-
Anlage zum Patentgesuch der
-
Klöckner-Humboldt-Deutz Aktiengesellschaft Hydraulischer Schwingungserreger
Die Erfindung bezieht sich auf einen hydraulischen Schwingungserreger, insbesondere
zur Erzeugung hochfrequenter Schwingungen, bestehend aus einer doppeltwirkenden
Eolben-Zylindereinheit, die über Flüssigkeitsleitungen mit einem Steuergerät verbunden
ist.
-
Hydraulische Schwingungserreger werden in der Praxis vor allem zur
Schwingungserregung von Siebzentrifugen, Schubzentrifugen, Aufbereitungsmaschinen
und dgl. eingesetzt.
-
Bei dem bisher bekannten Schwingungserreger obiger Bauart ist am Zylinder
- für die Zuführung von Druckilüssigkeit in den Zylinder und für die Abführung der
verdrängten Plüssigkeit aus dem Zylinder - zu beiden Seiten des Kolbens jeweils
nur eine Flüssigkeitsleitung vorgesehen. Im Betrieb des bekannten Schwingungserregers
wird daher die Flüssigkeit im Zylinder und in den Leitungen im wesentlichen nur
in eine pulsierende, also hin- und hergehende Bewegung versetzt, ohne daß ein nenneswerter
Austausch erfolgt. Hierdurch
entstehen, insbesondere dann, wenn
der am Schwingungserreger angeschlossene Apparat mit hochfrequenter Schwingung angeneben
werden soll, unzulässig hohe Erwärmungen der Druckflüssigkeit und des Zylinders.
Diese unzulässig hohe Erwärmung der flüssigkeit und des Zylinders wird vor allem
durch die Reibung zwischen dem Kolben und dem Zylinder hervorgerufen. In der Praxi.
werden die Schwingungserreger in den meisten Fällen mit öl betrieben, das heißt,
es wird als Druckflüssigkeit öl eingesetzt. Hierdurch wird der Reibungswiderstand
zwischen der Zylinderinnenwandung und dem Kolben zwar vermindert; jedoch wird dieser
geringe Vorteil durch die verhältnismäßig rasche Abnahme des Schmiereffektes wiederum
zunichte gemacht. Darüberhinaus erfolgt im Betrieb dieses bekannten Schwingungserregers
mit zunehmender Betriebsdauer auch eine entsprechende Anreicherung an feinen Verachleißpartikeln
in der Druckflüssigkeit, die nicht nur zu einer Erhöhung des ibriebes am gleitenden
Kolben und Zylinderteil sondern auch zu einer WErmeerhdhung der Druckflüssigkeit
in Zylinder führe.
-
Die rufgabe der Erfindung besteht darin, einen hydraulischen Schwingungserreger,
insbesondere zur Erzeugung hochfrequenter Schwingungen zu schaffen, bei dem in besonderes
einfacher
und wirtschaftlicher Weise die Druckflüssigkeit sowohl
im Zylinder als auch in den Zu- und Ableitungen im Betrieb ständig ausgetauscht
wird. Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß am Zylinder der doppeltwirkenden Kolben
- Zylinder einheit an jeder Seite des Kolbens Je eine Flüssigkeitszuleitung und
eine Flüssigkeitsableitung angeordnet ist.
-
Dadurch daß am Zylinder an Jeder Seite des Kolbens Je eine Flüssigkeitszuleitung
und eine Flüssigkeitsableitung angeordnet ist, wird sehr vorteilhaft im Betrieb
des Schwingungserregers in den Blüssigkeitszu- und Ableitungen ein gerichteter Druckflüssigkeitsstrom
erzeugt, und zwar werden die Blüssigleitssuleitungen ständig mit frischer Flüssigkeit
beschickt, während durch die Flüssigkeitsableitungen die jeweils entsprechenden
Sensen gebrauchter Druckflüssigkeit aus dem Zylinder abgeführt werden. Der Zu- und
Abfluß der Druckflüssigkeit wird hierbei durch das Steuergerät bewerkstelligt, welches
Je nach Stellung des Kolbens die Anschlußleitung mit der Pörderpumpe und der Rückflußleitung
verbindet. Als Steuergeräte können hierfür die an sich bekannten Längsschieber-,
Drehschieber- oder Ventileteuergeräte eingesetst werden.
