EP1983193A2 - Vorrichtung zur Fluidfoerderung - Google Patents

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Publication number
EP1983193A2
EP1983193A2 EP08007725A EP08007725A EP1983193A2 EP 1983193 A2 EP1983193 A2 EP 1983193A2 EP 08007725 A EP08007725 A EP 08007725A EP 08007725 A EP08007725 A EP 08007725A EP 1983193 A2 EP1983193 A2 EP 1983193A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
fluid
chamber
shaft
rotation
imbalance mass
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP08007725A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1983193A3 (de
Inventor
Albrecht Dr. Ing. Kleibl
Christian Heichel
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ABI Anlagentechnik Baumaschinen Industriebedarf Maschinenfabrik und Vertriebsgesellschaft mbH
Original Assignee
ABI Anlagentechnik Baumaschinen Industriebedarf Maschinenfabrik und Vertriebsgesellschaft mbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ABI Anlagentechnik Baumaschinen Industriebedarf Maschinenfabrik und Vertriebsgesellschaft mbH filed Critical ABI Anlagentechnik Baumaschinen Industriebedarf Maschinenfabrik und Vertriebsgesellschaft mbH
Publication of EP1983193A2 publication Critical patent/EP1983193A2/de
Publication of EP1983193A3 publication Critical patent/EP1983193A3/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C2/00—Rotary-piston machines or pumps
    • F04C2/22—Rotary-piston machines or pumps of internal-axis type with equidirectional movement of co-operating members at the points of engagement, or with one of the co-operating members being stationary, the inner member having more teeth or tooth-equivalents than the outer member
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C15/00—Component parts, details or accessories of machines, pumps or pumping installations, not provided for in groups F04C2/00 - F04C14/00
    • F04C15/0088—Lubrication
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C2210/00—Fluid
    • F04C2210/14—Lubricant

Definitions

  • the present invention relates generally to the field of fluid displacement, and more particularly to applications in which fluids are used for lubrication and / or cooling.
  • lubrication of movable or movable components it is u.a. known, for example, in contrast to lifetime lubrication and consumption lubrication during operation supply substantially continuously lubricant.
  • lubricant is fed to a region to be lubricated more or less continuously and optionally recycled from there to be used again to lubricate can.
  • Such a substantially continuous lubricant supply is preferably used where components move at high speed relative to each other and / or high forces and / or moments occur between themselves relative to each other moving components.
  • vibration-generating and vibration-inducing devices for example in the form of so-called vibration exciters, vibrators or vibrating devices in which waves and / or vibrations are generated by waves arranged unbalanced masses, for example, on pile material (eg sheet piles, beams, etc.) are transmitted, which are introduced into soil should.
  • lubricant to lubricating areas (e.g., to promote lubrication in the lubricating circuit when circulating), e.g. Pump.
  • Such means are usually carried out as separate components, which increases the overall space required.
  • means for powering are to be powered and / or driven and controlled to provide a desired, required lubricant delivery.
  • pumps e.g., gear pumps
  • the pump can be assigned its own power supply or drive and its own controller.
  • a coupling e.g., mechanical, hydraulic, pneumatic
  • movements e.g., rotation
  • vibration exciters and vibrators often occur high centrifugal forces, which act on rotating components and in particular bearings. Also often occur high speeds and / or rotational accelerations, the load moving components and in particular bearings. Furthermore, high circumferential speeds and / or circumferential accelerations may occur on rotating components. All this usually requires a substantially continuous supply of lubricant (eg in the form of circulation lubrication).
  • lubricant eg in the form of circulation lubrication
  • the entire arrangement and thus also the pumps for lubricant delivery are often exposed to high forces (for example accelerations, moments, pulses, etc.).
  • high forces for example accelerations, moments, pulses, etc.
  • the pumps are to be executed and / or stored accordingly.
  • additional space is needed.
  • regular checks and / or maintenance of the pumps are required to ensure proper operation.
  • German patent application 1 922 878 discloses an arrangement having the features of the preamble of claim 1.
  • the object of the present invention is to reduce the space required for lubrication with essentially continuous delivery of lubricant by means of a rotating balancing mass (in particular in the case of circulation lubrication) and to optimize the lubricant delivery.
  • the present invention provides an apparatus and a vibration generator according to the independent claims.
  • the device according to claim 1 is provided for fluid conveying, for example, in a fluid circuit and comprises a rotatable shaft defining a rotation axis, an unbalanced mass rotatable with the shaft, and a circumferentially bounded by an annular housing part chamber in which the shaft and the imbalance mass are rotatable and which is designed to receive a fluid.
  • the imbalance mass is formed so that it is capable of generating radially and / or tangentially acting forces with respect to the axis of rotation when rotating on fluid present in the chamber.
  • the chamber has at least one outlet, via which fluid can be displaced from the chamber during rotation of the imbalance mass.
  • the at least one outlet in each case comprises an outlet channel which extends outward from the annular housing part.
  • the at least one outlet channel is in each case connected to a line which extends outside the annular housing part and is provided to discharge fluid.
  • the at least one conduit forms part of a fluid guide arranged outside a housing comprising the chamber.
  • the above fluid guide serves to supply fluid to bearings or bearings for the ends of the shaft and / or a bearing for a region of the shaft extending between the shaft ends.
  • fluid return is provided to return fluid to the chamber. It is provided to arrange a cleaning device in the fluid return, can be cleaned with the recirculating fluid.
  • the imbalance mass may e.g. arranged as a separate component on the shaft and / or integrated at least partially structurally with the shaft or be designed in one piece with this.
  • the imbalance mass is an imbalance mass of a vibration-inducing device, a vibration exciter or a vibrator.
  • the imbalance mass preferably extends at least partially away from the shaft and has an end face leading on rotation. Furthermore, the imbalance mass may have a trailing edge during rotation end face.
  • the faces may both be planar, both curved, or of different shape (e.g., curved and planar).
  • the unbalanced mass preferably has a radially outer outer surface which is curved with respect to the axis of rotation and which may curved and preferably define a circular segment with respect to the axis of rotation.
  • the chamber has a cross-section that is substantially circular with respect to the axis of rotation.
  • the chamber may be designed tubular in particular in the region of the imbalance mass.
  • the circular cross-section may define a radius slightly greater than the radius of a circle concentric with the axis of rotation passing through the circle radially outermost region (eg, the radial outer outer surface) of the unbalanced mass is passed through during rotation.
  • the small distance prevents or reduces at least an amount of fluid between the chamber inside and imbalance mass, which is not subjected to or in comparison to radially further inside existing fluid to a lesser extent forces resulting from rotation of the imbalance mass.
