DE2852348C2 - Druckluft-Vibrator - Google Patents

Description

ßende Verbreitung sind baulich derart ausgebildet, daß sich die Luftgeschwindigkeit beim Durchströmen kontinuierlich vergrößert.

Der beschriebene Vibrator arbeitet in folgender Weise:

Die Druckluft strömt in Richtung »u« in den Vibrator ein, wobei im Einströmkanal la der Hauptanteil der Druckenergie in kinetische Energie umgewandelt wird. Am Ausgang des Einströmkanales la gelangt die Luft mit vorwiegend dynamischer Energie mit großer Geschwindigkeit in den zylindrischen Hohlraum des Gehäuses 1 und wird an der zylindrischen Außenfläche des Rotors 4 eingekeilt In demjenigen Raum, welchen diese eingekeilte Luft einnimmt, kommt es zur zweiten Umwandlung der Luftenergie: Die im verbreiteten Keilbe- is reich vorwiegend dynamische Energie der Luft wird in der Verengung des Keiles vorwiegend in Druckenergie umgewandelt Tatsächlich schiebt der Luftkeil mit seinen dynamisch-statischen Wirkungen den Rotor 4, der sich mit seiner zylindrischen Innenfläche gegen die Außenfläche der Achse 3 abstützt und auf dieser rutrchfrei abrollt, wobei er mit großer Geschwindigkeit um die Achse des Gehäuses 1 bewegt wird. Die Achse des Rotors 4 wird dabei um die Achse des Gehäuses in der Entfernung e gedreht, so daß eine Fliehkraft entsteht, die Sinus-Schwingungen des Vibrators erzeugt.

Es gibt mehrere Funktionen der in den Abschlußdekkeln vorgesehenen Ausströmöffnungen 2a. Annähernd eine Hälfte dieser öffnungen ist immer geöffnet und steht mit der Umgebungsatmosphäre in Verbindung, wodurch dem Rotor 4 ermöglicht wird, sich im Gehäuse 1 zu entlasten, d. h. sich ohne größeren Gegendruck in bezug auf das Ausströmen der ausgenutzten Luft zu bewegen. Andererseits ist die andere Hälfte der Ausströmöffnungen 2a von den kreisringförmigen Stirnflächen des Rotors 4 immer überdeckt, so daß diese Stirnflächen des Rotors 4 über die Ausströmöffnungen mit der Außeniuft direkt verbunden sind und so der Rotor 4 selbst vor möglichen Wirkungen der Axialkräfte befreit wird.

Die sich in der Nähe des Einströmkanals la befindlichen Ausströmöffnungen 2a ermöglichen den Eintritt der Außenluft mittels des Luft:;tromes, der mit hoher Geschwindigkeit aus dem Einströmkanal la eintritt. Die derart mitgezogene Luft vermischt sich mit der abströmenden Luft und wirkt bei der dynamischen Beeinflussung des Rotors 4 mit.

Durch eine hohe Anzahl der Ausströmöffnungen 2a ist eine Möglichkeit gegeben, daß die ausgenutzte Luft mit relativ geringer Geschwindigkeit und kontinuierlich aus derr Vibrator austritt, wodurch die Betriebsgeräusche wesentlich vermindert werden.

Die dynamischen Umwandlungen des Zustandcs der Luft und die charakteristischen Bauelemente des Strömungsvibrators ermöglichen dorn Rotor 4, sich im Hohlraum des Gehäuses 1 mit minimalen Widerständen zu bewegen, und der ausgenutzten Luft, möglichst geräuscharm auszutreten. Der criindungsgemäße Vibrator zeichnet sich außer durch die obigen Vorteile noch dadurch aus, daß dessen Fertigung einfach und preis- bo wert ist und daß er einen großen Bereich hinsichtlich Frequenzen und der Erregungskräfte bietet, wodurch eine breite technische Anwendung ermöglicht wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

1 2 außerordentlich störend. Die Ausführung der Ein- und Patentansprüche: Auslaßöffnungen stellen somit einen Mangel dar, der zur Minderung des Wirkungsgrades des Vibrators führt.

