JPH02307577A

JPH02307577A - ピストン振動機

Info

Publication number: JPH02307577A
Application number: JP2120192A
Authority: JP
Inventors: Dietrich Kroeger; ディートリッヒ　クレーガー
Original assignee: Netter GmbH
Current assignee: Netter GmbH
Priority date: 1989-05-13
Filing date: 1990-05-11
Publication date: 1990-12-20
Also published as: EP0398078A2; DD294197A5; EP0398078A3; DE3915773A1; US5095809A

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の技術分野〕本発明は、少なくもひとつの円筒穴を有するケース部、
その円筒穴に対し横方向に設けられた少なくもひとつの
通気接続部及び円筒穴内を長手方向に変位可能なピスト
ンから成るビストン振動機、更に詳しくはコンパクトな
（即ち小型高性能の）ピストン振動機に関する。

〔従来の技術〕

この種のピストン振動機は種々の用途に利用可能である
が、特に、例えば包装産業においてばら荷（バルク）商
品の圧縮又は圧搾を要する場合或いは例えばコンクリー
ト又はこれと類似の材料から製造される部品等の鋳造部
品の圧縮及び製造等において広く利用可能である。この
ような用途の全ゆる場合に、ピストン振動機を成る全体
装置の一部品として組込むことが必要でありまたそうす
ることが好都合であると考えられているのであるが、場
合によっては、ピストン振動機の占める空間が広大に過
ぎ、問題となることがある。このため、場合によっては
、所期の結果を達成するために望まれるものに比較し小
型で効率の低い振動機を利用せねばならなくなることが
ある。このような理由で、外形寸法を一定とした場合に
は効率の一層高い、或いはこの逆に、効率を一定とした
場合には一層コンパクトなピストン振動機を製造するこ
とが要求されている。

ピストン振動機の性能を左右するのは、実質的に（シリ
ンダ）穴の横断面積とピストンの重量である。ピストン
の重量は、その横断面積とその長さで決まり、またピス
トンの長さはピストン振動機の長さからピストン行程と
振動機ケース部（シリンダ）の蓋又は頂壁及び底壁の壁
厚を引いた値により制限される。

実際には、多数の振動機ケース部、直径の多様なピスト
ン及び直径が同一であって長さが多様なピストンが必要
であり、従ってピストン振動機は、旋削工作物として比
較的に多数製造されているのが現状である。このような
事情で、振動機ケース部は一般的に円筒形成いはこれに
類似の形状となっている。振動機の種類により変動はあ
るが、少なくもひとつの通気接続部がケース部の円筒壁
に横方向に設けられている。

このようなピストン振動機は１０バール或いはそれ以上
の高圧で作動されるので、通気接続部を適宜に耐圧構造
とする必要があり、従ってまた通気接続部が設けられる
ケース部の壁を成る最低限の壁厚を有するようにするこ
とが必要である。通気接続部は一般的に内面ねじ山の形
成された穴（ボア）から成るが、これとは異なる通気接
続部の場合であっても、振動機ケース部が成る最低限の
壁厚を有することが必要であることに変りはない０例え
ば、市販されている種々のホース（注水管等）のノズル
にねじ山が成る長さにおよび設けられている例が多く見
られる。

このように公知のピストン振動機、特に旋削工作物とし
て製造された公知のピストン振動機においては、振動機
ケース部は実質的に、底壁、頂壁及び適宜通気接続部を
備えた中空円筒即ちシリンダから成っている。このシリ
ンダは、通気接続部を耐圧構造とするため及び／又は所
定の規格に適合させるために、比較的に大きな壁厚を有
している。ピストン振動機の直径（外径）は、シリンダ
穴（ボア）の直径に壁厚×２を加えたものとなっている
。従って、外径が５ｃ１１又はそれ以下の比較的に小型
の振動機の場合、この外径は実質的に、実際上的１０ｍ
ｍ又はそれ以上の範囲にあるケース部の壁厚により決ま
る。

ケース部の壁厚が実質的に一定であるので、ピストン振
動機の効率はケース部の外径を小さくすると急激に低下
し、その性能は円筒穴（シリンダボア）直径の２乗倍だ
け低下する。例えばケース部の壁厚が１０ａｍである時
、振動機の外径を５０ｍｍから４０ｍｍに減らすと、円
筒穴直径は３０■から２０ｍｏ＋に減り、振動機の性能
は（３／２）　”　＝２．２５倍だけ低下する。

〔発明の目的〕

従って、本発明の目的は、外径を一定とした場合効率が
一層高い或いは効率を所定のものとした場合一層コンパ
クトで構造の一層小型なピストン振動機を提供すること
である。

