CH548235A

CH548235A - Vibrator.

Info

Publication number: CH548235A
Application number: CH1452072A
Authority: CH
Inventors: James William Alfred Westwood
Original assignee: James William Alfred Westwood; Kooiman Tankfab Nv
Priority date: 1972-09-22
Filing date: 1972-10-05
Publication date: 1974-04-30
Also published as: FR2200765A5; ZA726514B; DE2246571A1; AU4711072A

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Vibrator, der beispielsweise in einen Vibrationsförderer eingebaut werden kann, und welcher einen Kolben aufweist, der in einem
Zylinder angeordnet ist, zu welchem Luft oder ein anderes gasförmiges Medium unter Druck zugeführt und abgesaugt werden kann, um zu bewirken, dass sich der Kolben innerhalb des Zylinders hin und her bewegt.

Das Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, einen Vibrator vorzusehen, der wirksam und wirtschaftlich unter dem zuge führten Druck arbeitet, und welcher bei Frequenzen innerhalb eines grossen Bereiches betriebsfähig ist.

Dieses Ziel wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass eine oder beide Oberflächen, nämlich jene des Kolbens und jene des
Zylinders, aus einem Material sind, welches einen geringen
Reibungskoeffizienten aufweist, damit der Kolben im Zylinder ohne zusätzliche Schmierung zwischen den Oberflächen laufen kann.

Anhand der beigelegten Zeichnung werden im folgenden zwei bevorzugte Ausführungsbeispiele näher beschrieben. Es zeigt:
Fig. 1 einen Querschnitt durch einen erfindungsgemässen
Vibrator,
Fig. 2 eine andere Ausführungsform des erfindungsgemäs sen Vibrators.

Beide Ausführungsformen stellen Vibratoren dar, welche in einer Vorrichtung montiert werden können, auf welche
Vibrationsbewegung übertragen werden soll. Die Fig. 1 zeigt einen zylindrischen Körper 23 mit Enddeckeln 24, welche mittels Schrauben 25 an den gegenüberliegenden Seiten befestigt sind. Innerhalb des Körpers 23 befindet sich ein verschiebbar angeordneter Kolben 26, welcher Durchgangs kanäle 27 und 28 aufweist. Jeder dieser Durchgangskanäle ist L-förmig, wobei ein Teil des Kanals sich radial zum zylindrischen Kolben erstreckt, und dann in axialer Richtung abgebogen ist, und zum entgegengesetzten Ende des Kolbens verläuft.

Der radiale Abschnitt ist abgebogen sowohl in axialer Richtung als auch bezüglich des Kreisumfanges. Entlang des zylindrischen Körpers 23 sind koaxial zwei Büchsen 29 und 30 angeordnet, welche an ihren aneinander grenzenden Enden getrennt sind, um eine ringförmige Ausnehmung 31 zu formen.

Mit dieser Ausnehmung 31 steht eine Einlassöffnung 32 in Verbindung. Die zwei Kanäle 27 und 28 im Kolben 26 können mit der Ausnehmung 31 in Verbindung stehen, um Luft oder ein anderes gasförmiges Medium unter Druck zuzuführen, nämlich zu den entgegengesetzten Enden des Zylinders. Die
Breite der Ausnehmung 31 und die radialen Enden der Kanäle
27 und 28 sind derart, dass zu einer bestimmten Zeit nur einer der Kanäle 27 und 28 mit der Ausnehmung 31 in Verbindung stehen kann, und dass der Kolben eine Stellung einnehmen kann (Fig. 1), in welcher er sich in der Mitte des Zylinders befindet und in welcher die Ausnehmung 31 mit keinem der
Kanäle 27 und 28 in Verbindung steht, und auch in den Büchsen 29 und 30 die Öffnungen 33 und 34 weniger weit auseinanderliegen als die Länge die Kolbens beträgt. In der gezeigten Position sind beide Teile vom Kolben geschlossen.

