CH712253A1 - Vibrationsförderer. - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Vibrationsförderer (40) mit einer im Betrieb eine Vibrationsbewegung ausführenden Trägeranordnung (8) für ein Förderelement (9), in welchem zu förderndes Material gefördert wird, einer Antriebsanordnung (5) für die Trägeranordnung (8) und einer Lageranordnung (3), die Vibrationsschwingungen des Vibrationsförderers (40) reduziert in den Untergrund (2) einleitet, wobei Mittel vorgesehen sind, die im Betrieb des Vibrationsförderers (40) eine Abweichung der vertikalen Komponente der Vibrationsbewegung des vorderen Endes (10a) des Förderelements (9) von derjenigen des hinteren Endes (10b) unterdrücken. Dadurch ist der vom Vibrationsförderer (40) ausgegebene Massenstrom praktisch ohne zeitlichen Verzug veränderbar, der Vibrationsförderer (40) somit verbessert regelbar.

Description

Beschreibung [0001 ] Die vorliegende Erfindung betrifft einen Vibrationsförderer gemäss dem Oberbegriff von Anspruch 1.

[0002] Solche Vibrationsförderer werden in vielen Industriezweigen eingesetzt, für alle möglichen Materialien, soweit diese überhaupt durch einen Vibrationsförderer förderbar sind. Dabei werden die schüttfähigen Materialien auf ein Förderelement ausgegeben, meist eine Förderrinne, die dann eine zyklische Vorwärts-/Aufwärtsbewegung mit einem entsprechenden Rücklauf - die Vibration - ausführt, wodurch die einzelnen Partikel des Materials in einem Wurfwinkel vorwärts und zugleich etwas hochgeworfen werden. Das Förderelement führt den Rücklauf aus, bevor die Partikel wieder auf ihm aufliegen, so dass mit der nächsten Vorwärts-/Aufwärtsbewegung die Partikel einen Schritt weiter gefördert werden können.

[0003] Vibrationsförderer besitzen entsprechend eine vibrierende Trägeranordnung für das auf ihr aufliegende, beispielsweise je nach Material oder anderen Kriterien konzipierte, austauschbare Förderelement, wobei die Trägeranordnung durch eine Antriebsanordnung in die gewünschte Vibration versetzt wird. Durch die Vibrationsbewegung schwingt auch die Antriebsanordnung des Vibrationsförderers (Reaktionskräfte), mit der Folge, dass die Lagerung des Vibrationsförderers durch beispielsweise elastische Auflager oder Füsse ausgebildet werden muss, um die in den Untergrund eingeleiteten Vibrationsschwingungen der Antriebsanordnung zu reduzieren, da sonst erheblicher Lärm erzeugt und benachbart Maschinen oder Anlagen gestört werden können.

[0004] Vibrationsförderer, Insbesondere solche mit einer Förderrinne sind schwer konzipierbar, werden weitgehend nach empirischen Erkenntnissen hergestellt und im Versuch mit dem zu fördernden Material betreffend Frequenz und Wurfwinkel abgeglichen. Manche Konzepte funktionieren wie gewünscht, andere zeigen einen schlechten Fördergrad, ohne dass sich im konkreten Fall die Gründe dafür durchschauen lassen.

[0005] Ein Nachteil der bekannten Vibrationsförderer betrifft die zeitverzögerte Regelbarkeit des am Ende des Förderelements bzw. der Förderrinne ausgegebenen Massenstroms, der ohne Regelung mehr oder weniger ständig etwas driftet, sei dies wegen der unregelmässigen Befüllung des Förderelements oder wegen anderen Einflüssen, was insbesondere bei der gravimetrischen Dosierung (wenn ein Vibrationsförderer auf einer Waage angeordnet ist) problematisch ist, aber auch bei der volumetrischen Dosierung Probleme schafft.

[0006] Entsprechend ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Vibrationsförderer mit kurzer Regelungszeit zu schaffen.

[0007] Diese Aufgabe wird gelöst durch einen Vibrationsförderer mit den kennzeichnenden Merkmalen von Anspruch 1.

[0008] Dadurch, dass eine Abweichung der vertikale Komponente der Vibrationsbewegung (wenigstens) des vorderen Endes des Fördererelements von derjenigen des hinteren Endes des Förderelements unterdrückt wird, ergibt sich, dass die Materialverteilung über die Länge des Förderelements im Wesentlichen dieselbe bleibt, auch wenn die Parameter für die Fördermenge geändert werden. Der ausgegebene Massenstrom des geförderten Materials ändert sich deshalb verzugslos.

[0009] Die Merkmale bevorzugter Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.

[0010] Im Folgenden wird die Erfindung anhand der Figuren näher erläutert. Gleiche Gegenstände sind in den Figuren grundsätzlich mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Es zeigt:

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Vibrationsförderers des Stands der Technik,

Fig. 2 zwei Diagramme zum Fluss des Schüttguts in einem Vibrationsförderer nach Fig. 1, jeweils vor und nach der Änderung der Fördermenge,

Fig. 3a schematisch eine erste Ausführungsform des erfindungsgemässen Vibrationsförderers,

Fig. 3b schematisch eine bevorzugte Abwandlung der der ersten Ausführungsform gemäss Fig. 3a,

Fig. 4a schematisch die Unterteilung der Förderrinne eines Vibrationsförderers in verschiedene Abschnitte für eine Simulationsrechnung,

Fig. 4b zwei Diagramme zum Fluss des Schüttguts in einem erfindungsgemässen Vibrationsförderer, jeweils vor und nach der Änderung der Fördermenge,

Fig. 5a eine Ansicht auf einen Vibrationsförderer gemäss der bevorzugten Abwandlung der ersten Ausführungsform nach Fig. 3b,

Fig. 5b eine Ansicht von der Seite einer Funktionseinheit des Vibrationsförderers von Fig. 5a im Detail,

Fig. 5c eine Ansicht schräg von unten auf die Funktionseinheit von Fig. 5b,

Fig. 6 schematisch eine zweite Ausführungsform eines erfindungsgemässen Vibrationsförderers,

Fig. 7a schematisch anhand eines Zweimassemodells die erfindungsgemässen, geometrischen Verhältnisse bei der zweiten Ausführungsform nach Fig. 6,

Fig. 7b schematisch anhand eines Zweimassemodells die erfindungsgemässen, geometrischen Verhältnisse bei der zweiten Ausführungsform nach Fig. 6 in einer bevorzugten Abwandlung,

Fig. 8a eine Ansicht auf eine Förderrinne eines Vibrationsförderers, die einer Deformationsschwingung während dem Betrieb unterliegt, und

Fig. 8b schematisch eine Modifikation zum Ausgleich der Deformationsschwingung der Förderrinne nach Fig. 8a in einem Vibrationsförderer gemäss der ersten, bevorzugten Ausführungsform von Fig. 3b.

[0011] Fig. 1 zeigt schematisch einen Vibrationsförderer 1 gemäss dem Stand der Technik, der auf dem Untergrund 2 über eine Lageranordnung 3 mit elastischen Füsse oder Auflager 4a, 4b gelagert ist, und der über eine Antriebsanordnung 5 verfügt, die über eine translatorische Vibrationsbewegungsanordnung 6 eine vibrierende Trägeranordnung 8 antreibt, auf welcher ein hier als Förderrinne 9 ausgebildetes Förderelement mit einem hinteren Ende 10a und einem vorderen Ende 10b angeordnet ist. Die Vibrationsbewegungsanordnung 6 ist generell als Parallelführung ausgebildet, hier mit im Betrieb sich stets gleich verformenden und sich synchron bewegenden Blattfedern 7a und 7b als Lenker der Parallelführung.

[0012] Die Förderrinne 9 wird über einen Befüllkanal 11 am hinteren Ende 10a mit Schüttgut 12 (Getreide, Pharmazeutische Produkte, Kunststoffgranulate und -Pulver aller Art oder metallische Materialien aller Art, etc.) beladen, welches an deren vorderem Ende 10b aus dem Vibrationsförderer 1 abgegeben wird.

[0013] Die Antriebsanordnung 5 erzeugt in bekannter Art die Vibrationsbewegung der Trägeranordnung 8, die über die Blattfedern 7a, 7b geführt ist, so dass die Trägeranordnung 8 gegenüber der Antriebsanordnung 5 eine translatorische, zyklische Bewegung (die Vibrationsbewegung) in Richtung der eingezeichneten Pfeile 13a, 13b ausführt. Die Blattfedern 7a, 7b sind in der Figur in einer ausgelenkten Position dargestellt, während die gestrichelt eingezeichnete Lage ihrer Ruhelage (zwischen den beiden ausgelenkten Positionen) entspricht.

[0014] Wie aus den Doppelpfeilen 13a, b ersichtlich, ist die Vibrationsbewegung leicht gegenüber der Förderrichtung 14 nach oben geneigt, diese Neigung entspricht dem Wurfwinkel, unter dem die vibrierende Förderrinne 9 das zu befördernde Schüttgut vorwärts wirft.

