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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Linear-Vibrationsförderer, aufweisend einen Schwinger, eine Gegenmasse und ein Grundgestell, wobei der Schwinger und die Gegenmasse relativ zueinander und dabei entgegen Federkraft beweglich und mittels zumindest eines Vibrationsantriebs zu Vibrationen antreibbar sind.
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Ein derartiger Linear-Vibrationsförderer ist im Stand der Technik aus
WO 2007/003570 A1 bekannt. Die Beweglichkeit wird dort mittels einer Federgruppe aus fünf Blattfederstapeln erreicht, die in Richtung parallel zu der Förderrichtung des Linear-Vibrationsförderers voneinander bestandet angeordnet sind, wobei die oberen Federenden an dem Schwinger und die unteren Federenden an der Gegenmasse befestigt sind. Bei dem bekannten Linear-Vibrationsförderer ist eine noch weitere Federgruppe vorhanden. Diese umfasst vier Zylinderfedern, mittels denen die Gegenmasse an von einer Grundplatte ausgehenden Vertikalträgern aufgehängt ist. Dadurch soll erreicht werden, dass möglichst wenig Schwingungen zwischen dem Schwinger und der Gegenmasse einerseits und dem Fundament andererseits übertragen werden können. Im Stand der Technik sind außerdem Linear-Vibrationsförderer bekannt, deren Gegenmasse mittels Gummifüßen auf einem Maschinengestell bzw. Fundament abgestützt ist, um die Schwingungsübertragung möglichst zu vermeiden. Dabei besteht die Schwierigkeit, dass je nach gewähltem Gummiwerkstoff entweder doch Schwingungen übertragen werden oder die Anordnung nicht ausreichend stabil ist. Bei einer weiteren, im Stand der Technik aus
EP 2 011 750 A1 bekannten Bauform eines Linear-Vibrationsförderers sind der Schwinger und die Gegenmasse jeweils unmittelbar mittels Blattfedern an dem Grundgestell einseitig aufgehängt. Hieran wird als nachteilig sowohl eine begrenzte Stabilität der Gesamt-Anordnung als auch eine Schwingungs-Übertragung zwischen Schwinger/Gegenmasse und Grundgestell bzw. Fundament empfunden.
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Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Linear-Vibrationsförderer der eingangs genannten Art vorteilhaft weiterzubilden. Insbesondere ist angestrebt, dass zufolge der Weiterbildung eine Schwingungs-Übertragung von dem Schwinger und der Gegenmasse auf das Maschinengestell bzw. Fundament (und in insbesondere umgekehrter Richtung) möglichst weitgehend, insbesondere vollständig, vermieden und dennoch gleichzeitig eine befriedigende Stabilität des Aufbaues erreicht werden kann.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß zunächst und im wesentlichen in Verbindung mit den Merkmalen gelöst, dass der Linear-Vibrationsförderer zumindest zwei voneinander, vorzugsweise in Richtung parallel zu einer Förderrichtung des Linear-Vibrationsförderers, beabstandet angeordnete Biegefeder-Anordnungen umfasst, von denen jede zumindest zwei Biegefedereinrichtungen und zumindest ein Drehlageranschlussmittel, das mit Drehlagemitteln verbunden ist oder Drehlagermittel ausbildet, aufweist, wobei das Drehlageranschlussmittel benachbart zu, vorzugsweise zwischen, zwei Enden der beiden Biegefedereinrichtungen, von denen sich je ein Ende an je einer der beiden Biegefedereinrichtungen befindet, angeordnet ist, dass die Drehlagermittel mit jeweiligen an dem Grundgestell vorgesehenen Drehlagergegenmitteln jeweils ein Drehlager bilden zur Lagerung des Drehlager-Anschlussmittels der jeweiligen Biegefeder-Anordnung an dem Grundgestell und dass von den Biegefeder-Anordnungen jeweils die eine Biegefedereinrichtung, insbesondere im Bereich Ihres oder an Ihrem von dem Drehlagermittel abgewandten Ende mittelbar oder unmittelbar, insbesondere lösbar, an dem Schwinger und jeweils die andere Biegefedereinrichtung, insbesondere im Bereich ihres oder an ihrem von dem Drehlagermittel abgewandten Ende mittelbar oder unmittelbar, insbesondere lösbar, an der Gegenmasse befestigt ist. Dies ermöglicht vorteilhaft, dass im Rahmen der Erfindung vollständig auf die eingangs als bekannt beschriebene Reihen-Anordnung