DE4307483A1 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Druckluft-Vibrator mit Turbi­ nenantrieb, mit einem unwuchtigen zylindrischen Rotor, mit zwei Kugellagern zur Lagerung des Rotors, einem im wesent­ lichen geschlossenen Gehäuse mit einer zylindrischen Kam­ mer, in welcher der Rotor drehbar angeordnet ist, einer Einlaßöffnung am Gehäuse für den Einlaß von Druckluft in die Kammer und einer Auslaßöffnung für den Austritt von Luft aus der Kammer.

Ein Druckluft-Vibrator dieser Gattung ist aus der US-A-39 32 057 bekannt. Ein ähnlicher Vibrator zeigt ebenfalls die US-A-38 70 282. Bei den Druckluft-Vibratoren nach die­ sen Druckschriften sind die Kugellager im Inneren des Ro­ tors angebracht. Die Lager sind damit in ihrer Größe be­ grenzt, was sich bei hohen Frequenzen und starken Resonanz­ schwingungen ungünstig auf die Lebensdauer des Vibrators und insbesondere der Lager auswirkt. Bei den genannten Vi­ bratoren wird ebenfalls als nachteilig angesehen, daß die Lager im Verhältnis zur Belastung zu schwach sind. Ein Aus­ wechseln der Lager ist nur von Fachkräften durchführbar und vergleichsweise aufwendig.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, einen Druckluft-Vibrator der genannten Gattung zu schaffen, der eine wesentlich höhere Lebensdauer aufweist, und der zudem wesentlich einfacher gewartet und repariert werden kann.

Die Aufgabe ist dadurch gelöst, daß die Kugellager auf Achsen des Rotors angeordnet und in Bohrungen gegenüberlie­ gender Deckel eingepaßt sind.

Beim erfindungsgemäßen Druckluft-Vibrator sind die Kugel­ lager somit auf den Achsen des Rotors angeordnet und in Bohrungen der Deckel eingepaßt. Damit können größere Ku­ gellager als bisher verwendet werden, was eine höhere Le­ bensdauer der Lager einschließlich der Fettfüllung ergibt. Im Verhältnis zur Belastung sind entsprechend die Lager we­ sentlich stärker. Beim Auswechseln eines defekten Lagers genügt es beim erfindungsgemäßen Druckluft-Vibrator, wenn einer der beiden Deckel, beispielsweise mit einem Steck­ schlüssel abgenommen wird. Der Rotor mit den zwei Kugella­ gern können dann, da die Kugellager lose in die Bohrungen eingesetzt sind, mit den Fingern aus dem Rotorgehäuse ent­ fernt und die defekten Kugellager durch neue ersetzt wer­ den. Die Montage ist ebenfalls einfach und erfolgt in umge­ kehrter Reihenfolge. Während der Reparatur muß das zu re­ parierende Objekt deshalb für für kurze Zeitdauer stillge­ setzt werden.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung sind die Deckel mit einem Linksgewinde bzw. einem Rechtsgewinde am Gehäuse be­ festigt, und zwar so, daß sich die Deckel durch die Dreh­ bewegung der Außenringe der Kugellager am Gehäuse festzie­ hen. Dadurch wird erreicht, daß sich die Deckel nie durch Resonanzschwingen lösen können, wodurch die Sicherheit ver­ bessert wird.

Sind die Kugellager mit leichtem Spiel auf den Achsen des Rotors angeordnet, so wird die Reparaturfreundlichkeit des erfindungsgemäßen Vibrators noch weiter verbessert.

Die Lebensdauer wird erhöht, wenn gemäß einer Weiterbil­ dung der Erfindung die Achsen des Rotors und die Deckel in den Bohrungen harteloxiert sind.

Der erfindungsgemäße Druckluft-Vibrator gemäß Anspruch 8 erlaubt eine schonende und zuverlässige Verminderung der Auslaufzeit, wobei ebenfalls eine höhere Lebensdauer bei einfacher Reparatur und Wartung erreichbar sind. Besonders geeignete Schaltungen dazu sind in den Ansprüchen 9 und 10 angegeben.

Weitere vorteilhafte Merkmale ergeben sich aus der nachfol­ genden Beschreibung sowie der Zeichnung. Zwei Ausführungs­ beispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Druckluft-Vibrators,

Fig. 2 ein vertikaler Schnitt durch den Vibrator nach Fig. 1,

Fig. 3 ein weiterer vertikaler Schnitt durch den Druck­ luft-Vibrator nach Fig. 1,

Fig. 4 einen vertikalen Schnitt durch einen Druckluft- Vibrator nach einer Variante, und

Fig. 5 schematisch den Vibrator nach Fig. 4 sowie die mit diesem verbundenen Leitungen und Steuermit­ tel.