  • the chamber has a rotationally symmetrical inner surface with respect to the axis of rotation.
  • the at least one outlet may be formed in a wall defining the chamber in a radial direction with respect to the axis of rotation.
  • the at least one outlet may be disposed in or on an annular member surrounding the region concentric with the axis of rotation in which the imbalance mass may rotate.
  • the chamber may have at least one inlet through which fluid can be supplied to the chamber.
  • the at least one inlet may be formed in a delimiting wall which limits the chamber outside the range in which the imbalance mass is able to rotate.
  • the at least one inlet may be disposed in or on a component that laterally defines the region in which the imbalance mass may rotate. Further, the at least one inlet may not extend perpendicularly (eg, parallel) to the axis of rotation in one direction.
  • the at least one inlet may also have a connection for connection to a fluid-supplying channel.
  • At least one further unbalanced mass rotatable with the shaft is provided.
  • the at least one further imbalance mass can be designed to be comparable to the above imbalance mass and in particular to have one or more of its features.
  • imbalance masses When using two or more imbalance masses they can be arranged in the same chamber. Alternatively, it is provided for the imbalance masses each to use a separate chamber, which may be designed to be comparable with the above-mentioned chamber and in particular may have one or more of its features. With more than two imbalance masses, embodiments are also possible in which one or more chambers are provided in each case for an imbalance mass and one or more chambers are each provided for more than one imbalance mass.
  • the device according to the invention can have a drive coupled to the shaft, for example an electric motor, a transmission, etc.
  • a housing which comprises the at least one chamber.
  • the at least one chamber may be designed to receive a fluid comprising lubricant.
  • a fluid circuit may be present, which is supplied with rotation of the at least one imbalance mass with fluid from the at least one chamber and fluid returns to the at least one chamber.
  • the fluid circuit may include a cleaning device for cleaning fluid conveyed in the fluid circuit and / or a device for cooling and / or heating conveyed in the fluid circuit fluid include.
  • the fluid circuit comprises at least one region which is provided for the arrangement of at least one bearing to be supplied with fluid of the at least one chamber for the shaft.
  • the fluid circuit may additionally or alternatively comprise at least one region whose temperature can be influenced by means of fluid of the at least one chamber.
  • the at least one imbalance mass in the respective one of the at least one chamber is capable of acting as a centrifugal pump impeller during rotation.
  • the present invention provides a vibration exciter or vibrator comprising the device of the invention in one of the above embodiments.
  • Fig. 1 and 2 show a preferred embodiment of the present invention, which may be used, for example, or may be part of a vibration exciter or vibrator.
  • An example of a vibration exciter or vibrator is eg in WO 2005/075749 A1 .
  • the device comprises a housing generally designated 2, which - as shown - can be made of several parts.
  • Two housing parts 4 and 6 designated as lateral are respectively secured to an annular housing part 8 arranged therebetween, for example by means of screw connections 10.
  • Sealing elements 12 ensure a fluid-tight operative connection between the housing parts 4, 6 and 8.
  • a shaft 14 which defines a rotation axis 16 extends.
  • the shaft 14 has an end portion 18 and an end portion 20, between which a portion 22 extends with respect to the wavelength direction (not designated) substantially constant diameter.
  • the shaft end portion 18 is rotatably supported using one or more bearings, not shown (e.g., roller, roller and / or sliding bearings, etc.).
  • the region in which the shaft end region 18 is mounted is provided in a space bounded by a cover 24 attached to the housing 2.
  • the shaft end 20 is connected to a drive, not shown, with which the shaft 14 can be controllably rotated.
  • the drive is housed in a space bounded by a cover 26 which may (also) serve to secure the drive and other components (eg, control and / or monitoring devices).
  • the cover 24 and the cover 26 are fluid-tightly connected to the housing parts 4 and 6 respectively.
  • the waveband 22 can, as in Fig. 2 shown using a bearing 28 rotatably mounted in the housing 2.
  • the shaft portion 22 may be rotatable without contact with the housing 2.
  • imbalance mass 30 On the shaft 14 an imbalance mass 30 is arranged secured against rotation. Upon rotation of the shaft 14, the unbalanced mass 30 is accordingly rotated accordingly.
  • the imbalance mass 30 can, as illustrated in the figures, as a separate component on the shaft 14 - preferably exchangeable - be attached. Alternatively, shaft 14 and imbalance mass 30 (or at least portions thereof) may be integrally formed.
  • a circumferentially extending around the shaft 14 chamber 32 is bounded by the housing parts 4, 6 and 8 (more precisely, their inner sides).
  • the annular housing part 8 defines a substantially tubular area at least in the area where the imbalance mass 30 can rotate.
  • a lubricant e.g., lubricating oil
  • the imbalance mass 30 extends at least partially away from the shaft 14. As a result, there are regions of the imbalance mass 30, which can interact with fluid in the chamber 32 during rotation.
  • the imbalance mass 30 with respect to in Fig. 1 shown direction of rotation a leading end face 34 and a trailing end face 36.
  • the end faces 34 and 36 are shown as planar, but may have different shapes and, for example, be curved.
  • the imbalance mass 30 has a radially outer outer surface 38 whose radius of curvature is slightly smaller than the radius of the annular housing part 8. The resulting small distance 40 between imbalance mass and housing part 8 reduces the proportion of fluid that is not detected by the leading end face 34 upon rotation of the imbalance mass 30.
  • outlets 42 are present.
  • the outlets 42 may be formed as simple outlet openings in the housing part 8.
  • the outlets 42 each comprise an outlet channel 44.
  • the outlet channels 44 preferably extend in a direction which substantially corresponds to the direction in which fluid upon rotation of the shaft 14 and the imbalance mass 30 in the chamber 32, in particular in the housing part 8 adjacent chamber areas, moves. In Fig. 1 Such directions of movement of fluid in the chamber 32 are indicated by the arrows 46, 48 and 50.
  • the outlet channels 44 may extend tangentially with respect to the curvature of the housing part 8, for example.
  • the outlet channels 44 are designed for connection to fluid-removing lines 52.
  • the outlet channels 44 may be e.g. Internal or external thread, which are connectable to corresponding threaded connections of the lines 52.
  • the outlet channels 44 have screw or socket connections at their outer ends to secure the ends of the conduits 52 to the outlets.
  • the lines 52 form part of a fluid guide (not shown), which can serve as a lubricant guide a circulation lubrication, for example.
  • the lines 52 lead to areas to be supplied with lubricant, in particular bearings of the shaft ends 18 and 20 and / or the bearing 28.
  • the conduits 52 may lead to areas whose temperature is to be reduced, maintained the same and / or increased using fluid from the chamber 32. Since such areas (without fluid supply) may have different temperatures, it is possible to substantially cool and / or heat fluid at a temperature substantially simultaneously and / or maintain the temperature.