Der Eintritt eines Mediums unter Druck durch die Öffnung in der Ausnehmung 31 und durch einen der Kanäle 27 oder 28 in den Kolben bewirkt, dass der Kolben sich in eine Richtung bewegt, und eine der Austrittsöffnungen 33 oder 34 abdeckt.

Wenn die Verbindung zwischen der Einlassöffnung 32 von einer Kolbenöffnung 27 oder 28 zu andern wechselt, wird die Bewegungsrichtung des Kolbens umgekehrt. Um den Kolben von der gezeigten Position zu bewegen, wird der angewendete Druck einigemale reversiert. Dies bewirkt, dass auf den Kolben kleine Bewegungen übertragen werden. Danach bewegt sich der Kolben normal und erlaubt einen vollen Durchlauf des Mediums, entweder durch den Kanal 27 oder durch den Kanal 28. Das normale Arbeiten beginnt nun wie es beschrieben wurde. Das Bewegungsmoment des Kolbens ist ausreichend, um zu verhindern, dass der Kolben in der gezeigten mittleren Position stehen bleibt.

Die Büchsen 29 und 30 sind beide aus einem Material gefertigt, das einen kleinen Reibungskoeffizienten aufweist.

Das Material, aus welchem die Büchsen 29 und 30 gefertigt sind, ist so ausgewählt worden. dass keine Schmierflüssigkeit zugeführt werden muss. Man versteht. dass die Vorrichtung, die mit Luft oder einem anderen gasförmigen Medium arbeitet, welches unter Druck zugeführt wird, keine Schmierung der Oberflächen vorsieht.

Beispiele von Materialien. aus welchen die Büchsen gefertigt sind, sind Zinn oder Bleibronze. in welchem Graphit eingebettet ist, Eisen oder Nickel oder eine Legierung der vorgenannten Elemente, in welchen Graphit verteilt ist, verstärktes Polytetrafluoräthylen, Nylon mit Molybdändisulphiden und andere Kunststoffmaterialien. sowie Keramikmaterialien mit eingebauten Schmiersubstanzen. Alle diese Materialien weisen einen relativ kleinen Reibungskoeffizienten auf, und wirken als Lager innerhalb welcher der Kolben ohne zusätzliche Schmierung hin- und hergleitet.

Diese Vorrichtung kann bei hohen Frequenzen arbeiten, wegen der kleinen Reibung. und kann erfolgreich innerhalb eines weiten Frequenzbereiches angewendet werden und auch innerhalb eines weiten Druckbereiches. Die Betätigung kann bei ungewöhnlich kleinem Druck erfolgreich zustande gebracht werden. Hohe Beschleunigung und Bremswirkung. die infolge kleiner Reihungsverluste zustande kommen, erlauben die Produktion von grösserer Energie.

Fig. 2 zeigt eine weitere Ausführungsform des Vibrators, welcher ebenfalls zum Einbauen in eine Einheit gedacht ist.

Diese Vorrichtung besteht aus einem Zylinder 36. dessen eines Ende verschlossen ist und an dessen offenem Ende eine Deckplatte 37 mittels Schrauben 38 befestigt ist. Innerhalb des Zylinders ist ein Kolben 39 angebracht. und eine Lagerbüchse 40, die das Innere des Zylinders umgibt. Am verschlossenen Ende des Zylinders ist eine Druckfeder 41 angebracht, welche gegen das anliegende Ende des Kolbens 39 wirkt. Eine Eintrittsöffnung 42 für ein Medium unter Druck ist angeordnet.

und zwar in der Deckplatte 37. an der entgegengesetzten Seite von der Feder 41. In der Wand des zylindrischen Körpers 36 ist eine Austrittsöffnung 43 angeordnet. durch welche das Medium austreten kann, wenn der Kolben sich in eine Richtung bewegt, um die Feder 41 zusammenzudrücken.

In dieser Konstruktion treten Luft oder ein anderes gasförmiges Medium durch die Öffnung 42 ein und bewegen den Kolben 39, um die Feder 41 zusammenzudrücken. Sobald der Kolben die Öffnung 43 abdeckt, sinkt der Druck und die Feder 41 bewirkt, dass der Kolben gegen das Eingangs öffnungsende zurückfährt.

