DE7400356U - Device for the vibratory processing of materials - Google Patents

Description

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DIPL.-PHYS. DR. WALTHER JUNIUS s Hannover ζ DIPL.-PHYS. DR. WALTHER JUNIUS s Hanover ζ

VCF.FSTKASSE 14 · TELII¹ON (0* II) Il «i IOVCF.FSTKASSE 14 · TELII ¹ ON (0 * II) Il «i IO

3.1.197* Klein· Akte ι3.1.197 * Small · File ι

Dipl.-Ing. Helmut Siele·, 5ool Wfllferode, An der Trift 5Dipl.-Ing. Helmut Siele ·, 5ool Wfllferode, An der Trift 5 Vorrichtung zu» vibrierenden Bearbeiten von MaterialienDevice for »vibrating processing of materials

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum vibrierenden Bearbeiten von Materialien, bei denen Werkzeuge oder Arbeitsmittel mit einer Kraft in ein Material eingetrieben werden und neben der Vorschubkraft eine Vibrationskraft wirksam ist.The present invention relates to an apparatus for the vibrating processing of materials where tools or work equipment with a force in a material are driven in and a vibration force is effective in addition to the feed force.

Verschiedenste Materialien werden vibrierend bearbeitet. Im Gleisbau wird Schotter durch vibrierende Vorsohubkräfte unter die Gleisschwellen geschoben,, In Straßenbau wird Schot· ter vibrierend verdichtet. Bei Werkzeugmaschinen läßt sich mit Vorteil der Span mit einem vibrierenden Werkzeug abheben. Bleche lassen sieh mit Vorteil vibrierend schneiden. So gibt es noch eine ganze Anzahl von weiteren Arbeitsvor-A wide variety of materials are processed in a vibrating manner. In track construction, ballast is pushed under the sleepers by vibrating pre-thrust forces. In road construction, sheeting is the vibrating compacted. In machine tools, the chip can advantageously be lifted off with a vibrating tool. Sheets can advantageously be cut in a vibrating manner. There are a number of other work schedules

gangen in den verschiedensten Gewerbe he reichen, bei lenen mit vibrierenden Kräften gearbeitet wird. Daneben gibt es aber auch vibrierende Kräfte beim Einbringen von In jektionen in Gesteine ZU tieren V^r- -fest igung UTm die Anwen lung von vibrierenden Kräften an Gießereiformen, um Lunkerbildungen zu vermeiden. Auch hier wirken die Vibrationen zu einer starken Verbesserung der erzielten Arbeitsergebnisse.Went in a wide variety of trades where people work with vibrating forces. In addition, however, there are vibrant forces during the introduction of in injections in rocks TO animals V ^r - Depth Rating FINISH UTM Anwen the development of vibrating forces to foundry molds to avoid Lunkerbildungen. Here, too, the vibrations have the effect of greatly improving the work results achieved.

Derartige Vibrationen kann man mit Vorteil hydraulisch erzeugen. Die hier verwendeten Arbeitsmittel in Form von schwingenden Schiebern oder von Drehschiebern sind sehr einfach. Bisher besteht eine derartige Vibration aus Impulsen gleiaher Form.Such vibrations can be generated hydraulically with advantage. The work equipment used here in the form of swinging valves or rotary valves are very simple. So far, such a vibration consists of Pulses of the same form.

Es hat sich nun herausgestellt, daß man mit Impulsen ungleicher Form die Arbeitsergebnisse noch wesentlich verbessern kann.It has now been found that the results of the work are still essential with impulses of unequal shape can improve.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, Vibrationen zu erzeugen, die aus sich ständig wiederholenden Impulsen ungleicher Impulsform bestehen.The object of the present invention is to prevent vibrations to generate, which consist of continuously repeating pulses of unequal pulse shape.

Die Erfindung besteht darin, daß man die Vibrationslcraft in Form einer Aufeinanderfolge ungleich langer und ungleich starker Kraftimpulse wirksam werden lässt.The invention consists in the fact that the Vibrationslcraft can be effective in the form of a succession of unequal long and unequal strength impulses.