  • lines not shown here are provided to return fluid back into the chamber 32.
  • a return with which a circulation lubrication can be realized, makes it possible to use fluid multiple times. It may be advantageous to cool or heat and / or purify (e.g., filter) the recirculating fluid before it is reintroduced into the chamber 32. Fluid loss or shrinkage which may occur during operation may be compensated for by fluid from a fluid reservoir (not shown).
  • Using one or more fluid recirculating conduits results in a fluid circuit comprising the chamber 32, the outlets 42, the conduits 52, fluid to be supplied from the chamber 32, and the recirculations - optionally with temperature control and / or purifying means for fluid includes.
  • the chamber 32 may be supplied with fluid from a fluid reservoir (not shown). Fluid supplied to an area to be supplied with fluid from the chamber 32 may be discharged into a collecting tank or the like after use there, for example.
  • Oscillators and vibrators often use more than one imbalance mass on a common shaft.
  • a housing may be used which has a chamber comparable to the above chamber 32 except that it is dimensioned to receive the two or more imbalance masses.
  • Another difference to a chamber for a single imbalance mass may be that outlets for each chamber area in which an imbalance mass can rotate, and / or outlets for intervening chamber areas and / or outlets are provided, which is of more than one imbalance mass in Movement can remove offset fluid from the chamber.
  • the housing illustrated in the figures can be used as a basis, for example, to arrange a plurality of housings with a common shaft extending through all housings, on which the imbalance masses are present, one behind the other.
  • the chamber 32 is filled with fluid.
  • a fluid for example, a single fluid, fluid mixtures and in particular a lubricant can be used. It may be advantageous, apart from a fluid intended for use, to avoid other, other fluids in the chamber 32. For example, it may be desirable to avoid air and / or gas inclusions in the chamber 32.
  • the shaft 14 and thus the imbalance mass 30 are rotated during operation in order to generate vibrations or vibrations.
  • the imbalance mass 30 rotates in the chamber 32 and thereby generates forces on fluid in the chamber 32.
  • These forces depend, in addition to the rotational speed of the imbalance mass 30, u.a. from the shape of the regions of imbalance mass 30 which interact with the fluid. This applies in particular to the end face 34. However, the shape of the end face 36 also influences forces acting on the fluid.
  • the end face 34 causes upon rotation of the imbalance mass 30 with respect to the rotation axis 16 defined by the shaft 14 radially and / or tangentially to fluid forces acting on the fluid (at least in accordance with Fig. 1 radially outer regions of the chamber 32) first bring to a circular path and cause a rotating fluid ring (eg, lubricant or oil ring).
  • a rotating fluid ring eg, lubricant or oil ring.
  • the rotation of the imbalance mass 30 causes a pressure gradient between Fig. 1 radially inner and outer regions of the chamber 32, which acts radially and / or tangentially on the fluid and conveyed through the outlets 42 from the chamber 32.
  • the fluid discharged through the outlets 42 is conveyed under pressure through lines 52 to areas where e.g. to be used for lubrication.
  • areas where e.g. to be used for lubrication For example, in the case of a lubricating fluid, it is intended to convey this bearing area, bearings, etc. assigned to the shaft 14.
  • the fluid is optionally supplied again after cooling and / or cleaning the chamber 32 in order to be pumped from there again in the fluid circuit can.
  • the operation of the device according to the invention can be compared with a centrifugal pump, as the effects occurring upon rotation of the imbalance mass 30, the fluid displace from the chamber 32, which are approximately comparable in a centrifugal pump.
  • the imbalance mass 30 can be considered a "centrifugal pump impeller".
  • the imbalance mass 30 actually serves to generate vibration and / or vibration.
  • fluid in the chamber 32 may be expected to heat due to forces acting in the chamber 32, friction in the outlets 42, lines 52, in the areas to be supplied with fluid, and the return lines. Excessive heating can be avoided by a cooling device in the fluid return.
  • the volume flow of fluid displaced out of the chamber 32 depends, inter alia. from its viscosity, which in turn u.a. depends on the fluid temperature.
  • the fluid may have a low (cold) viscosity when cold or in a cooler state compared to operation. This leads to a comparatively reduced volume flow.
  • higher fluid temperature and thus higher viscosity results in a comparatively increased volume flow.
  • Another advantage is that separate means (eg, pump) to convey fluid and in particular lubricant to and / or into desired areas are avoided.
  • the components which are used for fluid delivery namely in particular the shaft 14, the unbalanced mass 30 and the housing 2, anyway designed so that they are able to withstand forces arising during operation, in particular in the case of a vibrator or vibrator.

Abstract

Vorrichtung zur Fluidförderung, mit einer eine Rotationsachse (16) definierenden drehbaren Welle (14), einer mit der Welle (14) drehbaren Unwuchtmasse (30) und einer Kammer (32), in der die Welle (14) und die Unwuchtmasse (30) drehbar sind und die zur Aufnahme eines Fluids ausgelegt ist, wobei die Unwuchtmasse (30) ausgebildet ist, dass sie bei Rotation auf in der Kammer (32) vorhandenes Fluid bezüglich der Rotationsachse (16) radial und/oder tangential wirkende Kräfte zu erzeugen vermag, sowie ein eine solche Vorrichtung umfassender Schwingungserreger.

Description

    Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen das Gebiet der Verlagerung bzw. Förderung von Fluid und insbesondere Anwendungen, bei denen Fluide zum Schmieren und/oder Kühlen verwendet werden.
    • Hintergrund der Erfindung
  • Zur Schmierung von beweglichen bzw. bewegbaren Komponenten ist es u.a. bekannt, beispielsweise im Gegensatz zu Lebensdauerschmierung und Verbrauchsschmierung beim Betrieb im Wesentlichen kontinuierlich Schmiermittel zuzuführen. Dabei wird Schmiermittel einem zu schmierenden Bereich mehr oder weniger kontinuierlich zugeführt und gegebenenfalls von dort rückgeführt, um erneut zu Schmieren verwendet werden zu können. Ein Beispiel einer Schmierung mit Schmiermittelrückführung, bei der ein geschlossener Schmiermittelkreislauf verwendet werden kann, ist die sogenannte Umlaufschmierung.
