DE8916150U1 - Kompakter Kolbenvibrator - Google Patents

Description

Kompakter Kolbenvibrator

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Kolbenvibrator bestehend aus einem Gehäuse mit mindestens einer zylindrischen Bohrung und mindestens einem seitlich an die Bohrung geführten Luftanschluß und einem in der Bohrung längs verschieblichen Kolben.

Derartige Kolbenvibratoren haben vielfältige Anwendungsmöglichkeiten, insbesondere dort, wo Schüttgüter verdichtet werden sollen, z.B. in der Verpackungsindustrie oder auch bei der Herstellung und Verdichtung von Gußteilen, z.B. aus Beton oder ähnlichem Material. In all diesen Anwendungsbereichen werden Kolbenvibratoren zwar als notwendige und sinnvolle Bestandteile der Vorrichtungen angesehen, an welchen sie angebracht sind, wirken sich jedoch gelegentlich auch platzraubend und störend aus. Dies kann dazu führen, daß unter Umständen kleinere und weniger leistungsfähige Kolbenvibratoren verwendet werden, als dies für das Arbeitsergebnis wünschenswert wäre. Aus diesem Grunde besteht ein Bedürfnis, Kolbenvibratoren bei gleichen äußeren Abmessungen leistungsfähiger zu machen bzw. umgekehrt bei gleichbleibender Leistung kompakter zu gestalten.

Die Leistung eines Kolbenvibrators hängt im wesentlichen nur von der Querschnittsfläche der Bohrung und der Masse des Kolbens ab, die sich ebenfalls aus dieser Querschnittsfläche und der Länge des Kolbens ergibt, die wiederum durch die Länge des Kolbenvibrators abzüglich des Kolbenweges und der Wandstärke von Deckel und Boden des Vibratorgehäuses begrenzt wird.

Da für die Praxis eine Vielzahl nicht nur verschiedener Gehäuse- und Kolbendurchmesser sondern auch verschiedener -längen bei gleichem Durchmesser erforderlich sind, werden Kolbenvibratoren auch in relativ großen Stückzahlen noch als Drehteile hergestellt. Die Gehäuse der Vibratoren haben daher im allgemeinen eine mehr oder weniger zylindrische Form. Je nach Art des Kolbenvibrators ist dabei mindestens ein Luftanschluß seitlich an der zylindrischen Wand eines solchen Gehäuses angebracht. Da solche Kolbenvibratoren mit erheblichen Drücken bis zu 10 oder mehr bar betrieben werden, muß der Luftanschluß entsprechend druckfest gestaltet werden und erfordert deshalb eine gewisse Mindestwandstärke der Gehäusewand, in welcher er angebracht ist. In der Regel besteht ein solcher Luftanschluß aus einer Bohrung mit Innengewinde. Aber auch andere denkbare Luftanschlüsse erfordern eine gewisse Mindestwandstärke des Vibratorgehäuses. Handelsübliche Schlauchtüllen haben z.B. eine vorgegebene Gewindelänge.

Dementsprechend besteht bei den bekannten Kolbenvibratoren, zumindest wenn sie als Drehteile hergestellt sind, das Vibratorgehäuse im wesentlichen aus einem Hohlzylinder mit Boden, Deckel und entsprechenden Luftanschlüssen, wobei der Hohlzylinder zum Zwecke der druckfesten Ausführung der Luftanschlüsse und/oder zur Anpassung an vorgegebene Standards eine relativ große Wandstärke aufweist. Der Gesamtdurchmesser des Kolbenvibrators ergibt sich also aus dem Durchmesser der zylindrischen Bohrung zuzüglich der zweifachen Wandstärke. Insbesondere bei relativ kleinen Kolbenvibratoren mit Außendurchmessern im Bereich von 5 cm und darunter wird daher der Gesamtdurchmesser wesentlich von der Wandstärke der Gehäusewand bestimmt, die in der Praxis im Bereich von etwa 10 mm und darüber liegt.

