DE2513135A1

DE2513135A1 - Vibrator

Info

Publication number: DE2513135A1
Application number: DE19752513135
Authority: DE
Inventors: Spaeter Genannt Werden Wird
Original assignee: Hunter Automated Machinery Corp
Current assignee: Hunter Automated Machinery Corp
Priority date: 1974-03-21
Filing date: 1975-03-21
Publication date: 1975-09-25
Also published as: GB1487085A; JPS50128276A; IT1032356B; FR2264600B3; US3879018A; FR2264600A1

Description

Vibrator Die Erfindung betrifft einen pneumatisch betriebenen Vibrator, dessen Aufbau ein Spulenglied aufweist, das im Körperteil hin und her wandert, so daß ein Artikel in Schwingungen versetzt wird, wobei es nicht notwendig ist, an einem Ende des Spulengliedes eine Feder anzubringen, um die Auswanderung erneut in Gang zu setzen.
Die bekannten Vorrichtungen waren bisher nicht in der Lage, neu zu starten, wenn die Spule eine überzogene oder festgefahrene Stellung einnahm, ausgenommen daß eine Feder oder eine andere energiespeichernde Vorrichtung an einem Ende der Spule angebracht worden wäre, um die Auswanderung des Spulengliedes erneut zu beginnen.
Nach der Erfindung ist es also nicht erforderlich, zur Neuaufnahme der Auswanderung einde Feder an einem Ende des Spulengliedes anzuordnen, weshalb beide Enden des Spulengliedes so ausgebildet sind, daß sie unmittelbar gegen den in Schwingung zu versetzenden Artikel schlagen. Da die Wiederanlaufvorrichtung nach der Erfindung nur selten in Anspruch genommen wird, kann hierdurch die notwendige Verwendung einer durch beständige Arbeitsbelastung ermüdende Feder vermieden werden, und der Vibrator wird eine wartungsfreie lange Lebendauer haben.
Es ist demzufolge Zielsetzung der Erfindung einen Vibrator zu schaffen, der durch ein unter Druck stehendes Strömungsmittel betrieben werden kann und der gekennzeichnet ist durch eine Vibrationsspule, die an jedem Ende ihres Hubs einen Einsteckteil oder Stöpsel kontaktiert, der eine hohe Schlagbiegefestigkeit besitzt und geräuschdämpfend arbeitet.
Der Stöpsel hat eine leichte Presspassung an jedem Ende des Vitratorkörpers und kontaktiert den zu vibrierenden Artikel.
Der Vibrator ist zwischen zwei getrennten Stoßflächen auf dem vibrierten Artikel fest in Stellung eingespannt. Das Einsteckteil oder der Stöpsel kann z.B. aus einem linearen Amidpolymer geschaffen sein. Nylon wäre ein Beispiel eines derartigen Werstoffes.
Zusammenfassend sieht die Erfindung also einen Vibrator vor, der durch ein gasförmiges unter Druck stehendes Strömungsmittel betrieben werden kann und ein Körperteil auiist, dessen Enden zwischen den Elementen eines zu vibrierenden Artikels eingepaßt ist, sowie eine Bohrung und ein Spulenglied besitzt, das sich darin gleitend verschieben kann.
Ein Einsteckteil oder Stöpsel aus einem Material von hoher Schlagbiegefestigkeit ist an jedem Ende der Bohrung angeordnet und überträgt Impulse auf den Artikel, nachdem sich das Spulenglied hin- und herbewegt. Die Spule weist alternierende Rillen und Anschlußflächen auf, wobei eine Mittelrille an jeder Seite von einer Anschlußfläche flankiert wird. Jede Anschlußfläche weist eine Rille auf, die dieselbe flankiert, wobei eine Anschlußfläche mit einen kleineren Durchmesser als die Bohrung sich an jedem Ende der Spule befindet und so ausgebildet ist, daß sie den entsprechenden Stöpsel kontaktiert. Der Aufbau zur Versorgung des Druckströmungsmittelß, durch das die Spule zur Hin- und Herbewegung veranlaßt wird, besteht aus einem ZufluBverteilerrohr mit einem Durchgang einschließlich eines darin angeordneten Ventils, das normalerweise in Schließstellung mit Verspannung belegt ist. Dieser Aufbau ist so angeschlossen, daß ein Druck gegen eine der die Mittelrille flankierenden Anschlußflächen gegeben wird, wobei das Ventil auf ein Festfahren in Schließstellung vorgespannt ist, um den normalen Betrieb und die Hin- und Herbewegung der Spule wiederaufzunehmen.
