专利名称：模块化振动器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种模块化的振动器，它主要用于熔液、混合物、合金、乳浊液、悬浮液等等的混合、压实、和匀。这里牵涉这样一种振动器，它通过沿一轴向分布的流道喷入的压缩空气驱动，其中在流道的下部区域内有一同心的排出口，它终止于一涡旋系统。通过此涡旋系统迫使气流作一定方向的(涡旋)，由此使位于壳体内的转子旋转。同时此振动器可以用作内振动器和外振动器。
例如由瑞士专利文献221077可以看到一种这样的振动器，其中存在可绕一芯部自由运动的转子。但是该转子并不以确定的旋转速度旋转，因为虽然通过略微倾斜的流道实现驱动，但是这是一个偶然的结果。
在英国资料GB2010402A中介绍一种振动器，它同样用压缩空气或其他压缩介质驱动。该振动器有一侧通道，介质通过此通道喷入并在系统内部喷在绕一中心轴旋转的转子上。但是因为在下部和上部区域存在介质出口，这种振动器的效率非常低。
德国实用新型G8916150公布一种紧凑的活塞式振动器，它由一至少具有一个圆柱形孔的壳体组成。壳体上侧面设有一用于空气接头的孔，以使位于壳体内部的转子产生运动。这里壳体的外壁与活塞式振动器内部的孔同心分布，转子在此孔内运动。
除上述现有技术外还存在大量振动器，它们一方面作为液力振动器工作，另一方面具有一内置电机。但是这种类型的振动器不能用于平稳的工作中，因为它们维护保养的工作量很大，并经常反复地出现故障。
液力振动器不能用在所有的地方，因为存在这样的危险，这种振动器的液力驱动介质会从入口或出口或从振动器中流出，从而使待混合、压实或和匀的物品无法使用。液力振动器做成这种形式，它具有一圆柱形内腔，例如一基本上圆柱形的不平衡转子可以在它里面同心地旋转。通过驱动液体的入口和出口使转子运动。在这种情况下转子必须具有叶片，因为只有这样动能才能用来驱动。这里这种结构成本很高，因为例如叶片必须具有确定的曲率半径，因为叶片在流入端必须沿从入口流出的射束的方向分布，在流出端基本上沿相反的方向分布。
在活塞式振动器中功率从而还有效率取决于孔的横截面和活塞质量。由此断定，在具有大的功率同时又有高的效率的振动器时必须采用外形尺寸大的振动器。这同时导致，在实际上不仅要求大量不同的壳体和活塞直径，而且在同样的直径时具有不同的长度。通常振动器的壳体，因为它部分作为车削零件加工，或多或少具有圆柱形形状。这里正如在现有技术中已经显示的那样，这种壳体的圆柱形壁上侧面至少装有一个空气接头。因为这种活塞式振动器以很高的直至10bar或更高的压力工作，空气接头必须做得相当耐压，因此壳体需要一定的最小壁厚，空气接头装在此壳体壁上。这里通常是由一带内螺纹的孔构成的空气接头。
此外已知不平衡振动器，它设计得具有电机驱动装置。它们部分做成紧凑的结构单元，但是这里唯一地仅仅通过结构方式同时确定了功率。其中传动装置和不平衡质量一起内置在一壳体内。但是这种振动器维护工作量很大。
本发明的目的是，创造一种万能的、有利于环境的振动器，它可以用于不同的应用场合。它除了高的效率外还必须保证在极端的气候条件下的应用，此外可以无保养地工作。
本发明的任务按权利要求1来解决，从属权利要求表示按本发明的设想的其他结构。