Die Büchse 40 ist aus einem Material mit kleinem Reibungskoeffizienten gefertigt, wobei jedes andere Material, das im Zusammenhang mit der Fig. 1 beschrieben worden ist, auch für die Konstruktion des Ausführungsbeispiels aus Fig. 2 verwendet werden kann.

Anstelle des Zylinderbelages aus einem Material mit kleiner Reibung kann die Zylinderoherfläche des Kolbens mit einem solchen Material versehen sein, oder beide Zylinder- und Kolbenoberfliichen können aus einem solchen Material gefertigt sein.

PATENTANSPRUCH

Vibrator, hei welchem ein Kolben verschiebbar in einem Zylinder angeordnet ist. und im Zylinder Öffnungen vorgesehen sind, durch welche gasförmige Medien unter Druck zugeführt oder abgesaugt werden können. um eine Hin- und Herbewegung des Kolbens im Zylinder zu bewirken, dadurch gekennzeichnet, dass eine oder beide Oberflächen. nämlich jene

**WARNUNG** Ende DESC Feld konnte Anfang CLMS uberlappen**.

Claims

**WARNUNG** Anfang CLMS Feld konnte Ende DESC uberlappen **.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Vibrator, der beispielsweise in einen Vibrationsförderer eingebaut werden kann, und welcher einen Kolben aufweist, der in einem Zylinder angeordnet ist, zu welchem Luft oder ein anderes gasförmiges Medium unter Druck zugeführt und abgesaugt werden kann, um zu bewirken, dass sich der Kolben innerhalb des Zylinders hin und her bewegt.

Das Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, einen Vibrator vorzusehen, der wirksam und wirtschaftlich unter dem zuge führten Druck arbeitet, und welcher bei Frequenzen innerhalb eines grossen Bereiches betriebsfähig ist.

Dieses Ziel wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass eine oder beide Oberflächen, nämlich jene des Kolbens und jene des Zylinders, aus einem Material sind, welches einen geringen Reibungskoeffizienten aufweist, damit der Kolben im Zylinder ohne zusätzliche Schmierung zwischen den Oberflächen laufen kann.

Anhand der beigelegten Zeichnung werden im folgenden zwei bevorzugte Ausführungsbeispiele näher beschrieben. Es zeigt: Fig. 1 einen Querschnitt durch einen erfindungsgemässen Vibrator, Fig. 2 eine andere Ausführungsform des erfindungsgemäs sen Vibrators.

Beide Ausführungsformen stellen Vibratoren dar, welche in einer Vorrichtung montiert werden können, auf welche Vibrationsbewegung übertragen werden soll. Die Fig. 1 zeigt einen zylindrischen Körper 23 mit Enddeckeln 24, welche mittels Schrauben 25 an den gegenüberliegenden Seiten befestigt sind. Innerhalb des Körpers 23 befindet sich ein verschiebbar angeordneter Kolben 26, welcher Durchgangs kanäle 27 und 28 aufweist. Jeder dieser Durchgangskanäle ist L-förmig, wobei ein Teil des Kanals sich radial zum zylindrischen Kolben erstreckt, und dann in axialer Richtung abgebogen ist, und zum entgegengesetzten Ende des Kolbens verläuft.

Der radiale Abschnitt ist abgebogen sowohl in axialer Richtung als auch bezüglich des Kreisumfanges. Entlang des zylindrischen Körpers 23 sind koaxial zwei Büchsen 29 und 30 angeordnet, welche an ihren aneinander grenzenden Enden getrennt sind, um eine ringförmige Ausnehmung 31 zu formen.

