DE10015706A1 - Linear-Schwingförderer - Google Patents
Linear-SchwingfördererInfo
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Abstract
Die vorliegende Erfindung thematisiert einen Linear-Schwingförderer, bestehend im wesentlichen aus einem Schwingtisch in der Form einer ebenen Platte oder einer trog- oder rohrförmigen Rinne, welche als Schwingrinne bezeichnet wird, der/die durch schnelle Schwingungen mit kleiner Amplitude vorwärts-aufwärts und zurück-abwärts mittels einer entsprechenden Antriebseinheit bewegt wird, wozu Schwingfedern verwendet werden, die mit einem Schwingungsantrieb in Wirkungsverbindung stehen, welcher mit einer Grundplatte verbunden ist, gegenüber derer der Schwingtisch relativ bewegt wird, und wobei Hin- und Rückgang der schräg gerichteten, im Idealfall sinusförmigen Schwingbewegungen gleiche Zeitdauer haben, wodurch das auf der Platte oder in der Rinne liegende Schüttgut in eine fließende Bewegung versetzt wird. Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass der Schwingtisch oder die Schwingrinne in Bezug zu seiner bzw. ihrer Längsachse diagonal an zugeordneten Schwingfedern befestigt ist. Damit wird eine gegenüber dem bisherigen Stand der Technik deutlich verbesserte Förderung der zugeführten Gegenstände erzielt.
Description
Die Erfindung betrifft einen Linear-Schwingförderer nach dem Oberbegriff des
Patentanspruchs 1. Ein derartiger Schwingförderer wird auch als Stetigförderer
ohne Zugorgan bezeichnet und besteht im wesentlichen aus einer trog- oder
rohrförmigen Rinne, die durch schnelle Schwingungen mit kleiner Amplitude
vor-aufwärts und zurück-abwärts bewegt wird. Hin- und Rückgang der schräg
gerichteten, im Idealfall sinusförmigen Schwingbewegungen haben gleiche
Zeitdauer. Das in der Rinne liegende Schüttgut wird hierdurch in eine fließende
Bewegung versetzt. Den Gutteilchen (Gegenständen) kann eine Mikro-
Wurfbewegung zugeordnet werde, sie werden zunächst im Kontakt mit der
Rinne bewegt und lösen sich, wenn die Vertikalbeschleunigung die
Fallbeschleunigung überwindet (siehe Dubbel: Maschinenelemente, Ausgabe
19, Seite U58 bis U59).
Ein eingangs genannter Schwingförderer ist beispielsweise mit dem
Gegenstand der PCT/WO94/25379 bekannt geworden.
Bei diesem bekannten Schwingförderer werden stehende Federpakete
verwendet, die jeweils im Winkel zur Förderrichtung geneigt angeordnet sind,
wobei der Schwingungsantrieb ebenfalls in seiner Wirkungsrichtung im Winkel
zur Förderrichtung geneigt angeordnet ist.
Die Wirkungsrichtung des Schwingungserzeugers ist in der gezeigten
Druckschrift etwa senkrecht zur Federebene angeordnet.
Bei diesem bekannten Schwingförderer besteht allerdings der Nachteil, dass
der Schwingtisch, der oft auch als Schwingrinne bezeichnet wird, nur eine
ungleichmäßige Schwingbewegung ausführt, denn die Schwingbewegung in
Förderrichtung hinten hat eine andere Amplitude als die Schwingbewegung in
Förderrichtung vorne. Dies wird als nachteilig empfunden. Insbesondere wurde
festgestellt, dass die Schwingrinne in Förderrichtung hinten eine relativ kleine
Schwingungsamplitude ausführt, was zu einer Beeinträchtigung der
Fördergeschwindigkeit der zu fördernden Gegenstände in diesem Bereich führt.
Andererseits wurde festgestellt, dass in Förderrichtung der vorne liegende Teil
der Schwingrinne eine sehr hohe Schwingamplitude ausführt und die Teilchen
hierdurch sehr unruhig befördert werden, springen, zu Beschädigungen neigen
oder gar aus der Schwingrinne heraushüpfen können.
Die Eigenschaften des Schwingsystems verschlechtern sich im übrigen stark
durch unterschiedliche Längen und Gewichte der Schwingrinne, was zu einer
Neujustierung des gesamten Aufbaus führt, was mit erhöhten Einstellungs- und
Herstellungskosten verbunden ist.
Hierdurch leidet also auch die Fördergeschwindigkeit, denn es muss dann
jedes mal durch umständliche Einstellungsmaßnahmen bei auswechseln der
Schwingrinne oder bei der Förderung anderer Gegenstände die
Schwingungseigenschaften des gesamten Systems neu eingestellt werden,
wobei insbesondere die Ausgleichsgewichte neu angeordnet werden müssten.
Ein weiterer Nachteil des bekannten Schwingungssystems wird darin gesehen,
dass ein wesentlicher Teil der Schwingungen über die Grundplatte auch auf die
Aufstellfläche eingeleitet werden. Das heißt also, in an sich unerwünschter
Weise werden Schwingungen nicht nur auf die Schwingrinne weitergegeben,
sondern auch über die Grundplatte auf die Aufstellungsebene.