von mehreren Federgruppen, bei welcher der Schwinger mittels einer ersten Federgruppe an der Gegenmasse und zusätzlich die Gegenmasse mittels einer zweiten Federgruppe an dem Fundament aufgehängt ist, verzichtet werden kann, so dass eine vergleichsweise große Steifigkeit des Gesamtsystems erzielbar ist. Der erfindungsgemäße Linear-Vibrationsförderer ermöglicht es auch, dass der Schwinger und die Gegenmasse aufeinander massenmäßig so abgestimmt werden, dass sie bei einer Schwingungsanregung mittels des Vibrationsantriebs zueinander zumindest nahezu symmetrische Schwingungen ausführen, wobei insbesondere als Idealfall eine Abstimmung vorliegt, bei der der Schwinger und die Gegenmasse zueinander völlig symmetrische Schwingungen ausführen. Vorzugsweise sind der Schwinger und die Gegenmasse gewichtsmäßig so aufeinander abgestimmt, dass sie die gleiche oder zumindest etwa gleiche Gesamtmasse besitzen, wobei lose, d. h. nicht fest angekoppelte Anbauteile unberücksichtigt bleiben; bevorzugt ist auch eine bestimmte Lage des Schwerpunkts des Schwingers und des Schwerpunkts der Gegenmasse, insbesondere in der Weise, dass sich die Längsrichtung bzw. die Richtung der Biegelinie (gemeint ist die Richtung bzw. Koordinate derjenigen Biegelinie der Biegefeder mit der größten Biegung bei Vibrationserregung) der Biegeelemente im wesentlichen oder annähernd senkrecht zu einer Verbindungslinie zwischen diesen beiden Schwerpunkten erstreckt. Wenn die Biegefeder-Anordnungen in sich in Bezug auf das Drehlager symmetrisch gestaltet sind, d. h. insbesondere wenn die Biegefedern der einen Biegefedereinrichtung gleich ausgestaltet zu den Biegefedern der anderen Biegefedereinrichtung sind, lassen sich beim Vibrationsbetrieb auch bezüglich des Drehlagers symmetrische elastische Verformungen der beiden jeweiligen Biegefeder-Anordnungen erreichen. Die Vibrationsfrequenz (anstelle von Vibrationen kann allgemein auch von Schwingungen, insbesondere mit vergleichsweise kleiner Schwingamplitude, gesprochen werden) ist bevorzugt so eingestellt, dass sie etwas niedriger als eine Resonanzfrequenz des Schwingers und der Gegenmasse bzw. des aus den schwingenden Baugruppen gebildeten Schwingungssystems ist. Auf die beschriebene Weise lässt sich an den Biegefeder-Anordnungen, deren geometrische Drehachse des Drehlagers vorzugsweise senkrecht zu der Längsrichtung bzw. zu der Richtung der o. g. Biegelinie der Biegeelemente und ebenfalls quer zu der Förderrichtung, vorzugsweise horizontal, verläuft, in bevorzugter Weise eine Schwingungs-Eigenform erreichen, bei welcher in einer zu der geometrischen Drehachse senkrechten Betrachtungsebene ein Schwingungsknoten positionsmäßig mit der geometrischen Drehachse zusammenfällt. Mit anderen Worten führt die Biegefeder-Anordnung dann im Vibrationsbetrieb in ihrem Zentrum, d. h. an ihrem Drehlagermittel, ausschließlich eine Drehschwingung, d. h. im Idealfall ohne translatorischen Bewegungsanteil, aus. Diese reine Mikro-Drehschwingung kann zufolge der genau dort vorgesehenen Drehlagerung kein Drehmoment und folglich keine Schwingungen auf das Grundgestell und somit auch nicht auf dessen Untergrund übertragen. Indem die Biegefeder-Anordnungen an ihren jeweiligen Drehlagermitteln, bei denen es sich bspw. um Gelenkzapfen, eine Gelenkachse oder um eine oder mehrere Achsbohrungen handeln kann, vorzugsweise eine reine oszillierende Drehbewegung im Vibrationsbetrieb ausführt, können über das Drehlager keine Vibrationsbewegungen und -kräfte bzw. -drehmomente auf das starre Grundgestell bzw. auf das Fundament übertragen werden. Bei einer in dem zuvor beschriebenen Sinne idealen Abstimmung der Komponenten des erfindungsgemäßen Linear-Vibrationsförderers wird eine vollständige Schwingungs-Entkopplung zwischen dem ruhenden Grundgestell bzw. Fundament einerseits und den schwingenden Komponenten (also dem Schwinger und der Gegenmasse) andererseits erreicht. Je näher in der Praxis die beschriebene Abstimmung der Komponenten an die in dem erläuterten Sinne ideale Abstimmung angenähert wird, um so wirksamer wird die Schwingungs-Übertragung unterbunden.