Neben einem verbesserten Arbeitsergebnis, das sich nicht nur in Form einer schnelleren Erzielung dieses Arbeitsergebnisses bemerkbar macht, sondern auoh duroh eineIn addition to an improved work result, which is not only in the form of a faster achievement of this work result noticeable, but auoh duroh one

verbesserte Verdichtung beim Unterstopfen von Gleisschwellen und beim Verdichten von Straßensohotter sowie ein·» verbesserten Spflnabhetiori bemerkbar maent. wird hier auch eine geringere Werkzeugabnutzung festgestellt.improved compaction when tamping under sleepers and when compacting road sootters as well an · »improved Spflnabhetiori is noticeable. will a lower tool wear was also found here.

Erfolgt die Vibrierung duroh eine hydraulisch arbeitende Vorrichtung, no ist es zweckmäßig, wenn an dem Steuerschieber mindestens zwei nacheinander wirksam werdende öffnungen fftr den Durchlaß in einer Pließriohtung vorgesehen sind.If the vibration is done hydraulically Device, no, it is useful if at least two successively effective openings on the control slide are provided for the passage in a Pließriohtung.

Diese nacheinander wirksam werdenden öffnungen für den Durchlaß in der einen Fließriohtung bewirken dann die ungleichen Impulse, die in stetiger Folge nacheinander an dem Arbeitsmittel odsr Vfsrkssss ^irksas srerd^eruThese successively effective openings for the passage in the one flow direction then cause the unequal impulses which in continuous succession one after the other on the working medium or Vfsrkssss ^ irksas srerd ^e ru

Die öffnungen können ungleiche Oröüe und ungleiche Durchlaufähigkeit aufweisen. Sie können aber auch fUr zwei verschiedene AnsohlUsse von verschiedenen Druokölerzeugern vorgesehen sein.The openings can be unequal and unequal Have passability. But you can also use for two different ingredients from different producers of pressure oil be provided.

Eine andere Möglichkeit besteht darin, dai3 an die eine öffnung ein DruokÖXspeioher angeschlossen ist, während an die andere öffnung der Druckerzeuger,eventuell unter Zwischenschaltung von weiteren Arbeitsmitteln, wie Blenden, Drosseln oder dergleichen, Urekt angeschlossen i«t, wobei dieser Druckerzeuger gleichzeitig zur Speisung des Druekölspeichers dient.Another possibility is to go to one opening a DruokÖXspeioher is connected while to the other opening of the pressure generator, possibly below Interposition of other working equipment, such as diaphragms, throttles or the like, Urekt connected i «t, where this pressure generator also feeds the pressure oil reservoir serves.

Das Wesen der vorliegenden Erfindung ist anhand von in der Zeichnung schematlsoh dargestellten AusfUhrungebe!spielen näher erläutert. Ss zeigen:The essence of the present invention is based on in the drawing schematically shown execution explained in more detail. Ss show:

Pig. 1 eine Folge ungleicher Impulse für die vibrierende Verstellung eines Arbeitskolbens.Pig. 1 a sequence of unequal impulses for the vibrating Adjustment of a working piston.

FigFig

eines Arbeitskolbens mit einem schwingenden Steuersehiebera working piston with a swinging control valve

«»ine Vorrichtung zur vibrierenden Verstellung eines Arbeitskolbens mit einem rotierenden Steuerschieber.«» A device for the vibrating adjustment of a Working piston with a rotating control slide.

F.tg. 4 eine Abwicklung des rotierenden Kolbens des Steuerschiebers dpr Fir. 5·F.tg. 4 shows a development of the rotating piston of the control slide dpr Fir. 5 ·

Durch das '.eutsche Patent 1 957 469 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Verstellung eines Arheitskolbena bekannt geworden, die sich erfolgreich benutzen lassen» Bei diesem bekannten Verfahren wird zur vibrierenden Verstellung eines Arbeitskolbens sttoviig ein wenig Drucköl in den Arfieitszylinäer ηίηεϊτιρΒΪ&ΗΒβπ *Ι ihm wieder herausgelassen wir1. nie hierbei t,uftr Schwingungsform der Vibration ist in ifcr^r fniLir* mäßig, wenn sich auch nie oohwingunp.sa'ihi άπ>1 lio breite verändern las.-.t.The '. German patent 1 957 469 is a method and a device for adjusting an Arheitskolbena have become known that can be used successfully »With this known method, the vibrating Adjustment of a working piston sttoviig a little Pressure oil in the Arfieitszylinäer ηίηεϊτιρΒΪ & ΗΒβπ * Ι let him out again 1. never here t, uftr The mode of vibration is in ifcr ^ r fniLir * moderate, if never oohwingunp.sa'ihi άπ> 1 lio change width las .-. t.