[0015] Die Antriebsanordnung 5 ist im Betrieb den Reaktionskräften der Trägeranordnung 8 ausgesetzt, mit der Folge, dass sie selbst einer Vibrationsbewegung im umgekehrten Verhältnis der Massen der Trägeranordnung 8 und ihrer Masse ausgesetzt ist - diese Vibrationsschwingung der Antriebsanordnung 5 wird über die elastischen Auflager 4a, 4b reduziert in den Untergrund 2 eingeleitet, so dass störender Lärm und die umgebenden Geräte störende Schwingungen nur reduziert bzw. nicht mehr störend auftreten.

[0016] Der oben beschriebene Aufbau ist dem Fachmann grundsätzlich bekannt.

[0017] Zusammenfassend zeigt Fig. 1 einen Vibrationsfördererl mit einer im Betrieb vibrierenden Trägeranordnung 8 für ein Förderelement bzw. eine Förderrinne 9 in welchem zu förderndes Material 12 gefördert wird, mit einer Antriebsanordnung 5 für die Trägeranordnung 8 und einer Lageranordnung 3, die Vibrationsschwingungen des Vibrationsförderers 1 reduziert in den Untergrund einleitet.

[0018] Wie eingangs erwähnt, besitzen die Vibrationsförderer dieser Art den Nachteil schlecht regelbar zu sein, da sich bei einer Änderung der Betriebsparameter der ausgegebene Massenstrom des Schüttguts 12 sich nur schleppend ändert und erst nach einigen Sekunden den gewünschten, neuen Wert stabil erreicht (s. Fig. 2), Dies ist für die Regelung nachteilig, nicht nur wenn ein hochkonstanter Betrieb, wie dies etwa in der Pharmazie der Fall ist, sondern auch, wenn die Förderung präzise einer Rampe entlang gefahren werden soll.

[0019] Fig. 2 zeigt zwei Diagramme 20 und 25 zum Fluss des Schüttguts in der Förderrinne 9 des Vibrationsförderers 1 (Fig. 1) gemäss einer Simulation der Anmelderin, wobei der Fluss des Schüttguts 12 am vorderen Ende 10b (Fig. 1) der Förderrinne dargestellt ist. Insbesondere zeigen die Diagramme von Fig. 2 die Verhältnisse bei einer Erhöhung der Förderrate mit einer Steigerung des Massenstroms von ca. 0.012 kg/s auf 0.031 kg/s. Die Diagramme basieren auf einer Simulationsrechnung der Anmelderin, welche durch Messungen bestätigt wird, aber vorteilhafterweise für den direkten Vergleich mit dem erfindungsgemässen Vibrationsförderer dienen kann (s. Fig. 4b).

[0020] Im Diagramm 20 zeigt die Kurve 21 die Geschwindigkeit vx in Förderrichtung 14 (Fig. 1) des Schüttguts 12 (wie oben erwähnt am vorderen Ende 10b der Förderrinne 9, s. Fig. 1) über die Zeit in Sekunden (s). Im Zeitabschnitt 22 wird der Vibrationsförderer mit einer tieferen Fördermenge betrieben. Zur Zeit t = 1s erfolgt die Erhöhung der Förderrate, wobei die Schüttgutgeschwindigkeit vx praktisch verzugslos von der bisherigen (Abschnitt 22) auf die neue, stabile Geschwindigkeit im Zeitabschnitt 24 steigt, s. die Sprungstelle im Zeitabschnitt 23, in welchem die Änderung der Geschwindigkeit vx auf den neuen Wert stattfindet.

[0021] Das Diagramm 25 zeigt den Massenstrom kg/s in Förderrichtung 14 (Fig. 1) von Schüttgut 15 am vorderen Ende 10b der Förderrinne 9. Vor der Erhöhung der Fördermenge (Zeitabschnitt 22) ist der Massenstrom praktisch konstant.

Nach der Erhöhung der Fördermenge zur Zeit t = 1 s steigt der Massenstrom jedoch nur träge an und stabilisiert sich erst allmählich, mit der Folge, dass der Zeitabschnitt 27, in welchem die Änderung des Massenstroms stattfindet, ca. 3,5 s dauert. Im Zeitabschnitt 28 ist der Massenstrom auf dem neuen Wert stabil.

[0022] Nach den Erkenntnissen der Anmelderin ist das Verhalten des Massenstroms am Ende 10b der Förderrinne 9 der Grund für die schlechte Regelbarkeit eines Vibrationsförderers gemäss Fig. 1.

[0023] Fig. 3a zeigt schematisch eine erfindungsgemässe erste Ausführungsform eines Vibrationsförderers 30 der praktisch zeitverzögerungslos regelbar ist, d.h. dessen Massenstrom am vorderen Ende 10b der Förderrinne 9 sofort, praktisch zeitverzugslos, den stabilen Wert nach der Änderung der Förderrate erreicht (s. dazu die Diagramme von Fig. 4b).

[0024] Ersichtlich sind die Antriebsanordnung 5, die translatorische Vibrationsbewegungsanordnung 6 mit zwei hier in ihrer Ruhelage dargestellten Blattfedern 7a, b sowie die Trägeranordnung 8 mit dem hier als Förderrinne 9 ausgebildeten Förderelement. Es ist auch möglich, an Stelle der Blattfedern 7a, 7b, beispielsweise eine steife, parallel zu einander laufende Lenker aufweisende Parallelogrammführung vorzusehen, wobei dann der Antrieb für die Vibrationsbewegung entsprechend ausgebildet werden muss, da die Rückstellkräfte der Blattfedern 7a, 7b fehlen.

[0025] Weiter ersichtlich sind der Schwerpunkt 31 der Antriebsanordnung und der gemeinsame Schwerpunkt 32 der Trägeranordnung 8 und der Förderrinne 9 (bevorzugt mit dem Inhalt an zu fördernem Material 12), sowie die erfindungsge-mäss modifizierte Lageranordnung 3, über welche die Antriebsanordnung 5 auf dem Untergrund 2 gelagert ist. Die Lageranordnung 3 weist erfindungsgemäss zwei steife Lenker 33a und 33b auf, die am Untergrund 2 über An-Ienkpunkte 34a, 34b und an der Antriebsanordnung 5 über Anlenkpunkte 35a, 35b angelenkt sind, im Betrieb stets parallel ausgerichtet sind und damit eine hier als Parallelogrammführung ausgebildete Parallelführung bilden, die die Antriebsanordnung 5 mit dem Untergrund 2 verbindet.

[0026] Es ergibt sich, dass die Mittel vorgesehen sind, die eine in der Lageranordnung (3) vorgesehene Parallelführung aufweisen, bevorzugt eine Parallelogrammführung mit zwei steifen Lenkern (33a, 33b).

[0027] Obschon die Lenker 33a, 33b steif ausgebildet und damit geeignet sind, Vibrationsschwingungen in den Untergrund 2 zu übertragen, ergibt sich durch die erfindungsgemässe Geometrie des Vibrationsförderers 30, dass der Untergrund von den Vibrationsschwingungen praktisch entkoppelt ist: [0028] Im Betrieb laufen die Anlenkpunkte 35a, 35b auf einem Bogen 36a, 36b hin und her, entsprechend den eingezeichneten Doppelpfeilen. Dabei ist die Geometrie der Lenker 33a, 33b derart ausgelegt, dass in der (in der Figur dargestellten) Ruhelage der Blattfedern 7a, 7b die Tangente an die Bogen 36a, 36b in den Anlenkpunkten 35a, 35b im Wesentlichen eine Steigung entsprechend dem Wurfwinkel haben, also parallel sind zur Richtung der Vibrationsbewegung, die durch die Pfeile 37, 38 gezeigt ist. Die Pfeile 37, 38 zeigen nicht nur die Richtung der Vibrationsbewegung, sondern auch die durch die Antriebsanordnung 5 auf die Trägeranordnung 8 wirkende Kraft (Pfeil 38) sowie die auf die Antriebsanordnung 5 wirkende Reaktionskraft (Pfeil 37).

[0029] Damit liegt eine Zwangsführung der Antriebsanordnung 5 durch die erfindungsgemäss ausgebildete Lageranordnung 3 in der Art einer Parallelführung vor, welche eine Bewegung im Wesentlichen in Richtung der Vibrationsrichtung erlaubt, in einer anderen Richtung aber nicht. Dadurch kann die Antriebsanordnung 5 frei eine Vibrationsschwingung ausführen, welche durch die beim Antrieb der Trägeranordnung 8 entstehenden Reaktionskräfte ausgelöst wird, hier in der gleichen Richtung (der Vibrationsrichtung), aber im Gegentakt zu dieser. Der Untergrund 2 ist nun von dieser Vibrationsschwingung entkoppelt, da sich die Antriebsanordnung 5 gegenüber diesem dank der Ausbildung der Lageranordnung 3 ungehemmt in Vibrationsrichtung verschieben kann.