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Der erfindungsgemäße Linear-Vibrationsförderer kann u. a. für die gleichen Förder-Anwendungen eingesetzt werden wie der eingangs genannte, bekannte Linear-Vibrationsförderer. Insbesondere können damit kleine und kleinste Bauteile, wie bspw. elektrische Steckerteile oder dergleichen, oder bspw. auch granulat- oder pulverförmige Stoffe, in einer Förderrichtung entlang der Längserstreckung des Schwingers von einer Eingabeseite zu einer Ausgabeseite gefördert werden. In an sich bekannter Weise entsteht die Förderbewegung dadurch, dass die an der Oberseite des Schwingers auf dort montierte Aufbauten (wie bspw. Schienen oder dergleichen) aufgelegten Fördergutteile bei einer aufwärts gerichteten Vibrationsbewegung des Schwingers mit beschleunigt und bei der rückwärtigen Vibrationsbewegung abgehoben werden, wobei die Schwingungsrichtung so gewählt ist, dass die wiederholte Mikrowurfbewegung des Förderguts von der Eingabeseite zu der Ausgabeseite gerichtet ist. Die Schwingungsrichtung und -amplitude kann insbesondere durch die Ausrichtung der Biegefedern, der Antriebs- bzw. Erregungsrichtung des Vibrationsantriebes relativ zu dem Schwinger und der Gegenmasse sowie durch die Massen und Massenverteilung von Schwinger und Gegenmasse beeinflusst werden. Zufolge der im Betrieb gewählten vergleichsweise hohen Frequenz und geringen Weite der einzelnen Mikrowürfe entsteht der Eindruck einer quasi kontinuierlichen Transportbewegung. Der Schwinger und die Gegenmasse führen dabei zueinander gegenläufige und wie schon beschrieben zueinander vorzugsweise symmetrische Schwingungen aus. Begrifflich wird in der Fachsprache für den Begriff Schwinger auch die Bezeichnung Nutzmasse, für den Begriff Gegenmasse auch die Bezeichnung Grundmasse und bisweilen für den Begriff Grundgestell (oder Maschinengestell) auch die Bezeichnung Fundament verwendet. Dass keine oder nahezu keine Schwingungen bzw. Vibrationen auf das Fundament übertragen werden, kann in verschiedener Hinsicht Vorteile bieten: zum Einen kann dadurch bei erfindungsgemäßen Linear-Vibrationsförderern gänzlich darauf verzichtet werden, diese auf nachgiebigen Puffern, wie bspw. auf Gummipuffern, auf einer Masse, auf der der Linearförderer zu stehen kommt, bspw. auf einem Untergrund wie einem Hallenboden, Traggestell oder dergleichen, anzuordnen. Stattdessen kann der Linear-Vibrationsförderer bspw. sogar starr auf einem zur Verfügung stehenden festen Untergrund aufgestellt werden, also fest an die Masse, auf der er zu stehen kommt, angekoppelt werden, ohne dass dies das Förderverhalten beeinträchtigt. Im Vergleich zu den beschriebenen bekannten Linear-Vibrationsförderern erhöht dies die Steifigkeit des Systems. Da der Linear-Vibrationsförderer vorzugsweise keine oder zumindest keine nennenswerten Vibrationen auf das Grundgestell