-
Durch diese erfindungsgemäßen Maßnahmen wird somit ein stEndiger
Austausch
der im Zylinder und in den Leitungen befindlichen Druckflüssigkeit bewirkt und dabei
sowohl die im Betrieb im Zylinder des Schwingungserregers auftretende Wärme als
auch der jeweils aB Zylinder und Kolben anfallende Abrieb aus dem Zylinder durch
die Flüssigkeitsableitungen abgeführt. Darüberhinaus wird bei Verwendung von Öl
als Druckflüssigkeit der Schmiereffekt des Öls weitgehend beibehalten und dadurch
auch der Verschleiß am Kolben und an der Zylinderinnenwandung sehr gering gehalten.
-
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben
sich aus der nachfolgenden Erläuterung der in den Zeichnungen schematisch dargestellten
Ausführungsbeispiele.
-
Es zeigen: Figur 1 einen hydraulischen Schwingungserreger mit in den
Flüssigkeitszu- und Ableitungen angeordneten Rückschlagventilen und Jeweils gemeinsamen
knschlußleitung an das Steuergerät.
-
Bigur 2 einen hydraulischen Schwingungserreger bei dem die Flüssigkeitszu-
und Ableitungen unmittelbar mit dem Steuergerät verbunden sind.
-
Wie Figur 1 zeigt, besteht der hydraulische Schwingungserreger gemäß
der Erfindung aus einem Zylinder 1, Kolben 2 und Kolbenstange 3. Die Kolbenstange
3 ist an eine, in der Zeichnung nicht näher dargestellte Vorrichtung, z.B. Siebzentrifuge,
angeschlossen, die in Schwingungen versetzt werden soll. Am Zylinder 1 dieser doppeltwirkenden
Eolben-Zylindereinheit sind gemäß der Erfindung an beiden Seiten des Kolbens 2 Plüssigkeitszuleitungen
4, 5 sowie Plüssigkeitsableitungen 6 und 7 angeordnet. Sowohl die Flüssigkeitszuleitungen
4 und 5 als auch die Blüssigkeitsableitungen 6, 7 sind mit Rückschlagventilen 8,
9 bzw. 10, 11 versehen. Die jeweils am Zylinder 1 zu beiden Seiten des Kolbens angeordneten
Plüssigkeitszu- bzw. Ableitungen 4, 5 bzw. 6 und 7 münden Jeweils in eine Leitung
12 bzw. 13.
-
Diese Leitungen sind an ein als Längsschieber ausgebildetes Steuergerät
14 angeschlossen. An der diesen Leitungen 12, 13 gegenüberliegenden Seite des Steuergerätes
14 befindet sich eine Druckflüssigkeitszuleitung 15 sowie eine Rückflußleitung 16.
-
Da die jeweiligen Flüssigkeitszuleitungen 4, 5 und die Plüssigkeitsableitungen
6 und 7 in die zum Steuergerät 14 führende Anschlußleitung 12 bzw. 13 münden, herrscht
bei
der Druckflüssigkeitszuführung in der Leitung 4 bzw. 5 derselbe
Druck wie in der Ableitung 6 bzw. 7.Das in der leitung 6 bzw, 7 angeordnete Rückschlagventil
10 bzw. 11 bleibt daher, wenn die Flüssigkeitszuleitung 4 oder 5 mit Druckflüssigkeit
beaufschlagt wird, geschlossen, und es kann keine Druckflüssigkeit aus dem Zylinder
1 über die Jeweilige Leitung 6 oder 7 zurückfließen. Auf diese Weise wird der Flüssigkeitsdruck
im Zylinder 1 stets voll auf den Kolben 2 übertragen.
-
Im Betrieb dieses hydraulischen Schwingungserregers wird mit Hilfe
einer Pumpe (P) die Druckflüssigkeit, beispielsweise Öl, über die Leitung 15, Steuergerät
14, Anschlußleitung 12 in die Leitungen 6 und 4 unter Druck zugeführt.
