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Schwingfördereinrichtung mit eine Mittelachse einschliessender Förderwendel.
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schwing- fördereinrichtung mit eine Mittelachse einschlie- ssender Förderwendel, die nachgiebig auf einem Grundteil abgestützt ist und Antriebsimpulse er- hält, welche sie in Schwingbewegungen versetzt, die eine in Richtung der Mittelachse verlaufende Bewegungskomponente besitzen. Bei einer bekann- ten Bauweise dieser Art ist der Wendelkörper längs seiner Mittelachse geführt, ruht auf einer Stützfeder auf und wird durch rotierende Unwuchten in Schwingungen versetzt, die eine Bewegung des Fördergutes auf der Wendelfläche aufwärts bewirken.
Gegen diese Bauweise besteht vom schwingungstechnisehen Standpunkt aus der Einwand, dass die rotierenden exzentrischen Massen eine ungünstige Ausnutzung der zugeführten Energie ergeben und ausserdem die Führung der Förderwendel stärkeren Beanspruchungen unterworfen
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ebenfalls durch eine rotierende Unwucht in Schwingungen versetzt werden, welche ungefähr in der Ebene der Siebfläche verlaufen. Die überwindung nennenswerter Förderhöhen wäre mit einer derartigen Einrichtung nicht möglich.
Ferner ist eine'Einrichtung zum Fördern und Lockern von Schüttmassen in Trocknern bekanntgeworden, bei welcher ebenfalls ein Antrieb mittels rotierender Unwuchten vorgesehen und die Förderrinne auf geneigten'Federn oder Gelenken abgestützt ist. Die Förderrinne bzw.-rutsche hat hier die Form einer von zwei Zylindern begrenzten Wendelfläche. Die Tragorgane sind dabei gegen den Grundteil bzw. gegen die Wendelfläche geneigt, und zwar schliessen sie mit dem vom Angriffspunkt abwärts gerichteten Ast der Tangente an die Wendelförderbahn einen Winkel kleiner als 90 Grad ein.
Infolge dieser Anordnung der Tragorgane wird das Fördergut beim Schwingen der
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kleinen Wurfbewegungeneine Wanderbewegung längs der Wendel von oben nach unten aus.
Die Erfindung bezweckt, eine Schwingfördereinrichtung mit Förderwendel, und zwar eine aufwärts fördernde Schwingfördereinrichtung zu schaffen, bei welcher grosse Förderleistung bei geringem Verbrauch an Antriebsengerie, also ein guter Winkungsgrad erzielt wird. Die ernndungs- gemässe Schwingfördereinrichtuing gehört hinsichtlich der Ausstattung mit einer Wendel sowie hin, sichtlich der Förderrichtung der eingangs beschriebenen Art an und kennzeichnet sich im wesentlichen dadurch, dass die die Förderwendel auf dem Grundteil abstützenden Tragorgane, welche in.
an sich bekannter Weise am Grundteil und an der Förderwendel angreifen und je eine Längsachse be-
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fläche der Förderwendelssen, so dass das auf der Förderstrecke befindliche FördergutunterdemEinflussderSchwingungen entlang der Wendel aufwärts gefördert wird. Diese Neigung der Tragorgane, welche zweckmässig, wie an sich bekannt, Blattfedern sein können, ergibt, in Verbindung mit den sonstigen eben aufgezähl- ten Merkmalen, wie noch ersichtlich werden wird, besondere Vorteile im Bau von Wendlelschwing- fördereinrichtungen, wie sie in einem solchen Masse bisher nicht bekannt gewesen sind und bilden ferner eine Voraussetzung weiterer wichtiger Verbesserungen,
welche im Folgenden an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles nälher erläutert werden.
In den schematischen Zeichnungen zeigt Fig. l einen Vertikalschnitt durch eine erfindungsgemässe Fördereinrichtung und Fig. 2 einen Schnitt nach Linie 2-2 der Fig. I. Fig. 3 zeigt schaubildlich eine Ausführungsform des Antriebselektromagneten und seinen Anker, Fig. 4 eine andere Ausführungform des Magneten ; Fig. 5 eine Teilansicht einer FördeTwendeI mit zusätzlichen Federn, welche dem Zweck, dienen, die.
Schwingungen über die gesamte Höhe der Wendel in Phase zu halten, Fig. 6 einen
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zelheit für eine abgeänderte Ausführ. ungsform der Erfindung und Fig. 8 eine Einzelheit einer weiteren Ausführungsform.