[0030] Die Zwangsführung verhindert jedoch ein Verkippen der Antriebsanordnung 5 gegenüber dem Untergrund 2 auf Grund der im Betrieb entstehenden Momente. Diese Momente entstehen durch den Abstand der Schwerpunkte 31, 32 senkrecht zur Vibrationsrichtung (gemäss den Pfeilen 37, 38) und werden durch die steifen Lenker 33a, 33b in den Untergrund 2 eingeleitet, verursachen aber kaum störenden Lärm noch die Umgebung störende Schwingungen.

[0031] Wesentlich ist nun, dass durch die Zwangsführung das Verkippen als Folge der Vibrationsbewegung unterbunden wird, da sonst mit dem Verkippen der Antriebsanordnung 5 notwendigerweise auch die zu dieser parallel geführte Trägeranordnung 8 ebenfalls verkippt, d.h. neben der Translation auch rotiert, damit natürlich ebenso die auf der Trägeranordnung 8 angeordnete Förderrinne 9, bei welcher damit eine vertikale Komponente der Vibrationsbewegung ihres vorderen Endes 10b von derjenigen ihres hinteren Endes 10a abweicht (der Untergrund 2 erstrecke sich horizontal, damit hat die Vibrationsbewegung eine horizontale Komponente vx gemäss den Diagrammen 20 und 45 und eben eine vertikale Komponente). Solch eine Abweichung würde die Förderbewegung und damit den Massenstrom am vorderen Ende 10b der Förderrinne 9 stören.

[0032] Es ergibt sich, dass in der erfindungsgemässen Ausbildung des Vibrationsförderers 30 Mittel vorgesehen sind, die im Betrieb des Vibrationsförderers 30, 40, 60, 90,100,110 (s. auch die folgenden Fig. 3b bis 8b) generell eine Abweichung der vertikalen Komponente der Vibrationsbewegung des vorderen Endes 10b des Förderelements (hier der Förderrinne 9) von derjenigen des hinteren Endes 10a unterdrücken.

[0033] Es ergibt sich weiter, dass die Mittel zur Unterdrückung der Abweichung bevorzugt ausgebildet sind, im Betrieb eine Kippbewegung des Förderelements (das in den gezeigten Ausführungsformen als Förderrinne 9 ausgebildet ist) in einer in Förderrichtung 14 liegenden, vertikalen Ebene zu unterdrücken.

[0034] An dieser Stelle sei angemerkt, dass das Vibrationselement beliebig ausgebildet sein kann, beispielsweise als Platte oder Rohr, wie es der Fachmann im konkreten Fall im Hinblick auf die Förderbedürfnisse vorsieht.

[0035] In einer in den Figuren nicht dargestellten Ausführungsform befinden sind die oberen Anlenkpunkte der Lenker der Lageranordnung 3 an der Trägeranordnung 8 angeordnet, und nicht an der Antriebsanordnung 5, wobei dann der Ausschlag der Lenker grösser ist, da die Amplitude der Vibrationsbewegung der Förderrinne 9 auf Grund ihrer kleineren Masse grösser ist als diejenige der Antriebsanordnung 5. Die Vibrationsschwingungen werden jedoch gleich wirksam vom Untergrund 2 entkoppelt, und die gleichen Momente in diesen eingeleitet, wie dies bei der Ausführungsform nach Fig. 3a der Fall ist.

[0036] Es ergibt sich so, dass die Mittel zur Unterdrückung der Abweichung eine Lageranordnung 3 aufweisen, die den Vibrationsförderer 40, 60, 90, 100 (s. auch die folgenden Figuren) für eine zwangsgeführte, im Wesentlichen translatorische Bewegung in der Richtung des Wurfwinkels (Pfeil 38) der Trägeranordnung 8 lagert und wobei bevorzugt die Lageranordnung 3 an der Antriebsanordnung 5 angreift.

[0037] Fig. 3b zeigt einen Vibrationsförderer 40 als bevorzugte Abwandlung der in Fig. 3a gezeigten, ersten Ausführungsform der Erfindung. Die Antriebsanordnung 5 ist durch die Verteilung ihrer Masse, beispielsweise durch die Anordnung einer Zusatzmasse 41 modifiziert, derart, dass ihr Schwerpunkt 42 auf einer Geraden liegt, die durch den gemeinsamen Schwerpunkt 32 der Trägeranordnung 8 mit der Förderrinne 9 (bevorzugt betriebsgemäss gefüllt) geht und parallel zur Vibrationsrichtung liegt, d.h. eine Steigung im Betrag des Wurfwinkels aufweist. Damit ist der Abstand zwischen den Schwerpunkten 32, 42 auf einer Senkrechten zur Vibrationsrichtung im Wesentlichen Null, d.h. es entstehen keine Kippmomente mehr. Der Untergrund 2 ist somit nicht nur von den Vibrationsschwingungen des Vibrationsförderers 40 entkoppelt, es werden auch keine Kippmomente in ihn eingeleitet.

[0038] Natürlich ist es nicht zwingend notwendig, den Schwerpunkt der Antriebsanordnung 5 genauso auszurichten, dass er mit dem Schwerpunkt der Trägeranordnung 8 (samt Förderrinne 9 und bevorzugt samt deren Füllung mit Schüttgut) auf einer Geraden mit dem Neigungswinkel der Vibrationsrichtung liegt, da bereits die Ausführung gemäss Fig. 3a bei guter Regelbarkeit des Vibrationsförderers nur noch Kippmomente in den Untergrund eingeleitet werden.

[0039] Zudem ist es so, dass bevorzugt ein Vibrationsförderer 40 für eine Norm-Förderrinne 9 ausgelegt wird, welche aus verschiedensten Gründen durch eine andere Rinne ausgetauscht werden kann. Ebenso besitzt das Schüttgut 12 (Fig. 1) verschiedenes Gewicht. Alles in allem wird der Fachmann die Kippmomente vorteilhaft nach den Bedürfnissen des konkreten Falls reduzieren, indem er die Steigung der Geraden, in welcher die Schwerpunkte 32, 42 liegen, dem Wurfwinkel möglichst angleicht: [0040] Die Kippmomente sind bereits dann wesentlich reduziert, wenn die Steigung der Geraden vom Wurfwinkel bevorzugt 20° oder weniger, für sensible Umgebung besonders bevorzugt 10° oder weniger und, für eine Störungsfrei zu haltende Umgebung, ganz bevorzugt 5° oder weniger abweicht und am meisten bevorzugt im Wesentlichen dem Wurfwinkel entspricht, wenn die Vibrationsschwingungen der Antriebsanordnung 5 und auch alle Vibrationsmomente vom Untergrund 2 entkoppelt sein sollen. Natürlich ist es so, dass der Fachmann die Abweichung vom Wurfwinkel bei einem in Förderrichtung 14 langen Förderelement kleiner halten wird als bei einem kurzen Förderelement.

[0041] Bevorzugt wird der Fachmann diese Werte für die Abweichung der Geraden, auf der die Schwerpunkte 32, 42 liegen, mit einem Schwerpunkt der Trägeranordnung 8, welcher die Masse der Förderrinne 9 mit einschliesst, anwenden.

[0042] Es ergibt sich damit, dass die Mittel zur Unterdrückung der Abweichung eine Anordnung des Schwerpunkts der Trägeranordnung mit dem auf ihr ruhenden Förderelement und des Schwerpunkts der Antriebsanordnung auf einer Geraden in Richtung des Wurfwinkels aufweisen, wobei die Richtung der Geraden vom Wurfwinkel bevorzugt 20° oder weniger, besonders bevorzugt 10° oder weniger und ganz bevorzugt 5° oder weniger vom Wurfwinkel abweicht und am meisten bevorzugt im Wesentlichen dem Wurfwinkel entspricht.

[0043] Es sei an dieser Stelle angemerkt, dass theoretisch verbleibenden Vertikalschwingungen, verursacht durch die Bogen 36a, 36b (an Stelle einer Geraden mit der Steigung des Wurfwinkels) praktisch vernachlässigbar sind, da die Krümmung des Bogens 36a, 36b angesichts des kurzen Vibrationswegs keine praktische Rolle spielt.

[0044] Zu erwähnen ist, dass bereits eine wesentliche Entkoppelung der Vibrationsschwingung gegenüber dem Untergrund erreichbar ist, wenn die Tangente an die Bogen 36a, 36b nicht geometrisch exakt mit der Vibrationsrichtung übereinstimmt. Diesbezüglich kann festgehalten werden, dass der Fachmann im konkreten Fall zwar eine Abweichung der Tangente von 5° o-der weniger vom Wurfwinkel anstreben wird, aber auch diejenigen Abweichungen vorsehen kann, welche für die Richtung der Geraden gelten, auf welcher die Schwerpunkte 32, 42 liegen.