做成模块化的振动器可以用于不同的应用目的，因此可以用于熔液、混合物、合金、乳浊液、悬浮液的混合、压实、和匀等等，特别是用来压实液态水泥。这里振动器由一壳体组成，它做成车削件。通过一壳体上的、最好是轴向端面上的接头将压缩空气喷入流道内。此流道沿轴向分布在振动器的中心，并做成一盲孔。除了圆柱形结构以外此流道至少在局部区域内可以逐渐变细，以便由此可以在流道末端不出现压缩空气的涡流。在流道末端是一同心孔，它终止于一涡旋系统。此涡旋系统位于流道末端，并且最好由一蜗杆形路径，它只有一圈小导程的螺旋线。这里通过采用小的导程也使驱动介质空气的流量损失保持小的量，这连同流道的锥形分布一起带来这种振动器功率的显著提高，从而促使效率的提高。在涡旋系统末端流动介质进入一圆柱形内腔，它部分地被一圆柱形的可绕一芯部自由旋转的转子填满。该转子具有一向外分布的鼓形表面，这也提高振动器的效率。同时在轴向转子的间隙很小，以便由此使流量损失保持很小。在转子可以在里面旋转的内腔的壁上有环形槽，其底面同样做成鼓形。通过这种槽确保，在内腔内不会形成灰尘，从而使转子也不会有“颤动”倾向。因为由此会产生不希望的振动，它例如对待混合、压实或和匀的物品会有不利的后果。
振动器的外形尺寸保持这样，使它做得非常紧凑。其中振动器的外径和长度之比大致相同。
此外按本发明振动器的空气进入和空气排出区域可以通过一消声器隔绝。通过采用合适的消声器可以使震动器环境亲善地运行，也就是说避免通过噪声给环境造成有害影响。当今出现的另一个环保方面的做法是，多个震动器相互连接，也就是说级联。为此例如第一个震动器的、通过涡旋系统的通道的排出空气通过一连接在上述消声器上的软管输送给下一个震动器。所有相互连接的震动器设有相应的消声器。由于穿过第一个震动器的压缩空气丧失其作用力的事实，借助于一喷入第二个震动器内的、设有一阀的入口输入新的至今还未用过的但是数量较少的压缩空气。这导致，例如在进入第二个震动器之前新的压缩空气与老的压缩空气混合，因此在一定程度上是重新补充能量，并使第二个震动器像第一个一样震动，这个措施可以一个接一个地多次进行，并非常明显地显示，通过这样的措施除了环保作用以外还大大地降低多个震动器运行的能量花费。
消声器一方面可以与震动器固定连接，此外它也可以通过合适的连接件和紧固件与震动器可更换地连接。
如所示，这种振动器可以万能地应用，因为在极其不同的技术领域内必需压实处于容器中的物质。这里例如可能涉及散装货物，需要减小其体积。另一个大的应用领域是由水泥制造的完工零件的领域。为了实现相当高的强度值，在水泥固化以前无论如何需要达到高的密度。因此在完工水泥构件中采用用来压实液态水泥的不同方法和装置。这里给位于模具内的待压实水泥打上振动或循环运动的烙印，其目的是消除水泥内的剪切应力。用这种方法挤出包含在水泥中的空气，并使水泥相应地压实。其中可以例如通过模具壁给液态水泥施加运动。这称为震动、振动或颤动。这种也称作震动台的装置例如安放里面包含液态水泥的模具。震动台例如可以是一块完整的台板，但是为此零件也可以安放在一支座内。在这种按偏心振动器原理工作的震动台中轴通过电动、气动、液力或者也可以通过楔形带驱动。这需要只能用于这种应用场合的相应结构。用本发明可以不必这样。同时可以减少水泥的应用，因为达到了水泥更好的压实。
通过按本发明的振动器可以大大缩短水泥制品的停顿时间。因此还没有完全干透的水泥板可以在垂直或几乎垂直的位置进行操作，例如以便将它输送给一个在那里它可以最终干透的干燥仓库。
这种形状的形成当然必须保证一个早期的外壳，因为只有这样才能使水泥构件在几乎垂直的状态下从模具中脱出。
振动器的另一个应用领域例如是完全排空一个容器或者是保持散装货物的流动能力。正是在处理和运输散装货物时适宜于采用这种振动器。这可以是在极其不同的技术领域中，其中特别是药品、食品工业和预制件制造。
为了使按本发明类型的振动器能应用于所有这些领域，不管是在结构方面还是在可操作性方面都需要万能性。所述振动器具有小的重量，并且此外可能装入另一个壳体内。由于装入另一个壳体内振动器的模块化结构变得更明显。这里这第二个壳体可以焊接或螺钉连接在一个结构上。这种结构可以是一个混和容器、一个震动模具、一个模具等等。因为振动器的结构最好做成车削件，几乎不存在磨损。还由于由钢制成的转子的导向相应地减少了磨损。根据应用目的的不同空气的输入也可以断续地进行。其结果是，振动器用以进行振动的振幅可以是不同的。通过空气输入振动器既可以用低的频率也可以用高的频率相应地工作。由于通过压缩空气得到驱动能量，这种振动器也可以在低温时使用。这例如在用一种相应的介质，例如水或油驱动的振动器中是不可能的，电驱动的振动器也不能用在低温场合。