1. Druckluft-Vibrator, bestehend aus einem zylin- Auch bei diesem bekannten Gerät läßt also der Wirdrischen Gehäuse mit einer Lufteinlaßöffnung und 5 kungsgnid zu wünschen übrig.

einem in dem Gehäuse angeordneten, vom Druck- Der Erfindung liegt hiernach die Aufgabe zugrunde, luftstrom beaufschlagten Rotor als exzentrischer den eingangs genannten Druckluft-Vibrator so abzuän-Masse in Form eines Hohlzylinders, wobei das Ge- dem bzw. weiterzubilden, daß ein gegenüber dem Stand häuse von Luftauslaßöffnungen aufweisenden Ab- der Technik höherer Wirkungsgrad erhalten wird, schlußdeckeln seitlich begrenzt ist, welche durch ei- io Diese .Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, ne durch den Rotor hindurchgehende, feststehende daß in jedem der Abschlußdeckel auf einem Kreis, der Achse derart verbunden sind, daß beim Abrollen des zur Zylinderfläche des Gehäuses koaxial liegt, ein Kranz Rotors auf der Achse zwischen der zylinderförmigen von Ausströmöffnungen dergestalt vorgesehen ist, daß Außenfläche des Rotors und der Innenfläche des -die kreisringförmigen Stirnflächen des Rotors etwa die Gehäuses stets ein Spielraum vorhanden ist, da- 15 Hälfte der Ausströmöffnungen überdecken, und daß der durch gekennzeichnet, daß in jedem der einzige, bezüglich der Abschlußdeckel symmetrisch und Abschlußdeckel (2) auf einem Kreis, der zur Zylin- zum zylindrischen Gehäuse im wesentlichen tangential derfläche des Gehäuses (1) koaxial liegt, ein Kranz angeordnete Einströmkanal in Richtung zum Zylindervon Ausströmöffnungen (2a) dergestalt vorgesehen inneren über eine kontinuierliche Verengung in eine ist daß die kreisringförmigen Stirnflächen des Ro- 20 kontinuierliche Erweiterung übergeht tors (4) etwa die Hälfte der Ausströmöffnungen (2a) Versuche haben gezeigt daß durch die besondere Anüberdecken, und daß der einzige, bezüglich der Ab- Ordnung der Ausströmöffnungen und Ausbildung sowie schlußdeckel (2) symmetrisch und zum zylindrischen Lage des Einströmkanals der Wirkungsgrad des Druck-Gehäuse (1) im wesentlichen tangential angeordnete luft-Vibrators gegenüber dem Stand der Technik ganz Einströmkanal (IaJin Richtung zum Zylinderinneren 25 erheblich gesteigert werden kann, über eine kontinuierliche Verengung in eine konti- Vorzugsweise berührt die Achse des Einströmkanals nuierliche Erweiterung übergeht. annähernd eine zwiscnen den Kreisen der Ausströmöff-

2. Vibrator nach Anspruch 1. dadurch gekenn- nungen gelegene virtuelle Zylinderfiäche. Diese Ausbilzeichnet daß die Achse des Einströmkanals (1) eine dung trägt zusätzlich zur Wirkungsgradverbesserung zwischen den Kreisen der Ausströmöffnungen (2a) 30 bei.

gelegene vinuelle Zylinderfläche annähernd be- Nachstehend wird eine bevorzugte konstruktive Ausrührt führungsform des erfindungsgemäßen Druckluft-Vi-

brators anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 einen Querschnitt des Druckluft-Vibrators an

35 der Stelle seines Einströmkanals, und

Fig. 2 einen Axialschnitt längs Linie 11-11 in F ig. 1.