In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel nach der Erfindung dargestellt. Es zeigen: Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen mit dem erfindungsgemäßen Aufbau ausgestatteten Vibrator, der gegenüber dem vibrierten Artikel in Stellung gebracht wurde, wobei bestimmte Teile in der Draufsicht dargestellt sind; Fig. 2 einen Längschnitt durch ein Zufuhrverteilerrohr für den Vibrator der Fig. 1, worin bestimmte Teile im Aufriß auf der Linie 2-2 der Fig. 1 in Pfeilrichtung blickend dargestellt sind; Fig. 3 einen Schnitt auf der Linie 3-3 von Fig. 1 in Pfeilrichtung und Fig. 4 eine Seitenansicht des Vibrators von rechts nach links gesehen (Fig. 1).
Der erfindungsgemäße Vibrator 10 befindet sich in Stellung zwischen zwei, von einem Gießgefaß oder Formkasten BF verlaufenden Stoßflächen A. Der Vibrator 10 weist ein Eörperelement 11 auf, das durch die Befestigungsschrauben 11A in der Montageplatte EP ortsfest gehalten wird, welche zwischen den getrennten Stoßflächen A liegt und an ihnen befestigt ist. Das Xörperelement 11 besitzt eine lange Bohrung 12, in der ein Spulenglied 13 zur Hin- und Herbewegung in der Bohrung 12 eingesetzt ist, wobei das Spulenglied 13 sich an jeden Ende der Bohrung 12 liegenden zum Einsteckteil oder Stöpsel hin und von diesem wegbewegt und dabei auf die jeweiligen Stößflächen A trifft. Jedes Einsteckteil P hat einen Preßsitz in der Bohrung 12 und steht während der beidseitigen Auswanderung des Spulengliedes 13 innerhalb der Bohrung mit der jeweiligen Stoßfläche in Kontakt. Durch die Auswanderung von Spule 13 werden die Einsteckteile P in der Bohrung 12 durch den Auf schlag festgezogen.
Die Spule 13 ist mit alternierenden Rillen und Anschlußflächen versehen. Es gibt eine Mittelrille 14, die von den Anschlußflächen 16 und 17 flankiert ist und glatt in die Bohrung eingepaßt ist. Die Anschlußfläche 16 weist eine Druckfläche 16A, bei der an einem Ende der Rille 14 auf. Gleichermaßen besitzt die Anschlußfläche 17 am anderen Ende D der Rille 14 auch eine Druckfläche 17A. Die Anschlußfläche 16 wird auf der einen Seite von der Rille 18 flankiert. Eine auslaufende Fläche 19 von geringfügig kleinerem Durchmesser als der Durchmesser der Bohrung 12 liegt in einer Entfernung von der Anschlußfläche 16, deren linkes Ende eine Druckfläche 16A besitzt. Die Rille 21 liegt neben der Anschlußfläche 17. Hierbei ist die auslaufende Fläche 22 am rechten Ende der Spule 13 ähnlich ausgebildet wie die Anschlußfläche 19 am gegenüberliegenden Ende der Spule 13, wobei die Fläche 22 sich in Abhängigkeit von der Auswanderung von Spule 13 zum entsprechenden Einsteckteil P hin oder von diesen weg bewegt, was ähnlich auch für die Fläche 19 gegenüber ihrem Einsteckteil P gilt.
Durch die Aufbauanordnung wird ein unter Druck stehendes Strömungsmittel zum Körperelement 11 geführt, so daß die Spule 13 nach beiden Seiten in der Bohrung 12 auswandert. Der Aufbau umfaßt nach einen Verteiler 24 mit einer Längsbohrung 26, zu deren Enden bei der Gewindeanschlußöffnung 27 das unter Druck stehende Strömungsmittel geführt wird, wobei eines ihrer Enden durch einen Stöpsel 27s verschlossen sein kann. Nach Wunsch kann der Verteiler 24 mit den (nicht dargestellten) an jeder Öffnung 27 liegenden Druckleitungen in Serie oder Tandem geschaltet werden.