bzw. Fundament überträgt, das Fundament also bzgl. der Vibrationen quasi abgekoppelt ist, besitzt auch die Masse des jeweils gewählten Grundgestells bzw. Fundaments und die Masse des zur Aufstellung des Linear-Vibrationsförderers gewählten Untergrunds vorteilhaft keinen oder zumindest keinen nennenswerten Einfluss auf das Schwing- bzw. das Förderverhalten. Somit wirkt es sich bspw. auch nicht oder zumindest nicht nennenswert auf die Förderwirkung aus, ob der Linear-Vibrationsförderer auf einem Untergrund, bspw. auf einem Hallenboden, fest verankert oder nur lose darauf abgestellt ist. Hinzu kommt als Vorteil, dass durch die schwingungsmäßige Abkoppelung des Grundgestells bzw. Fundaments auch die gewichtsmäßige Anpassung der Gegenmasse an den Schwinger, wenn dessen Aufbauten verändert wurden, im Vergleich zu herkömmlichen Schwingförderern, bei denen eine bestimmte Fundamentmasse und ggf. Untergrundmasse benötigt und zu berücksichtigen ist, vereinfacht wird.
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Wie schon angesprochen, besitzen Linear-Vibrationsförderer zum Fördern von Kleinteilen in der Regel an der Oberseite des Schwingers sog. Aufbauten, bei denen es sich bspw. um angeschraubte Förderschienen, insbesondere mit zur Sortierung des Fördergutes dienenden Hindernissen, handeln kann. In der Praxis müssen die zu fördernden Kleinteile häufig zunächst von Baugruppen oder Maschinenteilen wie bspw. Führungsschienen, vorgelagerter Geräte an die Eingabeseite des Linear-Vibrationsförderers übergeben und/oder nach der Förderung bei Verlassen der Ausgabeseite an solche Baugruppen oder Maschinenteile übergeben werden. Insofern vorteilhaft besteht nun die Möglichkeit, auf oder an dem gleichen Fundament, bspw. auf einer Grundplatte des Linear-Vibrationsförderers, auf der weitere Grundgestellkomponenten angebracht sind, auch noch ein oder bei Bedarf mehrere Führungsanschlusselemente steif abzustützen, die in Förderrichtung von dem Schwinger zur Zufuhr von Teilen zu dem Schwinger oder die zur Abführung von Teilen von dem Schwinger hinter dem Schwinger angeordnet sein können und an die von Anwendern je nach Anforderungen weitere Baugruppen oder Maschinenteile, wie bspw. Führungsschienen, vorzugsweise starr, angeschlossen werden können. Da diese weiteren Baugruppen häufig nicht vibrieren sollen, wird diese Anforderung oft auch an die damit starr verbundenen, als Übergang bzw. zur Zu- oder Abfuhr dienenden Führungsanschlusselemente gestellt. Indem der erfindungsgemäße Linear-Vibrationsförderer keine oder zumindest keine nennenswerten Vibrationen bzw. Schwingungen auf das Grundgestell bzw. Fundament überträgt, können diese zur Zu- oder Abfuhr von Fördergut dienenden Führungsanschlusselemente nun vorteilhaft auch fest an dem Grundgestell des Linear-Vibrationsförderers befestigt werden, ohne dadurch zu Vibrationen angeregt zu werden.