[0045] Fig. 4a zeigt einen Längsschnitt durch den Befüllkanal 11 und eine Förderrinne 9 eines Vibrationsförderers, wobei das Schüttgut 15, das in der Förderrinne 9 durch Vibrationsbewegungen gefördert wird, an deren vorderem Ende 10b austritt. Die Förderrinne 9 ist gedanklich in 4 Abschnitte i, ii, iii und iv eingeteilt. Das Schüttgut 15 fliesst vom Befüllkanal 10 her durch jeden Abschnitt i, ii, iii und iv hindurch, bis es aus der Förderrinne 8 ausgegeben wird.

[0046] Fig. 4b zeigt zwei Diagramme 45 und 55 zum Fluss des Schüttguts 12 in der Förderrinne 9 von Fig. 3a gemäss einer Simulation der Anmelderin, wobei die Dynamik des Schüttguts 12 in den vier Abschnitten i bis iv dargestellt ist. Insbesondere zeigen die Diagramme von Fig. 4b die Verhältnisse bei einer Erhöhung der Förderrate mit einer Steigerung des Massenstroms von ca. 0.008 kg/s auf 0.025 kg/s.

[0047] Das Diagramm 45 zeigt die Geschwindigkeit vx in Förderrichtung 14 (Fig. 1) des Schüttguts 15 in jedem der vier Abschnitte i bis iv (Fig. 4a), nämlich gemäss der Kurve 46 im Abschnitt i, der Kurve 47 im Abschnitt ii, der Kurve 48 im Abschnitt iii und der Kurve 49 im Abschnitt iv.

[0048] Zur Zeit t = 2 s erfolgt die Erhöhung der Förderrate, wobei die Schüttgutgeschwindigkeit in allen Abschnitten i bis iv gleichzeitig und praktisch verzugslos von der bisherigen (Zeitabschnitt 50) auf die neue, stabile Geschwindigkeit (Zeitabschnitt 51) steigt, s. die Sprungstellen in den Kurven 46 bis 49 im Zeitabschnitt 52.

[0049] Die Änderung der Geschwindigkeit vx des Schüttguts 12 in Förderrichtung 14 (Fig. 3a) erfolgt etwa im gleich spontan, wie dies in einem Vibrationsförderer 1 (Fig. 1) gemäss dem Stand der Technik der Fall ist (Fig. 1 und Diagramm 20 von Fig. 2).

[0050] Das Diagramm 55 zeigt den Massenstrom kg/s in Förderrichtung 14 (Fig. 3a) an Schüttgut 12 in jedem der vier Abschnitte i bis iv (Fig. 3a), nämlich gemäss der Kurve 56 im Abschnitt i, der Kurve 57 im Abschnitt ii, der Kurve 58 im Abschnitt iii und der Kurve 59 im Abschnitt iv.

[0051] Vor der Erhöhung der Förderrate zur Zeit t = 2s (Abschnitt 50) zeigt der Massenstrom in allen Abschnitten i bis iv praktisch den gleichen Wert. Nach der Erhöhung der Förderrate steigt der Massenstrom in allen Abschnitten i bis iv gleichzeitig und verzugslos an, im Gegensatz zum Stand der Technik (Diagramm 25 von Fig. 2) auch im Abschnitt iv, d.h. am vorderen Ende 10b der Förderrinne 9 (Fig. 4a). Der Zeitabschnitt 51, in welchem die Änderung des Massenstroms im Abschnitt iv stattfindet, ist im Gegensatz zum Stand der Technik (s. Diagramm 25) von ca. 3,5 s auf weniger als 1/10 s gefallen.

[0052] Nach den Erkenntnissen der Anmelderin ist bei allen Ausführungsbeispielen gemäss der vorliegenden Beschreibung das massiv verbesserte Verhalten des Massenstroms im Abschnitt iv (Fig. 4a) bei einer Änderung der Fördermenge wie oben erwähnt darauf zurückzuführen, dass im Betrieb des Vibrationsförderers eine Abweichung der vertikalen Komponente der Vibrationsbewegung des vorderen Endes des Förderelements 10b von derjenigen des hinteren Endes 10a unterdrückt, d.h. gegenüber dem Stand der Technik für gute Regelbarkeit teilweise oder im Wesentlichen vollständig reduziert wird.

[0053] Dadurch wird verhindert, dass sich im Betrieb entlang der Länge des Förderelements bzw. der Förderrinne 9 je nach der Fördermenge oder Förderrate stationäre Materialanhäufungen bilden, welche sich bei einer Änderung der Förderrate umschichten und anders ausbilden. Diese (erfindungsgemäss im Wesentlichen vermiedene) Umschichtung verläuft langsam, im Sekundenbereich, und hat zur Folge, dass sich der Massenstrom bei einem Vibrationsförderer nach dem Stand der Technik gemäss Fig. 2 ebenfalls langsam ändert.

[0054] Das wesentlich verbesserte Verhalten des aus der Förderrinne 9 (Fig. 4a) ausgegebenen Massenstroms wird durch Messungen bestätigt. Zwar ist es so, dass verschiedene Materialien verschieden reagieren. Die Verbesserung ist für die meisten Materialien prägnant und für einige wenige Materialien nicht relevant. Der Fachmann kann diese wenigen Materialien durch entsprechenden Versuch leicht bestimmen.

[0055] Fig. 5a zeigt eine Ansicht auf die konkrete Ausgestaltung eines erfindungsgemässen Vibrationsförderers 60 gemäss der in Fig. 3b schematisch gezeigten, bevorzugten ersten Ausführungsform der Erfindung.

[0056] Der Vibrationsförderer 60 weist zwei Federeinheiten 61a, 61b auf, in welchen je gleiche Teile der Antriebsanordnung 5 (Träger 65a, 65b, s. unten), der translatorischen Vibrationsbewegungsanordnung 6 (Blattfedern 7a, b gemäss Fig. 3b) und der Lageranordnung 3 (Lenker 33a, b gemäss Fig. 3b) zu einer funktionellen Einheit zusammengefasst sind. Die Federeinheiten 61a, b sind in Fig. 5b und 5c im Detail dargestellt.

[0057] Die Antriebsanordnung 5 weist vier Parallelstreben auf, von denen die in Förderrichtung 14 gesehen rechte obere 63 und rechte untere Parallelstrebe 64 ersichtlich sind (die beiden linken Parallelstreben sind durch die rechten Parallelstreben verdeckt). Die Zusatzmasse 41 ist horizontal und/oder vertikal verstellbar am hinteren Ende der Parallelstreben 63, 64 angeordnet, natürlich auch an den verdeckten Parallelstreben, die der Einfachheit halber im Folgenden neben den ersichtlichen Parallelstreben 63, 64 nicht mehr explizit erwähnt werden, aber implizit stets entsprechend einbezogen sind.

[0058] Zur Antriebsanordnung 5 gehören weiter zwei Träger 65a, b, die bevorzugt (Kompaktheit der Anordnung) schräg, im Wurfwinkel gegenüber der Vertikalen geneigt, zwischen linken und rechten den Parallelstreben 63, 64 festgelegt sind, hier über Schrauben 63'a, 64'a und 63"a, 64"b.

[0059] An jedem Trägern 65a, 65b ist je eine sich nach oben erstreckende Blattfeder 66a, 66b angeordnet, die wiederum über eine zugeordnete Blattfederhalterung 67a, 67b mit der hier als Platte ausgebildeten Trägeranordnung 8 verbunden ist und diese damit translatorisch bewegbar trägt. Weiter ist an jedem Träger 65a, 65b je ein Lenker 68a, 68b angeordnet, der sich nach unten erstreckt und über eine Lenkerhalterung 69a, 69b mit einer Bodenplatte 70 verbunden ist, die auf dem Untergrund 2 ruht, so dass die Antriebsanordnung 5 über die Lenker 68a, 68b gegenüber dem Untergrund 2 translatorisch bewegbar getragen wird. Natürlich kann der Fachmann auch vorsehen, die Lenkerhalterungen 69a, 69b direkt auf dem Untergrund anzuordnen.

[0060] Durch diese Anordnung sind die Blattfedern 66a, 66b Teil der translatorischen Vibrationsanordnung 6 und die Lenker 68a, 68b Teil der Lageranordnung 3 (s. die Fig. 3a und 3b).

[0061] Weiter gehören zur Antriebsanordnung 5 zwei an den Parallelstreben 63, 64 angeordnete Antriebsstützen, von denen die rechte Stütze 71 ersichtlich, die linke Stütze durch die rechte Stütze 71 verdeckt ist, sowie ein an diesen abgestützter Vibrationsantrieb 72 mit einem Übertragungselement 73, das durch den Vibrationsantrieb 72 seiner Längsachse 74 entlang vibriert. Die Längsachse 74 ist bevorzugt dem Wurfwinkel entsprechend geneigt.

[0062] Die Fig. 5b und 5c zeigen die Funktionseinheit 61b im Detail, Fig. 5b in einer Ansicht von der Seite her, Fig. 5c in einer Ansicht schräg von unten. Es sei hier angemerkt, dass die Funktionseinheit 61a gleich aufgebaut ist, also nicht näher beschrieben werden muss.