〔発明の構成及び作用効果〕本発明によれば、少なくも通気接続部の軸心高さ位置に
おいて、円筒穴をケース部の外壁面に対し非対称とした
こと或いは偏心させたことを特徴とするピストン振動機
を提供することにより上記目的が達成される。

ピストン振動機は、その構造により異なるがひとつ又は
それ以上の通気接続部をケース部の側壁に有している。

既述のように、このような通気接続部を設けるために成
る最小限の壁厚が必要である。通気接続部の部位で、ケ
ース部の外壁を、その内方の円筒穴に対し非対称又は偏
心状に構成すると、先ず通気接続部を設ける部位の壁厚
を通常又は標準のねじ山形酸を行うのに充分なものとす
ることが可能となる。次に、ケース部の他の部位の壁厚
を減らして、円筒穴の直径を一定とした場合にはケース
部の外径を減させること或いはケース部の外径を適宜公
知のものと同一に保つ場合には円筒穴の直径を増大させ
ることが可能となる。

本発明の好ましい第１の実施例において、ケース部の外
壁面が、実質的にその全長にわたり円筒形（横断面円形
）となっている。この場合、円筒穴を、ケース部の円筒
形外壁の軸線と平行ではあるが、この外壁に対し非対称
又はそれとは偏心状に構成する。この構成によれば、ケ
ース部の壁厚は円筒穴の周囲に連続的に′変化するもの
となり、通気接続部を好ましくはケース部の最大壁厚の
部位に設ける。

本発明の第２の実施例においては、ケース部の外壁は実
質的に円筒形でまた内方の円筒穴と同心でもあるのだが
、通気接続部の軸心の高さ位置に偏心した環状突起部が
形成されている。

この第２の実施例による構成は、円筒穴に大直径部を設
けその部位にただひとつの通気接続部のみを設ける場合
、例えば差動圧力ピストン振動機の場合に特に適してい
る。この実施例によるピストン振動機は、その全長の大
部分において実質的に一定で比較的に小さな壁厚を有し
ているが、ただ通気接続部の部位においてのみ壁厚が偏
心状の環状突起部を形成することにより増大されている
。環状突起部を通気接続部とは反対の側では円筒壁又は
外壁の他の部位と同一面となるように構成することが可
能である。

上記の第１の実施例は、好ましくは、ピストンの直径が
一定で、一般的に３諭の通気接続部を有するピストン振
動機の場合を考慮してなされたものである。第２の実施
例の方は、主として、ピストンの長手方向断面が段状に
拡大された部分を有し、下底部の大直径部にただひとつ
の横方向の通気接続部のみを必要とする、差動圧力ピス
トン振動機の場合に適したものである。

この第２の実施例の場合、通気接続部を設けるために必
要な、壁厚を比較的に大きくする壁部分は、幅の狭い、
偏心状の環状突起部のみに限られており、ケース部の他
の壁部は可能な限り薄肉とすることが出来る。この構成
は、ピストンの直径が実質的に一定で、複数の通気接続
部の設けられるピストン振動ａ（第１の実施例）の場合
にも採用し得るが、この場合には、複数の環状突起部或
いは非常に広幅の環状突起部を設けることが必要となり
、従って円筒穴の偏心構成により達せられる省スペース
（空間）の効果を超える効果は大したものではなくなっ
てしまう。

「直径が実質的に一定のピストン」及び「適宜の穴（ボ
ア）」との記載は、ピストン及び／又は穴が給気又は排
気穴との連通のための円形又は環状のひとつ或いはそれ
以上の溝を有する構成例を含む意味で用いられる。

本発明の上記以外の構成特徴、作用効果及び応用用途は
、添付図面を参照して以下に行う好ましい実施例の記載
から明らかとなるであろう。

〔実施例〕

第１（ａ）図に示されるように、ピストン振動機のケー
ス部は、円筒壁又は外壁１、蓋又は頂壁３及び底壁４か
ら成る。ピストン２が円筒穴（ボア）５内を軸方向に変
位可能で、この穴５の内表面に密に当接して滑動し得る
ようになっている。ピストン２は、その上下の室を対応
通気接続部７に連通させる横断方向及び長手方向の穴（
ボア）及び環状の溝を有している。ケース部の円筒壁又
は単に壁ｌの第１図（ａ）図の左方部分に示される部分
は、その反対側の、３個の通気接続部７が軸方向に前後
の配設具合（上下の関係）で設けられている壁部分に比
較し明らかに薄肉となっている。この壁厚上の差は、第
１（ｂ）図及び第１（Ｃ）図から明らかなように、ケー
ス部の円筒形の外壁面６に関し円筒穴５を偏心構成とし
たことにより生じたものである。なお、第１（ｂ）図は
、第１（ａ）図のＡ−Ａ線矢視断面図を示し、第１　（
Ｃ）図は、ピストン振動機を上方から見た平面図を示し
ている。頂壁３及び底壁４は、円筒穴５の拡径部に、例
えばねし止め、ろう付け、接着又は溶接により固定され
ている。

