DE3689822T2 - Asymmetrically accelerated vibrator for material handling. - Google Patents

Asymmetrically accelerated vibrator for material handling.

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DE3689822T2 DE19863689822 DE3689822T DE3689822T2 DE 3689822 T2 DE3689822 T2 DE 3689822T2 DE 19863689822 DE19863689822 DE 19863689822 DE 3689822 T DE3689822 T DE 3689822T DE 3689822 T2 DE3689822 T2 DE 3689822T2
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B06—GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS IN GENERAL
    • B06B—METHODS OR APPARATUS FOR GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS OF INFRASONIC, SONIC, OR ULTRASONIC FREQUENCY, e.g. FOR PERFORMING MECHANICAL WORK IN GENERAL
    • B06B1/00—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency
    • B06B1/18—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency wherein the vibrator is actuated by pressure fluid
    • B06B1/183—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency wherein the vibrator is actuated by pressure fluid operating with reciprocating masses

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
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Description

1. Gebiet der Erfindung1. Field of the invention

Die Erfindung schafft einen asymmetrisch beschleunigten Vibrator zur Materialförderung gemäß Anspruch 1, der durch komprimierte Luft betätigte Kolben verwendet. Die Erfindung betrifft auch Verfahren zum Umwandeln der Energie komprimierter Luft in eine asymmetrisch beschleunigte Schwingung gemäß den Ansprüchen 13 und 15.The invention provides an asymmetrically accelerated vibrator for material conveying according to claim 1, which uses pistons actuated by compressed air. The invention also relates to methods for converting the energy of compressed air into an asymmetrically accelerated vibration according to claims 13 and 15.

2. Kurze Beschreibung des Hintergrundes der Erfindung einschließlich des Standes der Technik2. Brief description of the background of the invention including the prior art

Die meisten luftbetätigten Werkzeuge mit herkömmlichem Aufbau weisen Federn auf, um die Stellung von Ventilen zu halten, oder Ventile zu aktivieren. Dies führt zum Nachteil, daß diese Federn sich abnutzen oder brechen, was häufige Wartung derartiger Anlagen erfordert.Most conventionally designed air-operated tools use springs to hold valves in position or to activate valves. This has the disadvantage that these springs wear out or break, requiring frequent maintenance of such equipment.

Herkömmliche luftbetätigte Werkzeuge umfassen Schlagwerkzeuge wie Hämmer und andere Vorrichtungen zum Erzeugen einer hin- und hergehenden Bewegung. Derartige hin- und hergehende Bewegungen sind häufig derartig, daß die Vorwärts- und die Rückwärtsbewegung mehr oder weniger symmetrisch ist. Es war erwünscht, über Einheiten zu verfügen, bei denen die Vorwärts- und die Rückwärtsbewegung voneinander in solcher Weise verschieden ist, daß der Unterschied zwischen der Haftreibung und der Gleitreibung dazu verwendet werden kann, Materialien abhängig vom Hubzyklus zu bewegen. Ferner enthielten luftbetriebene Werkzeuge in den meisten Fällen Federn, die ein Wartungsproblem darstellen, da sie Abnutzung und Bruch unterliegen.Conventional air-operated tools include impact tools such as hammers and other devices for producing a reciprocating motion. Such reciprocating motions are often such that the forward and backward motions are more or less symmetrical. It has been desirable to have units in which the forward and backward motions are different from each other in such a way that the difference between the static and sliding friction can be used to move materials depending on the stroke cycle. Furthermore, air-operated tools have in most cases included springs which present a maintenance problem as they are subject to wear and breakage.

Das für Günther Friedrich Klerner erteilte Deutsche Patent DE-C-629 110 lehrt einen gesteuerten Gegenzylinder an einer Schwing- oder Schüttelrutsche. Gemäß dieser Literaturstelle wird ein doppeltwirkender Motor verwendet, bei dem die zwei Steuerungen voneinander unabhängig sind. Die Literaturstelle stellt fest, daß das Einstellen der zwei Arbeitskolben relativ zueinander einfacher ist als in Fällen, bei denen zwei Motoren getrennt voneinander mit der Rutsche verbunden sind.The German patent DE-C-629 110 issued to Günther Friedrich Klerner teaches a controlled counter cylinder on a swinging or shaking chute. According to this reference, a double-acting motor is used in which the two controls are independent of each other. The reference states that adjusting the two working pistons relative to each other is easier than in cases where two motors are connected to the chute separately.

Es scheint, daß die Literaturstelle nicht für eine Steuerung der Relativbeschleunigungen sorgt, wie sie während des Hubs nach links und während des Hubs nach rechts auftreten. Um ein Material mit wesentlichem Transportausmaß zu transportieren, wäre eine starke Beschleunigung in einer Richtung und eine relativ langsamere Beschleunigung in der anderen Richtung erwünscht.It appears that the reference does not provide for control of the relative accelerations that occur during the left stroke and during the right stroke. To transport a material with a significant amount of transport, a strong acceleration in one direction and a relatively slower acceleration in the other direction would be desirable.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNGSUMMARY OF THE INVENTION 1. Zwecke der Erfindung1. Purpose of the invention

Es ist die Aufgabe der Erfindung, einen asymmetrisch beschleunigten Vibrator unter Verwendung luftbetätigter Kolben zum Fördern von Materialien anzugeben.It is the object of the invention to provide an asymmetrically accelerated vibrator using air-operated pistons for conveying materials.

Es ist eine andere Aufgabe der Erfindung, einen luftbetätigten Vibrator anzugeben, der keine Federn verwendet, da Federn Abnutzung und Bruch unterliegen und häufige Wartung einer Anlage erfordern.It is another object of the invention to provide an air-operated vibrator that does not use springs, since springs are subject to wear and breakage and require frequent maintenance of a system.

Diese und andere Aufgaben und Vorteile der Erfindung werden durch die folgende Beschreibung deutlich.These and other objects and advantages of the invention will become apparent from the following description.

2. Kurze Beschreibung der Erfindung2. Brief description of the invention

Die Erfindung schafft einen beschleunigten Vibrator zum Fördern von Materialien, mit einer in einem Gehäuse untergebrachten Zuführung für komprimierte Luft, einem ersten Kolben mit relativ kleinem Durchmesser, der in einer ersten Kammer im Gehäuse angeordnet ist, einer mit der Zuführleitung zur Kammer für den ersten Kolben verbundenen Luftzuführung, einem zweiten Kolben mit größerem Durchmesser, der in einer zweiten Ausnehmung des Gehäuses untergebracht ist und in einer Richtung parallel zu der des ersten Kolbens läuft, einer mechanischen Verbindung zwischen dem ersten und dem zweiten Kolben in solcher Weise, daß sich diese Kolben einheitlich bewegen, einer an der Stirnseite des zweiten Kolbens befestigten Haltestange, die in die zweite Ausnehmung gerichtet ist, einem vor dem zweiten Kolben innerhalb der zweiten Ausnehmung angeordneten Ventilteil, das durch die Stange herausgezogen werden kann, wenn sich der zweite Kolben nach außen bewegt, und das durch den Kopf des zweiten Kolbens nach innen geschoben werden kann, einer mit der Zuführleitung zum Innenbereich vor dem zweiten Kolben verbundenen Luftzuführung, die durch das Ventilteil verschließbar ist, wenn sich der Kolben nach außen bewegt, wobei sich die Zuführleitung öffnet, wenn der Kopf des zweiten Kolbens gegen das Ventilteil drückt, und einer Auslaßleitung für die zweite Ausnehmung.The invention provides an accelerated vibrator for conveying of materials, with a supply for compressed air housed in a housing, a first piston of relatively small diameter which is arranged in a first chamber in the housing, an air supply connected to the supply line to the chamber for the first piston, a second piston of larger diameter which is housed in a second recess of the housing and runs in a direction parallel to that of the first piston, a mechanical connection between the first and the second piston in such a way that these pistons move uniformly, a holding rod fastened to the front side of the second piston and directed into the second recess, a valve part arranged in front of the second piston within the second recess which can be pulled out by the rod when the second piston moves outwards and which can be pushed inwards by the head of the second piston, an air supply connected to the supply line to the interior in front of the second piston which can be closed by the valve part when the piston moves outwards, the supply line opening when the head of the second piston presses against the valve part, and an outlet line for the second recess.