[0063] Der Träger 65b ist mit Schraubenlöchern 63"b und 64"b für die Schrauben 63'b und 64'b (Fig. 5a)versehen.

[0064] Der Lenker 68b besitzt die Form eines m, mit einem oberen Querbalken 75b, über welchen er am oberen Ende des Trägers 65b mit zwei Schrauben 76b, 76b' verschraubt ist. In Fig. 5b ist die Schraube 76b von der Schraube 76b' verdeckt.

[0065] Vom Querbalken 75b aus erstrecken sich den Aussenseiten des Trägers 65b entlang zwei äussere Beine 77b, 77b' des Lenkers 68b nach unten, bis hin zur Lenkerhalterung 69b, an welcher sie wiederum über Schrauben 78b, 78b' festgelegt sind (in Fig. 5b ist die Schraube 78b verdeckt). Die Beine 77b, 77b' weisen ein oberes elastische Gelenk 79b, 79b' und ein unteres elastisches Gelenk 80b, 80b' auf (in Fig. 5b ist das Gelenk 79b, 80b verdeckt).

[0066] In Fig. 5c ist ersichtlich, dass sich vom Querbalken 75b aus, ein mittleres, zwischen den äusseren Beinen 77b, 77b', gelegenes Stopelement 81b nach unten erstreckt, an welchem ein Magnet 82b angeordnet ist, der betriebsfähig mit einem Gegenmagneten 82b' zusammenwirkt, welcher seinerseits über einen Fuss 83b mit der Lenkerhalterung 69b, und damit mit der Bodenplatte 70 (Fig. 5a) fest verbunden ist. Der Magnet 82b und der Gegenmagnet 82b' stossen sich ab.

[0067] Die Blattfeder 66b ist mit oberen Schrauben, von denen die obere Schraube 85b' ersichtlich ist, an der Blattfederhalterung 67b und mit unteren Schrauben, von denen die untere Schraube 86b' ersichtlich ist, am unteren Ende des Träger 65b festgelegt.

[0068] Die Blattfederhalterung 67b und die Lenkerhalterung 69b besitzen angeschrägte Verbindungsflächen 87b bzw. 88b, derart, dass die in der Antriebsanordnung 5 montierte Federeinheit 61b im Wurfwinkel zur Vertikalen schräg steht.

[0069] Es ergibt sich, dass Mittel zur Unterdrückung der Abweichung eine kombinierte Federeinheit 61a, 61b aufweisen, mit einem je in der Vibrationsbewegungsanordnung 6 und der Lageranordnung 3 vorgesehenen Lenker 66a, 66b, 68a, 68b und einem in der Antriebsanordnung 5 vorgesehenen, sich über eine Höhe erstreckenden, gegenüber der Vertikalen im Wesentlichen im Wurfwinkel geneigten Träger 65a, 65b, wobei die Lenker 66a, 68a, 66b, 68b sich auf verschiedenen Seiten des Trägers 65a, 65b, diesem entlang erstrecken, und wobei der Lenker der Vibrationsbewegungsanordnung (6) in einem unteren Bereich des Trägers 65a, 65b an diesem festgelegt ist und sich nach oben erstreckt, der Lenker 68a, 68 der Lageranordnung 5 in einem oberen Bereich des Trägers 65a, 65b an diesem festgelegt ist und sich nach unten erstreckt, dabei das obere Ende des Lenkers der Vibrationsbewegungsanordnung 6 an der Trägeranordnung 8 und das untere Ende des Lenkers 68a, 68b der Lageranordnung 3 am Untergrund 2 festgelegt sind.

[0070] Dabei weisen die Mittel zur Unterdrückung der Abweichung gemäss den Fig. 5a bis 5c bevorzugt zwei kombinierte Federeinheiten 61a, 61b auf, deren Träger 65a, 65) durch ein Verbindungselement miteinander verbunden sind, wobei ein Vibrationsantrieb 72 vorgesehen ist, der bevorzugt einerseits auf den Träger 65a, 65b)der einen Federeinheit 61a, 61b und andererseits auf das obere Ende des Lenkers der Vibrationsbewegungsanordnung 6 der anderen Federeinheit 61b, 61a wirkt.

[0071] Die Fig. 5a bis 5c zeigen die Ruhelage des Vibrationsförderers 60, und damit die Ruhelage der Federeinheiten 61,61b.

[0072] Die Ruhelage ist definiert durch die an den Federeinheiten 61a, 61b angeordneten Magnete (Magnet 82b und Magnet 82b', s. Fig. 5b und 5c) welche durch ihre Abstossung ein weiteres Verkippen der Träger 65a, 65b aufgrund des Gewichts der Trägeranordnung 8 (mit der Förderrinne 9) und der Antriebsanordnung (mit der exzentrischen Masse 41) verhindern und so eine stabile Ruhelage von beiden, der Antriebsanordnung 5 und der Trägeranordnung 8, erzeugen. Dabei sind die Blattfedern 66a, 66b gerade ausgerichtet, d.h. nicht unter Last, und damit nicht gebogen.

[0073] Im Betrieb, d.h. bei aktiviertem Vibrationsantrieb 72, bewegt das Übertragungselement 73 die Blattfederhalterung 67b zyklisch um die Ruhelage herum vom Vibrationsantrieb 72 weg und wieder auf ihn zu - damit führt die Trägeranordnung 8 die Vibrationsbewegung aus, die relativ zur Antriebsanordnung 5 translatorisch ist, da die gleich langen und gleich geneigten Blattfedern 66a, 66b mit ihrer festen Einspannung am oberen und unteren Ende eine Parallelführung für die Trägeranordnung 8 bilden.

[0074] Zwar läuft die Blattfederhalterung 67b auf einem Bogen um das untere, durch die Schrauben 86b' festgelegte Ende der zugeordneten Blattfeder 66b. Durch die konstruktive Ausgestaltung der Federeinheit 61b ist jedoch deren Länge gross, so dass der Bogen genügend flach ist, um die Translationsbewegung der Trägeranordnung 8 als gerade anzunehmen.

[0075] Damit ist die Verschiebung der Trägeranordnung 8 gegenüber der Antriebsanordnung 5 über die gesamte Vibrationsbewegung in Förderrichtung und in vertikaler Richtung im Wesentlichen konstant.

[0076] Wie oben in der Beschreibung zur Fig. 3b erwähnt, ist es so, dass einerseits durch die geeignete Anordnung der Masse 41 an der Antriebsanordnung 5 deren Schwerpunkt und der Schwerpunkt der Trägeranordnung 8 (mit Förderrinne 9) auf einer Geraden mit einer Steigung im Betrag des Wurfwinkels liegen. Auch wirkt auf die Antriebsanordnung 5 die Reaktionskraft der in Vibration gesetzten Trägeranordnung 8.

[0077] Durch diese Reaktionskraft führt die Antriebsanordnung 5 gegenüber der Bodenplatte 70 eine translatorische Vibrationsschwingung in Richtung des Wurfwinkels aus, da die Lenker 68a, 68b gegenüber der Bodenplatte 70 um die elastischen Gelenke 80b, 80b' (Fig. 5c) verschwenkbar sind, während die oberen elastischen Gelenke 79b, 79b' eine während der Verschwenkung unveränderte Neigung der Träger 65a, 65b erlauben. Damit bilden die Lenker 68a, 68b eine als Parallelogrammführung ausgebildete Parallelführung für die Antriebsanordnung 5. Hier gilt ebenfalls, dass durch die vergleichsweise grosse Länge der äusseren Beine 77b, 77b' der Lenker 68a, 68b die Träger 65a, 65b auf einem genügend flachen Bogen laufen, um die Translationsbewegung der Antriebseinheit 5 gegenüber der Bodenplatte 70 als gerade, im Wurfwinkel geneigt, anzunehmen.

[0078] Wie zu Fig. 3a erwähnt, ist es möglich, an Stelle von Blattfedern 66a, 66b auch steife Lenker vorzusehen.

[0079] Es ergibt sich, dass die Mittel zur Unterdrückung der Abweichung eine kombinierte Federeinheit 61a, 61b aufweisen, mit einem je in der Vibrationsbewegungsanordnung 6 und der Lageranordnung 3 vorgesehenen Lenker 68a, 68b und einem in der Antriebsanordnung 5 vorgesehenen, sich über eine Höhe erstreckenden, gegenüber der Vertikalen im Wesentlichen im Wurfwinkel geneigten Träger 65a, 65b, wobei die Lenker sich auf verschiedenen Seiten des Trägers diesem entlang erstrecken, und wobei der Lenker der Vibrationsbewegungsanordnung 6 in einem unteren Bereich des Trägers 65a, 65b an diesem festgelegt ist und sich nach oben erstreckt, der Lenker 68a, 68b der Lageranordnung 3 in einem oberen Bereich des Trägers 65a, 65b an diesem festgelegt ist und sich nach unten erstreckt, dabei das obere Ende des Lenkers der Vibrationsbewegungsanordnung 6 an der Trägeranordnung 8 und das untere Ende des Lenkers 68a, 68b der Lageranordnung 3 am Untergrund 2 festgelegt sind.