Durch die vorlie^erwi« Erf'lniimr -^H nun *lnm Through the success of the present - ^ H now * lnm

folge 6Π elnei Ar^eitraylir^ter t «terit·" i.»w«t*o ^irtesÄ*follow 6Π elnei Ar ^ eitraylir ^ ter t «terit ·" i. »w« t * o ^ irtesÄ * »erden, wie sie in «inwm 'wispii^i in ,-'lie, I"Earth as they are in" inwm 'wispii ^ i in , -' lie, I let. Hier «il«nt >n atir.il«·' *· ι#· . u '*<·,.let. Here «il« nt> n atir.il «· '* · ι # ·. u '* <· ,.

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Ir. Fig. 2 i._-t eine Vorrichtung gezeigt, nit der sich ei= ge näß ?ig. 1 vibrierender Arbeitskolben steuern lässt. In einem Zjlinier 4 befindet sich der Arbeitskolben 5> welcher ein Werkzeug 3 vibrieren:· vcrwä^tstreibt. G-caeist wird der Zylinder 4 aus einer Druckölleitung 6, '.ie aus dem Steuerschiebergehäuse 7 herausgeführt ist. I:. derr. Steuerschiebergehäuse 7 behind et sich ein hin und her schwingender Kolben 8, welcher auf der einen Seite durch die Kraft einer Feder 9 ¹J^d ^a"i* der anderen Seite durch einen an sieb bekannten Schwingungsantrieb 10 beaufschlagt ist. Das Steuerschiebergehäuse 7 weist eine vom Drucköle^zeuger 11 kommende Leitung 12 auf sowie eine zum ölvorratsbehälter 15 führende Leitung 14. De^ hir. und her schwingende Steuerschieberkolben 8 weist nun eine weite Ausnehmung 15 auf, zu der über die Drossel 16 der Kanal 17 führt, welcher aus der Druckleitung 12 -espeist wird. Vor. der Leitung 17 zweigt ein weiterer Kanal 18 ab, welche·" zu der schmalen Ausnehmung 19 führt. Zwischen den beiden Ausnahmungen 15 und 19 ist eine Ausnehmung 20 vorgeaenen, welche in einer Kanal 21 fuhrt, -•er -ie Ausnehmung 2 J mit .ler Rücklauf leitung 14 verbindet. V. en η sich die Ausnehmung 20 mit dem Kanal 6 jeckt, fließt aus den Hydraulikzylinder 4 da« öl in die Rücklaufleitung 14. Deckt sich die Ausnehmung 1ü> mit dem dum Zylinder 4 führenden Kanal Ί, ro entsteht ein langer Impuls 2 von niedrigerer Drue* in ί^τ¹ Arbeitszylinder 4, während dann, wenn sich lie Ausnehmung 1°» mit den Zuführungskanal 6 deckt, in ku^v.e^ Imnul.; 1 roheren Druckes entsteht.Ir. FIG. 2 shows a device with which it becomes wet. 1 vibrating working piston can be controlled. In a cylinder 4 there is the working piston 5 which vibrates a tool 3: it drives it. Generally, the cylinder 4 is taken from a pressure oil line 6, which is led out of the control valve housing 7. I :. derr. Control slide housing 7 is hindered by a reciprocating piston 8, which is acted upon on one side by the force of a spring 9 ¹ J ^ d ^a "i * on the other side by a vibration drive 10 known on sieve Line 12 coming from the pressure oil generator 11 as well as a line 14 leading to the oil reservoir 15. The control slide piston 8 swinging back and forth now has a wide recess 15 to which the passage 17 leads via the throttle 16, which from the pressure line 12 is fed. In front of the line 17, another channel 18 branches off, which leads to the narrow recess 19. Between the two recesses 15 and 19, a recess 20 is provided, which leads in a channel 21, - • he -ie recess 2 J with .ler return line 14 connects. If the recess 20 is connected to the channel 6, oil flows from the hydraulic cylinder 4 into the return line 14 Drue * in ί ^ τ ¹ working cylinder 4, while then, when the recess 1 ° covers the supply channel 6, in ku ^ ve ^ Imnul .; 1 rougher pressure arises.

