DE2217503C3 - Hochfrequenzschwingungsrüttler - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Hochfrequenz-

schwingiingsrüttler mit einer von einem druckmittelbeaiifschlagicn. in einein Gehäuse gelagerten Freistrahlluibinenläiiler in Umdrehung versei/ten. auf einer Welle mit dem Turbinenliiul'er in dem Gehäuse befindlichen Unwucht und mit einem Druckmittelaustritt am Gehäuse.

Aus der US-Patentschrift 29 bO JIb ist ein Hochlrequenzschwingungsrüitler dieser Art bekannt, bei welchem das aus einer Düse gegen die Beschaufelung des Tiirbinenläufers gerichtete Druckmittel aus dem Gehäuse des I lochirequenzschwingungsriittlers über aiii Gehäusemiil'ang vorgesehene, radiale Ausiritlsöffnungen abgeleitet wird. Als Druckmittel zum Betrieb des bekannten Gerätes wird vorzugsweise Druckluft verwendet. Wollte man aber als Druckmittel wegen des vorteilhaften, geringeren Volumendurchsat/es und der sich daraus ergebenden, kleineren Leitungsquerschnitte und wegen der Geräuscharmut eine Druckflüssigkeit verwenden, so müßten besondere Druckiblaufkanäle geschaffen werden, wobei trotzdem die Gefahr bestünde, daß sich das Gehäuse zumindest zeitweise und teilweise mit Druckflüssigkeit so weit anfüllen würde. daß der Turbinenläufer stark abgebremst würde und die angestrebten, hohen Drehzahlen beim Betrieb mit Druckflüssigkeit von dem bekannten Gerät nicht erreicht werden könnten.

Aus diesem Grunde hat man vermutlich bisher 1 lochfrequen/schwingungsrüttler mit Freistrahlturbinenläufer oder auch mit anderen, läuferartigen. beweglichen Organen, wie sie etwa aus der US-Patentschrift 3193 91] bekannt sind, vorzugsweise mit Druckluft betrieben, welche man auslaßseitig in die freie Umgebung abströmen ließ, wobei man auf die Bildung eines Druckmittelkreislaufcs und auf die ständige Schmierung der Lagerungen durch die Druckflüssigkeit verzichtete.

Durch die Erfindung soll demgegenüber die Aufgabe gelöst werden, einen Hochfreqtienzschwingungsrüttler der eingangs kurz beschriebenen, allgemeinen Art so auszubilden, daß beim Betrieb mit Druckflüssigkeit als Druckmittel bei einfachstem Aufbau sehr hohe Drehzahk u erreicht werden können und Planschverluste des !•'reistrahlturbinenlätifers während sämtlicher Betriebsph.isen sermieden werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Druckmiitclaustritt als Druckflüssigkeitsablauf dient, dem ein S>stern zum Absaugen der zum Betrieb iles Tiirbinenläufers verwendeten Flüssigkeit nachgeschaliet ist und daß das Gehäuse einen Entlüfterstutzen

aufweist. .

Bs hat sich gezeigt, daß beim Betrieb von Hoehlrequcnzschwingungsrüiilcrn der eingangs beschrir-benen Art mil Druckflüssigkeit die Vorteile der Freistrahhurbinenbauart, nämlich hohe Drehzahlen, einfacher Aufbau, geringer Wartungsaufwaiid sowie rasches Hochlaufen und Abbremsen, bisher nich' ausgenützt werden konnten, da man in einem das Rüttlergehause enthaltenden, geschlossenen Flüssigkeiiskreislaul das ίο Gehäuse zum Schutz der Einrichtung und um einen freien Flüssigkeitsstrahl auf den Läufer hin zu ermöglichen, vor Inbetriebnahme evakuieren mußte. wobei eine beträchtliche Leistung für die Pumpen und ein großer Steuerungsaufwand zu erwarten waren. Auch während des Betriebes ist es bei Hochfrequenzschwingungsrüttlern der eingangs beschriebenen An notwendig,das Rütilergehäuse stets evakuiert zu hallen. wobei die Pumpen gegen das Vakuum arbeiten müssen. um ein Planschen der Turbinenläuferbcschaufelung in μ der sich anderenfalls im Rüttlergehäuse sammelnden Flüssigkeit zu vermeiden.