-
Das Öl gelangt über die Leitung 4 und Rückschlagventil 8 in den Zylinder
1 und drückt den Kolben 2 um die jeweils eingestellte Hublknge im Zylinder 1 nach
links.Die hierbei vom Kolben 2 auf der linken Seite im Zylinder verdrängte Ölmenge
öffnet das in der Leitung 7 angeordnete Rückschlagventil 11 und fließt über die
Leitungen 7, 13, Steuergerät 14 und Rückflußleitung 16 ab, während das Rückachlagventil
9 in der Leitung 5 geschlossen bleibt.
-
Im Anschluß an diesen Hubvorgang wird das Steuergerät 14 nach rechts
verschoben und dadurch die Anschlußleitung 12
mit der Rückflußleitung
16 und die Druckölzuleitung 15 mit der Anschlußleitung 13 verbunden. Nun wird das
Drucköl über die Druckleitung 5 und Ventil 9 in den links vom Kolben 2 befindlichen
Raum des Zylinders 1 eingeführt und der Kolben 2 nach rechts in die Ausgangslage
zurückgeschoben. Die hierbei auf der rechten Seite des Kolbens verdrängte Ölmenge
öffnet das Rückschlagventil 10 und fließt über die Leitungen 6, 12, Steuergerät
14 und Rückflußleitung 16 in einen in der Zeichnung nicht näher dargestellten Ölsammelbehälter
ab. Auf diese Weise wird der Kolben 2 im Zylinder um die jeweils eingestellte Hublänge
hin- und herbewegt und dabei der an der Kolbenstange 3 angeschlossene Apparat, z.B.
die Siebzentrifuge, in entsprechende hochfrequente Schwingungen versetzt.
-
Da bei dieser erfindungsgemäßen Ausbildung des hydraulischen Schwingungserregers
die von Kolben 2 im Zylinder 1 bei Jedem Hub verdrängte Ölmenge über die Leitung
6 bzw. 7 aus dem System ständig abgeführt und frisches Drucköl über die Zuleitung
4 bzw. 5 in den Zylinder eingeführt wird, findet im Betrieb des Schwingungserregers
sowohl im Zylinder 1 als auch in den Zu- und Ableitungen ein ständiger Ölaustausch
statt. Der hydraulische Schwingungserreger
gemäß der Erfindung
wird auf diese Weise nicht nur vor unzulässig hohen Erwärmungen bewahrt, sondern
es wird hierdurch auch sehr vorteilhaft der Verschleiß am Kolben und am Zylinder,
und zwar aufgrund des im wesentlichen gleichbleibenden Ölschmiereffektes sehr gering
gehalten.
-
Desselben erfindungsgemäßen Vorteile, die mit dem in Figur 1 dargestellten
hydraulischen Schwingungserreger erzielt werden, lassen sich auch mit dem in Figur
2 dargestellten Schwingungserreger erzielen, bei dem die am Zylinder 1 angeordneten
Flüssigkeitszuleitungen 17, 18 und Ableitungen 19, 20 unmittelbar mit dem Steuergerät
21 verbunden sind. Das hierbei als BEngsschieber ausgebildete Steuergerät 21 ist
jeweils mit vier Anschlüssen versehen, die im Betrieb dieses Schwingungserregers
durch das Steuergerät 21 mit der Druckflüssigkeitszuleitung 22 und der Rtickflußableitung
23 - entsprechend den im Steuergerät 21 dargestellten Richtungspfeilen - verbunden
werden. Bei dieser in Figur 2 dargestellten Ausführungsform des hydraulischen Schwingungserregers
gemäß der Erfindung können sehr vorteilhaft die Rückschlagventile in den Blüssigkeitszu-und
Ableitungen entfallen, da diese Funktion von dem Steuergerät 21 übernommen wird.
Hierfür kann auch ein Drehschieber- oder Ventilsteuergerät mit Vorteil eingesetzt
werden.
-
PatentansDrUche