  • Eine derartige im Wesentlichen kontinuierliche Schmiermittelzufuhr wird bevorzugt dort verwendet, wo sich Komponenten mit hoher Geschwindigkeit relativ zu einander bewegen und/oder zwischen sich relativ zu einander bewegende Komponenten hohe Kräfte und/oder Momente auftreten. Beispiele hierfür sind schwingungserzeugende und schwingungserregende Vorrichtungen, beispielsweise in Form sogenannter Schwingungserreger, Vibratoren oder Vibrationsgeräten, bei denen mittels an Wellen angeordneten Unwuchtmassen Schwingungen und/oder Vibrationen erzeugt werden, die beispielsweise auf Rammgut (z.B. Spundbohlen, Träger etc.) übertragen werden, das in Erdreich eingebracht werden soll.
  • Hierfür sind Mittel erforderlich, um Schmiermittel zu schmierenden Bereichen zuzuführen (z.B. um bei Umlaufschmierung Schmiermittel im Schmiermittelkreislauf zu fördern), wie z.B. Pumpen. Derartige Mittel sind üblicher Weise als separate Komponenten ausgeführt, was den insgesamt erforderlichen Bauraum vergrößert. Ferner sind derartige Mittel zum Betrieb mit Energie zu versorgen und/oder anzutreiben sowie zu steuern, um für eine gewünschte, erforderlich Schmiermittelförderung zu sorgen.
  • So können beispielsweise bei den oben genannten Bespielen von Schwingungserregern und Vibratoren Pumpen (z.B. Zahnradpumpen) verwendet werden, um Schmiermittel im Schmiermittelkreislauf zu fördern. Dabei kann der Pumpe eine eigene Energieversorgung bzw. Antrieb und eine eigene Steuerung zugeordnet sein. Es ist auch möglich, die Pumpe mittels einer Kopplung (z.B. mechanisch, hydraulisch, pneumatisch) mit einer oder mehreren bewegbaren Komponenten zu koppeln, um deren Bewegungen (z.B. Rotation) wenigstens teilweise zu übertragen und damit die Pumpe anzutreiben.
  • Zur Veranschaulichung von bei solchen Schmierverfahren im Allgemeinen auftretenden Problemen wird im Folgenden weiter auf bei Schwingungserregern und Vibratoren verwendete Pumpanordnungen Bezug genommen.
  • Bei Schwingungserregern und Vibratoren treten oft hohe Fliehkräfte auf, die auf rotierende Komponenten und insbesondere auf Lager wirken. Auch treten oft hohe Drehzahlen und/oder rotatorische Beschleunigungen auf, die sich bewegende Komponenten und insbesondere Lager belasten. Ferner können an sich drehenden Komponenten hohe Umfangsgeschwindigkeiten und/oder Umfangsbeschleunigungen auftreten. All dies erfordert üblicher Weise eine im Wesentlichen kontinuierliche Schmiermittelversorgung (z.B. in Form von Umlaufschmierung).
  • Bei Schwingungserregern und Vibratoren werden u.a. Zahnradpumpen verwendet, die an sich schon Bauraum benötigen. Der Bedarf an Bauraum hängt u.a. von der gewünschten (maximalen) Pumpleistung ab. Kleine Pumpen sparen zwar Bauraum, können aber oft den zur (optimalen) Schmierung erforderlichen Volumenstrom an Schmiermittel nicht bereitstellen. Dies kann durch größere Pumpen vermieden werden, die aber mehr Bauraum benötigen und üblicherweise teurer sind.
  • Bei Schwingungserregern und insbesondere bei Vibratoren ist oft die gesamte Anordnung und damit auch die Pumpen zur Schmiermittelförderung hohen Kräften (z.B. Beschleunigungen, Momente, Impulse etc.) ausgesetzt. Um dabei mögliche Beschädigungen zu vermeiden oder wenigstens gering zu halten, sind die Pumpen entsprechend auszuführen und/oder zu lagern. Neben dem dadurch erhöhten konstruktiven Aufwand, Kosten etc. wird zusätzlicher Bauraum benötigt. Auch sind regelmäßige Überprüfungen und/oder Wartungen der Pumpen erforderlich, um deren ordnungsgemäßen Betrieb sicher zu stellen.
  • Die deutsche Offenlegungsschrift 1 922 878 offenbart eine Anordnung mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1.
    • Aufgabe der Erfindung
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, den für eine Schmierung mit im Wesentlichen kontinuierlicher Schmiermittelförderung mittels einer rotierenden Umwuchtmasse (insbesondere bei einer Umlaufschmierung) erforderlichen Bauraum zu verringern und die Schmiermittelförderung zu optimieren.
    • Kurze Beschreibung der Erfindung
  • Zur Lösung der obigen Aufgabe stellt die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung und einen Schwingungserreger gemäß den unabhängigen Ansprüchen bereit.
  • Die Vorrichtung gemäß Anspruch 1 ist zur Fluidförderung beispielsweise in einem Fluidkreislauf vorgesehen und umfasst eine eine Rotationsachse definierende drehbare Welle, eine mit der Welle drehbare Unwuchtmasse, und eine von einem ringförmigen Gehäuseteil in Umfangsrichtung begrenzte Kammer, in der die Welle und die Unwuchtmasse drehbar sind und die zur Aufnahme eines Fluids ausgelegt ist. Dabei ist die Unwuchtmasse so ausgebildet, dass sie bei Rotation auf in der Kammer vorhandenes Fluid bezüglich der Rotationsachse radial und/oder tangential wirkende Kräfte zu erzeugen vermag. Ferner weist die Kammer wenigstens einen Auslass auf, über den bei Rotation der Unwuchtmasse Fluid aus der Kammer verlagert werden kann.
  • Erfindungsgemäß umfasst der wenigstens eine Auslass jeweils einen Auslasskanal, der sich von dem ringförmigen Gehäuseteil nach außen weg erstreckt.
  • Vorzugsweise ist der wenigstens eine Auslasskanal jeweils mit einer Leitung verbunden, die sich außerhalb des ringförmigen Gehäuseteils erstreckt und vorgesehen ist, um Fluid abzuführen.
  • Vorzugsweise bildet die wenigstens eine Leitung einen Teil einer außerhalb eines die Kammer umfassenden Gehäuses angeordneten Fluidführung.
  • Ferner ist es möglich, das die obige Fluidführung dazu dient, Lager oder Lagerungen für die Enden der Welle und/oder einer Lagerung für einen sich zwischen den Wellenenden erstreckenden Bereich der Welle Fluid zuzuführen.
  • Vorzugsweise ist eine Fluidrückführung vorhanden, um Fluid der Kammer zurückzuführen. Dabei ist es vorgesehen, in der Fluidrückführung eine Reinigungseinrichtung anzuordnen, mit der zurückzuführendes Fluid gereinigt werden kann.
  • Die Unwuchtmasse kann z.B. als separates Bauteil an der Welle angeordnet und/oder wenigstens teilweise baueinheitlich mit der Welle integriert bzw. einstückig mit dieser ausgeführt sein.