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Bei der Anwendung des erfindungsgemäßen Linear-Vibrationsförderers ist bevorzugt, dass die Erregerfrequenz bzw. die Betriebsfrequenz des Vibrationsantriebs etwas unterhalb einer Eigenfrequenz bzw. Resonanzfrequenz der schwingenden bzw. vibrierenden Massen gewählt ist. Dies kann auf unterschiedliche Weise erreicht werden. Falls die Erregerfrequenz fest vorgegeben ist, kann die gewählte Eigenfrequenz vorzugsweise durch Auswahl bzw. Abstimmung der Biegefedern und/oder der Zusatz-Biegefedern und/oder durch Auswahl bzw. Abstimmung des Gewichts und der Gewichtsverteilung von Schwinger und Gegenmasse so beeinflusst werden, dass diese etwas oberhalb der Erregerfrequenz liegt. Ist anderenfalls die Erregerfrequenz einstellbar, kann dies alternativ oder kombinativ genutzt werden. Indem sich bei dem erfindungsgemäßen Linear-Vibrationsförderer der Schwinger und die Gegenmasse schwingungsmäßig nahezu oder vollständig von dem Grundgestell abkoppeln lassen, kann wie beschrieben auf eine steife Befestigung des Grundgestells bzw. des Fundaments auf einem Untergrund verzichtet werden, so dass sich der Linear-Vibrationsförderer vorteilhaft auch ohne großen Montageaufwand an wechselnden Orten einsetzen ließe. Es wäre sogar denkbar, dass der Linear-Vibrationsförderer ein auf dem Untergrund fahrbares Grundgestell aufweist oder dass das Grundgestell bspw. an einer Raumdecke aufgehängt ist.
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Es bestehen zahlreiche Möglichkeiten, um den erfindungsgemäßen Linear-Vibrationsförderer vorteilhaft weiterzubilden. So ist bspw. betreffend die Biegefeder-Anordnungen zweckmäßig, dass dort eine jeweils biegesteife Verbindung zwischen einem dort bspw. als Drehlageranschlussmittel vorgesehenen Achskörper oder Gelenkzapfen und den beiden angrenzenden Biegefedereinrichtungen vorgesehen ist, wobei die Biegefedern an dem Drehlageranschlussmittel insbesondere im Sinne einer Einspannung angeschlossen sein können. Insbesondere in diesem Zusammenhang ist auch bevorzugt, dass sich die beiden Biegefedereinrichtungen einer jeweiligen Biegefeder-Anordnung von dem Drehlageranschlussmittel ausgehend in zueinander parallele, entgegengesetzten Richtungen erstrecken. Auch ist bevorzugt, dass jede Biegefedereinrichtung an ihrem von dem Drehlageranschlussmittel in Federlängsrichtung bzw. in Richtung der o. g. Biegelinie abgewandten Ende Befestigungsmittel zur, vorzugsweise lösbaren, Befestigung an dem Schwinger oder an der Gegenmasse aufweist. Als zweckmäßig wird angesehen, dass jede Biegefedereinrichtung eine Blattfeder oder mehrere zueinander parallel gestapelte Blattfedern aufweist. Auf diese Weise kann die Federsteifigkeit der Biegefedereinrichtung beeinflusst werden, indem bspw. die Anzahl der Blattfedern oder deren Federstärke verändert wird. Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Blattfeder oder die Blattfedern der einen Biegefedereinrichtung von der Blattfeder oder den Blattfedern der anderen Biegefedereinrichtung senkrecht zu den von den Blattfedern aufgespannten geometrischen Ebenen beabstandet sind. Auch besteht die Möglichkeit, dass die Blattfeder oder die Blattfedern einer jeweiligen Biegefedereinrichtung an dem von dem Drehlageranschlussmittel abgewandten Federende zwischen einem Befestigungsklemmstück und einem Klemmgegenstück eingespannt sind, wobei das Befestigungsklemmstück auch das Befestigungsmittel der Biegefedereinrichtung für die, vorzugsweise lösbare, Befestigung an dem Schwinger oder an der Gegenmasse ausbildet. Alternativ oder kombinativ kann vorgesehen sein, dass die Blattfeder oder die Blattfedern einer jeweiligen Biegefedereinrichtung an dem dem Drehlageranschlussmittel zugewandten Federende zwischen dem Drehlageranschlussmittel und einem Klemmgegenstück eingespannt sind. Eine zweckmäßige Weiterbildung wird auch darin gesehen, dass sich an einer jeweiligen Biegefeder-Anordnung im undeformierten Zustand die von der oder den Blattfedern der einen Biegefedereinrichtung aufgespannten geometrischen Ebene(n) parallel zu den von der oder den Blattfedern der anderen Befestigungseinrichtung aufgespannten geometrischen Ebene(n) erstrecken. Eine speziell bevorzugte Bauform sieht vor, dass sich die beiden Biegefedereinrichtungen einer jeweiligen Biegefeder-Anordnung mit ihren an dem Drehlageranschlussmittel befestigten Enden in einer zu der geometrischen Drehachse der Drehlageranschlussmittel senkrecht orientierten Betrachtung überlappen, wobei das Drehlageranschlussmittel sandwichartig zwischen diesen beiden Enden angeordnet, vorzugsweise dazwischen eingeklemmt, ist.