内方の円筒穴の直径がこの実施例のものと同一で、　（
この実施例のものよりも大きい）壁厚が一定の従来例ピ
ストン振動機と比較して、この実施例（第１（ａ）図）
のピストン振動機は外径が約１５％小さくなっている。

本発明のこの実施例による効果は、成る用途のためのピ
ストン振動機の最大外径が予め制限されている場合を考
えると、一層明らかとなるであろう。即ち、この場合に
は、従来のピストン振動機の円筒穴の直径は、第１（ａ
）図の振動機のそれよりも約１９％小さくなり、従って
その効率は約３５％低下する。

上記のような差違は、差動圧力ピストン振動機を示す第
２（ａ）図の実施例の場合一層明らかとなる。この実施
例においては、円筒穴５が段状に増径された大直径部５
ａを有し、ピストン２もまた長手方向断面において、対
応段形状を有しており、ピストンの大直径が円筒穴５の
大直径部５ａ内を滑動する一方ピストンの他の部分は円
筒穴５内を滑動するようになっていることが理解されよ
う。

本実施例によるピストン振動機は、円筒穴の大直径部５
ａの部位にわずかひとつの横方向の通気接続部７を有す
るのみであるが、偏心形成された環状突起部８が設けら
れている。この突起部即ち肉厚部８の部位を除くと、ケ
ース部は大直径部５ａの部位で比較的に薄くて均一な肉
厚となっている。第２（ａ）図及び同図を上方から見た
平面図を示す第２（ｂ）図から明らかなように、大直径
部５ａを含む穴５は、通気接続部７の設けられた高さ位
置部分を除く部分で外壁面と同心であって、上記の高さ
位置部分でケース部の壁１に環状突起部８が設けられて
いるので、この高さ位置部分では外壁面６に関し非対称
又は偏心状となっている。なお、第２（Ｃ）図は、第１
（ａ）図の通気接続部７の軸心高さ位置に示したＢ−Ｂ
線矢視断面図を示す。

第３図は、第２（ａ）図、第２（ｂ）図及び第２（Ｃ）
図に示されたピストン振動機に相当する従来技術のピス
トン振動機の外径を示すと共にその壁厚が一定で、通気
接続部７の部位の壁厚に相当するものであることを示す
。

一般的に、横方向の通気接続部は横方向のめくら穴の軸
線に平行に、ケース部の壁に接続穴（ボア）を形成して
、それにめくら穴を連通させることにより形成される。

なお、接続穴を形成するので、このためにも成る最小限
の壁厚が必要である。

従来技術のピストン振動機と比較した時、例示のため第
１（ａ）図、第１（ハ）図及び第１（Ｃ）図に示した本
発明による新規なピストン振動機のもたらす効率向上の
効果を以下に表にして示すが、ピストン振動機の性能は
ピストンの横断面積に比例することに留意されたい。な
お、下表は、最大壁厚Ａ＝１１ｍｍであって、従来技術
のピストン振動機についてはこの壁厚が一定であるもの
とし、本発明のピストン振動機は最小壁厚Ｂ＝４　ｍｍ
を有するものとした場合のピストン振動機に関するデー
タを示す。更に、同一直径（外径）のピストンについて
比較を行い、Ｃ１は従来技術のピストン振動機の円筒穴
の直径を、またＣ２が本発明ピストン振動機の対応直径
を示すものとする。