Ein Hochfrequenzschwingungsrüttler der hier ungeschlagenen Art gestattet jedoch ein Entleeren des Rüttlergehäuses von Druckflüssigkeit mit geringerer *5 Pumpleistung bei Umgebungsdruck, dt LuIt über den Entlüfterstut/en. welcher hierbei als Bclüftungsstutzen wirksam ist. in das Gehäuse eintreten kann, wobei, wenn der Entlüfterstutzen am oberen Teil des Gehäuses angeordnet ist. ein Austreten von Druckflüssigkeit über den Entlüfterstutzen überraschenderweise während keiner Betriebsphase auftritt.

Schließlich ist noch darauf hinzuweisen, daß das ständige Absaugen der Druckflüssigkeit aus dem Rüttlergehäuse eine Füllung des Gehäuses mit Drtickflüssigkeit verhindert und einen störungsfreien Anlaut auch dann ermöglicht, wenn der Rüttler gegenüber dem Druckflüssigkeitsversorgungssystem auf tieferem Niveau, etwa in einer Grube, montiert ist.

Weiter sei bemerkt, daß die hier vorgeschlagene Ausbildung eines Hochfrequenzschwingungsrüttlers eine außerordentlich geringe Bauhöhe desselben ermöglicht, ohne daß Planschverluste des Freistrahlturbinenläufers in der Druckflüssigkeit zu befürchten sind.

Ein Ausführungsbeispiel eines Hochirequenzschwingungsrüttlers wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Es stellt dar

Fig. 1 eine perspektivische, teilweise aufgeschnitten dargestellte Abbildung eines Hochfrequenzseliwmgungsrütllers nach der Erfindung,

F i g. 2 eine im Vertikalschnitt gezeigte Seitenansicht des Rüttlers nach F i g. 1 und

Fig. 3 eine schematische Draufsicht auf den Rüttler gemäß F i g. 1 und F i g. 2.

Der Rüttler nach den Figuren 1 und 2 besitzt ein aus einem U-Profilabschnitt gebildetes Gehäuseunterteil 1 und ein damit verschweißtes Gehäuseoberteil 2 sowie

Seitenwandungen, von denen eine, welche in F i g. 3 mit 3 bezeichnet ist, als Befestigungsplatte ausgebildet ist.

Am Boden des Gehäuseunterteiles 1 ist ein Lagergehäuse 4 festgeschweißt, während in einem in einer Flanschöffnung des Gelläuseoberteiles 2 befestigten Deckel 5 ein weiteres Lagergehäuse 6 ausgebildet ist.

Die Lagergehäuse 4 und 6 nehmen jeweils ein Kugellager 7 bzw. 8 auf, welche jeweils einen Wellenstrumpf einer gedrungenen Welle 9 abstützen.

An der Welle 9 ist einerseits eine Läuferscheibe 10 eines Turbinen-Flügelrades 11 und andererseits eine Unwucht 12 befestigt, welche axial unmittelbar neben

tier l.aulerscheibe des Turbinen-1 lugclrades gelegen ist. IJMC mis I'ig. 2 /ti erkennende, konische Ausbildung tier I.iiufeischeibe 10 gestaltet es. die el)enl;ills leicht konisch gesiiillete Unwucht 12 nahe an die l.auiersclicihe heranzurücken, so daIi die freie Lange der Welle 4 s /wischen den Kugellagern 7 und 8 aulierordcntlich jiering ist.

Am Außenumfang der l.aiilerscheibe IO sitzen mit der l.aulcrscheibc verschweißte I liigel (der Schaufeln !J. beispielsweise in einer Anzahl von viel /ihn Stück.

Der Deckel 5 besitzt eine koaxial /u dem Kugellagei 8 angeordnete Bohrung 14. welche den Imicnraum 15 ties Rüttiers in Verbindung mit einem l.niliifier 16 setzt, welcher aus einem die Bohrung 14 umgebenden, am Deckel 5 festgcschweiUlen Rohrstutzen 17 und einer «liese übergreifenden Kappe 18 gebildet ist. welche in tier aus I^- i g. 1 ersichtlichen Weise mit einem Schiit/ 14 versehen ist.