Eine Einrichtung für allmähliche Luftzuführung kann die Zuführungsleitung mit der Ausnehmung für den ersten Kolben in solcher Weise verbinden, daß die Luftmenge, die von der Zuführleitung zum Kolbenbereich strömt anfangs kleiner ist und mit der nach außen gehenden Bewegung des ersten Kolbens zunimmt. Ein Ventil kann der Luftzuführung zugeordnet sein, die die Zuführungsleitung mit der Ausnehmung für den ersten Kolben verbindet, um erhöhtes Ausströmen aus der ersten Ausnehmung zuzulassen, wenn sich der erste Kolben in die Ausnehmung hineinbewegt. Die Auslaßleitung für die zweite Ausnehmung kann ferner innerhalb der Ausnehmung relativ zum Förderleitungseinlaß für die komprimierte Luft angeordnet sein. Ein Feder- und Dämpfglied kann zwischen dem zweiten Kolben und dem Ventilteil vor dem zweiten Kolben angeordnet sein, um die Kraftwirkungen zwischen der Haltestange und dem Ventil abzudämpfen. Das vor dem zweiten Kolben angeordnete Ventilteil kann Öffnungen in solcher Weise aufweisen, daß komprimierte Luft die Ausnehmung vor dem zweiten Kolben auffüllen kann. Ein Lufteinlaßventil kann für den Lufteinlaß in die zweite Ausnehmung angebracht sein, wobei das vor dem zweiten Kolben angeordnete Ventil ein Ventilstellglied ist, das das Lufteinlaßventil öffnen kann, wenn sich das Ventil bis tief in die Ausnehmung hinein bewegt. An der Vorderseite des Zylinders des vor dem zweiten Kolben angeordneten Ventilteils kann eine Abschrägung vorhanden sein, um Eingriff eines Stifts des Lufteinlaßventils zu ermöglichen, wenn sich das Ventilteil in den Kolben bewegt, und es kann ein Abschnitt des Ventilteils mit kleinerem Durchmesser vorhanden sein, der auf die Abschrägung folgt, um das Lufteinlaßventil in geöffneter Stellung zu halten, während das Ventil tief in der zweiten Ausnehmung steht. Eine Bohrung mit kleinem Durchmesser im Gehäuse kann die Entlüftung für die Abluft sein. Ein Steuerkolben kann in der Bohrung mit kleinem Durchmesser gleiten, um die Abluftöffnung der zweiten Ausnehmung einzustellen. Ein Abluftpfad kann dann von der zweiten Ausnehmung zu einem Längsschlitz in der Wand der Bohrung mit kleinem Durchmesser verlaufen, um den Bereich des Endes des Kolbens herum, um es zu ermöglichen, daß der Abluftpfad länger wird, wenn sich der zweite Kolben weiter in die zweite Ausnehmung hineinbewegt. Das Gehäuse kann aus Aluminium bestehen. Der erste Kolben und der zweite Kolben können gegen die jeweilige Ausnehmungswand durch einen O- Ring abgedichtet sein.A gradual air supply device may connect the supply line to the recess for the first piston in such a way that the amount of air flowing from the supply line to the piston region is initially smaller and increases with the outward movement of the first piston. A valve may be associated with the air supply connecting the supply line to the recess for the first piston to allow increased outflow from the first recess as the first piston moves into the recess. The outlet line for the second recess may also be arranged within the recess relative to the A delivery line inlet for the compressed air may be arranged. A spring and damper member may be arranged between the second piston and the valve part in front of the second piston to dampen the force effects between the support rod and the valve. The valve part arranged in front of the second piston may have openings such that compressed air can fill the recess in front of the second piston. An air inlet valve may be arranged for air to be admitted into the second recess, the valve arranged in front of the second piston being a valve actuator which can open the air inlet valve when the valve moves deep into the recess. A chamfer may be provided on the front of the cylinder of the valve part arranged in front of the second piston to enable engagement of a pin of the air inlet valve when the valve part moves into the piston and there may be a smaller diameter section of the valve part following the chamfer to hold the air inlet valve in the open position when the valve is deep in the second recess. A small diameter bore in the housing may be the vent for the exhaust air. A control piston may slide in the small diameter bore to adjust the exhaust opening of the second recess. An exhaust path may then extend from the second recess to a longitudinal slot in the wall of the small diameter bore, around the area of the end of the piston, to allow the exhaust path to become longer as the second piston moves further into the second recess. The housing may be made of aluminum. The first piston and the second piston may be sealed against the respective recess wall by an O-ring.

Es wird auch ein Verfahren zum Umwandeln der Energie komprimierter Luft in eine asymmetrisch beschleunigte Schwingung angegeben, um Materialien zu fördern, bei dem komprimierte Luft in den Einlaß eines Gehäuses eingelassen wird, ein erster Kolben mit einem relativ kleinen Durchmesser in einer ersten Ausnehmung des Gehäuses angeordnet wird, eine Luftzuführleitung zur Ausnehmung für den ersten Kolben angeschlossen wird, eine Haltestange an der Stirnseite eines zweiten Kolbens angebracht wird, in eine zweite Ausnehmung des Gehäuses hineingerichtet, ein Ventilteil vor dem zweiten Kolben innerhalb der zweiten Ausnehmung angeordnet wird, der zweite Kolben mit größerem Durchmesser in der zweiten Ausnehmung des Gehäuses so angeordnet wird, daß er in einer Richtung parallel zu der des ersten Kolbens läuft, eine mechanische Verbindung zwischen dem ersten und dem zweiten Kolben in solcher Weise angebracht wird, daß sich diese Kolben einheitlich bewegen, eine Luftzuführleitung mit dem Innenbereich vor dem zweiten Kolben verbunden wird, die durch das Ventil verschließbar ist, wenn sich der Kolben nach außen bewegt, wobei die Zuführleitung sich öffnet, wenn der Kopf des zweiten Kolbens gegen das Ventilteil drückt, und bei dem eine Auslaßleitung für die zweite Ausnehmung geschaffen wird.A method is also proposed for converting the energy of compressed air into an asymmetrically accelerated oscillation specified for conveying materials, in which compressed air is admitted into the inlet of a housing, a first piston with a relatively small diameter is arranged in a first recess of the housing, an air supply line is connected to the recess for the first piston, a support rod is attached to the face of a second piston, directed into a second recess of the housing, a valve part is arranged in front of the second piston within the second recess, the second piston with a larger diameter is arranged in the second recess of the housing so that it runs in a direction parallel to that of the first piston, a mechanical connection is arranged between the first and the second piston in such a way that these pistons move unitarily, an air supply line is connected to the interior region in front of the second piston, which can be closed by the valve when the piston moves outwards, the supply line opening when the head of the second piston presses against the valve part, and in which an outlet line is provided for the second recess.

Das Ventil für in die zweite Ausnehmung einzugebende komprimierte Luft kann geöffnet werden. Der zweite Kolben kann sich schnell nach außen bewegen. Das Ventil für die in die zweite Ausnehmung eingegebene komprimierte Luft kann geschlossen werden. Es kann ermöglicht werden, daß etwas komprimierte Luft in den Bereich vor dem ersten Kolben eindringt, um die Bewegungsrichtung umzukehren und den ersten Kolben langsam in seine Außenstellung zu bewegen. Der Zyklus kann bis zu einer vollständigen Nachaußenbewegung des ersten Kolbens dadurch fortgesetzt werden, daß erneut das Ventil für die Zufuhr komprimierter Luft in die zweite Ausnehmung geöffnet wird. Das Ventilteil kann so ausgebildet sein, daß es durch die Stange nach außen gezogen wird, wenn sich der zweite Kolben nach außen bewegt, und es kann so ausgebildet werden, daß es vom Kopf des zweiten Kolbens nach innen bewegt wird.The valve for compressed air to be introduced into the second recess may be opened. The second piston may move rapidly outward. The valve for compressed air introduced into the second recess may be closed. Some compressed air may be allowed to enter the area in front of the first piston to reverse the direction of movement and move the first piston slowly to its outward position. The cycle may be continued until the first piston has moved completely outward by again opening the valve for supplying compressed air to the second recess. The valve member may be designed to be pulled outward by the rod as the second piston moves outwards, and it may be designed to be moved inwards by the head of the second piston.

Die Erfindung gibt auch ein Verfahren an, bei dem ein Ventil geöffnet wird, um es zu ermöglichen, daß komprimierte Luft in den Bereich einer zweiten Ausnehmung vor einem zweiten Kolben strömt, der zweite Kolben schnell nach außen bewegt wird und ein erster Kolben mit kleinerem Durchmesser nach innen bewegt wird, welcher Kolben mit kleinerem Durchmesser mechanisch so mit dem zweiten Kolben verbunden ist, daß er sich parallel zu diesem in derselben Richtung bewegt, bei Erreichen eines Grenzpunktes der Einwärtsbewegung des ersten Kolbens das Ventil geschlossen wird, das komprimierte Luft in die zweite Ausnehmung leitet, eine Auslaßleitung anfangs langsam geöffnet wird, um die komprimierte Luft vor dem zweiten Kolben auszulassen, der erste Kolben mit kleinerer Geschwindigkeit, dadurch nach außen getrieben wird, daß komprimierte Luft in die erste Ausnehmung eingespeist wird, und der Zyklus dadurch fortgeführt wird, daß das Ventil geöffnet wird, um erneut den Eintritt komprimierter Luft in den Bereich vor dem zweiten Kolben zu ermöglichen.The invention also provides a method in which a valve is opened to allow compressed air to flow into the area of a second recess in front of a second piston, the second piston is moved rapidly outward and a first piston of smaller diameter is moved inward, the smaller diameter piston is mechanically connected to the second piston so as to move parallel thereto in the same direction, upon reaching a limit point of the inward movement of the first piston, the valve directing compressed air into the second recess is closed, an outlet line is initially opened slowly to discharge the compressed air in front of the second piston, the first piston is driven outward at a lower speed by feeding compressed air into the first recess, and the cycle is continued by opening the valve to again allow compressed air to enter the area in front of the second piston.

