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Mechanischer Schwingantrieb für Wendelförderers
Die vorliegende Erfindung betrifft den mechanischen Schwingantrieb von Wendelförderern.
Die bisher verwendeten mechanischen Antriebe dieser Geräte arbeiten zum überwiegenden Teil nach dem Prinzip von auf rotierenden Wellen befestigten Wuchtmassen. So wird z. B. eine Anordnung zweier paralleler Wellen benützt, welche an einander gegenüberliegenden Enden je eine exzentrische Wuchtmasse tragen, die in entgegengesetzten Richtungen mit derselben Geschwindigkeit in Drehung versetzt werden.
Unter dem Einfluss dieser Wuchtmassen entsteht bei der Drehung eine Schwingbewegung, welche in diesem Falle, sowie bei den andern bisher verwendeten Vorrichtungen einen elliptischen oder andern in sich geschlossenen Verlauf aufweist. Dadurch wird offenbar die Einstellung verschiedener Schwingbewegungen erschwert, da im Zusammenhang mit jeglicher Anderung der Geschwindigkeit, Masse oder Lage der Wuchtmasse sich zugleich der ganze Verlauf der Schwingbewegung ändert und somit die Einstellung der Beförderungsgeschwindigkeit bedeutende Schwierigkeiten bereitet.
Die angeführten Nachteile werden durch die vorliegende Erfindung beseitigt. Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein derart angeordneter mechanischer Antrieb, dass dem Wendelförderer eine geradlinige Schwingbewegung mit einstellbarer Amplitude erteilt wird, welche mit der waagrechten Ebene einen beliebig einstellbaren Winkel einschliesst.
Das Wesentliche der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass vier Wuchtmassen vorgesehen sind, die an den vier Wellenenden an einem solchen Abstand von den Drehachsen der beiden Wellen angebracht sind, dass jede von ihnen den gleichen dynamischen Einfluss ausübt (d. h., dass das Produkt m. r für alle vier Massen konstant bleibt), und deren Winkellagen so gegenseitig gebunden sind, dass während der Drehung der Wellen die jeweiligen Winkellagen der auf gegen- überliegenden Enden der alternativen Wellen angebrachten Wuchtmassen bezüglich der vertikalen Mittelebene des Wellenförderers zueinander symmetrisch sind.
In diesem Falle lässt sich dann die exakte Lage der Wuchtmassen für jede geforderte Schwingbe- wegung genau durch eine verhältnismässig einfache Durchrechnung der Schwingbewegung bestimmen. Die Ermittlung des Einflusses der Änderung der Lage und Masse der Wuchtmassen bzw. der Änderung der Geschwindigkeit auf die Richtung, Grösse und Frequenz der Schwingbewegung bereitet gleichfalls keine Schwierigkeiten.
Die beiliegende Zeichnung veranschaulicht eine beispielsweise praktische Ausführung der Erfindung und ihre theoretische Begründung.
In den Fig. 1 und 2 ist schematisch in zwei Ansichten der mechanische Schwingantrieb eines Wendelförderers gemäss der vorliegenden Erfindung veranschaulicht. Am Körper des Wendelförderers 6 und 7 sind in den Lagern 3 die durch das Zahnrädergetriebe 1, 2 gekoppelten Wellen 4 gelagert. Auf den gegenüberliegenden Enden der Wellen 4 sind die Scheiben 5, 5'befestigt. Alle vier Scheiben 1, 2, 5, 5'sind mit Wuchtmassen m versehen, wie schaubildlich in der perspektivischen Ansicht in Fig. 7 veranschaulicht.
Um verschiedenes Material mittels des vibrierenden Wellenförderers aufwärts fördern zu können, muss die Richtung der Schwingbewegung, welche durch einen Vektor A von einer Amplitude A gekennzeichnet ist, einen bestimmten-veränderlichen - Winkel a mit der Schraubenlinie mit dem Steigungswinkel y einschliessen, wie in der Fig. 3 im Aufriss und in Fig. 4 im Grundriss veranschaulicht.
Der Vektor A lässt sich in die waagrechte Rich-
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nenten At und A2 werden erfindungsgemäss voneinander unabhängig untersucht und die Grösse und Anordnung der erforderlichen Wuchtmassen festgesetzt.
Der Vektor Al stellt die Torsionsschwingungen
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der betreffenden Amplitude, lp die Winkelgrösse dieser Amplitude sind (Fig. 4).