[0080] Bei der in der Fig. gezeigten Ausführungsform ist es so, dass die Mittel zur Unterdrückung der Abweichung zwei kombinierte Lagereinheiten 61a, 61b aufweisen, deren Träger 65a, 65b durch ein Verbindungselement miteinander verbunden sind, wobei ein Vibrationsantrieb (72) vorgesehen ist, der einerseits auf den Träger 65a, 65b der einen Federeinheit 61a, 61b und andererseits auf das obere Ende des Lenkers der Vibrationsbewegungsanordnung (6) der anderen Federeinheit 61b, 61a wirkt.

[0081] Fig. 6 zeigt schematisch eine zweite Ausführungsform eines erfindungsgemässen Vibrationsförderers 90, die bis auf die Lageranordnung 3 analog zur Ausführungsform gemäss Fig. 3b ausgebildet ist. Ersichtlich sind die Förderrinne 9, die Trägeranordnung 8 sowie der gemeinsame Schwerpunkt 32 der Trägeranordnung 8 und der Förderrinne 9. Weiter ersichtlich sind die Antriebsanordnung 5, ihr Schwerpunkt 42 und die Blattfedern 7a, 7b, welche diese mit der Trägeranordnung 8 verbinden.

[0082] Die Schwerpunkte 32, 42 liegen auf einer Geraden (angedeutet durch die Pfeile 91, 92), deren Steigung dem Wurfwinkel entspricht (zur Entlastung der Figur ist eine mögliche Zusatzmasse 41 (Fig. 3b) weggelassen), so dass im Betrieb des Vibrationsförderers 90 keine Kippmomente entstehen.

[0083] Die Lageranordnung 3 weist schematisch dargestellte, elastisch verformbare Auflager 93a, 93b auf, welche durch ihre elastische Verformung den Untergrund 2 von Vibrationsschwingungen der Antriebsanordnung 5 entkoppeln. Erfindungsgemäss sind die Auflager 93a, 93b ausgebildet, eine Abweichung der vertikalen Komponente der Vibrationsbewegung des vorderen Endes 10b des als Förderrinne 9 ausgebildeten Förderelements von derjenigen des hinteren Endes 10a zu unterdrücken.

[0084] Fig. 7a zeigt schematisch die Geometrie und die Ausbildung der Auflager 93a, 93b des Vibrationsförderers 90 von Fig. 6: [0085] Gestrichelt angedeutet sind die Antriebsanordnung 5 und die Trägeranordnung 8, mit ihren Schwerpunkten 32, 42. Der Schwerpunkt 32 der Trägeranordnung 8 umfasst auch bevorzugt die Masse des zur Entlastung der Figur weggelassenen Förderelements, das besonders bevorzugt betriebsbedingt gefüllt ist. Die Schwerpunkte 32, 42 befinden sich auf einer Geraden in Richtung des Wurfwinkels, ganz bevorzugt mit einer Genauigkeit von 5° oder weniger, d.h. am meisten bevorzugt im Wesentlichen in Richtung des Wurfwinkels. Der Doppelpfeil 94 symbolisiert diese Gerade, und zeigt die im Betrieb im Gegentakt erfolgende Bewegung der Schwerpunkte 32, 42 zu einander hin und voneinander weg an. Dadurch entfällt eine Verkippung des Vibrationsförderers 90 auf Grund der Vibrationsbewegung, obschon er gegenüber dem Untergrund 2 frei beweglich gelagert ist.

[0086] An der Antriebsanordnung 5 sind Lagerpunkte 96a, 96b vorgesehen, an welchen die Federeinheiten 93a, 93b angreifen.

[0087] Die Federeinheiten 93a, 93b weisen je eine horizontal ausgerichtete elastische Feder 97a, 97b auf, die einander gegenüberliegen, derart, dass ihre Wirklinien zusammenfallen und durch den Schwerpunkt 42 gehen. Weiter ist je eine vertikal ausgerichtete elastische Feder 98a, 98b vorgesehen, beide mit vertikaler Wirklinie.

[0088] Alle Federn 97a, 97b, 98a, 98b sind zwischen dem Untergrund 2 und dem ihnen zugeordneten Lagerpunkt 96a, 96b angeordnet und besitzen dieselbe Federkonstante. Zudem befindet sich der Schwerpunkt 42 in der Mitte zwischen den Lagerpunkten 96a, 96b.

[0089] Durch diese Anordnung wird sichergestellt, dass bei der betriebsbedingten Vibrationsschwingung der Antriebsanordnung 5 bei jeder vorkommenden Auslenkung des Schwerpunkts 42 die Resultierende der Rückstellkräfte der Federeinheiten 93a, 93b stets in die Ruhelage des Schwerpunkts 42 zeigt. Dadurch wird die Antriebsanordnung 5 aus einer beliebigen Auslenkung auf einer Geraden in die Ruhelage zurückgeführt, schwingt somit translatorisch entsprechend der Geraden in Richtung des Wurfwinkels hin und her. Da die Trägeranordnung 8 (Fig. 6) über eine Parallelführung mit der Antriebsanordnung 5 verbunden ist, vibriert das auf ihr angeordnete Förderelement ebenfalls translatorisch im Wurfwinkel, so dass im Betrieb des Vibrationsförderers eine Abweichung der vertikalen Komponente der Vibrationsbewegung des vorderen Endes des Förderelements von derjenigen des hinteren Endes trotz der in allen Richtungen federelastisch auslenkbaren Lagerung der Antriebsanordnung 5 unterdrückt ist.

[0090] Es ergibt sich, dass im Vibrationsförderer 90 Mittel vorgesehen sind, die im Betrieb des Vibrationsförderers eine Abweichung der vertikalen Komponente der Vibrationsbewegung des vorderen Endes des Förderelements von derjenigen des hinteren Endes unterdrücken.

[0091] Im Unterschied zum Vibrationsförderer 40 (Fig. 3b) wirken sich bei der in den Fig. 7a und 7b dargestellten zweiten Ausführungsform Kippmomente, entstanden durch einen Abstand der Schwerpunkte 32, 42 auf einer Senkrechten in Bezug auf den Wurfwinkel negativ auf die er-findungsgemäss verbesserte Regelbarkeit der Vibrationsförderer 90,100 aus. Der Fachmann wird daher im konkreten Fall diese bevorzugt derart auslegen, dass die Gerade, auf der die Schwerpunkte 32, 42 liegen, unter 10° vom Wurfwinkel abweicht und möglichst dem Wurfwinkel entspricht.

[0092] Bevorzugt weisen diese Mittel eine Anordnung des Schwerpunkts 32 der Trägeranordnung 8 mit dem auf ihr ruhenden Förderelement und des Schwerpunkts 42 der Antriebsanordnung 5 auf einer Geraden in Richtung des Wurfwinkels auf, wobei die Steigung der Geraden vom Wurfwinkel besonders bevorzugt 10° oder weniger und ganz bevorzugt 5° oder weniger vom Wurfwinkel abweicht und am meisten bevorzugt im Wesentlichen dem Wurfwinkel entspricht.

[0093] Dabei weisen diese Mittel weiter bevorzugt eine modifizierte Lageranordnung 3 mit zwei voneinander in Förderrichtung 14 beabstandete, federelastisch wirksame Lagereinheiten 93a, 93b auf, welche auf dem Untergrund 2 abgestützt sind und an der Antriebsanordnung 5 in Lagerpunkten 96a, 96b angreifen, wobei jede Lagereinheit 93a, 93b in horizontaler und in vertikaler Richtung mit gleicher Federkonstante wirksam ist und die Gerade, auf welcher die Schwerpunkte 32, 42 liegen, eine Verbindungsgerade zwischen den Lagerpunkten 93a, 93b im Wesentlichen in deren Mitte schneidet.

[0094] Fig. 7b zeigt einen entsprechenden Vibrationsförderer 100, mit einer Antriebsanordnung 5, deren Schwerpunkt 42 nicht auf dem Träger liegt, sondern auf der durch den Doppelpfeil 94 definierten Geraden, welche den Träger 5 in der Mitte schneidet. Die Federeinheiten 93a, 93b sind gleich ausgebildet, wie diejenigen des Vibrationsförderers 90 von Fig. 7a. Diese Ausführungsform ist ebenfalls erfindungsgemäss, da sie bezüglich der Vibrationsbewegung des Förderelements dieselben Eigenschaften wie der Vibrationsförderer 90 von Fig. 7a aufweist.