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Betreffend das Grundgestell ist bevorzugt, dass daran zumindest zwei voneinander in Richtung parallel zu der Förderrichtung des Linear-Vibrationsförderers beabstandete Lagerorte vorgesehen sind, wobei an jedem Lagerort als Drehlagergegenmittel ein Paar voneinander in Richtung der geometrischen Drehachse beabstandete und zueinander fluchtende Lagerbohrungen ausgebildet ist, mittels denen das Drehlageranschlussmittel an dessen beiden Längsenden drehbar gehalten ist, wobei vorzugsweise vorgesehen ist, dass das Drehlageranschlussmittel an beiden Längsenden je einen lösbaren oder einstückigen Gelenkzapfen aufweist, der drehbar in je eine Lagerbohrung eingreift. Das Grundgestell kann vorzugsweise eine Basis, bei der es sich beispielsweise um eine Grundplatte wie bspw. um eine Bodenplatte handeln kann, und eine Grundgestellbrücke umfassen, wobei die Grundgestellbrücke zwei voneinander in Richtung der geometrischen Drehachsen der Drehlager beabstandete, vorzugsweise parallel zueinander verlaufende Brückenlängsträger aufweist, die mittels einer Mehrzahl von Brückenstützen von der Basis beabstandet gehalten sind, wobei sich von den paarweise fluchtenden Lagerbohrungen je eine an je einem der Brückenlängsträger befindet. Vorzugsweise verläuft die Haupterstreckungsrichtung der Brückenlängsträger parallel oder im Wesentlichen parallel zu der Förderrichtung.
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Betreffend den Vibrationsantrieb ist bevorzugt, dass dieser zumindest einen elektromagnetischen Magnetantrieb umfasst, der zumindest einen Elektromagneten und zumindest einen diesem zugeordneten Anker aufweist, wobei der Elektromagnet an der Gegenmasse und der Anker an dem Schwinger oder alternativ der Elektromagnet an dem Schwinger und der Anker an der Gegenmasse befestigt ist, so dass sich zumindest in einem unerregten Ruhezustand zwischen dem Elektromagnet und dem Anker ein Magnetspalt befindet. Ein Elektromagnet bewirkt in an sich bekannter Weise bei einer angelegten Wechselspannung ein mit der Spannungsfrequenz wechselndes Magnetfeld, das zu einer Kraft-Wechselwirkung mit dem Anker führt, so dass durch die zeitlich schwankende Anziehungskraft eine Schwingungsanregung resultiert.
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Gemäß einem weiteren Aspekt ist bevorzugt, dass zwecks individueller Veränderbarkeit der Neigungsstellung bzw. des Federwinkels an den zumindest zwei Biegefeder-Anordnungen relativ zu einer Senkrechten durch die, insbesondere horizontale oder geneigte, Förderrichtung jeweils Befestigungsmittel vorgesehen sind, mittels denen sich der Befestigungsort der Biegefeder-Anordnung an dem Schwinger, vorzugsweise stufenlos und vorzugsweise entlang einer Bogensegmentkurve, wählen lässt und mittels denen sich der Befestigungsort der Biegefeder-Anordnung an der Gegenmasse, vorzugsweise stufenlos und vorzugsweise entlang einer weiteren Bogensegmentkurve, wählen lässt, wobei vorzugsweise vorgesehen ist, dass die Weite des Magnetspalts in einem unerregten Ruhezustand des Vibrationsantriebs geometrisch unabhängig von der Wahl der Befestigungsorte ist. Als Federwinkel wird dabei der Winkel zwischen der Längsrichtung der als Biegefedern wirkenden Blattfedern, also der Richtung der Federbiegelinien, und einer senkrecht zur Förderrichtung und zu den geometrischen Drehachsen, insbesondere vertikal, verlaufenden Richtung verstanden. Vorzugsweise ist eine Ausgestaltung gewählt, bei der die Position von Schwinger und Gegenmasse nicht von der jeweiligen Wahl bzw. nicht von einer Änderung der Feder-Neigungsstellung beeinflusst wird.