Mit abnehmendem Außendurchmesser des Gehäuses nimmt daher die Leistungsfähigkeit von Kolbenvibratoren rapide ab, da die Wandstärke im wesentlichen konstant gehalten wird, während die Leistung mit dem Quadrat des Durchmessers der zylindrischen Bohrung abnimmt. Wird bei einer

Wandstärke von 10 mm beispielsweise der äußere Vibratordurchmesser von 50 auf 40 mm verringert, so nimmt der Durchmesser der zylindrischen Bohrung von 30 auf 20 mm ab und die Leistung des Vibrators sinkt um einen Faktor (3/2)² = 2,25.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Kolbenvibrator zu schaffen, welcher bei gegebenem Außendurchmesser eine höhere Leistungsfähigkeit aufweist bzw. bei gleicher Leistungsfähigkeit kompakter und kleiner gebaut ist.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die äußere Wandfläche des Gehäuses im wesentlichen zylindrisch und konzentrisch zur Bohrung ist und in axialer Höhe des Luftanschlusses einen exzentrisch ringförmigen Ansatz aufweist.

Je nach Ausführungsart weist ein Kolbenvibrator in seiner seitlichen Gehäusewand einen oder mehrere Luftanschlüsse auf, welche wie bereits erwähnt, eine gewisse Mindestwandstärke benötigen. Verläuft nun im Bereich dieser Luftanschlüsse die äußere Gehäusewand asymmetrisch bzw. exzentrisch zu der inneren zylindrischen Bohrung, indem dort ein exzentrisch ringförmiger Ansatz angeordnet wird, so kann man erreichen, daß einerseits die Wandstärke im Bereich der Luftanschlüsse für die zu verwendenden Standardgewinde ausreichend ist, andererseits aber auch die Wandstärke im übrigen Bereich des Gehäuses reduziert ist, so daß der Gesamtdurchmesser des gehäuses bei gegebenem Durchmesser der zylindrischen Bohrung kleiner wird oder aber der Durchmesser der zylindrischen Bohrung vergrößert werden kann, wenn der Gesamtdurchmesser des Gehäuses im Vergleich zu einer entsprechenden bekannten Ausführungsform unverändert bleiben kann.

Durch diese Ausbildung weist der Kolbenvibrator über den Großteil seiner Gesamtlänge eine im wesentlichen konstante, geringe Wandstärke auf, während nur im Bereich des Luftanschlusses bzw. der Luftanschlüsse diese Wand durch

einen exzentrisch ringförmigen Ansatz verdickt ist. Auf der dem Luftanschluß gegenüberliegenden Seite kann dieser ringförmige Ansatz bündig mit der übrigen Zylinderwand abschließen.

Diese Ausbildung ist vor allem bei Differenzdruckkolbenvibratoren zweckmäßig, deren Kolben im Längsschnitt stufenförmig verdickt ist und welche im Bereich des größeren Bodendurchmessers nur einen einzigen seitlichen Luftanschluß benötigen. In diesem Fall ist nämlich die für den Luftanschluß erforderliche größere Wandstärke auf einen schmalen, exzentrisch ringförmigen Ansatz beschränkt, während im übrigen die Wandstärke des Gehäuses so gering wie möglich gehalten wird. Bei Kolben mit im wesentlichen konstantem Durchmesser und mit mehreren seitlichen Luftanschlüssen im Bereich der entsprechenden Bohrung ist zwar eine solche Gestaltung ebenfalls möglich, erfordert jedoch mehrere oder einen sehr breiten derartigen ringförmigen Ansatz, so daß der damit verbundene Raumgewinn über die exzentrische Anordnung der zylindrischen Bohrung hinaus nicht mehr so beträchtlich ist.

Die Begriffe "Kolben mit im wesentlichen konstantem Durchmesser" und "entsprechende Bohrung" schließen dabei auch solche Ausführungsformen ein, bei welchen der Kolben und/oder die Bohrung für die Verbindung mit Luftzufuhr- oder -abfuhrbohrungen eine oder mehrere ringförmig umlaufende Nuten aufweisen.

Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung werden deutlich anhand der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen und der dazu gehörigen Figuren. Es zeigen:

Figur la-c verschiedene Ansichten eines

Differenzdruckkolbenvibrators mit einem seitlichen Luftanschluß im Bereich der entsprechenden Bohrung und

Figur 2 schematisch den Schnitt durch ein Gehäuse eines dem

Vibrator nach Figur 1 entsprechenden herkömmlichen DifiFerenzdruckkolbenvibratorgehäuses.