Die Menge komprimierter Luft, die vom Einlaß für komprimierte Luft in den Bereich vor dem ersten Kolben strömt, kann allmählich erhöht werden. Die Abluftströmung aus der ersten Ausnehmung kann dadurch erhöht werden, daß ein Ventil in einem Lufteinlaß angeordnet wird, der dicht beim Boden der ersten Ausnehmung angeordnet ist. Die Abluftströmung aus der zweiten Ausnehmung kann mit fortschreitender Einwärtsbewegung des zweiten Kolbens erhöht werden.The amount of compressed air flowing from the compressed air inlet into the area in front of the first piston can be gradually increased. The exhaust air flow from the first recess can be increased by placing a valve in an air inlet located close to the bottom of the first recess. The exhaust air flow from the second recess can be increased as the second piston progresses inward.

Die neuartigen Merkmale, die als charakteristisch für die Erfindung angesehen werden, sind in den beigefügten Ansprüchen dargelegt. Die Erfindung selbst wird jedoch sowohl hinsichtlich ihres Aufbaus als auch ihrer Betriebsweise, zusammen mit zusätzlichen Aufgaben und Vorteilen derselben, am besten durch die folgende Beschreibung spezieller Ausführungsbeispiele verstanden werden, wenn diese in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen gelesen wird.The novel features which are considered characteristic of the invention are set forth in the appended claims. However, the invention itself will be as to their construction and mode of operation, together with additional objects and advantages thereof, may best be understood from the following description of specific embodiments when read in conjunction with the accompanying drawings.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGSHORT DESCRIPTION OF THE DRAWING

In der beigefügten Zeichnung, in der mehrere der verschiedenen möglichen Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt sind, ist folgendes gezeigt:In the accompanying drawing, in which several of the different possible embodiments of the invention are shown, the following is shown:

Fig. 1 ist ein Längsschnitt eines asymmetrisch beschleunigten Vibrators zum Fördern von Materialien;Fig. 1 is a longitudinal section of an asymmetrically accelerated vibrator for conveying materials;

Fig. 2 ist ein Querschnitt eines Beispiels eines Ventils, das statt einer mehrfachen Öffnung an einer Mehrfachluftzuführung verwendet werden kann, um das in Fig. 1 dargestellte Ausführungsbeispiel der Erfindung zu modifizieren;Fig. 2 is a cross-sectional view of an example of a valve that can be used instead of a multiple orifice on a multiple air supply to modify the embodiment of the invention shown in Fig. 1;

Fig. 3 ist eine Draufsicht auf das Ausführungsbeispiel von Fig. 1;Fig. 3 is a plan view of the embodiment of Fig. 1;

Fig. 4 ist ein Zeit/Ort-Diagramm für die Bewegung des asymmetrischen Vibrators;Fig. 4 is a time-position diagram for the motion of the asymmetric vibrator;

Fig. 5 ist ein Längsschnitt eines zweiten Ausführungsbeispiels;Fig. 5 is a longitudinal section of a second embodiment;

Fig. 6 ist eine detaillierte Darstellung des Luftauslasses des Ausführungsbeispiels von Fig. 5.Fig. 6 is a detailed illustration of the air outlet of the embodiment of Fig. 5.

BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG UND BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSBEISPIELEDESCRIPTION OF THE INVENTION AND PREFERRED EMBODIMENTS

Es wird auf Fig. 1 Bezug genommen, in der ein Gehäuse 10 dargestellt ist, das verschiedene Ausnehmungen und Leitungen für die Strömung komprimierter Luft und die Bewegung zweier Kolben enthält. Das Gehäuse besteht vorzugsweise aus einem stabilen Material, das die Bewegung von Kolben zuläßt. Zu geeigneten Materialien gehören solche, wie sie allgemein für den Aufbau von Automobilmotoren verwendet werden. Insbesondere ist Gußeisen ein bevorzugtes Material. Zu Materialien, die ebenfalls geeignet sein können, gehören Aluminium und Kunststoff. Eine Verbindung 12 ist vorhanden, um komprimierte Luft in die verschiedenen Gehäuseteile dieser Vorrichtung zu leiten. Der Block weist zwei Ausnehmungen auf, die für zwei Kolben ausgebildet sind, wobei die Kolben in paralleler Richtung laufen. Der erste Kolben 14 läuft innerhalb einer Bohrung 16 im Gehäuse mit relativ kleinerem Durchmesser. Der zweite Kolben 18 läuft in einer Bohrung 20 im Gehäuse mit etwas größerem Durchmesser. Der erste Kolben weist eine Nut für einen O-Ring auf, die den Umfang des Kolbens umgibt, um für eine Dichtung gegen das Auslecken von Luft zu sorgen. Mehrere Zuführungen für komprimierte Luft sind von der Luftleitung her an die erste Bohrung 16 angeschlossen. Fig. 1 zeigt drei solche Zuführungen 22, 24 und 26. Der Durchmesser der Zuführung 22 ist kleiner als derjenige der Zuführung 24, und dieser wiederum ist kleiner als der Durchmesser der Zuführung 26. Die Zuführung 22 ist relativ dicht am Boden der Bohrung 16 angeordnet. Vorzugsweise sind die Zuführungen ungefähr mit gleichen Abständen voneinander angeordnet. Der Durchmesser der ersten Zuführung 22 kann ungefähr 0,5 bis 2 mm betragen, und er ist vorzugsweise ungefähr 1 mm. Der Durchmesser der zweiten Zuführung 24 kann von ungefähr 1 bis 2 mm betragen und ist vorzugsweise ungefähr 1,6 mm, und der Durchmesser der dritten Zuführung 26 kann von etwa 2 bis 4 mm betragen und ist vorzugsweise ungefähr 3,2 mm. Diese Anordnung der Zuführungen gewährleistet, daß sich der Kolben beschleunigt, wenn er sich weiter nach außen bewegt.Referring to Figure 1, there is shown a housing 10 containing various recesses and conduits for the flow of compressed air and the movement of two pistons. The housing is preferably made of a strong material that allows the movement of pistons. Suitable materials include those commonly used in the construction of automobile engines. In particular, cast iron is a preferred material. Materials that may also be suitable include aluminum and plastic. A connection 12 is provided for directing compressed air into the various housing parts of this device. The block has two recesses designed for two pistons, the pistons running in a parallel direction. The first piston 14 runs within a relatively smaller diameter bore 16 in the housing. The second piston 18 runs within a slightly larger diameter bore 20 in the housing. The first piston has an O-ring groove surrounding the circumference of the piston to provide a seal against air leakage. A plurality of compressed air supplies are connected from the air line to the first bore 16. Fig. 1 shows three such supplies 22, 24 and 26. The diameter of supply 22 is smaller than that of supply 24, which in turn is smaller than the diameter of supply 26. Supply 22 is located relatively close to the bottom of bore 16. Preferably, the supplies are approximately equally spaced from one another. The diameter of first supply 22 may be approximately 0.5 to 2 mm, and is preferably approximately 1 mm. The diameter of the second feed 24 may be from about 1 to 2 mm, and is preferably about 1.6 mm, and the diameter of the third feed 26 may be from about 2 to 4 mm, and is preferably about 3.2 mm. This arrangement of the feeds ensures that the piston accelerates as it moves further outward.