借助于一个可能的实施例的图形对本发明作较详细的说明。其中表示
图1通过一振动器的剖视图；图2通过包围振动器的第二个壳体的剖视图，图3和4多个带消声器的振动器的连接。
图1中所示振动器由一壳体1组成，它做成圆柱体，从而作为一车削件或铸件。在轴向的端面通过封闭塞18和19封闭。但是封闭塞19在其中心区域做成这样，使它包容一内部件20。内部件20主要由一底部紧靠在封闭塞18上的底板13组成。底板13上连接一涡旋系统6，它设有一螺旋线7。芯部10连接在涡旋系统6上。在振动器外部内部件20上有一接头4，它用来输入压缩空气。其中接头4有一轴向分布的流道3，在该实施例中它做成圆柱形。但是按照本发明流道3也可以做成锥形。在做成盲孔的流道3的末端有一用于驱动介质的出口5。该出口5设置在涡旋系统6的下部。从出口5中流出的空气由于螺旋线7向一个确定的方向偏转。由此空气进入振动器之内的内腔2。由此空气通过涡旋系统6得到一定的涡旋，它出现在鼓形转子8的外表面上。由此使转子8绕振动器的芯部10旋转。为了驱动介质也可以从振动器中重新排出，至少设有一排出接头23。
为了提高效率和避免涡流，内腔2内壁上设有一具有轻微鼓形底部的槽9。
图1中所述和所示的振动器由于其结构可以用于不同的应用目的。它例如如图2中所示，在那里振动器的壳体1可以装入空腔21之内。包围壳体1的此壳体11然后最好通过一用螺钉15与壳体11力和形锁合地连接的盖板22封闭。壳体1尺寸的选配做得这样精确，使它可以与壳体11的内轮廓14相配。在图2的实施例中壳体11通过螺钉16与一装置17力和形锁合地连接。但是除螺钉16以外也可以进行壳体11与装置17的焊接。
由于这种结构，也就是说带一个第二壳体11，很显然，振动器设计成模块化并可以应用于极其不同的应用目的。这包括，制造成本降到较小，通过相应的适配，也就是说极其不同的壳体11的结构，提供了振动器应用的万能性，振动器的整个结构设计成这样，零件可以快速地更换，其中振动器整体可以无保养运行，从而几乎不包含易损件。
图3表示两个包含在壳体1内的振动器的可级联性，除了所选择的两个振动器的结构以外，此外也可以以相应的方式方法连接更多的振动器，使得形成级联。在流道3上有一接头件25，它从消声器26中穿出。消声器26这样地固定在壳体1上，使它不影响振动器的振动过程，这里可以选择螺纹或相应的固定类型作为固定装置，在接头件25上连接一连接软管24，通过它输入对于壳体1内的振动器的工作所必需的能量，也就是压缩空气29，在压缩空气经过振动器以后它经过排出接头23从壳体1中排出。如果第一个振动器后面没有连接其他振动器，那末几乎部分使用过的压缩空气从位于消声器26内的空气出口27中排出。但是在图3的实施例中通过一从第一振动器到第二振动器的连接软管28建立一功能连接。因此从第一个振动器出来的压缩空气输出管30连接在第二个振动器的连接件25上。已经经过一个振动器的压缩空气不再有这样高的功效，使振动器产生所希望的旋转。出于这个原因在连接软管28上有一软管33，通过它给压缩空气输出管实施新的压缩空气输入31。为此在软管33内有一阀，尤其是单向阀，它防止压缩空气输出管30无意的泄漏。通过压缩空气31连同压缩空气输出管30的输入对于第二个振动器达到与第一个振动器同样的效果，仅仅是为此只需要少得多的初次能量，这使得这种级联振动器的运行显著地降低费用。