Der Druckluft-Vibrator weist ein Gehäuse 1 auf, an dem eine Einlaßöffnung 8 für den Einlaß von Druckluft in eine Kam­ mer 14 sowie eine Auslaßöffnung 9 für den Austritt von Luft aus dieser Kammer 14 aufweist. In die Kammer 14 ist ein Rotor 2 eingesetzt, der Achsen 2a und 2b aufweist, auf die jeweils mit leichtem Spiel Kugellager 11 und 15 aufge­ setzt sind. Die Außenringe 11a und 15a der beiden Kugella­ ger sind mit leichtem Spiel in Bohrungen 12a bzw. 13a ge­ genüberliegender Deckel 12 bzw. 13 eingepaßt. Die Deckel 12 und 13 sind jeweils mit einem Gewinde 12b bzw. 13b am Gehäuse 1 befestigt. Das eine dieser Gewinde 12b bzw. 13b ist ein Linksgewinde und das andere Gewinde 13b bzw. 12b ist ein Rechtsgewinde. Die Deckel 12 und 13 werden dadurch beim Drehen des Rotors 2 am Gehäuse 1 festgezogen. In den Außenseiten der Deckel 12 und 13 sind Ausnehmungen 12c vorgesehen, mit denen die Deckel mittels eines entsprechen­ den Steckschlüssels gelöst werden können.

Die Kugellager sind gedichtet und weisen dazu an sich be­ kannte Dichtungen 11b und 15b auf, wie in Fig. 3 gezeigt ist.

Der Rotor 2 ist aus Aluminium hergestellt und weist fünf axiale Bohrungen 3-7 auf. Die Bohrungen 5, 6 und 7 sind Leerbohrungen, während die Bohrungen 3 und 4 mit einem Ein­ satz 3a bzw. 4a gefüllt sind. Diese Einsätze 3a und 4a be­ stehen aus einem schwereren Metall als Aluminium, bei­ spielsweise aus Stahl, Messing oder Blei. Durch die Ein­ sätze 3a und 4a erhält der Rotor 2 eine positive Unwucht, während die Leerbohrungen 5, 6 und 7 als negative Unwucht die Gesamtunwucht des Rotors 2 verstärken. Es kann aber beispielsweise auch nur die Bohrung 3 mit einem Einsatz be­ stückt werden, wodurch mit den gleichen Bauteilen schwä­ chere Unwuchten und dadurch höhere Frequenzen erreicht wer­ den.

Der in den Fig. 4 und 5 gezeigte Druckluft-Vibrator un­ terscheidet sich von dem oben erwähnten Vibrator dadurch, daß im Gehäuse 1a unmittelbar vor der Auslaßöffnung 9 eine Bremsdüse 17 mit einem Anschluß 16 für eine pneumati­ sche Bremsleitung 18 angeordnet ist. Die Düse 17 ist wie ersichtlich gezeigt gegen die Rücken 26 der Zähne 27 des Rotors 2 gerichtet. Der Durchlaßquerschnitt der Bremsdüse 17 ist etwas größer als der Querschnitt der Einlaßdüse 8. Die Bremsleitung 18 ist über ein Ventil 20 mit der Versor­ gungsleitung 19 verbunden, in der ein Luftdruck von bei­ spielsweise 6 bar herrscht. Das Ventil 20 wird mit einem Verzögerungszeitglied 22 (Fall-delay-timer) betätigt, das über eine elektrische Steuerleitung 27 mit einem Schalter 24 verbunden ist. Weiter ist in der Versorgungsleitung 19 ein weiteres Ventil 21 angeordnet, das mit einem Relais 23 geschaltet wird, das ebenfalls mit dem Schalter 24 verbun­ den ist. Um den Rotor 2 zu bremsen, wird im Abschaltmoment durch zeitlich begrenztes Öffnen des Ventils 20 ein defi­ niert langer Luftstoß gegen die Laufrichtung des Rotors 2 abgegeben. Dieses Abbremsen ist abnutzungsfrei. Es wird eine Bremszeit kürzer als eine Sekunde erreicht. Der erfindungsgemäße Vibrator kann somit intervallmäßig angesteu­ ert werden, was insbesondere zum Abpacken von pulver- oder granulatartigen Materialien vorteilhaft ist.