Es ist auch ein zweiter Kolben 18 vorhanden, der einen größeren Durchmesser als der erste Kolben 14 aufweist, und dieser Kolben bewegt sich in der Bohrung 20 des Gehäuses. Ein O-Ring 28 ist vorhanden, um das Volumen in der Bohrung durch Druck gegen den zweiten Kolben abzudichten. Der zweite Kolben ist mit einer Stange 32 versehen, die an seinem Vorderbestandteil angebracht ist und sich weiter in die Bohrung hinein erstreckt. Aufgrund der vorstehenden Stange 32 und des Aufbaus des Kolbens 18 liegt die Zuführleitung 30, die das Bohrungsloch mit der Zuführung 12 für komprimierte Luft verbindet, immer außerhalb des Bereichs, der durch die Bewegung des zweiten Kolbens abgedeckt wird. Dies kann z. B. dadurch erreicht werden, daß der Mittelteil des Kolbens 18 weiter in das Bohrungsloch vorspringt als der Außenring des Kolbenzylinders. Die Stange 32 ist an ihrem Kopf 34 mit einem Ventil 36 versehen, das um die Stange 32 herum angeordnet ist und entlang der Stange gleiten kann. Der Zweck des Ventils 36 ist es, die Zuführöffnung 30 zu öffnen und die Auslaßöffnung 38 zu schließen und umgekehrt. Durchführungen 40 sind in solcher Weise angeordnet, daß die Volumina in der Bohrung 20 zu den beiden Seiten des Ventils 36 über das Ventil 36 miteinander in Verbindung stehen. Das Ventil 36 ist auf solche Weise aufgebaut, daß entweder die Zuführleitung 30 oder der Auslaß 38 verschlossen oder offen ist, und wenn die eine offen ist, ist die andere geschlossen. Die Zuführleitung 30 ist von relativ großem Durchmesser. Die Auslaßleitung 38 ist mit einem Auslaß 42 verbunden.There is also a second piston 18 which has a larger diameter than the first piston 14 and this piston moves in the bore 20 of the housing. An O-ring 28 is provided to seal the volume in the bore by pressure against the second piston. The second piston is provided with a rod 32 which is attached to its front part and extends further into the bore. Due to the protruding rod 32 and the construction of the piston 18, the supply line 30 which connects the bore hole to the compressed air supply 12 is always outside the area covered by the movement of the second piston. This can be achieved, for example, by having the central part of the piston 18 project further into the bore hole than the outer ring of the piston cylinder. The rod 32 is provided at its head 34 with a valve 36 which is arranged around the rod 32 and can slide along the rod. The purpose of the valve 36 is to open the feed opening 30 and close the outlet opening 38 and vice versa. Passages 40 are arranged in such a way that the volumes in the bore 20 on the two sides of the valve 36 communicate with each other via the valve 36. The valve 36 is constructed in such a way that either the feed line 30 or the outlet 38 is closed or open, and when one is open the other is closed. The feed line 30 is of relatively large diameter. The outlet line 38 is connected to an outlet 42.

Der zweite Kolben 18 ist durch eine Schraube 46 an einem Halter 44 befestigt. Der erste Kolben 14 ist mit einer Schraube 50 an einem Halter 48 befestigt. Die zwei Halter ihrerseits sind über eine Platte 52 miteinander verbunden, die mit dem ersten Halter 44 und dem zweiten Halter 48 verschraubt ist. Dieser Aufbau gewährleistet einheitliche Bewegung, d. h., daß jeder Bewegung des ersten Kolbens praktisch genau dieselbe Bewegung des zweiten Kolbens entspricht.The second piston 18 is attached to a holder 44 by a screw 46. The first piston 14 is attached to a holder 48 by a screw 50. The two holders are in turn connected to each other by a plate 52 which is screwed to the first holder 44 and the second holder 48. This design ensures uniform movement, ie every movement of the first piston corresponds practically exactly to the same movement of the second piston.

Der Aufbau der Mehrfachluftzuführung der ersten Bohrung 16 kann dadurch modifiziert werden, daß ein Ventil statt einer Mehrfachöffnung verwendet wird. Als ein Beispiel für einen solchen Aufbau zeigt Fig. 2 ein kleines Ventil, das für verschiedene Strömungsgeschwindigkeiten in verschiedenen Richtungen sorgt. Wenn der volle Luftdruck versucht in die zweite Bohrung einzudringen, wird das Ventil 60 in die Bohrung 62 hineinbewegt und verschließt die Öffnung 66 im wesentlichen. Die Luftströmung ist in dieser Situation durch den kleinen Durchmesser der Bohrung 68 begrenzt. In dieser Situation wird der Kolben in solcher Weise nach außen bewegt, daß das Luftvolumen in der Bohrung 16 zunimmt. Im Fall des entgegengesetzten Hubs ist der Luftdruck im Volumen 16 in der ersten Bohrung größer, und dieser drückt das Ventil 60 von der Öffnung 66 weg und erlaubt in dieser Situation einen schnelleren Durchfluß der Luft.The multiple air supply design of the first bore 16 can be modified by using a valve instead of a multiple orifice. As an example of such a design, Fig. 2 shows a small valve that provides different flow rates in different directions. When full air pressure attempts to enter the second bore, the valve 60 is moved into the bore 62 and essentially closes the orifice 66. The air flow in this situation is limited by the small diameter of the bore 68. In this situation, the piston is moved outward in such a way that the volume of air in the bore 16 increases. In the case of the opposite stroke, the air pressure in the volume 16 in the first bore is greater and this pushes the valve 60 away from the orifice 66 and in this situation allows a faster flow of air.

Die Betriebsweise des asymmetrisch beschleunigten Vibrators für Materialförderung ist die folgende: der zweite Kolben ist größer als der erste Kolben. Die in den zweiten Kolben öffnende Einlaßöffnung ist von solcher Abmessung, daß der zweite Kolben bei Öffnen des Kanals 30 sehr schnell bewegt wird. Am Ende des Auswärtshubs des zweiten Kolbens wird die Öffnung 30 verschlossen, die Luft wird abgeschnitten und die Auslaßöffnung 38 wird geöffnet. Da die zweite Bohrung ein größeres Luftvolumen und eine kleinere Auslaßöffnung aufweist, bewirkt dies, daß der Kolben augenblicklich zu einem Halt oder einer Verzögerung kommt.The operation of the asymmetrically accelerated vibrator for material conveying is as follows: the second piston is larger than the first piston. The inlet opening into the second piston is of such dimensions that when the channel 30 is opened, the second piston is moved very quickly. At the end of the outward stroke of the second piston, the opening 30 is closed, the air is cut off and the outlet opening 38 is opened. Since the second bore has a larger air volume and a smaller outlet opening, this causes the piston to come to an instantaneous stop or deceleration.

Wenn einmal genug Luft durch den Auslaß 38 ausgegeben ist, überwiegt der auf den ersten Kolben ausgeübte Luftdruck und die Bewegungsrichtung kehrt sich um. Der erste Kolben beginnt sich langsam zu bewegen, zunächst aufgrund des Aufbaus der Luftzuführung, und dann nimmt er an Geschwindigkeit auf, wenn die zweite und dritte Luftzuführleitung geöffnet werden. Dieser Zyklus dauert an, bis der zweite Kolben gegen das Ventil 36 drückt und das Ventil in solcher Weise nach innen bewegt, daß sich die Öffnung 30 öffnet und das Auslaßventil 38 schließt. In diesem Augenblick bewirkt der sich in der zweiten Bohrung aufbauende größere Druck einen Halt des Vibrators und ein Umkehren seiner Bewegung, da die auf den größeren Kolben 18 ausgeübte Kraft größer ist als die auf den Kolben 14 mit kleinerem Durchmesser ausgeübte Kraft.Once enough air has been released through the outlet 38, the air pressure exerted on the first piston becomes dominant and the direction of movement is reversed. The first piston begins to move slowly, initially due to the build-up of the air supply, and then it picks up speed as the second and third air supply lines are opened. This cycle continues until the second piston presses against the valve 36 and moves the valve inward in such a way that the orifice 30 opens and the outlet valve 38 closes. At this moment the greater pressure building up in the second bore causes the vibrator to stop and reverse its movement since the force exerted on the larger piston 18 is greater than the force exerted on the smaller diameter piston 14.

Die Kombination des größeren Kolbens 18 mit dem Ventil 36 führt zur Hin- und Hergehbewegung der zwei Kolben. Die Umkehr der Hin- und Hergehbewegung im Fall, wenn sich die große Zuführung 30 öffnet, ist wegen des großen Bohrungsdurchmessers der Zuführung 30 sehr schnell. Die Umkehrbewegung im Fall, wenn das kleinere Volumen vollständig mit Luft gefüllt wird, ist viel langsamer, da die Auslaßöffnung 38 relativ klein ist und das mit komprimierter Luft gefüllte Volumen relativ groß ist, so daß das große Volumen komprimierter Luft vor dem zweiten Kolben 18 der Rückwärtsbewegung des zweiten Kolbens entgegensteht, der anfangs nur über die kleine Leitung 22 mit komprimierter Luft versorgt wird.The combination of the larger piston 18 with the valve 36 results in the reciprocating movement of the two pistons. The reversal of the reciprocating movement in the case when the large supply 30 opens is very fast because of the large bore diameter of the supply 30. The reversal movement in the case when the smaller volume is completely filled with air is much slower because the outlet opening 38 is relatively small and the volume filled with compressed air is relatively large, so that the large volume of compressed air in front of the second piston 18 opposes the backward movement of the second piston, which is initially only supplied with compressed air via the small line 22.