在图4中可以看到和图3中一样的结构，只是空气出口27直接连接在排出接头23上，只是为了在第一个消声器26内不引起其他的损失。在第二个振动器上，也就是图4中的下面一个，在排气接头23上装一排气软管。
权利要求
1．用于混合、压实和和匀熔液、混合物、合金、乳浊液、悬浮液的模块化振动器，它通过壳体(1)上的接头(4)由压缩空气驱动，壳体具有一圆柱形内腔(2)和位于它里面的转子(8)，其特征在于在接头(4)上连接一沿轴向分布的盲孔形式的流道，它至少在其下部逐渐变细，并在一同心的排气口(5)中排出，排气口终止于一涡旋系统(6)，内腔部分被一圆柱形的可绕芯部(10)自由旋转的转子(8)充满，其中转子(8)在轴向的运动受到限制，壳体(1)至少具有一排气接头(23)，它通入一消声器(26)，壳体(1)可装入另一壳体(11)并可更换。
2．按权利要求1的模块化振动器，其特征在于涡旋系统(6)具有一只有一圈小导程螺旋线的蜗杆形形状。
3．按权利要求1的模块化振动器，其特征在于内腔(2)具有环形槽(9)，它有鼓形底部。
4．按权利要求1的模块化振动器，其特征在于流道(3)具有圆柱形和／或锥形形状。
5．按权利要求1和4的模块化振动器，其特征在于流道(3)做成双重壁形，因此同时包含排气接头(23)。
6．按权利要求1的模块化振动器，其特征在于振动器的外径和长度之比大致相同。
7．按权利要求1的模块化振动器，其特征在于消声器(26)可以可更换地装在壳体(1)上。
8．按权利要求1和7的模块化振动器，其特征在于接头(4)通过一在消声器(26)内的接头件(25)连接以输入压缩空气(29)，并且在消声器(26)内有一用于从排气接头(23)中排出的空气(30)的排气口(27)。
9．按权利要求8的模块化振动器，其特征在于空气出口(27)借助于一连接软管(28)与另一壳体(1)的另一接头件(25)连接，在连接件(25)或连接软管(28)上连接另一软管(33)，通过它可以输入附加的压缩空气。
10．按权利要求9的模块化振动器，其特征在于在软管(33)内含有一单向阀(32)。
11．按权利要求7至10的模块化振动器，其特征在于多个消声器(26)可以借助于连接软管(28)相互连接。
12．按权利要求1的模块化振动器，其特征在于转子(8)由钢制成。
13．按权利要求1的模块化振动器，其特征在于壳体(11)可焊接或螺钉连接在一结构上。
14．按权利要求13的模块化振动器，其特征在于此结构是一混和容器、震动台或模具。
15．按上述权利要求的模块化振动器，其特征在于振动器不需保养。
16．按上述权利要求的模块化振动器，其特征在于振动器以高的频率工作。
17．按上述权利要求的模块化振动器，其特征在于振动器的频率是间断的。
18．按上述权利要求之任一项的模块化振动器，其特征在于振动器具有小的重量和紧凑的结构。
19．按上述权利要求的模块化振动器，其特征在于振动器可以在任何位置起动。
全文摘要
本发明涉及一种混和、压实和和匀熔液、混合物、合金、乳浊液、悬浮液的模块化振动器,它通过壳体(1)上的接头(4)由压缩空气驱动,其中接头(4)连接在一沿轴向分布的盲孔形式的流道(3)上,它至少在其下部逐渐变细,并在一同心的排气口(5)处排出,此排气口终止于涡旋系统(6)内,其中壳体(1)具有一圆柱形内腔(2),它部分地被一圆柱形的可绕芯部(10)自由旋转的转子(8)充满,其中转子(8)在轴向的运动受到限制,壳体(1)至少具有一排气接头(23),并且壳体(1)可装入另一壳体并可更换。
文档编号B06B1/18GK1291919SQ99803564
公开日2001年4月18日 申请日期1999年7月19日 优先权日1998年12月2日
发明者洛塔·金泽尔 申请人:参与合伙咨询有限公司