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lotrechtes zylindrisches Rohr 10 mit einem an seinem unteren Ende angeordneten Einlass 11 und einem oben befindlichen Auslass 12. Ein Trichter
13 dient dazu, das Fördergut dem Einlass 11 aufzugeben, damit es aufwärts gefördert und beim Auslass 12 abgegeben werde. Zwischen dem Einlass 11 und dem Auslass 12 ist die wendelflächen- förmige Förderfläche 14 angeordnet, auf der das Fördergut vom Einlass 11 zum Auslass 12 gefördert wird.
Die äusseren Ränder der Fläche 14 sind mit der Innenwand des Rohres 10 verbunden, wogegen ihre Innenkante eine schmale Wand 15 träge, welche das Herabfallen des Fördergutes, vorzugsweise bei etwas geneigter Wendelachse, verhindert. Der freie zentrale Teil des Rohres 10 ermöglicht den axialen Durchzug der Luft und damit bessere Belüftung der Förderstrecke, insbesondere bei grossen Förderhöhen.
. Damit das Fördergut längs der Fläche 14 aufwärts wandert, ist die Förderwendel 10, 14 auf mehreren Tragorganen, zweckmässig in Form von
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J6Block 17 auf einem Grundteil 20 und der Block 18 an der Aussenseite des Rohres 10 befestigt ist. Wie dargestellt, sind vier solcher Tragorgane vor-
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überfang des Rohres 10 verteilt, wobei sie mit der Grundplatte 20 und dem Rohrboden einen Winkel von, ungefähr 450 einschliessen.
Die Längsachsen der Federn 16 sind mithin zur Wendelfläche 14, auf welcher das Fördergut aufliegt, geneigt, u. zw. in einer solchen Richtung, dass den Teilchen des Fördergutes eine aufwärts wandernde Bewegung erteilt wird, indem jedem Teilchen, wie dies für Schwingfördereinrichtungen ganz allgemein der Fall ist, kleine, aufwärts gerichtete Wurfbewegungen erteilt werden. Durch diese Neigung der Tragorgane wird erreicht, dass die wirkenden Kräfte der
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treten, nicht nur eine Rückführung des Rohres 10 aufwärts bewirken, nachdem das Rohr gesenkt worden ist, sondern auch ein Drehmoment in einer Richtung hervorrufen, wodurch das Material längs der Wendelfläche vorwärtsbewegt wird.
Um das Rohr 10 entgegen der Kraft der Federn 16 abwärts zu ziehen und ihm dadurch unter Spannung der Federn eine Schwingbewegung zu erteilen, ist auf der Grundplatte 20 gegenüber dem an der Förderwendel befestigten Anker 22 ein Elektromagnet 21 befestigt. Der Elektromagnet 2J wird von einem Strom passender Frequenz (z. B. 50 oder 60 Hz) über einen Gleichrichter 23 gespeist. Der Gleichrichter siebt Halbwellen aus dem Wechselstrom aus ; es baut sich ein magnetisches Feld mit Netzfrequenz auf, wobei immer Zwischenperioden vorhanden sind, während welcher das magnetische Feld vernachlässigbar klein ist. Die
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Aus dem bisher Gesagten ist ersichtlich, dass jedesmal, wenn die Förderwendel 10, 14 durch den magnent 21 abwärts gezogen wird, das Rohr, gesehen von oben, im Gegenuhrzeigersinn aus schwing@, was eine Folge der besonderen räum- lichen Lage und Neigung der Tragorgane 16 ist. Es kommt insgesamt zu einer abwärts drehenden
Bewegung. Die Rückführbewegung, die durch die
Federn ! 6 zustandekommt, erfolgt aufwärts, im
Uhrzeigersinn. Die letztere Bewegung veranlasst das Fördergut. längs der Fläche 14 aufwärts zu wandern, u. zw. in einer dem Uhrzeiger folgen- den Richtung.
Die abgeänderte Bauweise nach Fig. 4 weist einen Elektromagneten 24 und einen Permanentmagneten 25 auf. die gemeinsame Pole 25 besitzen, die dem Anker 22 an Stelle des Elektromagneten 21 gegenüberliegen. Diese Ausführung liefert eine viel grössere durchschnittliche Antriebskraft als bei Weglassung des Permanentmagne- ten 25.
Finden Förderwende. 1 JO. 14 beträchtlicher Höhe Verwendung so kann es vorkommen, dass die beiden Schwingungen, nämlich die Vertikalschwingung und die Horizontaldrehungsschwingung. die im Unterteil des Rohres, wo die Federglioder angreifen, notwendigerweise in Phase sind, am Oberteil ausser Phase geraten. Dies vermindert der. Wirkungsgrad der Fördreinrichtung beträcht- lich. Um diesen Übelstand auszuschalten, kann man die erfindungsgemässe Fördereinrichtung, wie aus den Fig. I, 5 und 6 ersichtlich, ausgestalten.