Die Kombination dieses asymmetrisch beschleunigten Vibrators mit einer Transportrutsche oder einer Transportfläche führt zum Transport von Materialien in einer Richtung. Die schnelle Bewegung des zweiten Kolbens 18 aufgrund der großen Öffnung zum Zuführen von Luft, kombiniert mit der Verzögerung, d. h. der langsamen Beschleunigung der Kolben für eine gewisse Zeitspanne, führt zu einem Transport von Materialien wie z. B. Schrauben. Die schnelle Bewegung beschleunigt das Material auf eine relativ hohe Geschwindigkeit, und die Verzögerung oder das Anhalten des Kolbens führt zu einer Fortsetzung der Bewegung der Teilchen durch Gleiten, was zu einer Verschiebung des Orts des Materials relativ zum Ort der mit der Platte 52 verbundenen Unterlage führt. Wenn der kleine Kolben 14 sich nach außen bewegt und sich seine Bohrung füllt, tritt anfangs aufgrund der Verzögerung eine relativ langsame Bewegung ein, die dann jedoch zunimmt und erneut durch Öffnen der Zuführung 30 mit großer Öffnung umgekehrt wird, wenn das Ventil ausreichend weit durch den zweiten Kolben verschoben ist, so daß Luft einströmen kann.The combination of this asymmetrically accelerated vibrator with a transport chute or a transport surface results in the transport of materials in one direction. The rapid movement of the second piston 18 due to the large opening for supplying air, combined with the deceleration, ie the slow acceleration of the pistons for a certain period of time, results in a transport of materials such as screws. The rapid movement accelerates the material to a relatively high speed and the deceleration or stopping of the piston causes the particles to continue to move by sliding, causing a displacement of the location of the material relative to the location of the support connected to the plate 52. As the small piston 14 moves outward and its bore fills, there is initially a relatively slow motion due to the deceleration, but this then increases and is again reversed by opening the large orifice feeder 30 when the valve is displaced sufficiently by the second piston to allow air to enter.

Dieser asymmetrisch beschleunigte Vibrator kann verwendet werden, wenn er an Transportunterlagen zum Transportierei von Material wie Schrauben befestigt ist. Die schnelle Bewegung des zweiten Kolbens gefolgt von der Verzögerung führt zu einer Fortsetzung der Bewegung des Materials auf der Unterlage während der Verzögerungszeit. Dann läuft die Unterlage in der entgegengesetzten Richtung, wobei sie Material mit sich nimmt. Während dieses Zyklus' passiert nichts betreffend den Ort des Materials auf der Unterlage. Nachdem die Rückkehrbewegung beendet ist, tritt eine neue Vorwärtsbewegung auf, begleitet damit, daß dem Material eine hohe Geschwindigkeit verliehen wird, gefolgt von einer anderen Verzögerungszeit, während der sich das Material um einen neuen Wert bewegt.This asymmetrically accelerated vibrator can be used when attached to transport supports for transporting material such as screws. The rapid movement of the second piston followed by the deceleration results in a continuation of the movement of the material on the support during the deceleration time. Then the support runs in the opposite direction, taking material with it. During this cycle nothing happens regarding the location of the material on the support. After the return movement is completed, a new forward movement occurs accompanied by imparting a high speed to the material, followed by another deceleration time during which the material moves a new value.

Dieser asymmetrisch beschleunigte Vibrator erlaubt das Beseitigen von Teilen und Material aus Bereichen, auf die nicht zugegriffen werden kann, oder die nur unbequem durch andere Einrichtungen erreichbar sind, wie unter einer Maschine oder einer Stanzpresse. Darüber hinaus erfordert dieser asymmetrisch beschleunigte Vibrator keinerlei elektrische Anschlüsse, da er durch komprimierte Luft betätigt wird. Dies erlaubt die Anwendung dieses Vibrators in Bereichen, in denen elektrische Ströme und Spannungen vermieden werden müssen. Wenn eine Platte an einem Vibrator angebracht wird, können mehrere Platten darauffolgen, und dies kann zu einer Aufwärtsbewegung des auf den Platten angeordneten Materials führen. Wenn aus der zweiten Bohrung genug Luft ausgegeben wurde, übernimmt die Rückkehrseite das Geschehen, da die kleine Öffnung vor dem ersten Kolben dafür sorgt, daß sich dieser zunächst langsam bewegt und dann schneller wird, wenn die zweite und dritte Öffnung geöffnet werden.This asymmetrically accelerated vibrator allows the removal of parts and material from areas that are inaccessible or inconveniently accessible by other equipment, such as under a machine or a punch press. In addition, this asymmetrically accelerated vibrator does not require any electrical connections as it is operated by compressed air. This allows the use of this vibrator in areas where electrical currents and voltages must be avoided. When a plate is attached to a vibrator, several plates can follow it and this can cause an upward movement of the material placed on the plates. When enough air has been released from the second hole, the return side takes over, as the small opening in front of the first piston causes it to move slowly at first and then speed up as the second and third openings are opened.

Bei großen Einheiten kann ein kleines Ventil, wie es in Fig. 2 dargestellt ist, in der ersten Öffnung auf der Rückführseite der ersten Bohrung angebracht werden. Dieses Ventil erlaubt es, daß die Luft in der Zeitspanne eines Vorwärtshubs schneller rückgeführt werden kann. Eine kleine Öffnung im Ventil steuert den Fluß einströmender Luft wenn der Rückwärtshub einmal läuft.In large units, a small valve as shown in Fig. 2 can be fitted in the first port on the return side of the first bore. This valve allows the air to be returned more quickly in the time period of a forward stroke. A small opening in the valve controls the flow of incoming air once the return stroke is underway.

Die in Fig. 3 eingetragenen Ziffern bezeichnen dieselben Teile wie in Fig. 1. Fig. 4 zeigt ein Zeit/Ort-Diagramm für den Vibrator. Die Zeit ist auf der Abszisse aufgetragen, und der Ort ist auf der Ordinate aufgetragen. Es ist erkennbar, daß die Geschwindigkeit in einer ersten Richtung 91 sehr groß ist, in der der große Kolben direkt durch die komprimierte Luft angetrieben wird, und kleiner in der anderen Richtung 93 ist. Bei 92 ist erkennbar, daß die Geschwindigkeit langsam parabelförmig ansteigt, was anzeigt, daß die Beschleunigung in etwa konstant ist und kein Anfangsstoß auftritt, was zu einem Rutschen des auf dem Vibrator angeordneten Materials führen würde. Die große Beschleunigung, die am anderen Umkehrpunkt auftritt, ist derart, daß das meiste Material zu rutschen beginnt, da die Beschleunigung größer als die Haftreibung ist. Wenn die Haftreibung überwunden ist, rutscht das Material weiter, da in den meisten Fällen Gleitreibung kleiner als die Haftreibung ist. Daher rutschen während des schnellen Hubs 31 viele Materialien auf der erfindungsgemäßen Vibratorunterlage, und sie werden mit dem langsamen Hub 93 mitgenommen, da die Beschleunigung wegen der Verzögerung nicht groß genug ist, um die Haftreibung zu überwinden. Die mittlere Geschwindigkeit für die schnelle Bewegung kann etwa das drei- bis fünffache der mittleren Geschwindigkeit im langsamen Bewegungszyklus sein.The numbers entered in Fig. 3 indicate the same parts as in Fig. 1. Fig. 4 shows a time/location diagram for the vibrator. Time is plotted on the abscissa and location is plotted on the ordinate. It can be seen that the velocity is very high in a first direction 91, in which the large piston is driven directly by the compressed air, and smaller in the other direction 93. At 92 it can be seen that the velocity increases slowly in a parabolic manner, indicating that the acceleration is approximately constant and no initial shock occurs which would cause the material placed on the vibrator to slip. The large acceleration which occurs at the other turning point is such that most of the material begins to slip, since the acceleration is greater than the static friction. When the static friction is overcome, the material continues to slip, since in most cases sliding friction is smaller than the static friction. Therefore, during the fast stroke 31, many materials slip on the vibrator base according to the invention and are carried along with the slow stroke 93, since the acceleration due to the deceleration is not large enough to overcome the static friction. The average speed for the fast movement can be about three to five times the average speed in the slow movement cycle.