[0095] Vorteilhaft am Vibrationsförderer 100 ist, dass für die Auslegung der Antriebsanordnung 5 die Restriktion «Schwerpunkt 42 in der Mitte zwischen der Verbindungsgeraden der Lagerpunkte 96a, 96b" wegfällt, da der Schwerpunkt nur auf der Geraden in Richtung des Wurfwinkels durch den Schwerpunkt der Trägeranordnung 8 (bevorzugt zusammen mit dem Förderelement 9) liegen muss. Dies kann die Konstruktion der Antriebsanordnung 5 vereinfachen.

[0096] Vorteilhafterweise ist wenigstens einer der Lagerpunkte 96a, 96b an der Lageranordnung 5 verschiebbar (horizontal und/oder vertikal) ausgebildet. Dann kann der Fachmann im konkreten Fall bei einem vorgegebenen Schwerpunkt 42 der Lageranordnung 5 einfach die Lagerpunkte 96a, 96b so verschieben, dass die geometrischen Verhältnisse gemäss Fig. 7a oder 7b eingehalten sind, nämlich die Gerade in Richtung des Wurfwinkels, auf der sich die Schwerpunkte 32, 42 befinden, die Verbindungsgerade zwischen den Lagerpunkten 96a, 96b in der Mitte schneidet.

[0097] Alternativ, oder kumulativ, kann die Antriebsanordnung ein Massenelement aufweisen, das bevorzugt in Förderrichtung 14 vorbestimmt verstellbar an der Antriebsanordnung 5 angeordnet ist, derart, dass der Schwerpunkt 42 der Antriebsanordnung 5 in seiner Lage vorbestimmt veränderbar ist. Damit kann der Schwerpunkt 42 auf die durch den Schwerpunkt 32 der Trägeranordnung gehende Gerade in Richtung des Wurfwinkels gebracht werden (welche die Verbindungsgerade zwischen den Lagerpunkten 96a, 96b in der Mitte schneidet).

[0098] Wiederum alternativ oder kumulativ zu verstellbaren Lagerpunkten 96a, 96b bzw. einem verstellbaren Massenelement, kann der Wurfwinkel der Trägeranordnung 8 verstellbar ausgebildet sein, beispielsweise durch verstellbar an der Trägeranordnung 8 angreifende Blattfederhalterungen 67a, 67b (Fig. 5a). Dadurch ist es möglich, beispielsweise den Wechsel des Förderelements (Ersatz einer kurzen Förderrinne durch eine lang ausgebildete) oder ein anderes Gewicht des Förderguts zu kompensieren, indem ausgehend von der unveränderten Lage des Schwerpunkts 42 der Antriebsanordnung 5 der Wurfwinkel so angepasst wird, dass eine Gerade in Richtung des Wurfwinkels durch den Schwerpunkt 42 wieder durch den Schwerpunkt 32 der Trägeranordnung geht und nach wie vor die Verbindungsgerade zwischen den Lagerpunkten 96a, 96b in der Mitte schneidet.

[0099] Insbesondere ist ein verstellbarer Wurfwinkel, nebst einem verstellbaren Massenelement, auch vorteilhaft bei einer Ausführungsform gemäss den Fig. 3a bis 5c.

[0100] Fig. 8a zeigt eine Ansicht auf ein als langgestreckter Rinnenförderer 105 ausgebildetes Förderelement für einen Vibrationsförderer 30, 40, 60, 90, 100 (Fig. 3a bis 7b) gemäss der vorliegenden Beschreibung. Je nach der Ausbildung der Förderrinne 105 in Verbindung mit den Vibrationsbedingungen (Vibrationsfrequenz, Vibrationsamplitude, Länge, Ausbildung des Querschnitts, etc.), d.h. letztlich einer Anregung in der Resonanzfrequenz des Förderelements, kann es im Betrieb auch bei einer reinen Translation der Trägeranordnung 8 zu Deformationsschwingungen in einem Bereich 106 der hier gezeigten Förderrinne 105 kommen, die eine zyklische Durchbiegung der Förderrinne 105 zur Folge haben, so dass deren vorderes Ende 107b gegenüber dem hinteren Ende 107a gemäss dem Doppelpfeil 108 auf- und abschwingt.

[0101] Dadurch kann, auch bei erfindungsgemässer Ausbildung des Vibrationsförderers 30, 40, 60, 90, 100 (Fig. 3a bis 7c) eine Abweichung der vertikalen Komponente der Vibrationsbewegung des vorderen Endes 107b der Förderrinne 105 gegenüber derjenigen des hinteren Endes 107a verbleiben. Im Ergebnis ist durch diese Rest-Abweichung der erfindungs-gemässe Vorteil der schnellen Regelbarkeit des Vibrationsförderers nur teilweise realisierbar.

[0102] Fig. 8b zeigt einen Vibrationsförderer 110, der im Hinblick auf ein eine solche Deformationsschwingung des Förderelements 105 modifiziert ist. Der Vibrationsförderer 110 ist grundsätzlich gleich aufgebaut wie der Vibrationsförderer 40 von Fig. 3b, allerdings mit einer Modifikation der Vibrationsbewegungsanordnung 111, deren Lenker 114a, 114b (beispielsweise in Form von Blattfedern 7a, 7b gemäss Fig. 3b) an oberen Anlenkpunkten 112a, 112b und unteren An-Ienk-punkten 113a, 113b an der Trägeranordnung 8 bzw. der Antriebsanordnung 5 angreifen.

[0103] Wenigstens einer dieser Anlenkpunkte, in der Figur der Anlenkpunkt 112a, ist nun an der Trägeranordnung 8 verstellbar angeordnet und nun etwas in Förderrichtung 14 verschoben festgelegt. In Ruhelage sind entsprechend die Lenker 114a, 114b nicht parallel, also zueinander schief angeordnet. Dadurch wird aus der als Parallelführung ausgebildeten translatorischen Vibrationsbewegungsanordnung 6 (Fig. 1 bis 7c) die Vibrationsbewegungsanordnung 111, welche zusätzlich zur Vibrationsbewegung in Richtung des Wurfwinkels eine Rotation der Trägeranordnung 8 gemäss dem Doppelpfeil 116 bewirkt.

[0104] Der Fachmann kann nun im konkreten Fall den Anlenkpunkt 112a (oder, je nach der Dynamik des Vibrationsförderers 110 einen oder mehrere der Anlenkpunkte 112a, 112b, 113a, 113b) in einer beliebigen Richtung geeignet verstellen (durch Simulation oder Versuche), derart, dass die Deformationsschwingung 108 durch die Rotation 116 wenigstens teilweise kompensiert wird.

[0105] Analog können auch die Anlenkpunkte 34a, 34b, 35a, 35b der Lenker 33a, 33b verstellt werden (oder die Länge eines Lenkers 33a, 33b), um die Deformationsschwingung 108 der Förderrinne 105zu kompensieren. Bevorzugterscheint jedoch die Verwendung einer Vibrationsbewegungsanordnung 111, da dann nur die kleinere Masse der Trägeranordnung 8 mit der Förderrinne 105 während der Vibration rotiert werden muss.

[0106] Generell ergibt sich, dass die Mittel zur Unterdrückung der Abweichung (116) ausgebildet sind, im Betrieb eine Auslenkung des vorderen Endes (107b) des Förderelements (105) durch eine Deformationsschwingung 108 durch eine der Vibrationsbewegung der Trägeranordnung (8) überlagerte Rotationsbewegung wenigstens teilweise zu kompensieren.

[0107] Bevorzugt weisen dabei die Mittel zur Unterdrückung der Abweichung eine betriebsfähige Führung der Trägeranordnung 8 an der Antriebsanordnung 5 durch eine Vibrationsbewegungsanordnung 111 auf, welche im Betrieb eine translatorische und rotative Relativbewegung der Trägeranordnung 8 gegenüber der Antriebsanordnung 5 bewirkt, wobei die Vibrationsbewegungsanordnung 111 bevorzugt als Blattfederanordnung 114a, 114b ausgebildet ist.

[0108] Es ergibt sich weiter, dass gemäss der Ausführungsform von Fig. 8b die Vibrationsbewegungsanordnung 116 Lenker 114a, 114b aufweist, die mit dem einen Ende an der Trägeranordnung 8 und dem anderen Ende an der Antriebsanordnung 5 über Anlenkpunkte 112a, 112b, 113a, 113b angelenkt sind, wobei wenigstens einer dieser Anlenkpunkte 112a, 112b, 113a, 113b in Förderrichtung 14 oder in einer anderen Richtung an der Trägeranordnung 8 oder an der Lageranordnung 5 verstellbar angeordnet ist.

[0109] In einer weiteren, in den Figuren nicht dargestellten Ausführungsform weist die Vibrationsbewegungsanordnung flexible (wie die Blattfedern 114a, 114b) oder steife Lenker auf, die mit dem einen Ende an der Trägeranordnung 8 und dem anderen Ende an der Antriebsanordnung 5 angelenkt sind, wobei wenigstens einer der Lenker in seiner wirksamen Länge verstellbar ausgebildet ist. Damit ergeben sich dieselben Möglichkeiten, der translatorischen Vibrationsbewegung der Trägeranordnung 8 eine die Deformationsschwingung 116 der Förderrinne 105 wenigstens teilweise kompensierende Rotation zu überlagern, wie dies bei verstellbaren An-Ienkpunkten 112a, 112b, 113a, 113b gemäss Fig. 8b der Fall ist.