Man hat sich zwar hierbei beholfen, indem man schwere Grundplatten
verwendet, um ein System mit höherer Massenträgheit zu erstellen; dies ist
aber nur in ungenügendem Maße möglich gewesen, weil die
Herstellungskosten dann entsprechend ansteigen, wenn schwere Grundplatten
verwendet werden. D. h., es musste also der Nachteil in Kauf genommen
werden, dass mehrere auf einer gleichen Aufstellfläche angeordneten
Schwingungssysteme sich gegenseitig beeinflussten, wodurch insgesamt die
Fördergeschwindigkeit und Fördergüte beeinträchtigt wurden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Linear-Schwingförderer der
eingangs genannten Art so weiterzubilden, dass eine wesentlich verbesserte
Förderung von Gegenständen über die gesamte Länge des Schwingtisches
gewährleistet ist.
Zur Lösung der gestellten Aufgabe ist die Erfindung durch die technische Lehre
des Anspruches 1 gekennzeichnet.
Wesentliches Merkmal der Erfindung ist, dass die Schwingrinne bzw. der
Schwingtisch an in der Länge über den Schwingtisch gesehen auseinander
liegenden und diagonal bezüglich der Längsachse des Schwingtisches
zueinander versetzten Befestigungspunkten an den freien, schwingfähigen
Enden von jeweils mindestens einer Schwingfeder angeordnet ist, und dass
das jeweilige andere Ende der Schwingfeder wiederum diagonal bezüglich der
Längsachse des Schwingtisches versetzt an ortsfesten Punkten befestigt ist.
Wesentliches Merkmal der Erfindung ist also, dass der Schwingtisch bzw. die
Schwingrinne nun nicht mehr voll symmetrisch an zugeordneten vorderen und
hinteren Federpaketen angeordnet ist, so wie dies der Stand der Technik lehrt,
sondern dass eine diagonale Anordnung gegeben ist. Unter "diagonaler
Anordnung" wird verstanden, dass beispielsweise das hintere Ende des
Schwingtisches an der rechten Seite einer einseitig eingespannten
Schwingfeder befestigt ist, während das in Förderrichtung vorne liegende Ende
des Schwingtisches an der linken Seite einer ebenfalls fest eingespannten
Schwingfeder ist.
Es handelt sich also um einen Linear-Schwingförderer bestehend im
wesentlichen aus einem Schwingtisch in der Form einer ebenen Platte oder
einer trog- oder rohrförmigen Rinne, der durch schnelle Schwingungen mit
kleiner Amplitude vorwärts-aufwärts und zurück-abwärts mittels einer
entsprechenden Antriebseinheit bewegt wird, wozu Federpakete verwendet
werden, die mit dem Schwingungsantrieb in Wirkungsverbindung stehen, der
mit einer Grundplatte verbunden ist gegenüber der der Schwingtisch relativ
bewegt wird.
Die Einspannpunkte der Schwingfedern liegen sich hierbei wiederum diagonal
gegenüber.
Der Begriff "Förderrichtung" ist hierbei weit aufzufassen, d. h. die
Förderrichtung kann entsprechend den verwendeten Massen und der Art der
Anordnung der Ausgleichsmassen sowohl nach vorne, als auch nach hinten
gerichtet werden.
Das Wesen der Erfindung liegt also in der Diagonalanordnung der Befestigung
des Schwingtisches in Bezug zu seiner Längsachse an zugeordneten Federn,
die wiederum an diagonal einander gegenüberliegenden Befestigungspunkten
eingespannt sind.
Der Begriff "Schwingfeder", der in der folgenden Beschreibung verwendet wird,
wird ebenfalls weit aufgefasst. Als Schwingfeder kann hier jedes einseitig
eingespannte Federelement aufgefasst werden, unabhängig davon, ob dieses
Federelement aus einem oder mehreren Federblättern besteht, die zusammen
ein Federpaket bilden können. Statt einer Schwingfeder können auch andere
Federelemente verwendet werden, wie z. B. elastomere Federn, Kunststoff-
Verbundfedern, oder reine Kunststofffedern oder auch vergossene Federn, die
aus Kombinationswerkstoffen wie z. B. Metall und Kunststoff oder dergleichen
bestehen.
Statt einer einseitig eingespannten Schwingfeder können auch zweiseitig
eingespannte Schwingfedern verwendet werden, wobei die jeweiligen
diagonalen Befestigungspunkte des Schwingtisches an den biegbaren
Mittenteilen der jeweils zweiseitig eingespannten Schwingfedern angeordnet
sind. Wichtig ist also nur, dass der Schwingtisch als solches mit diagonal
einander gegenüberliegenden Befestigungspunkten an dem jeweiligen,
biegbaren Teil der Schwingfeder angeordnet ist.
Es ist im übrigen nicht lösungsnotwendig, dass die jeweils diagonal
gegenüberliegenden Befestigungspunkte symmetrisch zur Längsmittenachse
ausgebildet sind.
So kann der eine Befestigungspunkt einen größeren oder kleineren Abstand
zur Längsmittenachse der Schwingrinne als vergleichsweise der andere
Befestigungspunkt aufweisen.
Im übrigen ist auch der Abstand insgesamt des Befestigungspunktes von der
Längsmittenachse der Schwingrinne unterschiedlich einstellbar, d. h. es
können unterschiedliche Abstände für diese Befestigungspunkte gewählt
werden.
Je größer der Abstand dieses Befestigungspunktes von der Längsmittenachse
ist, desto größer ist auch die schwingende Länge der einseitig eingespannten
Schwingfeder und desto größer ist also auch die Schwingamplitude dieses
Befestigungspunktes.
Es wird hier in einer ersten Ausführungsform bevorzugt, wenn liegende,
einseitig eingespannte Schwingfedern verwendet werden, die etwa parallel
zueinander angeordnet sind. Hierauf ist die Erfindung jedoch nicht beschränkt.