（本頁以下余白）Ａ＝１１胴、　Ｂ＝４鵬ｍ−１１−−ｆＬ−一　　　　ピストン　　　　　　　
　の１ｆＬＣ１＝　１、　Ｃ２＝　８　　　　　　　　
　　６４．００Ｃ１＝２、　Ｃ２＝　９　　　　　　　
　　　２０．２５Ｃ１＝　３、　Ｃ２＝１０　　　　　
　　　　　１１．１１Ｃ１＝　４、　Ｃ２＝１１　　　
　　　　　　　　７．５６Ｃ１＝　５、　Ｃ２＝１２　
　　　　　　　　　　５．７６Ｃ１＝　６、　Ｃ２＝１
３　　　　　　　　　　　４．６９ＣＩ＝　７　、　Ｃ
２＝１４　　　　　　　　　　　４．００Ｃ１＝　８、
　Ｃ２＝１５３．５２ＣＩ＝　９、　Ｃ２＝１６　　　　　　　　　　　３．
１６Ｃ１＝　１０、　Ｃ２＝　１７　　　　　　　　　
　　２．８９Ｃ１＝１１、　Ｃ２＝１８２．６８ＣＩ＝１２、　Ｃ２冨１９　　　　　　　　　　　２．
５１Ｃ１＝　１３、　Ｃ２＝２０２．３７Ｃ１＝　１４、　Ｃ２＝２１　　　　　　　　　　　２
．２５Ｃ１＝　１５、　Ｃ２＝２２　　　　　　　　　
　　２．１５Ｃ１＝　１６、　Ｃ２＝２３　　　　　　
　　　　　２．０７Ｃ１＝　１７、　Ｃ２＝２４　　　
　　　　　　　　１．９９Ｃ１＝　１８、　Ｃ２＝２５
　　　　　　　　　　　１．９３ＣＩ　＝　１９、　Ｃ
２＝２６　　　　　　　　　　　１．８７Ｃ１＝２０．
　　Ｃ２＝２７　　　　　　　　　　　１．８２Ｃ１＝
２１、　Ｃ２＝２８　　　　　　　　　　　１．７８Ｃ
１＝　２２、　Ｃ２＝２９　　　　　　　　　　　１．
７４Ｃ１＝２３、　Ｃ２＝３０　　　　　　　　　　　
１．７０Ｃ１＝　２４、　Ｃ２＝３１　　　　　　　　
　　　１．６７Ｃ１＝２５、　Ｃ２＝３２　　　　　　
　　　　　１．６４、図面の簡単な説明第１（ａ）図は、複数の通気接続部を有する、本発明の
第１の実施例によるピストン振動機を示す一部断面正面
図である。第１（ｂ）図は、第１（ａ）図のＡ−Ａ線矢
視横断面図である。第１（Ｃ）図は、第１　（ａ）図を
上方から見た平面図である。第２（ａ）図は、本発明の
第２の実施例による、ひとつの横方向の通気接続部を対
応穴の部位に有する差動圧力ピストン振動機を示す一部
断面正面図である。第２（ｂ）図は、第２（ａ）図を上
方から見た平面図である。第２（Ｃ）図は、第２（ａ）
図のＢ−Ｂ線矢視横断面図である。第３図は、第２（ａ
）図、第２（ｂ）図及び第２（Ｃ）図に示した振動機に
対応する従来技術の差動圧力ピストン振動機の１例を示
す、ケース部の略示断面正面図である。

２・・・ピストン、５．５ａ・・・円筒穴又はシリンダ
ポア（５ａ・・・大直径部）、６・・・外壁面、７・・
・通気接続部、８・・・環状突起部（又は厚肉部）。

Ｆｉｇ、１（Ｃ）（ｂ）

Claims

【特許請求の範囲】１、少なくもひとつの円筒穴（５、５ａ）を有するケー
ス部、その円筒穴（５、５ａ）に対し横方向に設けられ
た少なくもひとつの通気接続部（７）及び円筒穴（５、
５ａ）内を長手方向に変位可能なピストン（２）から成
る振動機であって、少なくも通気接続部（７）の軸心高
さ位置において円筒穴（５、５ａ）がケース部の外壁面
（６）に対し非対称となっていること或いは偏心されて
いることを特徴とするピストン振動機。２、ケース部の外壁面（６）が実質的にその全長にわた
り円筒形であることを特徴とする請求項１記載のピスト
ン振動機。３、ケース部の外壁面（６）が実質的に円筒形であって
円筒穴（５、５ａ）と同心であり、また通気接続部（７
）の軸心高さ位置に偏心された環状突起部（８）を有す
ることを特徴とする請求項１記載のピストン振動機。４、通気接続部（７）をケース部の最大壁厚の部位に設
けたことを特徴とする請求項１、２又は３記載のピスト
ン振動機。５、差動圧力ピストン振動機であることを特徴とする請
求項１、２、３又は４記載のピストン振動機。６、ケース部の最大壁厚の部位に、複数の通気接続部（
７）を軸方向に前後の配設具合で設けたことを特徴とす
る請求項１、２、３又は４記載のピストン振動機。７、直径が実質的に一定のピストン（２）を有すること
を特徴とする請求項６記載のピストン振動機。