'Wird nun JeT- oteuerkoiv-er. "it oinem runden querschnitt hergestellt, so besteht die Möglichkeit, die öffnungen im Steuer.schieberzyllnder oier 'ia Auünehrnui^geri 15,1^»2 !•η .''teuerschiebe-rkolben ^ei'-ckf'^vTtii^ ο jer trapezförmig'Will now JeT-oteuerkoiv-er. "It is made with a round cross-section, so there is the possibility of opening the control slide cylinder oier 'ia Auünehrnui ^ geri 15,1 ^» 2! • η.''control slide piston ^ ei'-ckf' ^ vTtii ^ ο jer trapezoidal

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am Umfang des Steuerschieberkolbens 8 auszubilden, so daß durch eine Drehung die wirksame Länge der Ausnehmungen verändert werden kann. Dabei sind Arbeitsmittel vorgesehen, um nach" einer Verstellung des 'Winkels des Steuerschieberkolbens diesen gegen eine weitere Verdrehung zu sichern.to be formed on the circumference of the spool valve 8, so that the effective length of the recesses can be changed by rotation. Work equipment is provided, in order to secure it against further rotation after an adjustment of the 'angle of the control spool piston.

In Fig. ."5 ist eine andere Ausführung eines Steuerschiebers dargestellt. In einem Steuerschiebergehäuse 21 dreht sich ständig ein Steuerschieberkolben 22. Dieser weist verschiedene Ausnehmungen auf, mit denen die Druckleitung 12 und die Rücklaufleitung 14 mit der zum Arbeitszylinder 4 führenden Druckleitung 6 verbindbar ist. Hier sind zwei Rücklaufschlitze 2j5 vorgesehen, mit denen die zum Arbeitszylinder 4 führende Leitung 6 mit einem Ringschlitz 24 im Steuerschiebergehäuse 21 verbindbar ist. Dor Ringschlitz 24 ist an die Rückleitung 14 angeschlossen. Der rotierende Steuerschieberkolben 22 weist zwei Ausnehmungen 25,26 auf. Die Ausnehmung 25 ist über den Kanal 27 an einen Druckspeicher 28 anschließbar, während die Ausnehmung 2ό an die Druckölqueiie 11 über den Kanal 29, in welchem sich eine Drosselstalle JO befindet, anschließbar ist. Hier wird nun der Arbeitskolben 4 abwechselnd mit dem Druckölspeicher 28 und mit der Druckölquelle verbunden, so daß auch wieder die Druckfolge der Fig. 1 entsteht.Another embodiment of a control slide is shown in FIG. 5. In a control slide housing 21, a control slide piston 22 rotates continuously Two return slots 2j5 are provided here, with which the line 6 leading to the working cylinder 4 can be connected to an annular slot 24 in the control slide housing 21. The annular slot 24 is connected to the return line 14. The rotating control slide piston 22 has two recesses 25, 26 Recess 25 can be connected to a pressure accumulator 28 via the channel 27, while the recess 2ό can be connected to the pressure oil source 11 via the channel 29, in which there is a throttle valve JO connected to the pressure oil source, so that again the printing sequence of Fig 1 is created.

740035« u 7.7*740035 «u 7.7 *

Die Erfindung ist nun nicht auf diese Ausführungsforrcen beschränkt.The invention is now not limited to these embodiments limited.

Es kann in vielen Fällen vorteilhaft sein, wenn der Steuerschieber zwei Anschlüsse für einen beidseitig beaufschlagten Hydraulikzylinder aufweist.In many cases it can be advantageous if the control slide has two connections for one on both sides having acted upon hydraulic cylinder.