Die Längsachse der Schwingfedern müssen nicht notwendiger Weise parallel
ausgebildet sein, sie können auch antiparallel ausgebildet sein, oder sie
können auch im Winkel zur Längsachse der Schwingrinne ausgebildet sein.
Die gerade geschilderten Verhältnisse gelten für eine Darstellung in Draufsicht
auf das gesamte Schwingsystem.
Sieht man das Schwingsystem von der Seite her an, dann sind verschiedene
Ausführungsformen für die Neigung der Federpakete in Richtung zur Ebene
des Schwingtisches erfindungswesentlich vorgesehen.
In einer ersten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Schwingfeder,
beispielsweise des vorderen Federpaketes, etwa parallel zur Ebene des
Schwingtisches ist, während die Biegerichtung des hinteren Federpaketes im
Winkel zur Ebene des Schwingtisches geneigt ist.
In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass die
Erregungsrichtung des Schwingungserzeugers parallel zur Ebene des
Schwingtisches verläuft; es wurden hierbei die besten Förderergebnisse erzielt.
In den Rahmen der vorliegenden Erfindung fallen jedoch auch
Schwingungserzeuger, die mit ihrer Bewegungsrichtung oder
Erregungsrichtung einen Winkel zur Ebene des Schwingtisches bilden.
Selbstverständlich ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt, dass
ein elektromagnetischer Erreger verwendet wird, es werden auch alle anderen
Erregerantriebe von der vorliegenden Erfindung umfasst, nämlich insbesondere
mechanische Erregerantriebe, pneumatische oder piezoelektrische
Erregerantriebe.
Bei den letztgenannten piezoelektrischen Erregerantrieben ist es vorgesehen,
dass diese Piezoelemente unmittelbar auf dem Federpaket oder am
Federpaket selbst angeordnet sind und beispielsweise jedes Federpaket
(sowohl das vordere als auch das hintere) mit einem entsprechenden
piezoelektrischen Schwingungserzeuger verbunden ist, welche
Schwingungserzeuger so angesteuert werden, dass sie in gleicher Phase
schwingen können.
In einer anderen Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass die
Neigung der Federschwingachse (Federbiegeachse) einstellbar und feststellbar
ausgebildet ist.
Auf diese Weise kann das System schnell optimiert werden, wenn es einer
derartigen Optimierung überhaupt bedarf, denn es hat sich herausgestellt, dass
das beschriebene System außerordentlich gute Förderungseigenschaften hat,
die von der Länge der Schwingrinne im wesentlichen unabhängig sind. Es
wurde nämlich festgestellt, dass auch bei großen Längen der Schwingrinne ein
sehr gutes Förderverhalten stattfindet, d. h. die Amplitude des hinteren Ende
dieser Schwingrinne ist etwa gleich der Amplitude des vorderen Ende der
Schwingrinne, wodurch eine sehr konstante und gleichmäßige
Förderbewegung stattfindet.
Im übrigen wurde festgestellt, dass bei dieser Art der Schwingungseinleitung
auf die Schwingrinne es nicht mehr im wesentlichen Maße vorkommt, dass in
unerwünschter Weise Schwingungen auf die Grundplatte und von dieser auf
die Aufstellfläche übertragen werden. Dies liegt zum einen an verwendeten
elastomeren Gummifüßen, welche an der Grundplatte angeordnet sind und die
Einleitung von Schwingungen auf eine Aufstellebene verhindern und zum
anderen auch an der Tatsache, dass das System insgesamt die Schwingungen
vom Schwingungserzeuger eher auf die Schwingrinne einleitet als auf die
Grundplatte.
Es wurde nämlich festgestellt, dass die untere Grundplatte im wesentlichen
gleichphasig schwingt wie der obere Schwingtisch, so dass es sich also um ein
Drei-Schwinger-System handelt. Damit wird erreicht, dass die Grundplatte nur
eine relativ geringe Masse aufweisen muss, wodurch die Herstellungskosten
und die Masse des Gesamtsystems sehr niedrig werden.
Mit einem derartigen Schwingsystem können deshalb auch groß überstehende
Schwingrinnen verwirklicht werden, die über das Erregersystem um einen
Betrag von beispielsweise bis zu 100% vom Abstand der Auflagepunkte
überstehen. Derartige Überstandslängen konnten mit dem bekannten
Schwingsystem nicht verwirklicht werden. Außerdem kann der Überstand der
Schwingrinne über den Schwingungserzeuger, in Förderrichtung gesehen,
ungleichmäßig sein, d. h. das hintere Ende kann über den
Schwingungserzeuger in einem anderen Abstand vom Schwingungserzeuger
überstehen, als vergleichsweise das vordere Ende.
Der Erfindungsgegenstand der vorliegenden Erfindung ergibt sich nicht nur aus
dem Gegenstand der einzelnen Patentansprüche, sondern auch aus der
Kombination der einzelnen Patentansprüche untereinander.
Alle in den Unterlagen, einschließlich der Zusammenfassung, offenbarten
Angaben und Merkmale, insbesondere die in den Zeichnungen dargestellte
räumliche Ausbildung werden als erfindungswesentlich beansprucht, soweit sie
einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu sind.
Im folgenden wird die Erfindung anhand von mehrere Ausführungswege
darstellenden Zeichnungen näher erläutert. Hierbei gehen aus den
Zeichnungen und ihrer Beschreibung weitere, erfindungswesentliche Merkmale
und Vorteile der Erfindung hervor.
