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß der Arbeitskolben (4) drei Steuereinstiche (6, 6; 6 " ) aufweist, welche durch Dichtungen gegeneinander und gegen die Stirnseiten (d, 8') des Arbeitskolbens abgedichtet sind.

2. Vibrator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Arbeitskolben (4) beidseitig mit Ansätzen (12) versehen ist, welche einen geringeren Durchmesser aufweisen als die Zylinderbohrung.

3. Vibrator nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Kolbenstirnseite (8') und Zylinderdeckel (3) eine Druckfeder eingebaut ist.

4. Vibrator nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß am Zylinder (1) oder an einem der Deckel (2, 3) in an sich bekannter Weise ein in Schwingung zu versetzendes Werkzeug angebracht ist.

5. Vibrator nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (4) eine durch den Deckel (2) nach aussen führende Kolbenstange aufweist.

6. Vibrator nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß an der Kolbenstange ein in Schwingung zu versetzendes werkzeug und am Zylinder Haltegriffe oder andersartige Halterungen bzw. befestigungsmittel angebracht sind.