Mit dieser Ausnehmung 31 steht eine Einlassöffnung 32 in Verbindung. Die zwei Kanäle 27 und 28 im Kolben 26 können mit der Ausnehmung 31 in Verbindung stehen, um Luft oder ein anderes gasförmiges Medium unter Druck zuzuführen, nämlich zu den entgegengesetzten Enden des Zylinders. Die Breite der Ausnehmung 31 und die radialen Enden der Kanäle 27 und 28 sind derart, dass zu einer bestimmten Zeit nur einer der Kanäle 27 und 28 mit der Ausnehmung 31 in Verbindung stehen kann, und dass der Kolben eine Stellung einnehmen kann (Fig. 1), in welcher er sich in der Mitte des Zylinders befindet und in welcher die Ausnehmung 31 mit keinem der Kanäle 27 und 28 in Verbindung steht, und auch in den Büchsen 29 und 30 die Öffnungen 33 und 34 weniger weit auseinanderliegen als die Länge die Kolbens beträgt. In der gezeigten Position sind beide Teile vom Kolben geschlossen.

Der Eintritt eines Mediums unter Druck durch die Öffnung in der Ausnehmung 31 und durch einen der Kanäle 27 oder 28 in den Kolben bewirkt, dass der Kolben sich in eine Richtung bewegt, und eine der Austrittsöffnungen 33 oder 34 abdeckt.

Wenn die Verbindung zwischen der Einlassöffnung 32 von einer Kolbenöffnung 27 oder 28 zu andern wechselt, wird die Bewegungsrichtung des Kolbens umgekehrt. Um den Kolben von der gezeigten Position zu bewegen, wird der angewendete Druck einigemale reversiert. Dies bewirkt, dass auf den Kolben kleine Bewegungen übertragen werden. Danach bewegt sich der Kolben normal und erlaubt einen vollen Durchlauf des Mediums, entweder durch den Kanal 27 oder durch den Kanal 28. Das normale Arbeiten beginnt nun wie es beschrieben wurde. Das Bewegungsmoment des Kolbens ist ausreichend, um zu verhindern, dass der Kolben in der gezeigten mittleren Position stehen bleibt.

Die Büchsen 29 und 30 sind beide aus einem Material gefertigt, das einen kleinen Reibungskoeffizienten aufweist.

Das Material, aus welchem die Büchsen 29 und 30 gefertigt sind, ist so ausgewählt worden. dass keine Schmierflüssigkeit zugeführt werden muss. Man versteht. dass die Vorrichtung, die mit Luft oder einem anderen gasförmigen Medium arbeitet, welches unter Druck zugeführt wird, keine Schmierung der Oberflächen vorsieht.

Beispiele von Materialien. aus welchen die Büchsen gefertigt sind, sind Zinn oder Bleibronze. in welchem Graphit eingebettet ist, Eisen oder Nickel oder eine Legierung der vorgenannten Elemente, in welchen Graphit verteilt ist, verstärktes Polytetrafluoräthylen, Nylon mit Molybdändisulphiden und andere Kunststoffmaterialien. sowie Keramikmaterialien mit eingebauten Schmiersubstanzen. Alle diese Materialien weisen einen relativ kleinen Reibungskoeffizienten auf, und wirken als Lager innerhalb welcher der Kolben ohne zusätzliche Schmierung hin- und hergleitet.

Diese Vorrichtung kann bei hohen Frequenzen arbeiten, wegen der kleinen Reibung. und kann erfolgreich innerhalb eines weiten Frequenzbereiches angewendet werden und auch innerhalb eines weiten Druckbereiches. Die Betätigung kann bei ungewöhnlich kleinem Druck erfolgreich zustande gebracht werden. Hohe Beschleunigung und Bremswirkung. die infolge kleiner Reihungsverluste zustande kommen, erlauben die Produktion von grösserer Energie.

Fig. 2 zeigt eine weitere Ausführungsform des Vibrators, welcher ebenfalls zum Einbauen in eine Einheit gedacht ist.

Diese Vorrichtung besteht aus einem Zylinder 36. dessen eines Ende verschlossen ist und an dessen offenem Ende eine Deckplatte 37 mittels Schrauben 38 befestigt ist. Innerhalb des Zylinders ist ein Kolben 39 angebracht. und eine Lagerbüchse 40, die das Innere des Zylinders umgibt. Am verschlossenen Ende des Zylinders ist eine Druckfeder 41 angebracht, welche gegen das anliegende Ende des Kolbens 39 wirkt. Eine Eintrittsöffnung 42 für ein Medium unter Druck ist angeordnet.

und zwar in der Deckplatte 37. an der entgegengesetzten Seite von der Feder 41. In der Wand des zylindrischen Körpers 36 ist eine Austrittsöffnung 43 angeordnet. durch welche das Medium austreten kann, wenn der Kolben sich in eine Richtung bewegt, um die Feder 41 zusammenzudrücken.