Es zeigen:
Fig. 1: schematisiert eine Seitenansicht eines Linear-Förderers in einer
ersten Ausführungsform
Fig. 2: eine perspektivische Seitenansicht des Linear-Förderers nach Fig.
1
Fig. 3: schematisiert eine perspektivische Seitenansicht einer
zweiten Ausführungsform eines Linear-Förderers
Fig. 4: die Draufsicht auf den Linear-Förderer nach Fig. 2 bei
abgenommenem
Schwingtisch
Fig. 5: Schnitt durch die Einstellanordnung des Ausführungsbeispieles
nach
Fig. 3
Fig. 6: das Ausführungsbeispiel nach den Fig. 3 und 5 in einer
gedrehten Darstellung mit zwei zusätzlichen Winkelanordnungen
Fig. 7: schematisiert die Draufsicht auf einen Linear-
Schwingungsförderer
gemäß dem Ausführungsbeispiel nach den Fig. 1 und 2
Fig. 8: schematisiert die Darstellung der Förderbewegung eines zu
fördernden
Gegenstandes
Fig. 9-13: schematisieren den zeitlichen Ablauf der Förderbewegung eines
zu
fördernden Gegenstandes
Fig. 14: eine gegenüber Fig. 7 abgewandelte Ausführungsform mit einem
anderen Schwingungserzeuger
Fig. 15-18: unterschiedliche Anordnungen der Biegerichtung von
Federpaketen in
verschiedenen Ausführungsbeispielen
Fig. 19 und 20: die Darstellung unterschiedlich geneigter Federpakete bei
unterschiedlichen Ausführungsformen
Fig. 21 und 22: die Draufsicht auf eine Anordnung nach Fig. 7 mit
unterschiedlich gerichteten Federpaketen.
Die in den Fig. 1-6 dargestellten Linear-Schwingförderer unterscheiden
sich lediglich durch eine Einstellanordnung. Daher gelten für die gleichen Teile
auch die gleichen Bezugszeichen.
Allgemein ist eine Grundplatte 1 mit Gummifüßen 2 auf eine Aufstellebene
abgestützt die in den Darstellungen nicht gezeigt ist. An der Grundplatte 1 sind
in an sich bekannter Weise ein oder mehrere Ausgleichsgewichte 3
auswechselbar befestigt.
Ein Schwingungserzeuger 5 besteht im wesentlichen aus einer Erregerspule 6,
die in Kunststoff vergossen sein kann und die einen inneren Magnetkern 9
trägt, welcher die Erregerspule 6 durchsetzt. Der Magnetkern ist an der einen
Seite über eine Befestigung 10 mit der Grundplatte verbunden, während die
andere Seite geringfügig aus der Erregerspule 6 stirnseitig herausschaut und
dort einen Magnetspalt in Richtung zu einem Joch 7 bildet, welches über einen
Befestigungswinkel 8 an einem Schwingtisch 4 befestigt ist.
Erfindungsgemäß ist nun der Schwingtisch vgl. auch Fig. 7 in diagonal
gegenüberliegenden Befestigungspunkten an den Federpaketen befestigt,
wobei zwei Schwingfedern 15, 18 vorhanden sind, die im gezeigten
Ausführungsbeispiel als Federpaket ausgebildet sind.
An der rechten vorderen Seite des Schwingtisches 4 ist an der Unterseite ein
erster Tischträger 13 angeordnet siehe auch Fig. 3, der über eine
Befestigungsschraube mit dem freien, schwingbaren Ende der vorderen
Schwingfeder 18 befestigt ist, während diagonal gegenüberliegend an einem
Tischträger 14, der ebenfalls mit dem Schwingtisch 4 verbunden ist, das
gegenüberliegende, diagonale und freie Ende der hinteren Schwingfeder 15
verbunden ist. Die Befestigung kann dabei entweder von links nach rechts oder
auch von rechts nach links, jeweils von vorne nach hinten betrachtet,
ausgebildet sein.
Jede Schwingfeder 15, 18 ist in jeweils einem diagonal gegenüberliegenden
Federträger 11, 12 eingespannt, welche Federträger 11, 12 auf der Grundplatte
1 befestigt sind.
Die hintere Schwingfeder 15 ist also mit einer Schraube 16 mit dem
tischseitigen Tischträger 14 verbunden, während eine Schraube 17 diese
Schwingfeder 15 fest mit dem grundplattenseitigen Federträger 12 verbindet.
Diagonal vertauscht gilt dies auch für die vordere Schwingfeder 18, die mit
einer ersten Schraube 19 an den grundplattenseitigen Federträger 11 befestigt
ist und eine zweite Schraube 19 zeichnerisch nicht dargestellt das freie
biegbare Ende dieser Schwingfeder 18 mit dem tischseitigen Tischträger 13
verbindet.
Im übrigen ist nur teilweise ein Seitenblech 20 dargestellt, welches auch die
gesamte Anordnung ummanteln kann.
In den Fig. 3 bis 6 ist noch eine Einstell- und Feststelleinrichtung 44 für die
Einstellung der Biegerichtung der Schwingfedern 15, 18 dargestellt.
Hier ist insbesondere in Bezug zwischen Fig. 3 und Fig. 5 erkennbar, dass
eine drehbare Welle 21 vorhanden ist, die mit der Schulter 22 verbunden ist.
Die Fig. 3 und 5 zeigen nun, dass der tischseitige Tischträger 13 die Welle
21 umgreift, so dass also die Welle 21 über den Tischträger 13 geführt wird und
die Verdrehung der Welle 21 mittels einer Feststellmutter 23 arretierbar ist.