Die Erfindung betrifft einen Druckluft-Vibrator ge- Der Druckluft-Vibrator besteht aus einem Gehäuse 1

maß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1. mit einem zylindrischen Hohlraum und einem Einström-

Ein derartiger Druckluft-Vibrator ist aus der DE-AS kanal la. Der zylindrische Hohlraum ues Gehäuses 1 ist 22 49 663 bekannt Dieser umfaßt ein zylindrisches Ge- 40 seitlich durch Abschlußdeckel 2 abgeschlossen, durch häuse, welches mit stirnseitigen Abströmöffnungen auf- welche koaxial zu dem zylindrischen Hohlraum des Geweisenden Abschlußdeckeln verschlossen ist. Dabei ist häuses 1 eine Achse 3 hindurchgeführt ist. Auf einem ferner ein Zentralrohr vorgesehen, welches durch die Teilkreis, der ebenso koaxial zu dem zylindrischen Abschlußdeckel hindurchgeführt ist Ferner sind ein Ro- Hohlraum des Gehäuses 1 liegt, ist in den Abschlußdektor als exzentrische Masse in Form eines Hohlzylinders 45 kein 2 jeweils eine Reihe von Auslaßöffnungen 2a angemit einem Schieber vorgesehen, welch letzterer in dem ordnet. Ein Rotor 4 ist mit entsprechendem axialen Spiel Zentralrohr in radialer Richtung verschiebbar einge- zwischen den Abschlußdeckeln 2 eingesetzt und weist in setzt ist. Diese bekannte Konstruktion führt zu einer radialem Schnitt die Form eines Hohlzylinders auf. relativ unruhigen Luftströmung mit der Folge eines ent- Als Wälzstrecken des Vibrators sind die innere zylinsprechend reduzierten Wirkungsgrades des Druckluft- 50 drische Fläche des Rotors 4 und die zylindrische Außen-Vibrators. Darüber hinaus lassen sich durch die ungün- fläche der Achse 3 vorgesehen. Wenn diese zwei Flästigen Strömungsverhältnisse unangenehme Geräusch- chen in gegenseitiger Berührung stehen, bildet die zylinentwicklungen nicht vermeiden. drische Außenfläche des Rotors 4 mit der Zylinderfläche

Ähnlich verhält es sich bei dem Vibrator nach der des Hohlraumes des Gehäuses 1 ein radiales Spiel z_r, DE-AS 10 43 678. Diese Druckschrift zeigt einen druck- 55 und die geometrische Achse des Rotors 4 ist in bezug luftbetriebenen Schwingungserreger, dessen Gehäuse auf die geometrische Achse des Zylinderhohlraumes des eine Reihe von Einlaßöffnungen aufweist, die mit einem Gehäuses I um eine radiale Exzentrizität e versetzt. In Rohr über einen Verteiler in Verbindung stehen. Dabei einer solchen Stellung wird etwa die Hälfte der Gesamtist dem eigentlichen Gehäuse parallel zu den Einlaßöff- fläche der Auslaßöffnungen 2a vom Querschnitt des Ronungen eine Reihe von ins Freie führende Auslaßöff- bo tors 4 überdeckt Der Einströmkanal la befindet sich nungen vorgesehen. Zur Unterstützung der Wirkung symmetrisch zwischen den Abschlußdeckeln 2, wobei des Druckluftstromes auf den Rotor ist es möglich, auf dessen geometrische Achse eine zwischen beiden Teilder Außenfläche desselben Längsnuten oder Rillen vor- kreisen der Ausiaßöffnungen 2a gelegene virtuelle Zyzusehen. Obwohl aus der DE-AS 10 43 678 nicht ersieht- linderfläche annähernd tangiert, lieh ist, auf welche Weise die Einlaßöffnungen über ei- 65 Der Einströmkanal la ist in üblicher Form eines Strönen Verteiler gespeist werden, ist in der Druckluftver- mungsorgans zur Umwandlung der Druckenergie der teilungsvorrichtung ein baulicher Mehraufwand zu er- Luft in kinetische Energie gebaut. Seine kontinuierliche blicken; sie ist darüber hinaus auch bei der Handhabung Verengung, der kleinste Querschnitt und die anschlie-