DE102009043354A1 - shaking - Google Patents
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Abstract
Eine auf einem Untergrund ruhenden Schüttelvorrichtung mit einem dazu ortsfesten Rahmen, mit einem Drehantrieb, mit einem eine von diesem bewirkte kreisende Schüttelbewegung mit einer Winkelgeschwindigkeit ausführenden Tablar, das an dem Rahmen gelagert ist, mit zumindest einem auf der zu der waagrechten Ebene parallelen Oberseite des Tablars vorgesehenen Behältnis, in dessen um eine bezüglich der waagrechten Ebene rechwinklig verlaufenden, bezüglich des Rahmens ortsfesten ersten Achse sowie in einer zu der waagrechten Ebene parallelen ersten Ebene rotierenden gemeinsamen Schwerpunkt eine erste Fliehkraft entsteht, die von einer Ausgleichsmasse kompensiert wird, kennzeichnet sich dadurch aus, dass die Ausgleichsmasse von zumindest einer der Oberseite zugewandten und zumindest einer der Oberseite abgewandten Unterseite des Tablars angeordneten Ausgleichs-(Teil)massen gebildet ist, dass jede der Oberseite des Tablars zugewandte obere Ausgleichs-(Teil)masse um eine an dem Rahmen gelagerten, bezüglich des Rahmens ortsfesten sowie zu der ersten Achse parallelen, zumindest einen oberen Achse mit derselben Winkelgeschwindigkeit in gleicher Drehrichtung sowie in Phase dazu unter Erzeugung zumindest einer oberen Fliehkraft umläuft, dass jede der Oberseite des Tablars ab- und der Unterseite zugewandte untere Ausgleichs-(Teil)masse um eine an dem Rahmen gelagerten, bezüglich des Rahmens ortsfesten sowie zu der ersten Achse parallelen, zumindest einen unteren Achse mit der ...A shaking device resting on a base with a stationary frame for this purpose, with a rotary drive, with a tray which effects a circular shaking movement at an angular velocity and which is mounted on the frame, with at least one top of the tray parallel to the horizontal plane The container provided, in which a first centrifugal force arises around a first axis which is at right angles to the horizontal plane and which is stationary with respect to the frame and rotates in a common center of gravity rotating in a first plane parallel to the horizontal plane and which is compensated by a compensating mass, is characterized in that that the balancing mass is formed by at least one balancing (part) mass facing the top and at least one bottom facing away from the top of the shelf, that each balancing (part) mass facing the top of the shelf is about a gel on the frame Agitated, with respect to the frame and parallel to the first axis, at least one upper axis with the same angular velocity in the same direction of rotation and in phase to it with the generation of at least one upper centrifugal force that each lower compensation side facing away from the top of the tray and the bottom facing (Part) dimensions around an at least one lower axis with the ...
Description
Die Erfindung betrifft eine gattungsgemässe Schüttelvorrichtung nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs, nämlich eine auf einem Untergrund ruhende Schüttelvorrichtung mit einem dazu orts-, also maschinenfesten Rahmen, mit einem Drehantrieb, mit einem – im Betrieb in einer vorzugsweise waagrechten Ebene – eine von diesem bewirkte kreisende Schüttelbewegung mit einer Winkelgeschwindigkeit (ω) ausführenden Tablar, das an dem Rahmen gelagert ist, mit zumindest einem auf der Oberseite des Tablars vorgesehenen, ein zu schüttelndes Medium aufweisenden Behältniss, in dessen gemeinsamem, um eine bezüglich der waagrechten Ebene rechtwinklig verlaufenden, bezüglich des Rahmens ortsfesten ersten Achse sowie in einer zu der waagrechten Ebene parallen ersten Ebene rotierenden Schwerpunkt eine erste Fliehkraft entsteht, die von einer Ausgleichsmasse kompensiert wird.The invention relates to a generic shaking device according to the preamble of the main claim, namely a resting on a substrate shaker with a stationary, so machine-fixed frame, with a rotary drive, with a - in operation in a preferably horizontal plane - one of this caused circular orbital motion with an angular velocity (ω) performing tray, which is mounted on the frame, with at least one provided on the top of the tray, a medium to be shaken container, in its common, at a right angle relative to the horizontal plane, stationary with respect to the frame first axis and in a plane parallel to the horizontal plane first plane center of gravity, a first centrifugal force arises, which is compensated by a balancing mass.