Die Schwingfeder ist nun mittels der Schrauben 19 auf jeweils dem
Außenumfang der Welle befestigt, so dass bei Verdrehung der Welle die
gesamte Schwingfeder um die Drehachse 38 der Welle 21 verstellbar und
feststellbar ist.
Damit kann beispielsweise die vordere Schwingfeder 18 gerade gerichtet
werden, wie dies in Fig. 3 dargestellt ist, während die hintere Schwingfeder
einen Winkel zur Ebene des Schwingtisches 4 bildet. Damit ist also die
Biegeachse der Schwingfedern 15, 18 einstellbar ausgebildet und kann hierbei
die Ebene des Schwingtisches 4 schneiden.
Durch die Einstellung dieses Winkels der Schwingfedern 15, 18 kann eine
sogenannte Z-Komponente auf den Schwingtisch 4 aufgebracht werden, die je
nach den Erfordernissen einstellbar ist.
Damit wird die Amplitude in Z-Richtung erhöht oder erniedrigt, je nach
Einstellung der Neigung der beiden Schwingfedern 15, 18.
Die Z-Richtung ist hierbei eine senkrechte auf die Ebene des Schwingtisches 4.
Fig. 4 zeigt weitere Einzelheiten der Anordnung nach Fig. 1 und 2 in
Draufsicht, wo dargestellt ist, dass die Schwingfedern 15, 18 fest angeordnet
sind und im übrigen erkennbar, dass der Befestigungswinkel 8 einstellbar
ausgebildet ist, in dem er Langlöcher 25 aufweist, durch welche Schrauben 26
greifen, die an der Unterseite des Schwingtisches 4 befestigt sind.
Gegenüberliegend ist der Magnetkern 9 mit Schrauben 24 auf der Grundplatte
1 befestigt.
Wichtig bei der Einstellanordnung nach den Fig. 3 und 5 ist im übrigen,
dass bei der Einstellung der Federneigung der Schwingfedern 15, 18 nicht die
Geometrie des Schwingtisches selbst verändert wird. D. h. er bleibt in seiner
ausgerichteten Lage, ohne dass er gegenüber der Aufstellebene in irgend einer
Weise verändert wird.
Im übrigen wird unter Bezugnahme auf die Fig. 6 darauf hingewiesen, dass
alle vorher und auch später zu beschreibenden Ausführungsbeispiele auch in
einer um 90° gedrehten Lage funktionieren. Dies ist in Fig. 6 nur beispielhaft,
in Bezug auf das Ausführungsbeispiel nach Fig. 5, dargestellt. Hierauf ist die
Erfindung jedoch nicht beschränkt; die Erfindung kann also bei allen
Ausführungsbeispielen um 90° verdreht auf einer Aufstellungsebene gekippt
betrieben werden. Hierbei zeigt die Fig. 1, dass die Grundplatte 1 dann
abgewinkelt ist und ebenso der Schwingtisch 4 und dass das gesamte
Schwingsystem nun mehr mit stehenden Schwingfedern 15, 18 arbeitet. Anstatt
der horizontal liegender Schwingfedern 15, 18 wird also von der Erfindung auch
ein mit stehenden Schwingfedern 15, 18 arbeitende System als
erfindungswesentlich beansprucht. Alle vorhergehenden und alle späteren
Beschreibungen gelten also auch für dieses System nach Fig. 6 in
Einzelheiten und auch in Kombination untereinander.
Die Fig. 7 zeigt nochmals schematisiert die diagonal angeordneten
Befestigungspunkte, wo erkennbar ist, dass allgemein der vorher als
Schwingtisch 4 bezeichnete Gegenstand nun mehr als Schwingrinne 28
ausgebildet ist, in deren Mittenlängsachse nun einzelne Gegenstände 31 in
Pfeilrichtung 27 gefördert werden.
Es ist erkennbar, dass jeweils etwa horizontal liegende Schwingfedern 15, 18
verwendet werden, wobei die Schwingrinne 28 mit jeweils gegeneinander
gerichteten Tischträgern 13, 14 an diagonal gegenüberliegenden
Befestigungspunkten (s. Diagonale 33) befestigt ist, während die tischseitigen
Befestigungspunkte mittels der Federträger 11, 12 wiederum auf einer
Diagonale 32 liegen.
Hierbei wird nun erstmals dafür gesorgt, dass die gesamte Schwingrinne an
ihren Enden nicht nur vor- und rückwärts gehende Bewegungen ausführt,
sondern noch zusätzlich diagonale Bewegungen, die durch die Pfeilrichtungen
29, 30 gekennzeichnet sind. Hierdurch wird erreicht, dass nun eine wesentlich
ruhigere Förderung mit einer Vergleichmäßigung der Amplitude am vorderen
und hinteren Ende der Schwingrinne 28 erreicht wird. Durch die diagonale
Befestigung an einander gegenüberliegenden und diagonal eingespannten
Schwingfedern hebt sich diese Diagonalbewegung auf, d. h. also, das Ende 39
der Schwingrinne schwingt unabhängig von dem vorderen Ende 40 der
Schwingrinne, wobei durch die diagonale Einspannung es zu einem
Kompensationseffekt kommt, so dass insgesamt die Förderbewegung in
Förderrichtung 27 vergleichmäßigt und harmonisiert wird.