[0110] Schliesslich ist es auch wie oben erwähnt erfindungsgemäss, dass die Mittel zur Unterdrückung der Abweichung eine betriebsfähige Führung der Lageranordnung (5) am Untergrund (2) durch eine Lageranordnung aufweisen, welche im Betrieb eine translatorische und rotative Relativbewegung der Antriebsanordnung (5) gegenüber dem Untergrund (2) bewirkt, derart, dass im Betrieb eine Auslenkung des vorderen Endes 107b des Förderelements 105 durch eine Deformationsschwingung 108 durch eine der Vibrationsbewegung der Trägeranordnung (8) überlagerte Rotationsbewegung wenigstens teilweise kompensiert wird.

Claims (16)

1. Patentansprüche

   1. Vibrationsförderer mit einer im Betrieb eine Vibrationsbewegung ausführenden Trägeranordnung (8) für ein Förderelement in welchem zu förderndes Material (12) gefördert wird, einer Antriebsanordnung (5) für die Trägeranordnung (8) und einer Lageranordnung (3), die Vibrationsschwingungen des Vibrationsförderers (1,30, 40, 60, 90, 100) reduziert in den Untergrund (2) einleitet, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel vorgesehen sind, die im Betrieb des Vibrationsförderers (30, 40, 60, 90, 100) eine Abweichung der vertikalen Komponente der Vibrationsbewegung des vorderen Endes (10a) des Förderelements von derjenigen des hinteren Endes (10b) unterdrücken.
2. 2. Vibrationsförderer nach Anspruch 1, wobei die Mittel zur Unterdrückung der Abweichung ausgebildet sind, im Betrieb eine Kippbewegung des Förderelements in einer in Förderrichtung (14) liegenden, vertikalen Ebene zu unterdrücken.
3. 3. Vibrationsförderer nach Anspruch 1, wobei die Mittel zur Unterdrückung der Abweichung eine Lageranordnung (3) aufweisen, die den Vibrationsförderer (30, 40, 60, 90, 100) für eine zwangsgeführte, im Wesentlichen translatorische Bewegung in der Richtung des Wurfwinkels der Trägeranordnung (8) lagert und wobei bevorzugt die Lageranordnung (3) an der Antriebsanordnung (5) angreift.
4. 4. Vibrationsförderer nach Anspruch 1, wobei die Mittel zur Unterdrückung der Abweichung eine Anordnung des Schwerpunkts (32) der Trägeranordnung (8), bevorzugt mit dem auf ihr ruhenden Förderelement (9), und des Schwerpunkts (42) der Antriebsanordnung (42) auf einer Geraden in Richtung des Wurfwinkels aufweisen, wobei die Richtung der Geraden vom Wurfwinkel bevorzugt 20° oder weniger, besonders bevorzugt 10° oder weniger und ganz bevorzugt 5° oder weniger vom Wurfwinkel abweicht und am meisten bevorzugt im Wesentlichen dem Wurfwinkel entspricht.
5. 5. Vibrationsförderer nach Anspruch 1, wobei die Mittel zur Unterdrückung der Abweichung eine in der Lageranordnung (3) vorgesehene Parallelführung, bevorzugt eine Parallelogrammführung mit zwei steifen Lenkern (33a, 33b), aufweisen.
6. 6. Vibrationsförderer nach Anspruch 1, wobei die Mittel zur Unterdrückung der Abweichung eine kombinierte Federeinheit (61a, 61b) aufweisen, mit einem je in der Vibrationsbewegungsanordnung (6) und der Lageranordnung (3) vorgesehenen Lenker (66a, 66b, 68a, 68b) und einem in der Antriebsanordnung (5) vorgesehenen, sich über eine Höhe erstreckenden, gegenüber der Vertikalen im Wesentlichen im Wurfwinkel geneigten Träger (65a, 65b), wobei die Lenker (66a, 68a, 66b, 68b) sich auf verschiedenen Seiten des Trägers (65a, 65b), diesem entlang erstrecken, und wobei der Lenker der Vibrationsbewegungsanordnung (6) in einem unteren Bereich des Trägers (65a, 65b) an diesem festgelegt ist und sich nach oben erstreckt, der Lenker (68a, 68b) der Lageranordnung (35) in einem oberen Bereich des Trägers (65a, 65b) an diesem festgelegt ist und sich nach unten erstreckt, dabei das obere Ende des Lenkers der Vibrationsbewegungsanordnung (6) an der Trägeranordnung (8) und das untere Ende des Lenkers (68a, 68b) der Lageranordnung (3) am Untergrund (2) festgelegt sind.
7. 7. Vibrationsförderer nach Anspruch 5, wobei steifen Lenker (33a, 33b) an der Trägeranordnung 8 angreifen.
8. 8. Vibrationsförderer nach Anspruch 4, wobei die Mittel zur Unterdrückung der Abweichung weiter eine Lageranordnung (3) mit zwei voneinander in Förderrichtung (14) beabstandete, federelastisch wirksame Lagereinheiten (93a, 93b) aufweisen, welche auf dem Untergrund (2) abgestützt sind und an der Antriebsanordnung (5) in Lagerpunkten (96a, 96b) angreifen, wobei jede Lagereinheit (93a, 93b) in horizontaler und in vertikaler Richtung mit gleicher Federkonstante wirksam ist und die Gerade in Richtung des Wurfwinkels eine Verbindungsgerade zwischen den Lagerpunkten (96a, 96b) im Wesentlichen in deren Mitte schneidet.
9. 9. Vibrationsförderer nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei wenigstens ein Lagerpunkt (96a, 96b) in einer Richtung verschiebbar ausgebildet ist.
10. 10. Vibrationsförderer nach Anspruch 1, wobei die Antriebsanordnung ein Massenelement (41) aufweist, das bevorzugt in Förderrichtung (14) oder in vertikaler Richtung vorbestimmt verstellbar an der Antriebsanordnung (5) angeordnet ist, derart, dass der Schwerpunkt (42) der Antriebsanordnung (5) in seiner Lage vorbestimmt veränderbar ist.
11. 11. Vibrationsförderer nach Anspruch 1, wobei ein Wurfwinkel der vibrierenden Trägeranordnung (8) verstellbar ausgebildet ist.
12. 12. Vibrationsförderer nach Anspruch 1, wobei die Mittel zur Unterdrückung der Abweichung (116) ausgebildet sind, im Betrieb eine Auslenkung des vorderen Endes (107b) des Förderelements (105) durch eine Deformationsschwingung 108 durch eine der Vibrationsbewegung der Trägeranordnung (8) überlagerte Rotationsbewegung wenigstens teilweise zu kompensieren.
13. 13. Vibrationsförderer nach Anspruch 12, wobei die Mittel zur Unterdrückung der Abweichung eine betriebsfähige Führung der Trägeranordnung an der Antriebsanordnung durch eine Vibrationsbewegungsanordnung (111) aufweisen, welche im Betrieb eine translatorische und rotative Relativbewegung der Trägeranordnung (8) gegenüber der Antriebsanordnung (5) bewirkt, wobei die Vibrationsbewegungsanordnung (111) bevorzugt als Blattfederanordnung (114a, 114b) ausgebildet ist.
14. 14. Vibrationsförderer nach Anspruch 13, wobei die Vibrationsbewegungsanordnung (116) Lenker (114a, 114b) aufweist, die mit dem einen Ende an der Trägeranordnung (8) und dem anderen Ende an der Antriebsanordnung (5) über An lenkpunkte (112a, 112b, 113a, 113b) angelenkt sind, wobei wenigstens einer dieser Anlenkpunkte (112a, 112b, 113a, 113b) in Förderrichtung (14) oder in einer anderen Richtung an der Trägeranordnung (8) oder an der Lageranordnung (5) verstellbar angeordnet ist.
15. 15. Vibrationsförderer nach Anspruch 13, wobei die Vibrationsbewegungsanordnung (111) flexible oder steife Lenker aufweist, die mit dem einen Ende an der Trägeranordnung (8) und dem anderen Ende an der Antriebsanordnung (5) angelenkt sind, wobei wenigstens einer der Lenker in seiner wirksamen Länge verstellbar ausgebildet ist.
16. 16. Vibrationsförderer nach Anspruch 12, wobei die wobei die Mittel zur Unterdrückung der Abweichung eine betriebsfähige Führung der Lageranordnung (5) am Untergrund (2) durch eine Lageranordnung aufweisen, welche im Betrieb eine translatorische und rotative Relativbewegung der Antriebsanordnung (5) gegenüber dem Untergrund (2) bewirkt.