Der Druckkanal 26 wird im rechten Winkel von einem zweiten Druckkanal 28 geschnitten. An einem seiner Enden ist der Verteiler 24 durch ein Ventilsitzglied 31 verschlossen, das mit im Kanal 28 eingesetzt ist.
Ein Ventilteller 29 weist eine Ventildichtungsfläche 29A auf, die so ausgebildet ist, daß sie gegen das Ventilsitzglied 31 zu liegen kommt. Der Ventilstift 36 wird in der Bohrung 37 im Ventilsitzglied 31 geführt. Eine Feder 38 ist mit Vorspannung zwischen dem Ventilsitz 31 und dem Teller 29 angeordnet, der sich bei Normalbetrieb in offener Stellung befindet. Er ist jedoch geschlossen, wenn die Zufuhr des Druckströmungsmittels abgeschnitten ist, sowie auch bei Beginn der Auswanderung. Normalerweise ist der Teller 29 anliegend am Ventilsitz 31 geschlossen. Die Mündungen 39 in der Bohrung 26 werden für die Zufuhr des Druckströmungsmittels zu einer Ringdruckkammer 40 in der Bohrung 12 neben den Rillen 14 geöffnet.
Nach den Figuren 1 und 2 sind auf der Montageplatte MP gefräste Schlitze in Abstand von einander angeordnet, die die Durchgänge 41 und 42 bilden. Dabei weist der Schlitz 41 die Mündungen 46 und 46A auf, die mit der Bohrung 12 verbunden sind, wobei der Schlitz 42 die Mündungen 43 und 43A besitzt, die an der Bohrung 12 liegen.
In der in Fig. 1 gezeigten Stellung hat die Spule bereits ihre Auswanderung zum rechten Einsteckteil P durchgeführt und steht bereits mit der Auswanderung nach links zu beginnen. An dieser Stelle ist das linke Ende der Spule 13 angeschlossen, um an der Fläche 19 mit kleinerem Durchmesser vorbei über die danebenliegende Rille 18 hinweg auszustoßen und über eine Ausströmungsöffnung 47 abzuströmen.
Der Durchgang 41 liegt ebenfalls zum Ausströmen an den Mündungen 46L, wobei die Anschlußfläche 16 an dieser Stelle die Mündungen 46 überdeckend schließen.
Nun wird auf die Fläche 17B der Anschlußfläche 17 durch den Durchgang 42 hindurch und an den Mündungen 43 und 43A vorbei ein Druck gelegt, wodurch die Spule mit ihrer Auswanderung nach links beginnt und die Anschlußfläche 19 mit dem Einsteckteil P am linken Ende des Ventilkörpers 11 in Kontakt kommt. Am Ende ihrer Verschiebung gibt das rechte Ende der Xnschlußfläche 17 eine Äusströmungsmündung 48 wieder frei, wodurch der Druck am rechten Ende der Spule 13 vermindert wird und die Mündungen 43 zu diesem Zeitpunkt überdeckend geschlossen sind.
Mit der Verschiebung der Anschlußfläche 16 nach links wird die Mündung 47 überdeckt und durch die Mündungen 46A das linke Ende der Anschlußfläche 16 an dessen Druckfläche 16B mit Druck beaufschlagt, wobei die Spule jetzt mit ihrer Bewegung nach rechts beginnt. Die Fläche 16B der iinschlußfläche 16 wird zu diesem Zeitpunkt mit Druck beaufschlagt, wobei die Mündung 48 jetzt unbedeckt ist und das rechte Ende der Spule 13 und die Rille bei Ausströmungsdruck liegen. Gleichermaßen steht der Durchgang 42 jetzt auch unter Ausströmungsdruck.