Der Lntlüfter 16 hat die Aufgabe. Jen Inuenraiim 15 von dem Druck /ti entlasten, welcher durch das Umspritzen von Druckmittel gegen die l'lugel oder I iirbinenschaiifeln 13 des 1111 binenroiors entsteht.

Durch die in den Ι·Ί g. I bis ί links liegende Seilenw,mdurig des Gehauseunlciteiles I sind im wesentlichen in langenlialer Richtung mit Bezug aiii die l.auferscheibe 10 zwei Driickmitleleinspruzdiisen 20 (Hill 21 geführt, die über schematised iiiigegebene Dnickmiltellcitungen 22 bzw. 21 sowie Steucrorganc 24 und 25 mit einer Driickmitielpumpe ρ in Verbindung stellen. |e nach Linstellting der Sleuerorgane 24 b/w 25 wird die I insprit/diise 20 oder 21 mn Druckmittel beaufschlagt, so daß eine Drehung des Ί urhmenrolors entweder in der einen oder in (\ur anderen Kiclitung erzeugt werden kann.

Das sich am Boden des Gedaiiseuuici teiles I sammelnde Druckmittel wird über eine Abfuhrtingsoflnung 26 aus dem lnnenrai:m 15 des Rüttlers abgefuhii und insbesondere übet eine leitung 27 abgesaugt

Die in bestimmter Lange ausgeführten Druckmittel leitungen 22 und 23 haben die Wirkung, dall bei der öflnung der Steuerventile 24 bzw. 25 (las in den Leilungsabschnitlen befindliche Druckmittel zunächst beschleunigt werden muli, so dali ein rasches, jedoch verhältnismäßig weiches Anlaufen ties lurhmcnioiors erreicht wird und keine Abnützung der I liigel oder Schaufeln Π des Rotors durch Kavitation auf I nt I.

In F-" i g. i ist angedeutet, daß die Befestigungsplatte J mit Öffnungen zum Anschließen des Rüttlers an em Gestell oder an einen Rahmen versehen ist. Das Ansetzen des verhältnismäßig schweren derates wird durch einen von der Bcfestigungsplalle 3 wegstehenden und mn dieser Platte fest verbundenen Bolzen 2H erleichtert, der in eine Indcxoifrumg an dem betreifen den Gestell oder Rahmen einführbar ist. wonach die Befestigungsmittel zwischen dem Rahmen oder Gestell und der Platte ? fesfge/ogrrt werden konr.cn. l>rr Bolzen 28 entlastet außerdem die Befestigungsmittel, so daß ein Verrutschen und Lockerwciden des gesamten Gehäuses sie her vermieden ist

Gemäß einer in I 1 g. I durth gestrichelte Linien angegebeneu Weiterbildung können Slcuci mittel vor gesellen scm. welche ein kurzzeitiges Bcaufsi hlagen einer Düse, beispielsweise der Düse 20 nach Abspemmg der Druckmittelzufuhr zur jeweils anderen Düse, also beispielsweise der Diise 21 ermögln hen. um den Turbmeiirotor rasch von seiner Betnebsdn:h/,idl um beispielsweise J(K)O IJ/min abzubremsen Au! diese Weise lassen sich sein kurze Rütielzeiien genau einhalten, ohne daß ein Verschleiß an Bauteilen de¹. Riiltlers auftritt und ohne daß ein groHci Steuerung¹, aufwand erlordcrlich ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Hochfrequenzschwingungsrüttler mil einer von einem druckmittelbeaufschiagten. in einem Gehäuse gelagerten Freistrahlturbinenläufer in Umdrehung versetzten, auf einer Welle mit dem Turbinenläufcr in dem Gehäuse befindlichen Unwucht und mit einem Druckmittelaustritt am Gehäuse, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckmittelaustritt als Druckflüssigkeitsablauf (26) dient, dem ein System (27) zum Absaugen der zum Betrieb des Turbinenläufers verwendeten Flüssigkeit nachgeschaltet ist und daß das Gehäuse (1, 2, 5) einen Entlüftersiutzen( 16) aufweist.