Federstangen 26 greifen mit einem Ende an Blöcken 27. die am Rohr 10 befestigt sind, an und tragen an ihren andern freien Enden verhältnis-
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Gewichte 28.Gewichte 28 einen Impuls in einer im Uhrzeigersinn verlaufenden Richtung (bei Betrachtung von oben) und erteilen beim Rücklauf dem Rohr einen Impuls in entgegengesetzter Richtung. Auf diese Weise wirken die Gewichte 28, die zur Gänze von den Federn getragen werden, gewissermassen wie steife Tragorgane und dienen dazu, die Längsund die Tangentialkomponente der Bewegung ausreichend in Phase zu halten.
In der Ausführungsform nach Fig. 7 ist das obere Ende des Rohres 10 mit einem zentral angeordneten Stab 30 verschen, der über Stahldrähte 31, von denen im Beispiel drei dargestellt sind, mit ortsfesten Trägern 32 verbunden ist. Die Drähte sind mit Bezug aufeinander in Winkeln angeordnet, um mit Bezug auf das Rohr ungefähr gleiche Radialkräfte auszuüben und bewirken, dass das Rohr nach keiner Seite Radialbewegungen durchführen kann.
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10 die Schwingbe-wegung erteilen. Eine Kurbelarm 33 sitzt fest auf einer angetriebenen Welle 34 und ist mit der Unterseite des Rohres 10 mittels einer vergleichsweise schwachen, Feder 35 rverbunden. Bei Drehung des Kurbelarmes 33 bringt eine Folge von Zugkräften, welche die Feder überträgt, die gewünschte Schwingbewegung des Rohres 10 hervor.
Durch Veränderung der Exzentrizität des Armes 33 und der Steifheit der Feder 35 kann man die Schwingungsamplitude und demgemäss auch die Art der Behandlung des Fördergutes beliebig über einen grossen Bereich ändern.
Im Betrieb verursacht also die Wechselwirkung des Elektromagneten und die Rückstellkraft der Federn eine Vibration der Förderwendel, welche
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s einer geradlinigenwobei letztere um die Mittelachse vor sich geht, mit dem Ergebnis, dass das Fördergut längs der Wendelfläche aufwärts zum Auslass 12 wandert.
Um die grösste Bewegung von Rohr und Fläche mit der geringsten Antriebskraft zu erreichen, wählt man die Tragfedern 16 so, dass die Eigenschwingungsfrequenz des Systems ungefähr mit der Frequenz des Speisestromes übereinstimmt. Zu beachten ist, dass die benötigte. Amplitude gewöhnlich sehr klein ist, d. h. oft nur in der Grössenordnung weniger Tausendstel Millimeter und darunter liegt. Die Steigung der Wendelfläche 14 kann an der inneren Kante 10 -15 betragen, was für fast alle Fördergüter brauchbar ist, während man für manche Güter auch noch grössere Steigungen anwenden kann.
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dern vermag, soferne diese in Form von kleinen Körnern, gröberen Granulaten oder Klumpen vorliegen, wobei auch Stoffe, wie Sand, Kohle, Aschen, Salz, Zucker, Schiefer und Bein nicht ausgeschlossen sind.
Auch viele Naturprodukte, wie Bohnen, Maiskörner, Gerste od. dgl. können mit der vorliegenden Einrichtung mit günstigem Wirkungsgrad gefördert werden.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Schwinjgfördereinrichtung mit eine Mittelachse einschliessender Förderwendel, die nachgie- big auf einem Grundteil abgestützt ist und Antriebsimpulse erhält, welche sie in Schwingbewe- gun versetzt, die eine in, Richtung der Mittelachse verlaufende Bewegungskomponente besitzen, dadurch gekennzeichnet, dass die die Förderwendel (10, 14) auf dem Grundteil (20) abstützenden Tragorgane (16), welche in an sich bekannter Weise am Grundteil (20) und, an der Förderwendel (10, 14) angreifen und je eine Längsachse besitzen, die zur W.
enddfläche der Förderwendel (10, 14) geneigt ist, mit dem vom Angriffspunkt aufwärts gerichteten Ast der Tangente einen Winkel kleiner als 90 Grad einschliessen, so dass das auf der Förderstrecke befindliche Fördergut unter dem Einfluss der Schwingungen entlang der Wendel auf-