Manchmal kann die Spule 13 zufällig eine zentrale Stellung einnehmen, wenn der Vibrator 10 außer Betrieb gesetzt wird, wobei beide Auslaßlöcher oder Ausströmungsöffnungen 47 und 48 überdeckend geschlossen sind. Die Auswanderung der Spule 13 kann jedoch durch eine Anlaßvorrichtung, die im Verteiler 24 eingebaut ist, wieder in Gang gesetzt werden. In den Fällen, wenn die Spule in der Mittelstellung liegt, wird zunächst ein Druck über den Kanal 33 angelegt, wodurch die Spule bei der anfänglichen Luftbeaufschlagung verschoben wird, so daß ein normaler Start möglich ist. Bei dem in der Stellung zum Schließen der Mündungen 39 vorgespannten Teller 29 wird der anfängliche Luftstrom nur durch den Kanal 33 gelassen. Der bei Normalbetrieb gegen den Sitz 31 schliessende Teller 29 weist eine Mündung 35 auf, die mit einem Kanal 34 neben der Druckfläche 17B der Anschlußfläche 17 dann in Verbindung steht, wenn die Spule 13 sich in Mittelstellung befindet. Nunmehr ist der Druck auf beiden Flächen des Tellers 29 gleich und die Feder 38 wird wirksam, um den Teller 29 in die in Fig. 3 gezeigte geschlossene Stellung zu bringen, wobei die Mündungen 39 zur Mittelrille 14 der Spule überdeckend geschlossen werden.
Wenn zuerst das Druckströmungsmittel zugeführt wird und bis der Druck in der Anlaßvorrichtung durch die Wahl der Feder 31 ein bestimmtes Niveau erreicht hat, blockiert der Teller 29 den Kanal 39 und läßt Luft durch den Kanal 33 treten. Bei der in der einen oder anderen Richtung versetzter Spule ist die im Kanal 33 befindliche Luft bedeutungslos. Der Teller 29 wird mit zunehmenden Druck versetzt und die Hin- und Herbewegung beginnt wie normal.
Nur bei zentriertem Kolben gelangt vorübergehend Luft durch den Kanal 33 in das rechte Ende des Körpers und bringt den Kolben aus dem Totpunkt, von wo aus dann eine normale Inbetriebnahme einsetzen kann. Während des Betriebes bleibt der Teller 29 versetzt und die Feder 31 hält ihn in der geöffneten Stellung.
- Patentansprüche -

Claims

Patentansprüche: 1. Vibrator gekennzeichnet durch a) ein Körperelement 11, b) eine Bohrung 12 im Körperelement 11 und ein Spulenglied 13, das in der Bohrung 12 eingesetzt und in ihr verschiebbar angeordnet ist, c) ein Einsteckteil oder Stöpsel P aus schlagkerbfestem Material an jedem Ende der Bohrung, das bzw. der 80 beschaffen ist, daß auf die Hin- und Herbewegung des Spulengliedes Impulse übertragen werden, d) die Zusammensetzung des Spulengliedes aus i) alternierenden Rillen und Anschlußflächen bestehend aus einer Mittelrille (14) und den tnschlußflächen (16, 17), die auf beiden Seiten der Mittelrille liegen und mit engem Sitz in die Bohrung passen, ii) jede inschlußfläche flankierende Rille (18, 21) die an den Seiten der Anschlußfläche (19, 22) liegen, welche einen kleineren Durchmesser haben als die Bohrung und mit dem entsprechenden Einsteckteil in Kontakt treten können, e) eine Einrichtung (24) zum Zuführen eines Druckströmungsmittels an das Körperelement (11), so daß das Spulenglied in der Bohrung seine beidseitige Auswandung durchführen kann, um mit den Einsteckteilen in Kontakt zu kommen, f) eine Quelle eines Druckströmungsmittels, die mit der Mittelrille in Verbindung steht, g) eine Ausströmungsmündung oder Auslaßloch (47, 46i) im Körperelement (11), die bzw. das auf jeder Seite der Quelle angeordnet ist und nach Maßgabe der Auswanderung des Spulengliedes von der entsprechenden Mittelrille flankierenden Anschlußfläche überdeckt oder frei gibt, h) eine Einrichtung zur Veranlassung des Spulengliedes seine Auswanderung auch dann wieder aufzunehmen, wenn es festgefahren ist oder still steht und beide Ausströmungsmündungen vom Spulenglied überdeckt sind, und die i) einen Hilfskanal(33) aufweist, der mit der Quelle (27) verbunden ist und ein Ventil (29) enthält, das in geschlossener Stellung bei normaler Auswanderung des Spulengliedes vorgespannt ist, ii) mit dem Kanal an der Bohrung liegt und eine der Rillen die Mittelrille flankiert, iii) mit dem Ventil (29) in der geöffneten Stellung sowie in einer Stellung vorgespannt ist, durch die die Zufuhr des Druckströmungsmittel zur Mittelrille geschlossen wird und auf die Spule eine Kraft erzeugt wird, so daß die Spule ihre normale jiuswanderung wieder aufnimmt.
