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Frei schwingbar gelagerte Fördervorrichtung Die Erfindung betrifft
eine frei schwingbar gelagerte Fördervorrichtung für den wahlweisen Transport, insbesondere
von Schüttgut, in zwei einander entgegengesetzten Richtungen, die überkritisch durch
Unwuchtmassen erregt wird, welche zur Bildung einer gerichteten Schwingung einzeln
oder paarweise auf mindestens zwei zueinander parallelen und miteinander gekoppehen
Wellen angeordnet sind, die gleichzeitig die Rotationsachsen der Unwuchtmassen bilden
und die hinsichtlich ihrer Drehrichtungen umkehrbar angetrieben werden können, wobei
die Unwuchtmassen mit unterschiedlicher Phasenlage synchron umlaufen.
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Bekannte Vorrichtungen dieser Art können das aufgegebene Schüttgut
stets nur in ein und derselben Richtung fördern. Oftmals ist aber eine zeitweilige
Förderrichtungsumkehr notwendig. Man hat in colchen Fällen ein zweites Schwingsystem
für den Transport in der entgegengesetzten Richtung aufgestellt. Der Aufwand hierfür
ist um so belastender. wenn immer nur eines der Systeme in Betrieb gehalten wird.
Manchmal fehlt aber auch der Platz für ein zweites Schwingsystem.
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Die Erfindung ermöglicht eine bequeme Richtungsumkehr auf der Fördervorrichtung
dadurch, daß min destens eine Unwuchtmasse um ihre Rotationsachse derart verschwenkbar
angeordnet ist, daß die resultierende Erregungskraftrichtung sämtlicher rotierender
Unwuchtmassen sowohl mit der einen als auch mit der entgegengesetzten Förderrichtung
einen spitzen Winkel bilden kann.
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Bei einem bekannten Rotationsrüttler mit einer auf einer Antriebswelle
festen und einer um die Welle zwischen Mitnehmern drehbaren Unwuchtmasse ist zwar
die bewegliche Masse in dem durch die Mitnehmer bestimmten Bereich frei um die Welle
drehbar angeordnet. Jedoch handelt es sich dort nicht um eine Fördervorrichtung
zum Materialtransport, deren Förderrichtung geändert werden soll, sondern um einen
Rotatiorisrüttler, dessen Rüttelamplitude verändert werden soll, und zwar durch
Verschwenken einer von zwei auf einer Welle direkt nebeneinandersitzenden Unwuchtmassen,
wodurch die Größe der durch beide Massen zusammen hervorgerufenen Unwucht verändert
wird.
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Bei bekannten Geräten zur Materialprüfung bzw. zu schwingungstechnischen
Untersuchungen werden Unwuchten einschließlich Rotationsachsen als Ganzes verschwenkt,
um die Schwingungsrichtung des ganzen Gebildes ändern zu können, oder es werden
zur Erzielung elliptischer Schwingungen größere und kleinere Unwuchten in verschiedenen
Geschwindigkeiten umlaufen gelassen. Eine Verschwenkbarkeit wenigstens einer der
Unwuchten um ihre Rotations-
achse ist jedoch bei derartigen Geräten noch nicht vorgeschlagen
worden.
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Weiterhin wurde bereits ein Schwingsieb mit einer Förderkomponente
beschrieben, welches Richterreger aufweist, die als Ganzes einschlließlich Achsen
und Verbindungsgetriebe verschwenkt werden können, wodurch das Verhältnis der Siebkomponente
zur Förderkomponente geändert wird. Andere bekannte Schwingsiebe weisen Erreger
für geradlinige oder elliptische Schwinger auf. Jedoch besitzen alle diese Einrichtungen
nicht wie die Erfindung die Moglichkeit zur bequemen Umkehr der Förderrichtung eines
Schwingförderers.
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Man wird die Verschwenkung bei horizontaler Förderung meistens so
einrichten, daß der Winkel in beiden Fällen dieselbe Größe behält; ist die Förderrichtung
zur Horizontalen geneigt, so empfiehlt es sich unter Umständen, die Winkel verschieden
groß zu halten. Die erregenden Unwuchten können einzeln oder zu mehreren, vorzugsweise
in Paaren, auf parallelen Wellen angeordnet sein. Um an allen Stellen des erfindungsgemäßen
Schwingsystems gleiche Schwingbewegungen zu erhalten, werden die Erreger räumlich
so darauf angebracht, daß ihre resultierende Erregungskraft jederzeit wenigstens
angenähert durch den Schwerpunkt des Systems bzw. bei größeren Schwingsystemen für
hohe Belastung durch den Gesamtschwerpunkt für das mechanische System und einen
Teil der durchschnittlichen Gutbelastung verläuft. Hat das Schwingsystem mehrere,
auf untereinander parallelen Wellen angeordnete schwingungserregende
Unwuchtmassen,
dann genügt es, wenn man zur Umkehr der Förderrichtung die Massen jeder zweiten
Welle verschwenkt.