In dieser Konstruktion treten Luft oder ein anderes gasförmiges Medium durch die Öffnung 42 ein und bewegen den Kolben 39, um die Feder 41 zusammenzudrücken. Sobald der Kolben die Öffnung 43 abdeckt, sinkt der Druck und die Feder 41 bewirkt, dass der Kolben gegen das Eingangs öffnungsende zurückfährt.

Die Büchse 40 ist aus einem Material mit kleinem Reibungskoeffizienten gefertigt, wobei jedes andere Material, das im Zusammenhang mit der Fig. 1 beschrieben worden ist, auch für die Konstruktion des Ausführungsbeispiels aus Fig. 2 verwendet werden kann.

Anstelle des Zylinderbelages aus einem Material mit kleiner Reibung kann die Zylinderoherfläche des Kolbens mit einem solchen Material versehen sein, oder beide Zylinder- und Kolbenoberfliichen können aus einem solchen Material gefertigt sein.

PATENTANSPRUCH

Vibrator, hei welchem ein Kolben verschiebbar in einem Zylinder angeordnet ist. und im Zylinder Öffnungen vorgesehen sind, durch welche gasförmige Medien unter Druck zugeführt oder abgesaugt werden können. um eine Hin- und Herbewegung des Kolbens im Zylinder zu bewirken, dadurch gekennzeichnet, dass eine oder beide Oberflächen. nämlich jene

des Kolbens (26, 39) und jene des Zylinders (23, 36), aus einem Material sind, welches einen geringen Reibungskoeffizienten aufweist, damit der Kolben im Zylinder ohne zusätzliche Schmierung zwischen den Oberflächen laufen kann.

UNTERANSPRÜCHE 1. Vibrator nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass im Zylinder (23) eine einzige Einlassöffnung (32) und zwei Auslassöffnungen (33,34), beidseitig gleich weit von der Einlassöffnung (32) entfernt, vorgesehen sind, und dass der Kolben (26) zwei Kanäle (27, 28) aufweist, durch welche die Einlass öffnung (32) mit den Enden des Zylinders (23) verbunden sein kann (Fig. 1).

2. Vibrator nach Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kanäle (27, 28) im Kolben (26) L-förmig sind, und je ein Ende aufweisen, das mit einer Ausnehmung (31) im Zylinder (23) verbunden ist, die ihrerseits mit der Einlassöffnung (32) verbunden ist, und dass sich die Kanäle (27, 28) mit ihren anderen Enden zu den entgegengesetzten Enden des Kolbens (26) erstrecken (Fig. 1).

3. Vibrator nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (39) im Zylinder (36) mittels einer Feder (41) in einer Richtung gedrückt ist, und dass der Zylinder (36) eine Einlassöffnung (42) für das unter Druck stehende Medium sowie eine Auslassöffnung (43) aufweist, um das Medium ausströmen zu lassen, wenn der Kolben (36) eine vorbestimmte Lage gegen die Federwirkung erreicht (Fig. 2).

4. Vibrator nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Zylinder (23, 36) mit einer Hülse (40) oder Hülsen (29) versehen ist, die aus einem Material gefertigt sind, dessen Reibungskoeffizient klein ist.

5. Vibrator nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben eine Aussenfläche aufweist, welche aus einem Material mit kleinem Reibungskoeffizienten besteht.

6. Vibrator nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Material mit kleinem Reibungskoeffizienten ein Kunststoffmaterial ist.

7. Vibrator nach Patentanspruch, oder einem der vorangehenden Unteransprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Material mit kleinem Reibungskoeffizient ein Metall mit eingebettetem Schmiermittel ist.