Fig. 5 ist eine Darstellung eines bevorzugten Ausführungsbeispieles. Hier wird der Lufteinlaß für die Ausnehmungskammer mit großem Durchmesser durch ein Ventil 102 eingestellt, das mit einer Leitung verbunden ist, die zur Lufteinlaßöffnung 112 verläuft. Das Ventil 102 öffnet sich, wenn das Ventilteil 136 durch die komprimierte Luft tiefer in die Ausnehmungskammer geschoben wird. Der Auslaßzylinder des Ventilteils weist an seiner äußeren, vorderen Seite eine Abschrägung auf, um richtig in das Ventil 102 einzugreifen, und der Abschrägung folgt ein Zylinderabschnitt mit einem Durchmesser, der kleiner ist als der Innendurchmesser der Ausnehmungskammer, damit das Ventil 102 in offener Stellung gehalten werden kann. Der Auslaß ist über eine Öffnung 130 in der Wand der Ausnehmungskammer vorhanden und dann außen herum nach unten in einen Schlitz 135 in der Fußstütze des Vibrators geführt. Ein in der Richtung der Schwingungsbewegung verlängerter Schlitz verläuft an der Außenseite einer Bohrung 123, in der sich ein mit den schwingenden Teilen verbundener Kolben 125 bewegt, um die Strömung der Abluft einzustellen. Je weiter der Kolben 125 bei der Grenzstellung der direkten Bewegung des ersten Kolbens liegt, desto kleiner ist der Strömungswiderstand, der durch die von der Ausnehmungskammer mit größerem Durchmesser herkommenden Abluft ausgeübt wird. Die genauere Steuerung des Strömungsmusters der komprimierten Luft in die größere Ausnehmung und aus dieser beseitigt im wesentlichen das Erfordernis, das Strömungsmuster in die kleinere Ausnehmung speziell zu steuern. Die Stange 132 kann an ihrem Ende auch mit elastischen, federnden, dämpfenden Teilen versehen sein, entsprechend den elastischen, federnden, dämpfenden Teilen 33 beim Ausführungsbeispiel von Fig. 1, um den Aufschlag zu dämpfen. In Fig. 6 dargestellte Teile entsprechen im wesentlichen denen von Fig. 1 und nur einige der Änderungen wurden neu numeriert.Fig. 5 is an illustration of a preferred embodiment. Here, the air inlet for the large diameter recess chamber is controlled by a valve 102 which is connected to a line which runs to the air inlet opening 112. The valve 102 opens as the valve member 136 is pushed deeper into the recess chamber by the compressed air. The outlet cylinder of the valve member has a bevel on its outer, front side to properly engage the valve 102 and the bevel is followed by a cylinder section with a diameter smaller than the inner diameter of the recess chamber to allow the valve 102 to be held in the open position. The outlet is provided via an opening 130 in the wall of the recess chamber and then leads around the outside down into a slot 135 in the footrest of the vibrator. A slot elongated in the direction of the oscillating motion extends on the outside of a bore 123 in which a piston 125 connected to the oscillating members moves to adjust the flow of exhaust air. The further the piston 125 is from the limit position of direct movement of the first piston, the less flow resistance is exerted by the exhaust air coming from the larger diameter recess chamber. The more precise control of the flow pattern of the compressed air into and out of the larger recess essentially eliminates the need to to specifically control the flow pattern into the smaller recess. The rod 132 may also be provided at its end with elastic, springy, damping parts, corresponding to the elastic, springy, damping parts 33 in the embodiment of Fig. 1, in order to dampen the impact. Parts shown in Fig. 6 correspond essentially to those of Fig. 1 and only some of the changes have been renumbered.

Fig. 6 veranschaulicht die Auslaßleitung aus der Aussparungskammer mit größerem Durchmesser. Die Öffnung 130 ist über eine Leitung mit einem Schlitz 135 im Fuß 133 des Vibrators verbunden. Dieser Schlitz steht mit einem Längsschlitz in der Wand einer Bohrung 123 in Verbindung, und der Widerstand im Strömungspfad für die Abluft wird durch die Position des kleinen Kolbens 125 gesteuert. Der Schlitz 137 kann eine Breite von ungefähr 0,2 bis 0,5 mm aufweisen, und er wurde mit 0,0375 cm (0,015 Zoll) parallel zum Auslaßrohr bearbeitet, wobei der kleine Kolben 125 die Strömung steuerte. Die Stellung des Kolbenendes wird so eingestellt, daß anfangs nur eine sehr kleine Luftmenge ausströmen kann. Zu diesem Zeitpunkt ist die Umkehrbeschleunigung der Schwingungsteile klein, d. h., daß Verzögerung auftritt. Wenn sich der kleine Kolben 125 aus der Bohrung zurückbewegt, legt er das meiste der Schlitzöffnung frei und erlaubt es, daß Luft schneller aus strömt und die Geschwindigkeit der schwingenden Teile erhöht. Die kleine Beschleunigung und die allmähliche Geschwindigkeitszunahme sind dazu erforderlich, um z. B. dafür zu sorgen, daß sich Material zusammen mit einer Platte bewegt.Fig. 6 illustrates the outlet duct from the larger diameter recess chamber. The opening 130 is connected by a duct to a slot 135 in the base 133 of the vibrator. This slot communicates with a longitudinal slot in the wall of a bore 123 and the resistance in the flow path for the exhaust air is controlled by the position of the small piston 125. The slot 137 may have a width of about 0.2 to 0.5 mm and was machined to be 0.0375 cm (0.015 inches) parallel to the outlet tube with the small piston 125 controlling the flow. The position of the piston end is adjusted so that only a very small amount of air can initially escape. At this time the reverse acceleration of the vibrating parts is small, i.e. deceleration occurs. As the small piston 125 moves back out of the bore, it exposes most of the slot opening and allows air to flow out more quickly and increase the speed of the vibrating parts. The small acceleration and gradual increase in speed are necessary to cause material to move along with a plate, for example.

Es ist ein besonderer Vorteil dieses Aufbaus, daß das Werkzeug keinerlei Federn in den Öffnungen zum Halten der Stellung oder zum Betätigen bestimmter Ventile benötigt. Das Fehlen von Federn erhöht die Lebensdauer und verringert die Wartungsanforderungen für ein solches Werkzeug. Wenn die andere Seite eines Ventils dazu verwendet wird, die Luft am Boden der Bohrung abzusperren, wirkt dies als Abfederung am Ende jedes Hubs des zweiten Kolbens.A particular advantage of this design is that the tool does not require any springs in the openings to hold the position or to operate certain valves. The absence of springs increases the service life and reduces Maintenance requirements for such a tool. If the other side of a valve is used to shut off the air at the bottom of the bore, it acts as a cushion at the end of each stroke of the second piston.

Vorzugsweise läuft der asymmetrisch beschleunigte Vibrator mit etwa 300 bis 550 Hüben pro Minute. Die Einlaßöffnung kann größer ausgebildet werden, wenn eine höhere Geschwindigkeit erwünscht ist, jedoch erfordert dies ein höheres Luftvolumen. Ein weiterer Vorteil dieses Aufbaus ist, daß nur ein Druckwert oder komprimierte Luft erforderlich ist. Die Führung des Kolbens muß ziemlich perfekt sein, und sie sollte eine Toleranz von etwa 120 Mikrometern aufweisen. Die Lager bestehen aus Teflon. Im Fall größerer Einheiten können Kugellager verwendet werden.Preferably, the asymmetrically accelerated vibrator runs at about 300 to 550 strokes per minute. The inlet port can be made larger if a higher speed is desired, but this requires a higher volume of air. Another advantage of this design is that only one pressure value or compressed air is required. The guidance of the piston must be quite perfect and should have a tolerance of about 120 microns. The bearings are made of Teflon. In the case of larger units, ball bearings can be used.

Der Relativdurchmesser des kleineren Kolbens zum größeren Kolben kann von ungefähr 1 bis 1,25 bis ungefähr 1 bis 2 sein. Die Einlaßöffnung kann von 2 bis 5 mm sein und hat vorzugsweise 3,6 mm. Die Auslaßöffnung kann von 2 bis 5 mm sein und hat vorzugsweise ungefähr 3,2 mm. Es ist bevorzugt, daß die Auslaßöffnung der zweiten Bohrung einen etwas kleineren Durchmesser als die Einlaßöffnung derselben Bohrung hat.The relative diameter of the smaller piston to the larger piston may be from about 1 to 1.25 to about 1 to 2. The inlet opening may be from 2 to 5 mm and is preferably 3.6 mm. The outlet opening may be from 2 to 5 mm and is preferably about 3.2 mm. It is preferred that the outlet opening of the second bore has a slightly smaller diameter than the inlet opening of the same bore.

Es ist erkennbar, daß jedes der oben beschriebenen Elemente oder zwei oder mehr derselben zusammen auch nützliche Anwendung bei anderen Ablaufarten finden können, die sich von den obigen unterscheiden.It will be appreciated that any of the elements described above, or two or more of them together, may also find useful application in other types of operations different from those described above.

Während die Erfindung veranschaulicht und beschrieben wurde, wie sie in Zusammenhang mit einem asymmetrisch beschleunigten Vibrator zur Materialförderung realisiert wurde, besteht keine Absicht für eine Beschränkung auf die dargestellten Einzelheiten, da verschiedene Modifizierungen und baumäßige Änderungen vorgenommen werden können ohne in irgendeiner Weise vom Schutzbereich der Ansprüche abzuweichen.While the invention has been illustrated and described as it was embodied in connection with an asymmetrically accelerated vibrator for conveying material, there is no intention to limit the invention to the details shown, since various modifications and structural Changes may be made without departing in any way from the scope of the claims.