Zum Hervorbringen der Torsionsschwingung werden die Wuchtmassen mi gemäss Fig. 5 eingestellt, in der auch die Richtungen der Trägheitskräfte P, angedeutet sind.
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A2 = Al tg (a + y). In Fig. 6 sind auch die Richtungen der Trägheitskräfte P2 angedeutet.
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hervorgerufenen Bewegungen addiert, erhält man die resultierende Schwingung mit der Amplitude A, gekennzeichnet durch den Vektor ; f
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net. Die Wuchtmassen m2 können zwar unabhängig angebracht sein, z.
B. auf weiteren zwei Scheiben in der Mitte der Wellen 4 - auf der Zeichnung nicht angedeutet-oder es kann vorteilhaft
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resultierenden Wuchtmasse auf den vier Scheiben 1, 2, 5, 5'erfolgen. Die Grösse der resultierenden Wuchtmasse ist dann in diesem Falle durch die Beziehung
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gegeben, wobei der Anordnungswinkel cp (siehe Fig. 7) auf Grund der Beziehung
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festgesetzt werden kann. Die Anordnung der Wuchtmassen m ist dann aus Fig. 7 ersichtlich.
In Fig. 7 ist weiters eine Lage der Wuchtmassen m schraffiert gezeigt, in welcher sich die beiden Wellen um einen Winkel A verdreht haben.
Daraus ist ersichtlich, dass die erfindungsgemässe Anordnung in jedem Augenblick eine kreuzweise Symmetrie" der gegenüberliegenden Enden der alternativen Wellen aufweist, d. h. der Winkel epl der Wuchtmasse der Scheibe 1 ist jeweils symmetrisch mit dem Winkel (puder Wuchtmasse der Scheibe 5', und ähnlicherweise der Winkel (p, der Wuchtmasse der Scheibe 2 ist jeweils symmetrisch zum Winkel 2' der Wuchtmasse der Scheibe 5. Die Symmetrie besteht hiebei bezüglich der zentralen vertikalen Achse x der Einrichtung bzw. bezüglich der vertikalen Ebene, welche den Abstand zwischen den beiden Wellen halbiert.
Auf der Zeichnung ist das Ausführungsbeispiel mit vier Wuchtmassen von gleicher Massengrösse m auf demselben Abstand r von den betreffenden Drehachsen dargestellt. Es ist aber zu bemerken, dass aus dem Rahmen der Erfindung auch nicht solche Ausführungen fallen, bei denen vier ungleich grosse Wuchtmassen in ähnlicher Anordnung benutzt werden. Um in diesem Falle gleiche dynamische Eigenschaften auf allen vier Enden der Wellen zu erzielen, müsste dann jeweils das Produkt m. r konstant gehalten werden, d. h. zum Beispiel die Benutzung einer Wuchtmasse von halber Grösse (m/2) auf einer der Scheiben kann durch einen doppelten Abstand (2 r) ausgeglichen werden.
Der Schwingantrieb eines Wendelförderers nach der vorliegenden Erfindung bietet daher folgende Vorteile :
1. die Schwingungsamplitude A lässt sich in einfacher Weise durch Änderung der Wuchtmasse m ändern ;
2. der Schwingungswinkel lässt sich in Abhängigkeit vom Winkel der Wuchtmasse m ändern ;
3. mit Hilfe z. B. eines Riemenantriebes lässt sich die Drehzahl des Antriebes und somit auch die Aufwärtsbewegung des Materiales am Förderer beliebig ändern.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Mechanischer Schwingantrieb für Wendelförderer, durch dessen Schwingkörper hindurch zwei waagrechte parallele Wellen symmetrisch zur vertikalen Mittelebene des Schwingkörpers angeordnet sind, die exzentrische Wuchtmassen tragen und beim Fördervorgang in entgegengesetztem Drehsinn mit der gleichen Geschwindigkeit umlaufen, dadurch gekennzeichnet, dass vier Wuchtmassen (m) vorgesehen sind, die an den vier Wellenenden in einem solchen Abstand (r) von den Drehachsen der beiden Wellen angebracht sind, dass jede von ihnen den gleichen dynamischen Einfluss ausübt (d. i., dass das Produkt m. r für alle vier Massen konstant bleibt), und deren Winkellagen so gegenseitig gebunden sind, dass während der Drehung der Wellen die jeweiligen Winkellagen (rpl und rp/ ;
rp2 und 2t) der auf ge-
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alternativen Wellen angebrachten Wuchtmassen (m) bezüglich der vertikalen Mittelebene des Wendelförderers zueinander symmetrisch sind (Fig. 7).