DE10100534B4

DE10100534B4 - Bahnkreisende, oszillierende, steigende Schiefe-Ebene

Info

Publication number: DE10100534B4
Application number: DE2001100534
Authority: DE
Inventors: Stefan Barth
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2001-01-05
Filing date: 2001-01-05
Publication date: 2004-05-19
Anticipated expiration: 2021-01-06
Also published as: DE10100534A1

Abstract

Fördervorrichtung, insbesondere für flüssige oder feste Massen, mit
– einer geneigten, angetriebenen, zylindrischen sowie schraubenförmig angeordneten schiefen Ebene (1) als Förderbahn,
– einer Halterung (2), durch die eine drehbar gelagerte Achse (4) mittig hindurchgeführt ist, wobei die untere Abstützung über ein Kugelkopflager (17, 18) erfolgt,
– einer am unteren Achsende vorgesehenen Abstützung der Achse (4), wobei die zylindrische Förderbahn (1) drehfest an der Achse (4) gehalten ist,
– einem am oberen Achsende angreifenden Antrieb, zur Förderung der Güter aus einer nicht rotierenden Auffangwanne (3) nach oben, dadurch gekennzeichnet,
– dass als oberes Lager der Achse (4) und Antrieb ein an der Achse (4) angreifender Antriebsarm (9, 10) vorliegt, der zentrisch über der unteren Lagerung (18) drehbar gelagert ist und der die Förderschraube (1) mit ihrer Halterung (2) in eine kreisende Bewegung versetzt,
– und dass die Auffangwanne (3) mit der Schnecke zusammen verschwenkt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Fördervorrichtung gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1.
Einsatzgebiete der Fördervorrichtung sind:

– die Fördertechnik zwischen einzelnen Stockwerken
– in der Landwirtschaft, anstatt Pumpstationen bei Berieselungsanlagen
– für Rollstuhlfahrer die Höhenunterschiede überwinden müssen
– in tropisch angelegten Gärten als künstlichen Wasserfall mit Schaufelrad bis hin zu

Aus der DE 298 11 129 U1 ist eine gattungsbildende Fördereinrichtung, insbesondere für Spielzeug, bekannt, bei der ein schraubenförmig gewendelter, rohrförmiger Transportkanal vorgesehen ist, der um die schräg zur Vertikalen verlaufende Achse einer zentralen Welle drehbar gelagert ist. Wird an der schrägen Welle gedreht, dreht sich auch das Transportrohr mit und schöpft mit seinem unteren offenen, in einen Materialbehälter reichenden Ende z.B. Wasser, das beim Drehen des Rohres aufwärts und am oberen Ende herausgedrückt wird. Diese Vorrichtung arbeitet somit im wesentlichen wie eine Transportschnecke, ist nur für den Transport von Wasser, lockerem Sand und Schuttgütern, nicht aber von größeren Gegenständen, wie z. B. diversen Werkstücken, geeignet und benötigt zudem für das Hochdrücken der Teile relativ viel Energie.

Auch sind u.a. aus der DE 195 20 992 C2 , DE 42 02 967 A1 , DE 42 11 659 A1 , DE 43 02 849 A1 , DE 37 16 434 C1 , DE 42 11 606 C1 und EP 0 389 789 A2 Fördervorrichtungen bekannt, die insbesondere zum Entfernen von Abscheidegut aus Flüssigkeiten dienen. Diese Schneckenfördereinrichtungen besitzen allesamt ein unbewegliches, höchstens in seiner Winkelstellung zur Horizontalen einstellbares Gehäuse, in dem eine rotierende Förderschnecke angeordnet ist, durch die das Fördergut aufwärts gedrückt wird. Auch bei diesen Vorrichtungen wird relativ viel Energie benötigt und zudem können sie nicht zum Fördern unterschiedlicher Massen verwendet werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Fördervorrichtung oben genannter Gattung anzugeben, durch die unterschiedliche Massen mit der geringstmöglichen Energie förderbar sind.

Diese Aufgabe wird durch eine Fördervorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Die lösungsgemäße Vorrichtung beinhaltet Vorteile zur Energieeinsparung. Einmal in Gang gesetzt, folgen die Massen der schiefen Ebene durch Rutsch-, Fließ- oder Rolleffekt und erzeugen dabei einen Schubeffekt.

Anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels wird die Erfindung näher erläutert. Es zeigen:
1: Seitenansicht des Gerätes;
2: Darstellung des Haltemechanismus (Ansicht II aus 1); 3: Darstellung des Kugelkopflagers (Schnitt III-III aus 1);
4: Darstellung des Antriebsarms über Zylinder (Schnitt IV-IV aus 1).
Es wird das ganze Gerät dargestellt mit der Ansicht I und zwei Schnitte II-II und III-III. Die Schiefe-Ebene 1 ist in diesem Fall eine Röhre, die von unten beginnend auf den Zylinder 2 nach oben steigend links- oder rechtsdrehend (gezeichnet linksdrehend) aufgewickelt ist. Mitten durch den Zylinder führt die Achse 4, die in den Deckeln auf Kugellagern 5, 7 gelagert ist.
Gestützt wird der Zylinder durch die Stützplatte 6 auf dem Kugelkopf 18, der eine Einheit mit der Zentripetalplatte 17 und Aufnahmeplatte 19 bildet. Der Kugelkopf ist in seiner Höhe durch die Stellschraube 20 verstellbar, gibt der schiefen Ebene die gewünschte Inklination und dient als Lager für die Zentripetalplatte 17, die ihrerseits mit dem Außenrand auf die Aufnahmeplatte 19 drückt und stellt das Gleichgewicht zwischen Inklination und dem in der schiefen Ebene befindlichen Gewichtes her. Diese Einheit: Kugelkopf 18, Zentripetalplatte 17 und Aufnahmeplatte 19 ist für die Oszillation im Kreis verantwortlich und bestimmt die Bahn, auf der sich der Zylinder 2 mit der schiefen Ebene 1 bewegen muss.
Um eine kontrollierte Aufnahme der Massen im unteren Bereich und Ausgabe der Massen im oberen Bereich zu erreichen, darf sich der Zylinder 2 mit der schiefen Ebene 1 nicht um die eigene Achse 4 drehen. Dies wird mit einem Haltemechanismus erreicht, der aus einem Haltebügel 23, Scheibe 24, Führungsplatte 25, zwei Rechteckrohre 26 und Kugellager 27 besteht. Der Haltebügel 23 ist mit der Auffangwanne 3 fest verschraubt. Die Scheibe 24 mit der Führungsplatte 25 ist auf dem Haltebügel beweglich. Zwischen den zwei Rohren 26, die auch beweglich am Rahmen 22 mittels Kugellager 27 befestigt sind, macht die Führungsplatte 25 eine Auf- und Abwärtsbewegung. Diese wird durch die im Kreis auf ihrer Bahn oszillierenden schiefen Ebene hervorgerufen.
Der Antrieb 16, 14, 30 der bahnkreisenden, oszillierenden schiefen Ebene sitzt in der Mitte des Rahmens 22, genau über dem Zentrum des Kugelkopflagers 17, 18 und 19. Ein kleines und ein großes Zahnrad 16, 14 übertragen eine Rechtdrehung (oder Linksdrehung je nach Aufwicklungsrichtung) von oben gesehen über den Antriebsarm. Der Antriebsarm besteht aus zwei Teilen 9, 10 die ineinander verschiebbar und durch eine Gewindestange 11 verstellbar ist. Mit zwei Gelenken 8, 13 wird der Antriebsarm 9,10 am Kugellager 15 und an der Achse 4 beweglich montiert.
Die bahnkreisende, oszillierende, steigende Schiefe-Ebene gemäß 1 kann als Rohr, Schiene oder Fahrbahn ausgebildet sein, ist auf einem Zylinder 2 kreisförmig montiert, hat eine ihrer Größe nach entsprechende Steigung und kann flüssige Massen, feste Massen oder Massen mit eigenem Antrieb befördern, z.B. als Förderschnecke für stark verschmutztes Wasser (z.B. Abwasser in Kläranlagen).
Das Kugelkopflager gemäß 3 besteht aus Zentripetalplatte 17, Kugelkopf 18, Aufnahmeplatte 19 und Stellschraube 20, und für die gewünschte Neigung beliebig verstellbar. Das Lager nimmt die nach dem Mittelpunkt hin wirkende Schwerkraft auf. Die Größe im Durchmesser des Kugelkopflagers wird nach Höhe und Neigung der Schiefen Ebene festgelegt, damit ein optimaler Ausgleich des Gleichgewichtes stattfindet, zwischen dem Neigungswinkel und den Massen, die sich auf der Schiefen Ebene 1 befinden. Die Auffangwanne 3 kann als Schwimmkörper ausgebaut sein, um das Kugelkopflager zu ersetzen oder die Achse 4 durchdringt den Kugelkopf 18 und in deren Verlängerung wird ein Ausgleichsgewicht angebracht.
Der Haltemechanismus gemäß 2 verhindert, dass sich der Zylinder 2 mit der Schiefen-Ebene 1 um die eigene Achse dreht und besteht aus den Teilen 23, 24, 25, 26 und 27, die alle beweglich gelagert sind, um nicht zu blockieren, wenn sich die Schiefe-Ebene 1 mit Zylinder 2 kreisend, oszillierend auf der vorgegebenen Bahn bewegt.
Der Antriebsarm gemäß 4 besteht aus den Teilen 8, 9, 10, 11 und 13 und lässt sich durch die Gewindestange 11 auf eine entsprechende Länge einstellen. Gekoppelt mit dem Zahnrad 14 sorgt er für den Antrieb, nimmt Fliehkräfte auf und hält den Zylinder 2 mit der schiefen Ebene auf ihrer vorgegebenen Umlaufbahn.
Die Achse 4 und der Zylinder 2 können fest miteinander verbunden sein. Eine kontrollierte Eingabe der Massen unten und Ausgabe der Massen oben wird durch Ineinandergreifen der Zentripetalplatte 17 und Aufnahmeplatte 19 geregelt. Auch können mehrere Geräte übereinander versetzt von einem Stockwerk zum anderen herkömmliche Elevatoren oder Aufzüge ersetzen. Zudem kann die Fördereinrichtung für Windkraft, Wasserkraft, Sport und Spiel konzipiert sein. Es ist ein künstlerischer oder nostalgischer Aufbau der Fördervorrichtung möglich .