2. Vibrator nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch in Abstand angeordnete Durchgänge (41, 42), die selektiv mit der Mittelrille (14) zum suStragen eines Druckes auf die entsprechenden Flächen der getrennten, die Mittelrille flankierenden Anschlußflächen (16A, 17A) verbunden sind.
3. Vibrator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die getrennt angeordneten Durchgänge alternierend an die Druckquelle und an das Auslaßloch angeschlossen sind.
4. Vibrator, gekennzeichnet durch a) ein Xörperelement (11), das mit seinen Enden zwischen stoßflächen eines in Schwingung zu versetzenden Artikels eingezwängt ist, b) eine Bohrung 12 in dem Körperelement und ein Spulenglied (13), das in der Bohrung eingesetst ist und sich in ihr verschieben kann, c) ein Einsteckteil oder Stöpsel P aus schlagkerbfestem Material an jedem Ende der Bohrung, das bzw. der auf die beidseitige Aussanderung des Spulengliedes Impulse übertragen kann, d) die Zusammensetzung des Spulenglied (13) aus i) alternierenden Rillen und Anschlußflächen bestehend aus einer Mittelrille (14) und Anschlußflächen (16, 17), die die Mittelrille flankieren und eng anliegend in die Bohrung passen, ii) jede Anschlußfläche flankierende Rillen (18, 21), die an den Seiten der Anschlußfläche(19, 22) liegen, welche einen kleineren Durohmesserhaben als die Bohrung und mit dem entsprechenden Einsteckteil in Kontakt treten können, e) einen Aufbau (24) zum Auftragen eines unter Druck stehenden Gases an das Körpereleient (11), so daß das Spulenglied in der Bohrung seine beidseitige Auswanderung durchführen kann, um mit den Einsteckteilen in Kontakt zu kommen, f) einen Verteiler (24), der an der Druckquelle angeschlossen ist und einen Kanal (26) zur Mpttelrille des Spulengliedes besitzt, g) eine Ausströmungsmündung (47, 46A) im Eörperelement (11), die auf jeder Seite der Quelle angeordnet ist und nach Maßgabe der Auswanderung des Spulengliedes von der entsprechenden, die Mittelrille flankierenden Anschlußfläche überdeckt oder freigegeben wird, h) eine Einrichtung, das Spulenglied zu veranlassen, seine Auswanderung auch dann wieder aufzunehmen, wenn es festgefahren ist oder still steht und beide Ausströmungsmündungen überdeckt sind, wobei i) ein mit der Qulle (27) einschließlich eines Ventils (29) verbundenen Hilfskanal (33) vorhanden ist und das Ventil (29) in geschlossener Stellung bei normaler Auswanderung des Spulengliedes vorgespannt ist, ii) der Kanal an der Bohrung liegt und eine der Rillen die Mittelrille flankiert, iii) das Ventil (29) in der geöffneten Stellung, sowie in einer Stellung vorgespannt ist, durch die die Zufuhr des Druckströmungsmittels zur Mittelrille geschlossen wird und auf die Spule eine Kraft erzeugt wird, so daß die Spule ihre normale Auswanderung wieder aufnimmt.
5. Vibrator nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der in Schwingungen zu versetzende Artikel ein Montageteil aufweist, das getrennte Durchgänge (41, 42) besitzt, die selektiv mit der Mittelrille (14) verbunden werden1 so daß die entsprechenden Flächen der in Abstand angeordneten Anschlußflächen (16A, 17A), die die Mittelrille flankieren, mit Druck beaufschlagt werden.
6. Vibrator nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchgänge alternierend mit der Druckquelle und dem Auslaßloch verbunden werden.
7. Vibrator nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die in Abstand angeordneten Durchgänge (41, 42) selektiv mit der Mittelrille (14) verbunden werden, so daß die entsprechenden Flächen der in Abstand angeordneten Anschlußflächen (16A, 17A), die die Mittelrille flankieren, mit Druck beaufschlagt werden.
8. Vibrator nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchgänge alternierend mit der Druckquelle und dem Auslaßloch verbunden werden.
9. Vibrator nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Auswanderung der Spule die Einsteckteile in der Bohrung durch den auf sie ausgeübten Aufprall festgezogen werden.