Es werden demgemäss Abstände 37 zwischen den jeweiligen tischseitigen
Befestigungspunkten und der Längsmittenachse der Schwingrinne 28 gebildet,
wobei die Abstände 37 an der vorderen und hinteren Schwingfeder 15, 18 nicht
notwendigerweise gleich sein müssen. Diese Abstände können durchaus auch
unterschiedlich sein; aus Symmetriegründen werden jedoch gleiche Abstände
37 bevorzugt.
Im übrigen zeigt die Fig. 7 nur schematisiert, dass der Schwingungserzeuger
5 in der Mitte der Schwingrinne 28 angeordnet ist. Auch hierauf ist die
Erfindung nicht beschränkt, denn die Fig. 14 zeigt, dass die Schwingrinne 28
auch mit piezoelektrischen Schwingungserzeugern 41 versehen werden kann,
welche Schwingungserzeuger 41 unmittelbar auf den Schwingfedern 15, 18
angeordnet sein können.
Anhand der Fig. 8 bis 13 wird nun der erfindungsgemäße Fördervorgang
für einen Gegenstand 31 beschrieben.
Zunächst wird in Fig. 9 und bei Position a in Fig. 8 der Gegenstand 31 auf
der Schwingrinne 28 angeordnet. Die Schwingrinne wird nun in Pfeilrichtung 34
diagonal nach unten und hinten weggezogen, wodurch aufgrund seiner
Massenträgheit der Gegenstand 31 in Pfeilrichtung 36 nach unten auf die
Schwingrinne 28 hinunterfällt.
Dies ist in Fig. 10 dargestellt.
In Fig. 11 liegt nun der Gegenstand 31 auf der abgesenkten Schwingrinne 28
und die Schwingrinne wird nun in Pfeilrichtung 34' schräg diagonal nach oben
bewegt, wodurch die Schwingrinne von ihrer Stellung 28' wiederum in die
Stellung 28 gebracht wird und der Gegenstand von der Position a in die
Position b in Fig. 8 gebracht wurde.
In Fig. 13 ist der Gegenstand hierbei deswegen - wegen seiner veränderten
Position - mit 31' bezeichnet.
Wichtig ist nun, dass nun dieser Förderungsbewegung eine Diagonalbewegung
überlagert wird, welche etwa senkrecht zur Zeichenebene der Fig. 8 bis 13
erfolgt. Aufgrund dieser überlagerten Diagonalbewegung kommt es zu einer
Vergleichmäßigung und Harmonisierung der Bewegungen, d. h. es werden
gleichmäßige Amplituden am vorderen und hinteren Ende 39, 40 der
Schwingrinne 28 erzeugt, weil erfindungsgemäß eine Diagonalbewegung
dieser Förderbewegung überlagert wird.
In den Fig. 15 bis 18 sind unterschiedliche Anordnungen der
Schwingfedern 15, 18 dargestellt.
Zunächst zeigt die Fig. 15, dass die Richtung des Schwingungserregers 5 in
den eingezeichneten Pfeilrichtung erzeugen kann, d. h. der
Schwingungserreger muss nicht notwendigerweise seine Schwingung parallel
zur Längsachse der Schwingrinne einleiten; es können auch im Winkel zur
Längsachse eingeleitete Kräfte vorgesehen werden.
Die Fig. 15 zeigt im übrigen, dass in einem ersten Ausführungsbeispiel
beispielsweise die vordere Schwingfeder 18 gerade gerichtet ist, während die
hintere Schwingfeder 15 schräg gerichtet ist und beispielsweise in Pfeilrichtung
38 geneigt eingestellt ist.
Die Fig. 16 zeigt, dass beide Schwingfedern 15, 18 auch gleichgerichtet
ausgebildet sein können und die Fig. 17, 18 zeigen, dass die
Schwingfedern 15, 18 auch im Vertausch zu dem Ausführungsbeispiel nach
den Fig. 15 und 16 ausgerichtet sein können.
Fig. 15 und 17 zeigen also die antiparallele Anordnung während die
Fig. 16 und 18 die parallele Anordnung zeigen.
Fig. 19 und 20 zeigen, dass die Längsachsen 43 der jeweiligen Federn 15,
18 nicht notwendigerweise parallel zur Ebene des Schwingtisches 4 bzw. der
Schwingrinne 28 sein müssen. Fig. 19 zeigt die parallele Anordnung, während
Fig. 20 zeigt, dass die jeweilige Längsachse 43 auch einen Winkel 42 zur
Horizontalen bilden kann.
Die Fig. 21 und 22 zeigen, dass auch die Längsachse der Schwingfedern
15, 18 in Draufsicht nicht notwendigerweise senkrecht zur Längsachse der
Schwingrinne 28 ausgebildet sein muss, so wie dies Fig. 7 darstellt. Hier ist
dargestellt, dass die Längsachsen entweder parallel zueinander angeordnet
sind und einen Winkel zur Längsachse der Schwingrinne 28 bilden oder - gem.
Fig. 22 - dass diese Längsachsen der Schwingfedern 15, 18 gegenseitig im
Winkel geneigt sind und mit unterschiedlichen Winkeln die Längsachse der
Schwingrinne 28 schneiden.
Insgesamt kann also der neuartige Linear-Längsförderer wesentlich
kostengünstiger und einfacher eingesetzt werden, denn er zeigt eine wesentlich
bessere Förderleistung bei geringerem Gewicht und bei geringerer
Beschädigungsgefahr für zu fördernde, empfindliche Gegenstände.