Claims (15)

1. Asymmetrisch beschleunigter Vibrator zur Materialförderung, mit:1. Asymmetrically accelerated vibrator for material conveying, with: - einem Gehäuse (10);- a housing (10); - einer im Gehäuse (10) untergebrachten Zuführung (12) für komprimierte Luft;- a supply (12) for compressed air housed in the housing (10); - einem ersten Kolben (14) mit einem relativ kleinen Durchmesser, der in einer ersten Kammer (16) des Gehäuses (10) angeordnet ist;- a first piston (14) with a relatively small diameter, which is arranged in a first chamber (16) of the housing (10); - einer mit der Zuführungsleitung (12) zur Kammer (16) über den ersten Kolben (14) verbundenen Luftzuführung (12);- an air supply (12) connected to the supply line (12) to the chamber (16) via the first piston (14); - einem zweiten Kolben (18) mit größerem Durchmesser, der in einer zweiten Ausnehmung (20) des Gehäuses (10) angeordnet ist und in einer Richtung parallel zum ersten Kolben (14) läuft;- a second piston (18) of larger diameter, which is arranged in a second recess (20) of the housing (10) and runs in a direction parallel to the first piston (14); - einer mechanischen Verbindung (52) zwischen dem ersten (14) und dem zweiten (18) Kolben in solcher Weise, daß sich diese Kolben einheitlich bewegen;- a mechanical connection (52) between the first (14) and the second (18) piston in such a way that these pistons move uniformly; - einer Haltestange (32), die an der Stirnseite des zweiten Kolbens (18) in die zweite Ausnehmung (20) hineingerichtet befestigt ist;- a holding rod (32) which is attached to the front side of the second piston (18) and directed into the second recess (20); - einem Ventilteil (36), das vor dem vollständig innerhalb der zweiten Ausnehmung (20) angeordneten zweiten Kolben (18) angeordnet ist und so ausgebildet ist, daß es durch die Stange (32) relativ zu einer inneren Endwand des zweiten Kolbens (20) nach außen gezogen wird, wenn sich der zweite Kolben (18) relativ zur inneren Endwand der zweiten Ausnehmung (20) nach außen bewegt, und so ausgebildet ist, daß es durch den Kopf des zweiten Kolbens (18) relativ zur inneren Endwand der zweiten Ausnehmung (20) geschoben wird;- a valve member (36) disposed in front of the second piston (18) disposed entirely within the second recess (20) and configured to be pulled outwardly by the rod (32) relative to an inner end wall of the second piston (20) when the second piston (18) moves outwardly relative to the inner end wall of the second recess (20) and configured to be pushed by the head of the second piston (18) relative to the inner end wall of the second recess (20); - einer mit der Zuführungsleitung und dem Innenbereich vor dem zweiten Kolben (18) verbundenen Luftzuführung (12), die durch das Ventilteil (34) verschließbar ist, wenn sich der zweite Kolben (18) relativ zur inneren Endwand der zweiten Ausnehmung (16) nach außen bewegt, wobei sich die Luftzuführung (12) öffnet, wenn der Kopf des zweiten Kolbens (18) gegen das Ventilteil (34) drückt; und- an air supply (12) connected to the supply line and the interior area in front of the second piston (18), which can be closed by the valve part (34) when the second piston (18) is in relation to the inner end wall of the second recess (16) moves outwards, the air supply (12) opening when the head of the second piston (18) presses against the valve part (34); and - einer Auslaßleitung (38) für die zweite Ausnehmung (20).- an outlet line (38) for the second recess (20). 2. Asymmetrisch beschleunigter Vibrator zur Materialförderung nach Anspruch 1, ferner mit Zuführungen zur gestuften Luftzuführung, die die Zuführungsleitung mit der Ausnehmung für den ersten Kolben (14) so verbinden, daß die von der Zuführleitung (12) in den Kolbenbereich strömende Luftmenge anfangs kleiner ist und mit der Aufwärtsbewegung des ersten Kolbens (14) ansteigt.2. Asymmetrically accelerated vibrator for material conveyance according to claim 1, further comprising inlets for the stepped air supply, which connect the supply line to the recess for the first piston (14) in such a way that the amount of air flowing from the supply line (12) into the piston area is initially smaller and increases with the upward movement of the first piston (14). 3. Asymmetrisch beschleunigter Vibrator zur Materialförderung nach Anspruch 1, ferner mit einem Ventil (60), das der Luftzuführung zugeordnet ist, die die Zuführleitung mit der Ausnehmung für den ersten Kolben verbindet, um eine erhöhte Auslaßströmung aus der ersten Ausnehmung zu ermöglichen, wenn sich der erste Kolben in die Ausnehmung hinein bewegt.3. An asymmetrically accelerated vibrator for material conveying according to claim 1, further comprising a valve (60) associated with the air supply connecting the supply line to the recess for the first piston to allow increased exhaust flow from the first recess as the first piston moves into the recess. 4. Asymmetrisch beschleunigter Vibrator zur Materialförderung nach Anspruch 1, wobei die Auslaßleitung (38) für die zweite Ausnehmung (20) weiter innerhalb der Ausnehmung bezogen auf die Zuführleitung für die komprimierte Luft angeordnet ist.4. Asymmetrically accelerated vibrator for material conveying according to claim 1, wherein the outlet line (38) for the second recess (20) is arranged further inside the recess with respect to the supply line for the compressed air. 5. Asymmetrisch beschleunigter Vibrator zur Materialförderung nach Anspruch 1, ferner mit einem Feder- und Dämpfglied (33), das zwischen dem zweiten Kolben (18) und dem vor dem zweiten Kolben (18) angeordneten Ventilteil (34) angeordnet ist, um die Kraftwirkung zwischen der Haltestange (32) und dem Ventil (34) abzufedern.5. Asymmetrically accelerated vibrator for material conveying according to claim 1, further comprising a spring and damping member (33) which is arranged between the second piston (18) and the valve part (34) arranged in front of the second piston (18) in order to cushion the force effect between the support rod (32) and the valve (34). 6. Asymmetrisch beschleunigter Vibrator zur Materialförderung nach Anspruch 1, wobei das vor dem zweiten Kolben (18) angeordnete Ventilteil (34) Öffnungen (40) in solcher Weise aufweist, daß die komprimierte Luft die Ausnehmung vor dem zweiten Kolben (18) auffüllen kann.6. Asymmetrically accelerated vibrator for material conveying according to claim 1, wherein the piston (18) in front of the second piston arranged valve part (34) has openings (40) in such a way that the compressed air can fill the recess in front of the second piston (18). 7. Asymmetrisch beschleunigter Vibrator zur Materialförderung nach Anspruch 1, ferner mit einem Lufteinlaßventil für den Lufteinlaß in die zweite Ausnehmung (20), wobei das vor dem zweiten Kolben (18) angeordnete Ventilteil ein Ventilstellglied (34) ist, das das Lufteinlaßventil (38) öffnen kann, wenn sich das Ventilteil (36) bis tief in die Ausnehmung (20) hineinbewegt.7. Asymmetrically accelerated vibrator for material conveying according to claim 1, further comprising an air inlet valve for the air inlet into the second recess (20), wherein the valve part arranged in front of the second piston (18) is a valve actuator (34) which can open the air inlet valve (38) when the valve part (36) moves deep into the recess (20). 8. Asymmetrisch beschleunigter Vibrator zur Materialförderung nach Anspruch 7, ferner mit8. Asymmetrically accelerated vibrator for material conveying according to claim 7, further comprising - einer Abschrägung an der Vorderseite des Zylinders des vor dem zweiten Kolben (18) angeordneten Ventilteils (130), um einen Eingriff mit dem Stift des Lufteinlaßventils zuzulassen, wenn sich das Ventil (130) in den Kolben hineinbewegt; und- a bevel on the front of the cylinder of the valve part (130) arranged in front of the second piston (18) to allow engagement with the pin of the air inlet valve when the valve (130) moves into the piston; and - einem Abschnitt des Ventilteils mit kleinerem Durchmesser, folgend auf die Abschrägung, um das Lufteinlaßventil in offener Stellung zu halten, während sich das Ventil tief in der zweiten Ausnehmung (20) befindet.- a smaller diameter portion of the valve member, following the bevel, to hold the air inlet valve in the open position while the valve is deep in the second recess (20). 9. Asymmetrisch beschleunigter Vibrator zur Materialförderung nach Anspruch 7, ferner mit9. Asymmetrically accelerated vibrator for material conveying according to claim 7, further comprising - einer Bohrung kleinen Durchmessers (135) im Gehäuse, die die Entlüftung für die Abluft bildet; und- a small diameter hole (135) in the housing, which forms the vent for the exhaust air; and - einem Steuerkolben (129), der in der Bohrung kleinen Durchmessers (135) gleitet, um die Abluftöffnung der zweiten Ausnehmung (20) einzustellen.- a control piston (129) sliding in the small diameter bore (135) to adjust the exhaust opening of the second recess (20). 