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Hinsichtlich des Schwingers ist bevorzugt, dass dieser zwei, vorzugsweise zueinander parallel, in Richtung der geometrischen Drehachsen der Drehlager voneinander beabstandete Schwingerlängsträger aufweist, zwischen denen das jeweils eine Befestigungsklemmstück der Biegefeder-Anordnungen angeordnet ist und in denen paarweise zueinander fluchtende, bogensegmentförmige Durchgangsnuten ausgebildet sind, wobei je eine lösbare Klemmschraube von außen durch je eine Durchgangsnut in je eine stirnseitige Gewindebohrung in dem Befestigungsklemmstück eingeschraubt ist. Analog kann die Gegenmasse zwei, vorzugsweise zueinander parallel, in Richtung der geometrischen Drehachsen der Drehlager voneinander beabstandete Gegenmasselängsträger aufweisen, zwischen denen das jeweils andere Befestigungsklemmstück der Biegefeder-Anordnungen angeordnet ist und in denen paarweise zueinander fluchtende, bogensegmentförmige Durchgangsnuten ausgebildet sind, wobei je eine lösbare Klemmschraube von außen durch je eine Durchgangsnut in je eine stirnseitige Gewindebohrung in dem Befestigungsklemmstück eingeschraubt sein kann. Die Schwingerlängsträger und die Gegenmasselängsträger erstrecken sich vorzugsweise parallel zu den Brückenlängsträgern und/oder zu der Förderrichtung.
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Die Einstellbarkeit eines Federwinkels ermöglicht vorteilhaft eine Anpassung auf die speziellen Eigenschaften der Nutzmasse und der Grundmasse. Um den Linear-Vibrationsförderer an unterschiedliche Förder-Anforderungen anzupassen, können die auf dem Schwinger montierbaren Aufbauten ausgetauscht werden. Damit ist häufig eine Veränderung der Gesamtmasse des Schwingers und auch von dessen Massenverteilung, d. h. der Schwerpunktlage, verbunden.
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Um zu erreichen, dass die Schwingungsbewegungen des Schwingers (nach wie vor) möglichst symmetrisch gegenläufig zu den Schwingungsbewegungen der Gegenmasse verlaufen, muss daher oft nach einem solchen Austausch/Veränderung der Aufbauten eine erneute Angleichung der beiden Massen von Schwinger und Gegenmasse aneinander erfolgen, und zwar betreffend das jeweilige Gesamtgewicht und die Lage der beiden Schwerpunkte. Um dies zu erreichen, können an dem Schwinger und/oder an der Gegenmasse Kontergewichte angebracht oder abgenommen werden. Bei diesem Verfahren kann beispielsweise empirisch vorgegangen werden, indem mittels eines CAD-Computerprogramms anhand von Konstruktionsdaten zunächst die jeweilige aktuelle Gesamtmasse des Schwingers und der Gegenmasse und die Koordinaten der beiden Schwerpunkte berechnet und mit den gewünschten Massen und Schwerpunkt-Koordinaten verglichen werden. In einem nächsten Schritt dieses bevorzugten Verfahrens können einzelne oder mehrere Kontergewichte an dem Schwinger und/oder der Gegenmasse abgenommen und/oder ergänzt werden und anschließend mittels des CAD-Computerprogramms erneut die beiden Gesamtgewichte und die jeweiligen Schwerpunkt-Koordinaten berechnet und mit den Sollwerten verglichen werden. In einem derartigen ein- oder mehrstufigen Iterationsverfahren können die Gesamtmassen und die Schwerpunkt-Koordinaten bis zu einem gewünschten Genauigkeits-Grad an die Ideal-Vorgaben angenähert oder schließlich angeglichen werden. Alternativ ist auch denkbar, sogleich in nur einem Schritt des Verfahrens mittels eines