Eine solche Schüttelvorrichtung ist bekannt (
Diese bekannte Schüttelvorrichtung hat sich bewährt. Allerdings kann sie nur mit mehreren Tablaren in gerader Anzahl gleichzeitig betrieben werden, denn in dem Raum dazwischen muss die einzige Ausgleichsmasse vorgesehen werden, womit sie nicht universell einsetzbar ist.This known shaking device has proven itself. However, it can only be operated with several trays in even number at the same time, because in the space in between the only balancing mass must be provided, so it is not universally applicable.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemässe Schüttelvorrichtung nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs universeller einsetzbar auszugestalten.The invention is therefore based on the object to design a generic shaking device according to the preamble of the main claim universally applicable.
Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemässen Schüttelvorrichtung nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs erfindungsgemäss durch dessen kennzeichnende Merkmale also dadurch gelöst, dass die Ausgleichsmasse von zumindest zwei beiderseits der Oberseite, also dieser und der Unterseite des Tablars angeordneten Ausgleichs-(Teil)massen gebildet ist, dass jede der Oberseite des Tablars zugewandte obere Ausgleichsmasse um eine an dem Rahmen gelagerten, bezüglich des Untergrundes ortsfesten sowie zu der ersten Achse parallelen, zumindest einen oberen Achse mit der Winkelgeschwindigkeit (ω) sowie in Phase dazu unter Erzeugung zumindest einer oberen Fliehkraft umläuft, dass jede der Oberseite des Tablars abgewandte untere Ausgleichsmasse um eine an dem Rahmen gelagerten, bezüglich des Untergrundes ortsfesten sowie zu der ersten Achse parallelen, zumindest einen unteren Achse mit der Winkelgeschwindigkeit (ω) sowie in Phase dazu unter Erzeugung zumindest einer unteren Fliehkraft umläuft, dass die aus der zumindest einen oberen sowie zumindest einen unteren Fliehkraft resultierenden GEsamtfliehkraft zu der Richtung der ersten Fliehkraft entgegengesetzt, dem Betrage nach gleich gross und in der ersten Ebene angeordnet ist.This object is achieved in a generic shaking device according to the preamble of the main claim according to the invention by its characterizing features in that the balancing mass of at least two on both sides of the top, so this and the bottom of the tray arranged balancing (part) mass is formed, that each the top of the tray facing upper balancing mass to a mounted on the frame, stationary with respect to the ground and parallel to the first axis, at least one upper axis at the angular velocity (ω) and in phase to generate at least one upper centrifugal force that each of Upper side of the shelf facing away from lower balancing mass to a mounted on the frame, stationary with respect to the ground and parallel to the first axis, at least one lower axis at the angular velocity (ω) and in phase, thereby generating at least one lower centrifugal force, in that the total centrifugal force resulting from the at least one upper and at least one lower centrifugal force is opposite to the direction of the first centrifugal force, equal in magnitude and arranged in the first plane.
Bei der erfindungsgemässen Lehre werden also sämtliche Ausgeichs(Teil-)massen so angeordnet und ausgelegt, dass sich alle Kräfte und Momente im Betrieb aufheben. Das geschieht dadurch, dass oberhalb der ersten Ebene die oberen Ausgleichs(Teil-)massen angeordnet sind, dass zwischen diesen und der Oberseite des Tablars ausreichend Raum zur Aufnahe der Behältnisse vorhanden ist. Je höher die zumindest eine obere Ausgleichs(Teil-)massen angeordnet ist, desto geringer kann bei unveränderter unterer Ausgleichs(Teil-)masse die Grösse ihrer Masse bemessen werden. Hingegegen muss die zumindest eine untere Ausgleichs(Teil-)masse bei zunehmender Nähe zu der Unterseite des Tablars grösser bemessen werden.In the teaching according to the invention, therefore, all the subsurface (partial) masses are arranged and designed in such a way that all forces and moments cancel each other out during operation. This happens because above the first level, the upper compensation (partial) masses are arranged, that between these and the top of the tray sufficient space for Aufnahe the containers is present. The higher the at least one upper compensation (partial) mass is arranged, the lower can be sized with unchanged lower compensation (partial) mass, the size of their mass. By contrast, the at least one lower equalizing (partial) mass must be dimensioned larger as it becomes closer to the underside of the tray.