1
Grundplatte
2
Gummifuß
3
Ausgleichsgewicht
4
Schwingtisch
5
Schwingungserzeuger
6
Erregerspule
7
Joch
8
Befestigungswinkel
9
Magnetkern
10
Befestigung
11
Federträger
12
Federträger
13
Tischträger
14
Tischträger
Feststelleinrichtung
15
Schwingfeder (hinten)
16
Schraube
17
Schraube
18
Schwingfeder (vorne)
19
Schraube
20
Seitenblech
21
Welle
22
Schulter
23
Feststellmutter
24
Schraube
25
Langloch
26
Schraube
27
Förderrichtung
28
Schwingrinne
29
Pfeilrichtung
30
Pfeilrichtung
31
Gegenstand
32
Diagonale
33
Diagonale
34
Pfeilrichtung
35
Pfeilrichtung
36
Pfeilrichtung
37
Abstand
38
Drehachse
39
Ende
40
Ende
41
Schwingungserzeuger
42
Winkel
43
Längsachse
44
Einstell- und
45
Längsachse
Claims (31)
1. Linear-Schwingförderer bestehend im wesentlichen aus einem
Schwingtisch in der Form einer ebenen Platte oder einer trog- oder
rohrförmigen Rinne, welche als Schwingrinne bezeichnet wird, der/die
durch schnelle Schwingungen mit kleiner Amplitude vorwärts-aufwärts und
zurück-abwärts mittels einer entsprechenden Antriebseinheit bewegt wird,
wozu Schwingfedern verwendet werden, die mit einem
Schwingungsantrieb in Wirkungsverbindung stehen, welcher mit einer
Grundplatte verbunden ist gegenüber derer der Schwingtisch relativ
bewegt wird, und wobei Hin- und Rückgang der schräg gerichteten, im
Idealfall sinusförmigen Schwingbewegungen gleiche Zeitdauer haben,
wodurch das auf der Platte oder in der Rinne liegende Schüttgut in eine
fließende Bewegung versetzt wird, dadurch gekennzeichnet, dass der
Schwingtisch (4) oder die Schwingrinne (28) in Bezug zu seiner bzw. ihrer
Längsachse (45) diagonal an zugeordneten Schwingfedern (15, 18)
befestigt ist.
2. Linear-Schwingförderer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
dass die Schwingfedern (15, 18) in sich diagonal gegenüberliegenden
Federträgern (11, 12) eingespannt sind, welche auf der Grundplatte (1)
befestigt sind.
3. Linear-Schwingförderer nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, dass die Biegerichtung der Schwingfedern (15, 18), und
damit die Schwingbewegung des Schwingtisches (4) bzw. der
Schwingrinne (28), abhängig von der Einbaulage der Schwingfedern (15,
18) ist.
4. Linear-Schwingförderer nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch
gekennzeichnet, dass eine Einstell- und Feststelleinrichtung (44) für die
Einstellung der Biegerichtung der Schwingfedern (15, 18) vorhanden ist.
5. Linear-Schwingförderer nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch
gekennzeichnet, dass an der Einstell- und Feststelleinrichtung (44) eine
drehbare Welle (21) vorhanden ist, die drehfest mit der Schulter (22)
verbunden ist, und die Verdrehung der Welle (21) mittels einer
Feststellmutter (23) arretierbar ist.
6. Linear-Schwingförderer nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch
gekennzeichnet, dass die Schwingfedern (15, 18) mittels der Schrauben
(19) jeweils auf dem Außenumfang der Wellen (21) befestigt sind, so dass
bei Verdrehung der Welle die gesamte, betroffene Schwingfeder (15, 18)
um die Drehachse (38) verstellbar und feststellbar ist.
7. Linear-Schwingförderer nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch
gekennzeichnet, dass durch die Einstellung des Winkels der
Schwingfedern (15, 18) gegenüber dem Schwingtisch (4) eine sogenannte
Z-Komponente auf den Schwingtisch (4) aufgebracht wird, die je nach den
Erfordernissen einstellbar ist und senkrecht auf die Ebene des
Schwingtisches (4) ausgerichtet ist.
8. Linear-Schwingförderer nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch
gekennzeichnet, dass je nach Einstellung der Neigung der beiden
Schwingfedern (15, 18) die Amplitude in Z-Richtung erhöht oder erniedrigt
wird.
9. Linear-Schwingförderer nach einem der Ansprüche 1-8, dadurch
gekennzeichnet, dass bei der Einstellung der Federneigung der
Schwingfedern (15, 18) die Geometrie des Schwingtisches selbst nicht
verändert wird, das heißt er bleibt in seiner ausgerichteten Lage
gegenüber der Aufstellebene gleich.
10. Linear-Schwingförderer nach einem der Ansprüche 1-9, dadurch
gekennzeichnet, dass die vordere Schwingfeder (18) und die hintere
Schwingfeder (15) etwa parallel zueinander ausgerichtet werden können.
11. Linear-Schwingförderer nach einem der Ansprüche 1-10, dadurch
gekennzeichnet, dass eine der beiden Schwingfedern (15, 18) gerade
gerichtet werden kann, während die zweite Schwingfeder (15, 18) einen
Winkel zur Ebene des Schwingtisches (4) bildet.
12. Linear-Schwingförderer nach einem der Ansprüche 1-11, dadurch
gekennzeichnet, dass die Längsachsen (43) der jeweiligen Federn (15,
18) gegenüber der Ebene des Schwingtisches (4) bzw. der Schwingrinne
(28) einen Winkel (42) ausbilden.