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Die Abb. t bis 3 veranschaulichen schematisch ein Beispiel dafür,
wie die Förderrichtung eines durch Unwucht überkritisch erregten Schwingsystems
durch erfindungsgemäße Einrichtungen umgekehrt werden kann.
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Abb. 1 zeigt den Förderer in Ansicht mit Einstellung zur Förderung
von links nach rechts (Pfeil), Abb. 2 die Einstellung zur Förderung von rechts nach
links (Pfeil) und Abh. 3 eine Draufsicht der Abb. 2.
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Zur Erregung des Förderers 1 dienen die auf drei parallelen Wellen
8a, 8b und 8e fest angeordneten Unwuchten 3a, 3b und 3C bzw. 4a, 4b und 4g. Jede
Unwucht kann in einem Schutzgehäuse untergebracht sein. Der Förderer 1 ist durch
verhältnismäßig weiche Federn 5 auf dem Fundament abgestützt. Er besitzt außerdem
die Masse 16, von deren Anordnung die Lage des Schlwerpunktes des Förderers abhängig
ist.
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Der Antrieb der Unwuchten erfolgt beispielsweise durch einen Elektromotor
10 über das Getriebe 15, welches die mittlere Welle 89 im Rechtsdrehsinn, vom Getriebe
aus gesehen, und die beiden äußeren Wellen 8a und 8c im Linksdrehsinn mit gleichen
Winkelgeschwindigkei ten antreibt. Die Ausführung mit drei Erregern hat den Vorteil,
daß man die drei Unwuchten so anordnen und ihrer Größe nach so ahstimmen kann, daß
jederzeit die Summe der auf den Förderer wirkenden Drehmomente gleich Null ist.
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Im vorhegenden Beispiel ist das dann der Fall, wem die beiden äußeren
Unwuchtmassenpaare 3a, 4a und 3C, 4C je halb so groß sind wie das Unwuchtmassenpaar
3b, 4b auf der mittleren Welle. Die Förderrichtung wird hier durch Winkeleinstellung
des mittleren Unwuchtpaares 31), 41) dadurch bestimmt, daß die Tragwelle 89 über
eine Kupplung 14 ,entsprechend verschwenkt wird, wobei der Drehsinn aller drei Tragwellen
erhalten bleibt. In Abb. 1 und 2 sind Stellungen der drei Unwuchten festgehalten
worden, in denen die Verbindungslinien zwischen dem Schwerpunkt jeder Unwucht mit
ihrem Rotationsmittelpunkt parallel zueinander verlaufen. Diese Verbindungslinien
haben die Richtung der Resultierenden der Erregungskräfte. Statt der Unwuchten auf
der mittleren Welle können auch die Unwuchten auf den beiden äußeren Wellen 8a und
8C verschwenkt werden.
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Bei einer Anordnung von mehr als drei parallelen Wellen mit Unwuchtschwingungserregern
kann entweder eine Verschwenkung der Unwuchten auf den geradzahligen oder der Unwuchten
auf den ungerad.-zaihligen Wellen vorgesehen werden, um die Förderrichtung umzukehren.
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Bei Schwingsystemen, die durch.libchtkraft erzeugte, schraubenlinige
oder ähnliche Schwingungen um ihre Längsachse ausführen, wird erfindungsgemäß wenigstens
eine Unwuchtmasse je Richterreger um einen solchen Winkel auf ihrer Rotationsachse
verschwenkbar angeordnet, daß wahlweise aus einer rechts läufigen 5 ohraubenlinienförderung
eine linksläufige oder umgekehrt herbeigeführt werden kann.
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Abb. 4 und 5 zeigen schematisch ein Ausführungsbeispiel für ein solches
Schwingsystem.
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Ein Wendelförderer 17, der an Zug federn 5 aufgehängt ist, oder auf
Druckfedern abgestützt oder auch von Zug- und Druckfedern schwingfähig gehalten
werden könnte, trägt an seinem oberen Ende ein Gehäuse 13 mit vier rotierenden Unwuchten
3d, 3e, 3f, 3g. Die beiden vorderen Unwuchten 3d und 3e
bilden bei Umlauf einen Richterreger,
der in den durch Abb. 4 wiedergegebenen Unwuchtstellungen eine nach rechts gerichtete
Förderbewegung, die beiden hinteren Unwuchten 3f und 3g einen Richterreger, der
eine nach links gerichtete Förderbewegung hervorruft. Die vier zusammen umlaufenden
Unwuchten stellen einen Drehmomenterreger dar, der das Gut auf der Wendel in einer
rechtsläufigen Schraubenlinienbewegung fördert. Im Beispiel nach Abb. 4 erfolgt
also Materialtransport nach oben (Pfeile). Zur Verdeuflichung sind die beiden hinteren
Unwuchten 3f und 3g in einer solchen Lage gegenüber den beiden vorderen Unwuchten
3d und 3e gezeichnet, daß sowohl bei ersteren als auch bei letzteren die Stellung
festgehalten ist, in der die Fliehkraftrichtungen der Unwuchtschwerpunkte zueinander
parallel verlaufen.