  • Vorzugsweise ist die Unwuchtmasse eine Unwuchtmasse einer schwingungserregenden Vorrichtung, eines Schwingungserregers oder eines Vibrators.
  • Vorzugsweise erstreckt sich die Unwuchtmasse wenigstens teilweise von der Welle weg und weist eine bei Rotation voreilende Stirnfläche auf. Ferner kann die Unwuchtmasse eine bei Rotation nacheilende Stirnfläche aufweisen.
  • Die Stirnflächen können beide planar, beide gekrümmt oder von unterschiedlicher Gestalt (z.B. gekrümmt und planar) sein.
  • Vorzugsweise hat die Unwuchtmasse eine bezüglich der Rotationsachse radial äußere Außenfläche, die gekrümmt und vorzugsweise bezüglich der Rotationsachse ein Kreissegment definieren kann.
  • Vorzugsweise hat die Kammer wenigstens im Bereich der Unwuchtmasse einen bezüglich der Rotationsachse im Wesentlichen kreisförmigen Querschnitt. Die Kammer kann insbesondere im Bereich der Unwuchtmasse röhrenförmig ausgestaltet sein. Der kreisförmige Querschnitt kann einen Radius definieren, der etwas größer als der Radius eines zu der Rotationsachse konzentrischen Kreises ist, der durch den radial äußersten Bereich (z.B. die radiale äußere Außenfläche) der Unwuchtmasse bei Drehung durchlaufen wird. Insbesondere ist es bevorzugt, dass es einen nur geringen Abstand zwischen der Innenseite der Kammer und dem radial äußersten Bereich der Unwuchtmasse gibt; der geringe Abstand verhindert oder verringert wenigstens eine Menge an Fluid zwischen Kammerinnenseite und Unwuchtmasse, die nicht oder in Vergleich zu radial weiter innen vorhandenem Fluid in geringerem Maß Kräften unterworfen wird, die sich aufgrund einer Drehung der Unwuchtmasse ergeben.
  • Dabei ist es ferner vorgesehen, dass die Kammer bezüglich der Rotationsachse eine rotationssymmetrische Innenfläche aufweist.
  • Der wenigstens eine Auslass kann in einer die Kammer in bezüglich der Rotationsachse radialer Richtung begrenzenden Wand ausgebildet sein. Bei bevorzugten Ausführungsformen kann der wenigstens eine Auslass beispielsweise in oder an einem ringförmigen Bauteil angeordnet sein, das den Bereich konzentrisch zu der Rotationsachse umgibt, im dem sich die Unwuchtmasse drehen kann.
  • Ferner kann die Kammer wenigstens einen Einlass aufweisen, über den Fluid der Kammer zugeführt werden kann.
  • Der wenigstens eine Einlass kann in einer begrenzenden Wand ausgebildet sein, die die Kammer außerhalb des Bereichs begrenzt, in dem sich die Unwuchtmasse zu drehen vermag. Bei bevorzugten Ausführungsformen kann der wenigstens eine Einlass beispielsweise in oder an einem Bauteil angeordnet sein, das den Bereich, im dem sich die Unwuchtmasse drehen kann, lateral begrenzt. Ferner kann sich der wenigstens eine Einlass in einer Richtung nicht senkrecht (z.B. parallel) zu der Rotationsachse erstrecken.
  • Auch kann der wenigstens eine Einlass einen Anschluss zur Verbindung mit einem Fluid zuführenden Kanal aufweisen.
  • Bei einer weiteren Ausführungsform ist wenigstens eine weitere mit der Welle drehbare Unwuchtmasse vorgesehen.
  • Die wenigstens eine weitere Unwuchtmasse kann mit der oben genannten Unwuchtmasse vergleichbar ausgeführt sein und insbesondere eines oder mehrere deren Merkmale aufweisen.
  • Bei Verwendung von zwei oder mehr Unwuchtmassen können diese in derselben Kammer angeordnet sein. Alternativ ist es vorgesehen für die Unwuchtmassen jeweils eine eigene Kammer zu verwenden, die mit der oben genannten Kammer vergleichbar ausgeführt sein und insbesondere eines oder mehrerer deren Merkmale aufweisen kann. Bei mehr als zwei Unwuchtmassen sind auch Ausführungsformen möglich, bei denen eine oder mehrere Kammern jeweils für eine Unwuchtmasse und eine oder mehrere Kammern jeweils für mehr als eine Unwuchtmasse vorgesehen sind.
  • Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann einen mit der Welle gekoppelten Antrieb aufweisen, beispielsweise einen Elektromotor, eine Getriebe etc.
  • Vorzugsweise ist ein Gehäuse vorhanden, das die wenigstens eine Kammer umfasst.
  • Die wenigstens eine Kammer kann zur Aufnahme eines Schmiermittel umfassenden Fluids ausgelegt sein.
  • Ferner kann ein Fluidkreislauf vorhanden sein, der bei Rotation der wenigstens einen Unwuchtmasse mit Fluid aus der wenigstens einen Kammer versorgt wird und Fluid in die wenigstens eine Kammer zurückführt.
  • Der Fluidkreislauf kann eine Reinigungseinrichtung zur Reinigung von im Fluidkreislauf befördertem Fluid und/oder eine Einrichtung zur Kühlung und/oder Erwärmung von im Fluidkreislauf befördertem Fluid umfassen.
  • Vorzugsweise umfasst der Fluidkreislauf wenigstens einen Bereich, der zur Anordnung von wenigstens einem mit Fluid der wenigstens einen Kammer zu versorgenden Lager für die Welle vorgesehen ist.
  • Der Fluidkreislauf kann ergänzend oder alternativ wenigstens einen Bereich umfassen, dessen Temperatur mittels Fluid der wenigstens einen Kammer beeinflussbar ist.
  • Insbesondere ist es bevorzugt, dass die wenigstens eine Unwuchtmasse in der jeweiligen der wenigstens einen Kammer bei Rotation als Kreiselpumpenlaufrad zu wirken vermag.
  • Des weiteren stellt die vorliegende Erfindung einen Schwingungserreger oder Vibrator bereit, der die erfindungsgemäße Vorrichtung in einer der obigen Ausführungsformen umfasst.
    • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Im Folgenden sind bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, die zeigen:
    • Fig. 1
    eine bezüglich der Rotationsachse senkrechte schematische Schnittsansicht einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, und
    Fig. 2
    eine schematische Schnittansicht längs der Rotationsachse der Ausführungsform von Fig. 1.
    Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen
  • Fig. 1 und 2 zeigen eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die beispielsweise bei einem Schwingungserreger oder Vibrator verwendet werden oder ein Bestandteil davon sein kann. Ein Bespiel für einen Schwingungserreger oder Vibrator ist z.B. in WO 2005/075749 A1 , GB 1 435 499 und GB 685 459 beschrieben.
  • Die Vorrichtung umfasst ein insgesamt mit 2 bezeichnetes Gehäuse, das - wie gezeigt - mehrteilig ausgeführt sein kann. Zwei als seitliche bezeichnete Gehäuseteile 4 und 6 sind jeweils an einem dazwischen angeordneten ringförmigen Gehäuseteil 8 beispielsweise mittels Schraubverbindungen 10 gesichert. Dichtelemente 12 sorgen für eine fluiddichte Wirkverbindung zwischen den Gehäuseteilen 4, 6 und 8.
  • Durch das Gehäuse 2 erstreckt sich eine Welle 14, die eine Rotationsachse 16 definiert. Die Welle 14 hat einen Endbereich 18 und einen Endbereich 20, zwischen denen sich ein Bereich 22 mit bezüglich der Wellenlängsrichtung (nicht bezeichnet) im Wesentlichen konstanten Durchmesser erstreckt.
  • Der Wellenendbereich 18 ist unter Verwendung von einem oder mehreren, nicht gezeigten Lagern (z.B. Rollen-, Wälz- und/oder Gleitlager etc.) drehbar gelagert. Der Bereich, in dem der Wellenendbereich 18 gelagert ist, ist in einem Raum vorgesehen, der von einem am Gehäuse 2 angebrachten Deckel 24 begrenzt ist.
  • Der Wellenendbereich 20 ist mit einem nicht gezeigten Antrieb verbunden, mit dem die Welle 14 steuerbar gedreht werden kann. Der Antrieb ist einem Raum untergebracht, der von einer Abdeckung 26 begrenzt ist, die (auch) zur Befestigung des Antriebs und weiterer Komponenten (z.B. Steuer- und/oder Kontrolleinrichtungen) dienen kann.
  • Der Deckel 24 und die Abdeckung 26 sind mit den Gehäuseteilen 4 bzw. 6 fluiddicht verbunden.
  • Der Wellenbereich 22 kann, wie in Fig. 2 gezeigt, unter Verwendung einer Lagerung 28 drehbar in dem Gehäuse 2 gelagert sein. Alternativ kann der Wellenbereich 22 ohne Kontakt mit dem Gehäuse 2 drehbar sein.
  • An der Welle 14 ist eine Unwuchtmasse 30 drehgesichert angeordnet. Bei Drehung der Welle 14 wird dem entsprechend auch die Unwuchtmasse 30 gedreht. Die Unwuchtmasse 30 kann, wie in den Figuren veranschaulicht, als separates Bauteil an der Welle 14 - vorzugsweise austauschbar - befestigt sein. Alternativ können die Welle 14 und die Unwuchtmasse 30 (oder wenigstens Teile davon) einstückig ausgebildet sein.
  • Eine sich in Umfangsrichtung um die Welle 14 erstreckende Kammer 32 ist durch die Gehäuseteile 4, 6 und 8 (genauer deren Innenseiten) begrenzt. Der ringförmige Gehäuseteil 8 definiert wenigstens im Bereich, wo sich die Unwuchtmasse 30 drehen kann, einen im Wesentlichen röhrenförmigen Bereich.
  • Es ist vorgesehen, das in der Kammer 32 Fluid, insbesondere in Form eines Schmiermittels (z.B. Schmieröl), vorhanden ist, das bei Drehung der Welle 14 bzw. der Unwuchtmasse 30 aus der Kammer 32 befördert werden kann. Die Unwuchtmasse 30 erstreckt sich wenigstens teilweise von der Welle 14 weg. Dadurch gibt es Bereiche der Unwuchtmasse 30, die bei Drehung mit Fluid in der Kammer 32 in Wechselwirkung treten können.
  • Darstellungsgemäß weist die Unwuchtmasse 30 bezüglich der in Fig. 1 gezeigten Drehrichtung eine voreilende Stirnfläche 34 und eine nacheilende Stirnfläche 36 auf. Die Stirnflächen 34 und 36 sind darstellungsgemäß planar, können aber davon abweichende Formen haben und beispielsweise gekrümmt sein. Ferner hat die Unwuchtmasse 30 eine radial äußere Außenfläche 38, deren Krümmungsradius etwas kleiner als der Radius des ringförmigen Gehäuseteils 8 ist. Der sich dadurch ergebende geringe Abstand 40 zwischen Unwuchtmasse und Gehäuseteil 8 verringert den Anteil an Fluid, der bei Drehung der Unwuchtmasse 30 nicht von der voreilenden Stirnfläche 34 erfasst wird.
  • Um Fluid aus der Kammer 32 zu entfernen, sind Auslässe 42 vorhanden. Die Auslässe 42 können als einfache Auslassöffnungen in dem Gehäuseteil 8 ausgebildet sein. Darstellungsgemäß umfassen die Auslässe 42 jeweils einen Auslasskanal 44. Die Auslasskanäle 44 erstrecken sich vorzugsweise in eine Richtung, die im Wesentlichen der Richtung entspricht, in der sich Fluid bei Drehung der Welle 14 bzw. der Unwuchtmasse 30 in der Kammer 32, insbesondere in dem Gehäuseteil 8 benachbarten Kammerbereichen, bewegt. In Fig. 1 sind solche Bewegungsrichtungen von Fluid in der Kammer 32 durch die Pfeile 46, 48 und 50 angedeutet. Je nach Ausführungsform können sich die Auslasskanäle 44 bezüglich der Krümmung des Gehäuseteils 8 beispielsweise tangential erstrecken.
  • An ihren äußeren Enden sind die Auslasskanäle 44 zur Verbindung mit Fluid abführenden Leitungen 52 ausgelegt. Hierfür können die Auslasskanäle 44 z.B. Innen- oder Außengewinde aufweisen, die mit entsprechenden Gewindeanschlüssen der Leitungen 52 verbindbar sind. Darstellungsgemäß weisen die Auslasskanäle 44 an ihren äußeren Enden Schraub- oder Muffenverbindungen auf, um die Enden der Leitungen 52 an den Auslässen zu befestigen.
  • Die Leitungen 52 bilden einen Teil einer Fluidführung (nicht gezeigt), der beispielsweise als Schmiermittelführung einer Umlaufschmierung dienen kann.
  • Im Fall des hier angenommenen Schwingungserzeugers oder Vibrators führen die Leitungen 52 zu mit Schmiermittel zu versorgenden Bereichen, insbesondere Lagerungen der Wellenenden 18 und 20 und/oder der Lagerung 28.