1: Schiefe-Ebene (Schraube)
2: Blechzylinder
3: Auffangwanne
4: Achse
5: Kugellager
6: Stützplatte
7: Kugellager
8: Gelenk
9: Antriebsarm 1
10: Antriebsarm 2
11: Gewindestange
12: Schraube
13: Gelenk
14: Zahnrad
15: Kugellager
16: Zahnrad
17: Zentripetalplatte
18: Kugelkopf
19: Aufnahmeplatte
20: Stellschraube
21: Distanzklötze
22: Rahmen
23: Haltebügel
24: Scheibe
25: Führungsplatte
26: Führung aus zwei Rechteckrohre
27: Kugellager
28: Drehrichtung
29: Neigungswinkel
30: Motor

Claims

Fördervorrichtung, insbesondere für flüssige oder feste Massen, mit – einer geneigten, angetriebenen, zylindrischen sowie schraubenförmig angeordneten schiefen Ebene (1) als Förderbahn, – einer Halterung (2), durch die eine drehbar gelagerte Achse (4) mittig hindurchgeführt ist, wobei die untere Abstützung über ein Kugelkopflager (17, 18) erfolgt, – einer am unteren Achsende vorgesehenen Abstützung der Achse (4), wobei die zylindrische Förderbahn (1) drehfest an der Achse (4) gehalten ist, – einem am oberen Achsende angreifenden Antrieb, zur Förderung der Güter aus einer nicht rotierenden Auffangwanne (3) nach oben, dadurch gekennzeichnet, – dass als oberes Lager der Achse (4) und Antrieb ein an der Achse (4) angreifender Antriebsarm (9, 10) vorliegt, der zentrisch über der unteren Lagerung (18) drehbar gelagert ist und der die Förderschraube (1) mit ihrer Halterung (2) in eine kreisende Bewegung versetzt, – und dass die Auffangwanne (3) mit der Schnecke zusammen verschwenkt.
Fördervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schraube (1) als Rohr, Schiene oder Fahrbahn ausgelegt ist.
Fördervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schraube (1) auf einem Zylinder (2) kreisförmig aufgewickelt ist.
Fördervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Kugelkopflager, bestehend aus einer Zentripetalplatte (17), einem Kugelkopf (18), einer Aufnahmeplatte (19) und einer Stellschraube (20), gleichzeitig eine Abstützung der Zentripetalplatte (17) auf dem Kugelkopf (18) gewährleistet und die Einstellung der Neigung der Schraube (1) ermöglicht.
Fördervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwecks Winkelverstellung der Neigung der Antriebsarm längenverstellbar ist, dabei aus zwei ineinander verschieblichen Teilen (9) besteht, die durch einen an beiden gekoppelten Gewindestange (11) zueinander verschieb-verstellbar sind.
Fördervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Auffangwanne (3) schwimmend gelagert ist.
Fördervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Drehverhinderung der Auffangwanne (3) ein Haltemechanismus (23 bis 26) eine an der Auffangwanne (3) vorgesehene Führungsplatte (25) aufweist, die örtlich zwischen zwei Rohren (26) verschieblich gehalten ist.
Fördervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mitten durch den Zylinder (2) die Achse (4) führt, die in Deckeln (5, 7) kugelgelagert ist.
Fördervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebsarm (9, 10) über ein Gelenk (13) an einem vertikal über dem Kugelkopflager (17, 18, 19) angeordnete Antrieb (14) und über ein Gelenk (8) am oberen Ende der Achse (4) gekoppelt ist.