Claims (10)

1. Druckluft-Vibrator mit Turbinenantrieb, mit ei­ nem unwuchtigen zylindrischen Rotor (2) mit Kugellagern (11, 15) zur Lagerung des Rotors, einem im wesentlichen ge­ schlossenen Gehäuse (1) mit einer zylindrischen Kammer (14), in welcher der Rotor (2) drehbar angeordnet ist, ei­ ner Einlaßöffnung (8) am Gehäuse (1) für den Einlaß von Druckluft in die Kammer (14) und einer Auslaßöffnung (9) für den Austritt von Luft aus der Kammer (14), dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Kugellager (11, 15) auf den Achsen (2a, 2b) des Rotors (2) angeordnet und mit leichtem Spiel in Bohrungen (12a, 13a) gegenüberliegender Deckel (12, 13) eingepaßt sind, derart, daß die Außenringe (11a, 15a) der Kugellager (11, 15) sich während der Rotationsbewegung des Rotors (2) in den Bohrungen (12a, 13a) drehen.

2. Vibrator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Deckel (12, 13) mit einem Linksgewinde (12b, 13b) bzw. einem Rechtsgewinde (12b, 13b) am Gehäuse (1) befestigt sind, und zwar so, daß die Deckel (12, 13) durch die Drehbewegung der Außenringe (11a, 15a) der Kugellager (11, 15) am Gehäuse (1) festziehen.

3. Vibrator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Kugellager (11, 15) mit leichtem Spiel auf den Achsen (2a, 2b) angeordnet sind.

4. Vibrator nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da­ durch gekennzeichnet, daß die Achsen (2a, 2b) des Rotors (2) und die Deckel (12, 13) in den Bohrungen (12a, 13a) hart­ eloxiert sind.

5. Vibrator nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da­ durch gekennzeichnet, daß der Rotor (2) mehrere sich axial erstreckende Bohrungen (3-7) aufweist, wobei die einen Boh­ rungen (5, 6, 7) Leerbohrungen sind und in die übrigen Boh­ rungen (3, 4) ein Einsatz (3a, 4a) eingesetzt ist, der ein höheres spezifisches Gewicht aufweist als der Rotor (2) insgesamt.

6. Vibrator nach Anspruch 5, dadurch gekennzeich­ net, daß der Einsatz (3a, 4a) aus Stahl, Messing oder Blei und der übrige Teil des Rotors (2) aus Aluminium herge­ stellt sind.

7. Vibrator nach einem der Ansprüche 1 bis 6, da­ durch gekennzeichnet, daß die Kugellager (11, 15) gedichtet sind.

8. Druckluft-Vibrator mit Turbinenantrieb, mit ei­ nem unwuchtigen zylindrischen Rotor (2) mit Kugellagern (11, 15) zur Lagerung des Rotors, einem im wesentlichen ge­ schlossenen Gehäuse (1) mit einer zylindrischen Kammer (14), in welcher der Rotor (2) drehbar angeordnet ist, ei­ ner Einlaßöffnung (8) am Gehäuse (1) für den Einlaß von Druckluft in die Kammer (14) und einer Auslaßöffnung (9) für den Austritt von Luft aus der Kammer (14), dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Kugellager (11, 15) auf den Achsen (2a, 2b) des Rotors (2) angeordnet und in Bohrungen (12a, 13a) gegenüberliegender Deckel (12, 13) eingepaßt sind und daß im Gehäuse (1) vor der Auslaßöffnung (9) eine Bremsdüse (16, 17) vorgesehen ist, mit der im Abschaltmoment ein in seiner Dauer vorbestimmter Luftstoß gegen die Lauf­ richtung des Rotors (2) in die Kammer (14) einleitbar ist um den Rotor (2) zu bremsen.

9. Druckluft-Vibrator nach Anspruch 8, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Bremsdüse (16,17) über eine pneuma­ tische Bremsleitung (18) mit einer zur Einlaßöffnung (8) führenden Versorgungsleitung (19) verbunden ist und in bei­ den Leitungen (18, 19) jeweils ein steuerbares Ventil (20, 21) angeordnet ist, und daß Mittel (22, 23, 24) zum Steuern der beiden Ventile vorgesehen sind.

10. Druckluft-Vibrator nach einem der Ansprüche 8 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel (22, 23, 24) einen Schalter (24) umfassen, der über ein Verzögerungs­ zeitglied (22) mit dem Ventil (20) der pneumatischen Brems­ leitung (18) sowie über ein Relais (23) mit dem Ventil (21) der Versorgungsleitung (19) verbunden ist.