  • Alternativ können die Leitungen 52 zu Bereichen führen, deren Temperatur unter Verwendung von Fluid aus der Kammer 32 verringert, gleich gehalten und/oder erhöht werden soll. Da solche Bereiche (ohne Fluidzufuhr) unterschiedliche Temperaturen aufweisen können, ist es möglich mit Fluid einer Temperatur im Wesentlichen gleichzeitig zu kühlen und/oder zu erwärmen und/oder die Temperatur beibehalten zu können.
  • Ferner sind hier nicht gezeigte Leitungen vorgesehen, um Fluid wieder in die Kammer 32 zurück zu führen. Eine solche Rückführung, mit der eine Umlaufschmierung realisiert werden kann, ermöglicht es, Fluid mehrfach zu verwenden. Dabei kann es vorteilhaft sein, rückzuführendes Fluid zu kühlen oder zu erwärmen und/oder zu reinigen (z.B. filtern), bevor es erneut in die Kammer 32 eingebracht wird. Beim Betrieb möglicherweise auftretender Fluidverlust oder -schwund kann durch Fluid aus einem Fluidreservoir (nicht gezeigt) ausgeglichen werden.
  • Bei Verwendung von einer oder mehreren Fluid rückführenden Leitungen ergibt sich ein Fluidkreislauf, der die Kammer 32, die Auslässe 42, die Leitungen 52, mit Fluid aus der Kammer 32 zu versorgende Bereiche und die Rückführungen - optional mit Temperierungs- und/oder Reinigungseinrichtungen für Fluid umfasst.
  • Ohne Rückführung von Fluid kann die Kammer 32 mit Fluid aus einem Fluidreservoir (nicht gezeigt) versorgt werden. Fluid, das einem mit Fluid aus der Kammer 32 zu versorgenden Bereich zugeführt wurde, kann nach dortiger Verwendung beispielsweise in einen Sammelbehälter oder dergleichen abgegeben werden.
  • Dies kann beispielsweise erfolgen, wenn Fluid nach Verwendung eine Eigenschaft (z.B. verschlechterte Schmiereigenschaft; zu hohe/niedrige Temperatur) hat, die eine erneute Verwendung, gegebenenfalls auch nach Temperierung und/oder Reinigung, nicht oder nur mit erhöhtem Aufwand erlaubt.
  • Bei Schwingungserzeugern und Vibratoren werden oft mehr als eine Unwuchtmasse an einer gemeinsamen Welle verwendet. Für solche und alle anderen Fällen mit mehr als einer Unwuchtmasse an einer gemeinsame Welle kann ein Gehäuse verwendet werden, das eine mit der obigen Kammer 32 abgesehen davon vergleichbare Kammer aufweist, dass diese zur Aufnahme der zwei oder mehr Unwuchtmassen dimensioniert ist. Ein weiterer Unterschied zu einer Kammer für eine einzelne Unwuchtmasse kann darin bestehen, dass Auslässe für jeden Kammerbereich, in dem sich eine Unwuchtmasse drehen kann, und/oder Auslässe für dazwischen liegende Kammerbereiche und/oder Auslässe vorgesehen sind, die von mehr als einer Unwuchtmasse in Bewegung versetztes Fluid von der Kammer entfernen können.
  • Anstatt alle Unwuchtmassen in einer gemeinsamen Kammer vorzusehen, ist es möglich, für jede Unwuchtmasse eine eigene Kammer vorzusehen. Hierfür kann z.B. das in den Figuren veranschaulichte Gehäuse als Grundlage verwendet werden, um beispielsweise mehrere Gehäuse mit einer gemeinsamen sich durch alle Gehäuse erstreckenden Welle, an der die Unwuchtmassen vorhanden sind, "hintereinander" anzuordnen.
  • Im Folgenden ist der Betrieb und Funktionsweise für die in den Figuren veranschaulichte Ausführungsform erläutert. Der Betrieb und Funktionsweise ist bei allen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung grundsätzlich vergleichbar, weshalb auf eine Erläuterung weiterer Ausführungsformen, insbesondere solcher mit mehreren Unwuchtmassen verzichtet wird.
  • Beim Betrieb ist die Kammer 32 mit Fluid gefüllt. Als Fluid kann beispielsweise ein einzelnes Fluid, Fluidmischungen und insbesondere ein Schmiermittel verwendet werden. Dabei kann es vorteilhaft sein, abgesehen, von einem zur Verwendung vorgesehenen Fluid, weitere, andere Fluide in der Kammer 32 zu vermeiden. So kann es z.B. erwünscht sein, Luft- und/oder Gaseinschlüsse in der Kammer 32 zu vermeiden.
  • Ausgehend von dem hier angenommenen Schwingungserzeuger oder Vibrator wird bei dessen Betrieb die Welle 14 und damit die Unwuchtmasse 30 gedreht, um Schwingungen bzw. Vibrationen zu erzeugen. Dabei dreht sich die Unwuchtmasse 30 in der Kammer 32 und erzeugt dadurch Kräfte auf Fluid in der Kammer 32. Diese Kräfte hängen, neben der Drehzahl der Unwuchtmasse 30, u.a. von der Form der Bereiche der Unwuchtmasse 30 ab, die mit dem Fluid in Wechselwirkung treten. Dies gilt insbesondere für die Stirnfläche 34. Aber auch die Form der Stirnfläche 36 beeinflusst auf Fluid wirkende Kräfte.
  • Die Stirnfläche 34 bewirkt bei Drehung der Unwuchtmasse 30 bezüglich der durch die Welle 14 definierten Rotationsachse 16 radial und/oder tangential auf Fluid wirkende Kräfte, die das Fluid (wenigstens in gemäß Fig. 1 radial äußeren Bereichen der Kammer 32) zunächst auf eine Kreisbahn bringen und einen rotierenden Fluidring (z.B. Schmiermittel- oder Ölring) hervorrufen. Insbesondere wird durch die Drehung der Unwuchtmasse 30 ein Druckgefälle zwischen gemäß Fig. 1 radial inneren und äußeren Bereichen der Kammer 32 erzeugt, das radial und/oder tangential auf das Fluid wirkt und dieses durch die Auslässe 42 aus der Kammer 32 befördern.
  • Das durch die Auslässe 42 abgeführte Fluid wird unter Druck durch die Leitungen 52 zu Bereichen befördert, wo es z.B. zum Schmieren verwendet werden soll. So ist beispielsweise im Fall eines Schmierfluids vorgesehen, dieses zu der Welle 14 zugeordneten Lagerbereichen, Lagern etc. zu befördern.
  • Von dort wird das Fluid gegebenenfalls nach Kühlung und/oder Reinigung erneut der Kammer 32 zugeführt, um von dort aus erneut in den Fluidkreislauf gepumpt werden zu können.