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Dasselbe gilt für Abb. 5, wo die Unwuchten in die entgegengesetzte
Stellung geschwenkt sind und das Fördergut in eine linksläufige Schraubenlinienbewegung
(Pfeile) versetzt wird. Die Verschwenkung von nur zwei diagonal gegenüberliegenden
Unwuchtmassen, beispielsweise 3g und 3e oder 3d und 3f, würde genügen, um die Bewegungsumkehr
zu erzwingen.
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Als letztes Beispiel zeilgen Abb: 6 und 7 einen Wuchtförderer mit
Erregung durch zwei übereinander angeordnete Unwuchten, von denen eine verstellbar
ist. Bei solcher Anordnung lassen sich allerdings die von den Unwuchten erzeugten,
resultierenden Drehmomente nicht auf Null abgleichen. Daß dadurch die Schwingbewegungen
nicht an allen Stellen des Förderers genau gleich sind, kann jedoch bei vielen Anwendungsfällen
ohne Schaden in Kauf genommen werden. Die Umkehr der Förderrichtung erfolgt auch
hier durch Verschwenken der verstellbaren Unwucht.
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In der in Abb. 6 gezeichneten Stellung bildet die resultierende Erregungskraftrichtung
der beiden rotierenden Unwuchtmassen den Winkel a mit der Förderrichtung (Pfeil),
nach Verschwenkung, wie Abb. 7 zeigt, den Winkel a'.
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Das Verschwenken der Unwuchten kann auf jede geeignete Weise erfolgen.
Die Unwuchten können auf ihren Trägerwellen in den Einstellagen für Vorwärts-oder
Rückwärts förderung von Schüttgut mechanisch befestigt, beispielsweise verkeilt,
verstiftet oder verschraubt werden. Einfacher ist es oft, besonders wenn zwei oder
mehr Unwuchten von einer sich drehenden Tragwelle angetrieben werden, eine Vers
tel lkupplung oder ein Verstellgetriebe zwischen Antriebswelle und Unwuchtträgerwelie
einzuschalten. Die Abb. 8 und 9 zeigen schematisch ein Beispilel für diese Anordnung
in Ansicht und Schnitt. Die Verstellkupplung 14 besteht aus einer mit der vom Antrieb
kommenden Welle 9 fest verbundenen Kupplungsscheibe 18 und einer mit der die Unwuchten
antreibenden Gelenkwelle 8 verbundenen Kupplungsscheibe 17. Die eine Scheibe, z.
B. 18, hat einen Kreisbogenschlitz 19 von einer dem benötigten Verschwenkwinkel
entsprechenden Länge, durch den ein mit der anderen Scheibe 17 verbundener Gewindebolzen
20 ragt, so daß durch Anziehen der Schraube 21 jede beliebige Winkelstellung der
beiden Kupplungsscheiben 17, 18 bzw. Wellen 8, 9 zueinander und damit der erregenden
Unwuchten innerhalb des Verschwenkwinkelbereiches fixiert werden kann. Durch Einbau
anderer, mechanisch oder elektrisch betätigter Einrichtungen, beispielsweise eines
Differentialgetriebes zwischen die Unwuchtträgerwellen, läßt sich der Erfindungsgedanke
ebenfalls verwirklichen.
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Eine besonders einfache Lösung der Umstellung veranschaulichen die
Abb. 10 und 11 als Längsschnitt
und Querschnitt durch einen Schwingungserreger.
Die an zwei Stellen 6 und 7 gelagerte Welle 22 trägt zwei mit ihr fest verkeilte
Scheiben 2 und 2', auf deren Naben je eine Unwucht 3 bzw. 4 innerhalb eines durch
zwei Anschläge 11 und 12 in den Scheibenfelgen begrenzten, durch den erforderlichen
Verschwenkungswinkel gegebenen Bereiches lose drehbar gelagert ist.
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Die Unwuchten schwenken von selbst um, wenn die Drehlrichtung der
Trägerwelle 22 geändert wird. Die den Verschwenkwinkel begrenienden Anschläge 11,
12 können verstellbar ausgeführt werden, damit eine Anderung des Winkels, den die
Resultierende der Erregungskräfte mit der Horizontalen bildet, möglich ist.