13. Linear-Schwingförderer nach einem der Ansprüche 1-12, dadurch
gekennzeichnet, dass die Längsachsen (43) der Schwingfedern (15, 18)
gegenseitig im Winkel geneigt sind und mit unterschiedlichen Winkeln (42)
die Längsachse (43) des Schwingtisches (4) bzw. der Schwingrinne (28)
schneiden.
14. Linear-Schwingförderer nach einem der Ansprüche 1-13, dadurch
gekennzeichnet, dass die Schwingfedern (15, 18) zweiseitig eingespannt
sind, wobei die jeweiligen diagonalen Befestigungspunkte des
Schwingtisches (4) an den biegbaren Mittenteilen der jeweils zweiseitig
eingespannten Schwingfedern (15, 18) angeordnet sind.
15. Linear-Schwingförderer nach einem der Ansprüche 1-14, dadurch
gekennzeichnet, dass die Erregungsrichtung des Schwingungserzeugers
(5) parallel zur Ebene des Schwingtisches (4) verläuft.
16. Linear-Schwingförderer nach einem der Ansprüche 1-15, dadurch
gekennzeichnet, dass die Erregungsrichtung des Schwingungserzeugers
(5) einen Winkel zur Ebene des Schwingtisches (4) bilden.
17. Linear-Schwingförderer nach einem der Ansprüche 1-16, dadurch
gekennzeichnet, dass der Winkel zwischen Schwingungserzeuger (5)
und der Ebene des Schwingtisches (4) einstellbar ist.
18. Linear-Schwingförderer nach einem der Ansprüche 1-17, dadurch
gekennzeichnet, dass im vorderen Bereich des Schwingtisches (4) von
der Längsachse (45) des Schwingtisches (4) beabstandet, ein erster
Tischträger (13) angeordnet ist, mit welchem die Schwingfeder (18)
verbunden ist.
19. Linear-Schwingförderer nach einem der Ansprüche 1-18, dadurch
gekennzeichnet, dass im hinteren Bereich des Schwingtisches (4) von
der Längsachse (45) des Schwingtisches (4) beabstandet, ein zweiter
Tischträger (14) diagonal zum ersten Tischträger (13) angeordnet ist, mit
welchem die Schwingfeder (15) verbunden ist.
20. Linear-Schwingförderer nach einem der Ansprüche 1-19, dadurch
gekennzeichnet, dass die Schwingfedern (15, 18) an diagonal einander
gegenüberliegenden Federträgern (11, 12) befestigt sind, welche
ihrerseits mit der Grundplatte (1) verbunden sind.
21. Linear-Schwingförderer nach einem der Ansprüche 1-20, dadurch
gekennzeichnet, dass die jeweils diagonal gegenüberliegenden
Befestigungspunkte der Schwingfedern (15, 18) am Schwingtisch (4) nicht
symmetrisch zur Längsmittenachse (45) ausgebildet sind.
22. Linear-Schwingförderer nach einem der Ansprüche 1-21, dadurch
gekennzeichnet, dass die Anordnung mit Schwingtisch (4), Antrieb (5)
und Grundplatte (1) auch in einer, entlang der Längsachse (45) um 90°
gedrehten Lage funktioniert.
23. Linear-Schwingförderer nach einem der Ansprüche 1-22, dadurch
gekennzeichnet, dass ein elektromagnetischer Erreger als
Schwingungserzeuger (5) verwendet wird.
24. Linear-Schwingförderer nach einem der Ansprüche 1-23, dadurch
gekennzeichnet, dass ein mechanischer Erregerantrieb als
Schwingungserzeuger (5) verwendet wird.
25. Linear-Schwingförderer nach einem der Ansprüche 1-24, dadurch
gekennzeichnet, dass ein pneumatischer Erregerantrieb als
Schwingungserzeuger (5) verwendet wird.
26. Linear-Schwingförderer nach einem der Ansprüche 1-25, dadurch
gekennzeichnet, dass ein piezoelektrischer Erregerantrieb als
Schwingungserzeuger (5) verwendet wird.
27. Linear-Schwingförderer nach einem der Ansprüche 1-26, dadurch
gekennzeichnet, dass diese Piezoelemente unmittelbar auf der oder an
der Schwingfeder (15, 18) selbst angeordnet sind.
28. Linear-Schwingförderer nach einem der Ansprüche 1-27, dadurch
gekennzeichnet, dass die Grundplatte (1) elastomeren Gummifüße (2)
aufweist, welche zur Unterlage des Schwingförderers hin angeordnet sind,
und die Schwingungsübertragung des Systems auf diese Unterlage
zumindest reduzieren.
29. Linear-Schwingförderer nach einem der Ansprüche 1-28 dadurch
gekennzeichnet, dass der Schwingtisch (4) bzw. die Schwingrinne (28)
mit seinen/ihren Enden über das Erregersystem um einen Betrag von bis
zu 50% vom Abstand der Auflagepunkte hinaus übersteht.
30. Linear-Schwingförderer nach einem der Ansprüche 1-29, dadurch
gekennzeichnet, dass der Überstand des Schwingtisches (4) bzw. der
Schwingrinne (28) über den Schwingungserzeuger (5), in Förderrichtung
gesehen ungleichmäßig ist, d. h. das hintere Ende kann über den
Schwingungserzeuger (5) in einem anderen Abstand vom
Schwingungserzeuger (5) überstehen, als vergleichsweise das vordere
Ende.
31. Linear-Schwingförderer nach einem der Ansprüche 1-30, dadurch
gekennzeichnet, dass ein Seitenblech (20) die gesamte Anordnung des
Linearschwingförderers ummantelt.
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