10. Asymmetrisch beschleunigter Vibrator zur Materialförderung nach Anspruch 9, ferner mit einem Abluftpfad aus der zweiten Ausnehmung (20) in einen Längsschlitz in der Wand der Bohrung mit kleinem Durchmesser, der außerhalb des Bereichs des Endes des Kolbens (18) angeordnet ist, um es zu ermöglichen, daß der Abluftpfad länger wird, wenn sich der zweite Kolben (18) weiter in die zweite Ausnehmung (20) hineinbewegt.10. Asymmetrically accelerated vibrator for material conveying according to claim 9, further comprising an exhaust path from the second recess (20) into a longitudinal slot in the wall the small diameter bore located outside the region of the end of the piston (18) to allow the exhaust path to become longer as the second piston (18) moves further into the second recess (20). 11. Asymmetrisch beschleunigter Vibrator zur Materialförderung nach Anspruch 1, wobei das Gehäuse (10) aus Aluminium besteht.11. Asymmetrically accelerated vibrator for material conveying according to claim 1, wherein the housing (10) is made of aluminum. 12. Asymmetrisch beschleunigter Vibrator zur Materialförderung nach Anspruch 1, wobei der erste Kolben (14) und der zweite Kolben (18) gegen die jeweilige Ausnehmungswand durch einen O-Ring (28) abgedichtet sind.12. Asymmetrically accelerated vibrator for material conveying according to claim 1, wherein the first piston (14) and the second piston (18) are sealed against the respective recess wall by an O-ring (28). 13. Verfahren zum Umwandeln der Energie komprimierter Luft in eine asymmetrisch beschleunigte Schwingung zur Materialförderung mit den folgenden Schritten:13. A method for converting the energy of compressed air into an asymmetrically accelerated vibration for material conveyance, comprising the following steps: - Einspeisen komprimierter Luft in einen Einlaß in einem Gehäuse (10);- feeding compressed air into an inlet in a housing (10); - Anordnen eines ersten Kolbens (14) mit einem relativ kleinen Durchmesser in einer ersten Ausnehmung (16) des Gehäuses (10);- arranging a first piston (14) with a relatively small diameter in a first recess (16) of the housing (10); - Anschließen einer Luftzuführleitung (12) an die Ausnehmung (16) für den ersten Kolben (14);- Connecting an air supply line (12) to the recess (16) for the first piston (14); - Anbringen einer Haltestange (32) an der Stirnseite eines zweiten Kolbens (18) so, daß sie in eine zweite Ausnehmung (20) im Gehäuse (10) gerichtet ist;- Attaching a retaining rod (32) to the front side of a second piston (18) so that it is directed into a second recess (20) in the housing (10); - Anordnen eines Ventilteils (36) vor dem zweiten Kolben (18) vor der zweiten Ausnehmung (20);- Arranging a valve part (36) in front of the second piston (18) in front of the second recess (20); - Anordnen des zweiten Kolbens (18) mit größerem Durchmesser in der zweiten Ausnehmung (20) des Gehäuses (10), der in einer Richtung parallel zum ersten Kolben (14) läuft;- arranging the second piston (18) with a larger diameter in the second recess (20) of the housing (10), which runs in a direction parallel to the first piston (14); - Anbringen einer mechanischen Verbindung (52) zwischen dem ersten und dem zweiten Kolben (18) in solcher Weise, daß sich diese Kolben (14, 18) gleichmäßig bewegen;- providing a mechanical connection (52) between the first and second pistons (18) in such a way that these pistons (14, 18) move evenly; - Anschließen einer Luftzuführleitung (12) an den Innenbereich vor dem zweiten Kolben (18), die durch das Ventil verschließbar ist, wenn sich der Kolben relativ zur Innenendwand der zweiten Ausnehmung (20) nach außen bewegt, wobei sich die Zuführleitung (12) öffnet, wenn der Kopf des zweiten Kolbens gegen das Ventilteil (36) drückt; und- connecting an air supply line (12) to the interior area in front of the second piston (18), which can be closed by the valve when the piston moves outwards relative to the inner end wall of the second recess (20), the supply line (12) opening when the head of the second piston presses against the valve part (36); and - Anbringen einer Auslaßleitung (38) für die zweite Ausnehmung (20).- Attaching an outlet line (38) for the second recess (20). 14. Verfahren zum Umwandeln der Energie komprimierter Luft in eine asymmetrisch beschleunigte Schwingung gemäß Anspruch 13, ferner mit den folgenden Schritten:14. A method for converting the energy of compressed air into an asymmetrically accelerated vibration according to claim 13, further comprising the following steps: - Öffnen des Ventils für komprimierte Zuführluft in die zweite Ausnehmung (20);- opening the valve for compressed air supply into the second recess (20); - schnelles Bewegen des zweiten Kolbens (18) nach außen;- rapidly moving the second piston (18) outwards; - Verschließen des Ventils (68) für die komprimierte Eingabeluft in die zweite Ausnehmung (20);- closing the valve (68) for the compressed input air into the second recess (20); - Ermöglichen, daß etwas komprimierte Luft in den Bereich vor dem ersten Kolben (14) eindringt, um die Bewegungsrichtung umzukehren und den ersten Kolben (14) langsam in Aussenstellung bezogen auf eine innere Endwand der ersten Ausnehmung (16) zu bewegen; und- allowing some compressed air to enter the area in front of the first piston (14) to reverse the direction of movement and slowly move the first piston (14) to an outward position relative to an inner end wall of the first recess (16); and - Fortsetzen des Zyklus bis zu einer vollständigen Nachaussenbewegung des ersten Kolbens (14) durch erneutes Öffnen des Ventils (68) für komprimierte Luft, die in die zweite Ausnehmung eingegeben wird.- Continuing the cycle until a complete outward movement of the first piston (14) by reopening the valve (68) for compressed air which is introduced into the second recess. 15. Verfahren zum Umwandeln der Energie komprimierter Luft in eine asymmetrisch beschleunigte Schwingung, mit den folgenden Schritten:15. A method for converting the energy of compressed air into an asymmetrically accelerated vibration, comprising the following steps: - Öffnen eines Ventil (68), um es zu ermöglichen, daß komprimierte Luft in einen Bereich einer zweiten Ausnehmung (20) vor einem zweiten Kolben (18) strömt;- opening a valve (68) to allow compressed air to flow into a region of a second recess (20) in front of a second piston (18); - schnelles Bewegen des zweiten Kolbens (18) mit größerem Durchmesser nach außen relativ zu einer inneren Endwand der zweiten Ausnehmung (20) und eines ersten Kolbens (14) mit kleinerem Durchmesser nach innen relativ zu einer inneren Endwand einer ersten Ausnehmung (16), wobei der Durchmesser (14) mit kleinerem Durchmesser mechanisch (52) mit dem zweiten Kolben (18) verbunden ist, um sich parallel in derselben Richtung zu bewegen;- rapid movement of the second piston (18) with greater diameter outward relative to an inner end wall of the second recess (20) and a first piston (14) of smaller diameter inward relative to an inner end wall of a first recess (16), the smaller diameter (14) being mechanically (52) connected to the second piston (18) for parallel movement in the same direction; - Verschließen des Ventils (68), das komprimierte Luft in die zweite Ausnehmung leitet, wenn ein Grenzpunkt für die Einwärtsbewegung des ersten Kolbens (14) erreicht ist;- closing the valve (68) which directs compressed air into the second recess when a limit point for the inward movement of the first piston (14) is reached; - anfänglich langsames Öffnen einer Auslaßleitung (38), um komprimierte Luft vor dem zweiten Kolben (18) auszulassen;- initially slowly opening an outlet line (38) to release compressed air in front of the second piston (18); - Antreiben des ersten Kolbens (14) nach außen relativ zu einer inneren Endwand der ersten Ausnehmung (16) mit einer langsameren Geschwindigkeit durch Zuführen komprimierter Luft in die erste Ausnehmung (16);- driving the first piston (14) outward relative to an inner end wall of the first recess (16) at a slower speed by supplying compressed air into the first recess (16); - Fortsetzen des Zyklus durch Öffnen des Ventils (68), um erneut den Eintritt komprimierter Luft in den Bereich vor dem zweiten Kolben (20) zuzulassen;- continuing the cycle by opening the valve (68) to re-allow compressed air to enter the area in front of the second piston (20); - Herausziehen eines Ventilteils (36) durch eine am zweiten Kolben (18) befestigte Stange (32) nach außen, wenn sich der zweite Kolben (18) nach außen bewegt; und- pulling a valve part (36) outwards by a rod (32) attached to the second piston (18) when the second piston (18) moves outwards; and - Hineinschieben des Ventilteils (36) am Kopf des zweiten Kolbens (18) nach innen, wenn sich der zweite Kolben (18) relativ zur Innenwand der zweiten Ausnehmung (20) nach innen bewegt, wodurch das Ventilteil (36) eine Öffnung in der Seitenwand der zweiten Ausnehmung (20) abdeckt.- pushing the valve part (36) on the head of the second piston (18) inwardly as the second piston (18) moves inwardly relative to the inner wall of the second recess (20), whereby the valve part (36) covers an opening in the side wall of the second recess (20).
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