Das Gehäuse des Differenzdruckkolbenvibrators besteht gemäß Figur la aus einer Wand 1 und einem Boden 4 und weist eine zylindrische Bohrung auf, die stufenförmig aufgeweitet ist und einen Bereich 5 mit kleinerem Durchmesser und einen Bereich 5' mit größerem Durchmesser bildet. In der zylindrischen Bohrung ist axial verschieblich ein dicht in der Bohrung gleitender Kolben 2 vorgesehen, der im Längsschnitt auch eine entsprechende Stufenform aufweist, wobei der Kolbenabschnitt mit größerem Durchmesser in der zylindrischen Erweiterung 5' und der übrige Kolbenteil in der zylindrischen Bohrung 5 gleitet. Weiterhin weist der Kolben 2 Quer- und Längsbohrungen für die Verbindung des unterhalb des Kolbens 2 liegenden Raumes mit entsprechenden Luftanschlüssen auf. Der Boden 4 ist in einer Aufweitung der zylindrischen Erweiterung 5' befestigt, beispielweise durch Einschrauben, Löten, Kleben oder Schweißen.

Der Diiferenzdruckkolbenvibrator hat im Bereich der zylindrischen Erweiterung 5' nur einen seitlichen Luftanschuß 7, der an einem exzentrisch ringförmigen Ansatz 8 angebracht ist. Im übrigen hat das Gehäuse im Bereich der zylindrischen Erweiterung 5' eine gleichmäßig geringere Stärke. Bezüglich der Außenwand 6 in Höhe des Luftanschlusses 7 verlaufen die zylindrischen Bohrungen 5' bzw. 5 asymmetrisch bzw. exzentrisch, da sie zum übrigen Gehäuse konzentrisch sind und der ringförmige Ansatz 8 exzentrisch an der Wand 1 des Gehäuses angeordnet ist, wie man in Figur la und in der Ansicht von oben gemäß Figur Ib deutlich erkennt. Figur Ic ist eine Schnittansicht entlang der Linien B-B in Höhe des Luftanschlusses 7 in Figur la.

In Figur 2 erkennt man noch, welchen Durchmesser ein dem in Figur 1 dargestellten Vibrator entsprechender herkömmlicher Vibrator gehabt hätte, bei

welchem im Bereich der zylindrischen Erweiterung 5' die Wandstärke konstant der Wandstärke im Bereich des Luftanschlusses 7 entsprochen hätte.

Der seitliche Anschluß 7 kann generell auch durch ein sich seitlich erstreckendes Sackloch mit einer durch die Wand des Gehäuses achsparallel geführten Verbindungsbohrung gebildet sein, die ebenfalls eine gewisse Mindestwandstärke erfordert.

Claims (5)

Schutzansprüche

1. Kolbenvibrator bestehend aus einem Gehäuse mit mindestens einer zylindrischen Bohrung (5, 5'), mindestens einem seitlich an die Bohrung (5,5') geführten Luftanschluß (7) und einem in der Bohrung (5, 5') längs verschieblichen Kolben (2), wobei die zylindrische Bohrung (5,5') zumindest in axialer Höhe des Luftanschlusses (7) asymmetrisch zur äußeren Wandfläche (6) des Gehäuses verläuft, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Wandfläche (6') des Gehäuses im wesentlichen zylindrisch und konzentrisch zur Bohrung (5, 5') ist und in axialer Höhe des Luftanschlusses (7) einen exzentrisch ringförmigen Ansatz (8) aufweist.

2. Kolbenvibrator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Luftanschluß (7) im Bereich der größten Wandstärke des Gehäuses angebracht ist.

3. Kolbenvibrator nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß er ein Differenzdruckkolbenvibrator ist.

4. Kolbenvibrator nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Luftanschlüsse (7) vorgesehen sind, die in axialer Richtung hintereinander im Bereich der größten Wandstärke des Gehäuses angeordnet sind.

5. Kolbenvibrator nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß er einen Kolben (2) mit im wesentlichen konstantem Durchmesser aufweist.