Jedenfalls müssen alle Winkelgeschwindigkeiten gleich gross und jeder Phasenversatz zu dem gemeinsamen Schwerpunkt nach der erfindungsgemässen Regel bemessen sein, um eine von jeglicher Unwucht freie Schüttelvorrichtung zu erhalten, die klein baut. Es ist allerdings auch der Einsatz von mehreren Tablaren möglich, die dann zusammen den gemeinsamen Schwerpunkt mit der ersten Fliehkraft bilden. Ebenso sind prinzipiell drei – nicht in Phase zueinander umlaufende – obere als auch drei – nicht in Phase zueinander umlaufende – untere Ausgleichs(Teil-)massen möglich, wenn nur sichergestellt ist, dass bei deren jeweils bewirkter Resultierenden der Phasenversatz zu dem gemeinsamen Schwerpunkt nach der erfindungsgemässen Regel bemessen ist.In any case, all angular velocities must be the same size and each phase offset to the common center of gravity according to the inventive rule be sized to obtain a free of any imbalance shaker, which builds small. However, it is also possible to use several trays, which then together form the common center of gravity with the first centrifugal force. Likewise, in principle, three upper and three non-circulating upper and lower phases (not in phase with each other) are possible if it is only ensured that the phase offset to the common center of gravity of the respective resultant resultant is is measured according to the rule according to the invention.
Bei einer einfachen erfindungsgemässen Schüttelvorrichtung liegen bei weniger als vier, um drei Achsen rotierenden Ausgleichs(Teil-)massen die erste Achse sowie die zumindest eine obere und die zumindest eine untere Achse in derselben vertikalen Ebene.In a simple shaking device according to the invention, the first axis and the at least one upper and the at least one lower axis lie in the same vertical plane with less than four compensation (partial) masses rotating about three axes.
Zweckmässigerweise rotieren bei weniger als fünf, um maximal vier Achsen sich drehenden Ausgleichs(Teil-)massen die oberen Ausgleichs-(Teil)massen bezüglich deren oberen Achsen in Phase zueinander und um einen gestreckten Winkel phasenversetzt zu dem gemeinsamen Schwerpunkt und/oder die unteren Ausgleichs-(Teil)massen bezüglich deren unteren Achsen in Phase zueinander und um einen gestreckten Winkel phasenversetzt zu dem gemeinsamen Schwerpunkt.Conveniently rotate at less than five, by a maximum of four axes of rotating compensation (sub) mass, the upper balance (part) masses with respect to their upper axes in phase with each other and by an extended angle out of phase to the common center of gravity and / or the lower compensation - (Part) mass with respect to their lower axes in phase with each other and at an extended angle out of phase to the common center of gravity.
Besonders schmal baut die Schüttelvorrichtung nach Lehre der Erfindung, wenn bei nur einer einzigen, bezüglich des Rahmens ortsfesten unteren Ausgleichs(Teil-)masse deren einzige untere Achse mit der ersten Achse zusammenfällt und um einen gestreckten Winkel zu dem gemeinsamen Schwerpunkt phasenverschoben rotiert.Particularly narrow builds the shaker according to the teaching of the invention, if only one, with respect to the frame fixed lower compensation (sub) mass whose only lower axis coincides with the first axis and rotates phase-shifted by a straight angle to the common center of gravity.
Weitere zweckmässige Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.Further expedient refinements and developments of the invention are characterized in the subclaims.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigt jeweils in schematischer DarstellungA preferred embodiment of the invention will be explained in more detail with reference to the drawing. In this each shows in a schematic representation
Die insgesamt mit
Die Schüttelvorrichtung
Die erste Fliehkraft wird dabei durch eine Vielzahl von Ausgleichsmassen kompensiert. Diese ist von zumindest einer der Oberseite
Dabei läuft jede der Oberseite
Beide gezeigten Ausführungsformen besitzen maximal vier Ausgleichs(Teil-)massen, die um weniger als vier, nämlich zwei (
Bei der zweiten Ausführungsform nach
Zugleich ist die untere Achse
Zur Kompensation aller Kräfte und Momente im Betrieb ist bei beiden Ausführungsformen die aus der zumindest einen oberen sowie zumindest einen unteren Fliehkraft resultierende Gesamtfliehkraft zu der Richtung der ersten Fliehkraft
Bei der zweiten Ausführungsform nach
Wenn alle Winkelgeschwindigkeiten gleich gross und jeder Phasenversatz zu dem gemeinsamen Schwerpunkt nach der erfindungsgemässen Regel bemessen sind, so erhält man eine von jeglicher Unwucht freie Schüttelvorrichtung, die zudem klein baut und handlicher ist.If all angular velocities are the same size and each phase offset to the common center of gravity according to the inventive rule, so you get a free of any unbalance shaking, which also builds small and is handy.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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