Hierbei kann es unter Umständen zweckmäßig seiia, daß zwei verschiedene, zu den beiden Anschlüssen für den beidseitig beaufschlagten Hydraulikzylinder führende Systeme von Ausnehmungen im Steuerkolben und Öffnungen im Steuerschiebergehäuse vorgesehen sind, um z.B. zu erreichen, einen kleinen langen Kraftimpuls auf die eine Seite und einen großen kurzen Kraftimpuls auf die andere Seite zu geben.In this connection it may be expedient under certain circumstances that two different systems leading to the two connections for the hydraulic cylinder pressurized on both sides of recesses in the control piston and openings in the control slide housing are provided, e.g. to achieve a small long force pulse on one side and a large short force pulse on the other side admit.

Hierbei sollten Arbeitsmittel vorgesehen sein, um den Volumen-Druck-Zeitinhalt möglichst kontinuierlich ändern zu können, um die Vorrichtung den Arbeitsbedingungen auf den verschiedenen möglichen Anwendungsgebieten anpassen zu können. Beim Bearbeiten von bröckeligem Gestein kann es zweckmäßig sein, in Arbeitsrichtung mit einem kleinen langen Kraftimpuls zu arbeiten und das sich im Gestein festsetzende Werkzeug mit einem großen kurzen Iraftimpuls wieder freizusetzen, während bei der Bearbeitung von hartem Gestein eine umgekehrte Anwendung zweckmäßig sein kann.Here work equipment should be provided to the To be able to change the volume-pressure-time content as continuously as possible in order to adapt the device to the working conditions to be able to adapt to the various possible fields of application. When working on crumbly rock it can be useful to work with a small long force impulse in the working direction and that tool set in the rock to be released again with a large, short force pulse, while with the Processing of hard rock a reverse application may be appropriate.

Claims (6)

Schutzansprüche :Protection claims: ( IJ Vorrichtung zum vibrierenden Bearbeiten von Materialien, bei dem Werkzeuge oder Arbeitsmittel mit einer Kraft in ein Material eingetrieben werden und neben der Vorschubkraft eine Viurationskraft wirksam ist, mittels hydraulisch mit einem Steuerschieber erfolgter Vibrationskräfte, dadurch gekennzeichnet,( IJ device for the vibratory processing of materials, in which tools or work equipment are driven into a material with a force and a viuration force is effective in addition to the feed force, by means of vibration forces carried out hydraulically with a control slide, characterized in, daß an dem Steuerschieber mindestens zwei nacheinander wirksam werdende öffnungen für den Durchlaß in einer Fließrichtun£ vorgesehen sind.that on the control slide at least two in a row effective openings for the passage in a flow direction are provided. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,2. Device according to claim 1, characterized in that daß die öffnungen ungleiche Größe und ungleiche Durchlaßfähigkeit aufweisen.that the openings of unequal size and unequal Have permeability. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,3. Device according to claim 1, characterized in that daß die Öffnungen zwei Anschlüsse für verschiedene Drucke!erzeuger mit dem Arbeitszylinder verbinden.that the openings connect two connections for different pressure generators with the working cylinder. 7*00356 u 7. H7 * 00356 and 7th H. 4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,4. Apparatus according to claim 3, characterized in that daß der eine Anschluß für das Anschließen an einen Druckölspeicher eingerichtet ist, während der andere Anschluß für den Anschluß an einen Druckerzeuger eingerichtet ist, aus dein auch der Druckölspeicher gespeist ist.that one connection is set up for connection to a pressure oil accumulator, while the other Connection is set up for connection to a pressure generator, from which the pressure oil reservoir is also fed. 5. Vorrichtung nach Anspruch 1,5. Apparatus according to claim 1, dadurch gekennzeichnet,characterized, daß der Steuerschieber zwei Anschlüsse für einen beidthat the control slide has two connections for both seitig beaufschlagten Hydraulikzylinder aufweist.has side loaded hydraulic cylinder. 6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,6. Apparatus according to claim 5, characterized in that daß zwei verschiedene, zu den beiden Anschlüssen für den beidseitig beaufschlagten Hydraulikzylinder führende Systeme von Ausnehmungen im Steuerkolben und öffnungen im Steuerschiebergehäuse vorgesehen sind.that two different, leading to the two connections for the hydraulic cylinder acted upon on both sides Systems of recesses in the control piston and openings are provided in the valve spool housing.