  • Rein zur Veranschaulichung kann die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung insofern mit einer Kreiselpumpe verglichen werden, als die bei Drehung der Unwuchtmasse 30 auftretenden Effekte, die Fluid aus der Kammer 32 verlagern, mit denen bei einer Kreiselpumpe in etwa vergleichbar sind. So kann z.B. die Unwuchtmasse 30 als "Kreiselpumpenlaufrad" betrachtet werden. Allerdings besteht ein wesentlicher Unterschied u.a. darin, dass die Unwuchtmasse 30 eigentlich zur Schwingungs- und/oder Vibrationserzeugung dient.
  • Während des Betriebs kann man davon ausgehen, dass sich Fluid in der Kammer 32 aufgrund von in der Kammer 32 wirkenden Kräfte, Reibung in den Auslässen 42, den Leitungen 52, in den mit Fluid zu versorgenden Bereichen und den Rückführungsleitungen erwärmt. Übermäßige Erwärmung kann durch eine Kühleinrichtung in der Fluidrückführung vermieden werden.
  • Aufgrund der Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung ("Kreiselpumpencharakteristik") hängt der Volumenstrom von aus der Kammer 32 verlagertem Fluid u.a. von dessen Viskosität ab, die wiederum u.a. von der Fluidtemperatur abhängt. So kann das Fluid im kalten Zustand oder in einem verglichen mit dem Betrieb kühleren Zustand eine geringe(re) Viskosität haben. Dies führt zu einem vergleichsweise reduzierten Volumenstrom. Bei höherer Fluidtemperatur und damit höherer Viskosität ergibt sich ein vergleichsweise erhöhter Volumenstrom. Dies stellt eine inhärente Regelung der Fluidförderung dar, deren Volumenstrom sich "automatisch" in Abhängigkeit von der Fluidtemperatur bzw. der Viskosität des Fluids einstellt.
  • Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass separate Einrichtungen (z.B. Pumpe), um Fluid und insbesondere Schmiermittel an und/oder in gewünschte Bereiche zu fördern, vermieden werden. Ferner sind die Komponenten, die zur Fluidförderung dienen, nämlich insbesondere die Welle 14, die Unwuchtmasse 30 und das Gehäuse 2, ohnehin so ausgelegt, dass sie beim Betrieb insbesondere im Fall eines Schwingungserregers bzw. Vibrators entstehenden Kräften zu widerstehen vermögen. Besondere Maßnahmen, die bei Verwendung separater Einrichtungen zur Fluidförderung erforderlich sind, um durch beim Betrieb entstehende Schwingungen und/oder Vibrationen hervorrufbare Beschädigungen zu vermeiden, entfallen hier ebenfalls.

Claims (14)

  1. Vorrichtung zur Fluidförderung mit
    - einer eine Rotationsachse (16) definierenden drehbaren Welle (14);
    - einer mit der Welle (14) drehbaren Unwuchtmasse (30) (30); und
    - einer von einem ringförmigen Gehäuseteil (8) in Umfangsrichtung begrenzte Kammer (32), in der die Welle (14) und die Unwuchtmasse (30) drehbar sind und die zur Aufnahme eines Fluids ausgelegt ist; wobei
    - die Unwuchtmasse (30) ausgebildet ist, dass sie bei Rotation auf in der Kammer (32) vorhandenes Fluid bezüglich der Rotationsachse (16) radial und/oder tangential wirkende Kräfte zu erzeugen vermag; und
    - die Kammer (32) wenigstens einen Auslass (42) aufweist; dadurch gekennzeichnet, dass
    - der wenigstens einen Auslass (42) jeweils einen Auslasskanal (44) umfasst, der sich von dem ringförmigen Gehäuseteil (8) nach außen weg erstreckt.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der der wenigstens eine Auslasskanal (44) mit einer sich wenigstens teilweise außerhalb des ringförmingen Gehäuseteils (8) fluidabführenden Leitung (52) verbunden ist.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 2, bei der die wenigstens eine Leitung (52) einen Teil einer außerhalb eines die Kammer (32) umfassenden Gehäuses (2) angeordneten Fluidführung bildet.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 3, bei der die Fluidführung zu Zufuhr von Fluid zu Lagern für die Enden (18, 20) der Welle (14) und/oder einer Lagerung (28) für einen sich zwischen den Wellenenden (18, 20) erstreckenden Bereich (22) der Welle (14) ausgelegt ist.
  5. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, mit einer Fluidrückführung, um Fluid zu der Kammer (32) zurückzuführen, und einer in der Fluidrückführung vorgesehenen Reinigungseinrichtung zur Reinigung von zurückzuführendem Fluid.
  6. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, bei der der wenigstens eine Auslass (42) in einer die Kammer (32) in bezüglich der Rotationsachse (16) radialer Richtung begrenzenden Wand ausgebildet ist.
  7. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, bei der die Kammer (32) wenigstens einen Einlass aufweist.
  8. Vorrichtung nach Anspruch 18, bei der der wenigstens eine Einlass in einer begrenzenden Wand ausgebildet ist, die die Kammer (32) außerhalb des Bereichs begrenzt, in dem sich die Unwuchtmasse (30) zu drehen vermag.
  9. Vorrichtung nach Anspruch 18 oder 19, bei der der wenigstens eine Einlass einen Anschluss zur Verbindung mit einem Fluid zuführenden Kanal aufweist.
  10. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, mit einem mit der Welle (14) gekoppelten Antrieb.
  11. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, bei der die wenigstens eine Kammer (32) zur Aufnahme eines Schmiermittel umfassenden Fluids ausgelegt ist.
  12. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, mit einem Fluidkreislauf, der bei Rotation der wenigstens einen Unwuchtmasse (30) mit Fluid aus der wenigstens einen Kammer (32) versorgt wird, wobei vorzugsweise der Fluidkreislauf eine Einrichtung zur Kühlung und/oder Erwärmung von im Fluidkreislauf befördertem Fluid umfasst, und/oder wenigstens einen Bereich umfasst, der zur Anordnung von wenigstens einem mit Fluid der wenigstens einen Kammer (32) zu versorgenden Lager für die Welle (14) vorgesehen ist, und/oder wenigstens einen Bereich umfasst, dessen Temperatur mittels Fluid der wenigstens einen Kammer (32) beeinflussbar ist.
  13. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, bei der die wenigstens eine Unwuchtmasse (30) in der jeweiligen der wenigstens einen Kammer (32) bei Rotation als Kreiselpumpenlaufrad zu wirken vermag.
  14. Schwingungserreger mit
    - wenigstens einer Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 13.
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