CAD-Computerprogramms die zur Erzielung der idealen Abstimmung zu entfernenden oder zu ergänzenden Kontergewichte und deren jeweilige Position zu bestimmen und diese Anpassungen an dem Linear-Vibrationsförderer vorzunehmen. Zusätzlich zu der Veränderbarkeit der Kontergewichte bildet die schon erläuterte Verstellbarkeit des sog. Federwinkels einen weiteren Einstell-Parameter für das Vibrations-Betriebsverhalten des Förderers. Insbesondere kann durch eine Abstimmung des Federwinkels auf die Gesamtmassen und die Schwerpunkt-Koordinaten von Schwinger und Gegenmasse auch die gegenläufige Symmetrie zwischen den Schwingungsbewegungen von Schwinger und Gegenmasse und die Bewegungsform der zu fördernden Kleinteile beeinflusst werden. Auch die Einstellung des Federwinkels kann empirisch erfolgen, kann aber auch mittels eines Computerprogramms vereinfacht werden. Bei der Einstellung wird eine Abstimmung bevorzugt, bei welcher sich der Schwinger in Förderrichtung über seine ganze Länge hinweg gleichartig in Horizontal- und Vertikalrichtung vibrierend bewegt, so dass auch die Wurfbewegung bzw. der Förderfluss der Kleinteile in Längsrichtung gleichmäßig ist. Zweckmäßig ist vorgesehen, dass an der Gegenmasse Kontergewicht im Bereich der Eingabeseite des Linear-Vibrationsförderers, vorzugsweise stirnendseitig und/oder oberseitig, angeordnet ist und dass an dem Schwinger Kontergewicht im Bereich der Ausgabeseite des Linear-Vibrationsförderers, vorzugsweise stirnseitig und/oder unterseitig angeordnet ist. Betreffend die Biegefeder-Anordnungen ist bevorzugt, dass an jeder Biegefeder-Anordnung die Mittellinien der Gewindebohrungen der beiden dortigen Befestigungsklemmstücke und die geometrische Drehachse der dortigen Drehlagermittel in einer gemeinsamen geometrischen Ebene liegen.
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Die vorgeschlagenen Blattfedern wirken jeweils als Biegefedern einer bestimmten Federsteifigkeit, während sich Blattfeder-Stapel wie Biegefedern mit einer demgegenüber vergleichsweise höheren Federsteifigkeit verhalten. Insofern ist bevorzugt, dass an jeder Biegefeder-Anordnung die Blattfeder bzw. der Blattfeder-Stapel der einen Biegefedereinrichtung die gleiche resultierende Federsteifigkeit wie die Blattfeder bzw. der Blattfeder-Stapel der anderen Biegefedereinrichtung besitzt. Vergleicht man die zumindest zwei an einem Linear-Vibrationsförderer vorgesehenen Biegefeder-Anordnungen, ist bevorzugt, dass die Blattfedern der einen Blattfeder-Anordnung die gleiche resultierende Federsteifigkeit wie die Blattfedern der anderen Biegefeder-Anordnung bewirken. Dies ist aber nicht notwendig. Werden bspw. für beide Biegefeder-Anordnungen jeweils einheitliche Blattfedern gewählt, bestünde alternativ die Möglichkeit, dass die beiden Biegefedereinrichtungen der einen Biegefeder-Anordnung jeweils eine größere Anzahl von Blattfedern (bspw. drei Blattfedern) als die beiden Biegefedereinrichtungen der anderen Biegefeder-Anordnung (bspw. dort jeweils zwei Blattfedern) aufweisen. Analoge Betrachtungen gelten auch für den Federwinkel. Bevorzugt ist, dass an einer jeweiligen Biegefeder-Anordnung die Blattfeder (n) der einen Biegefeder-Anordnung den gleichen Federwinkel wie die Blattfeder (n) der anderen Biegefeder-Anordnung besitzt. Vergleicht man die beiden Biegefeder-Anordnungen, ist bevorzugt, dass diese auch den jeweils gleichen Federwinkel besitzen. Alternativ werden aber auch insofern Abweichungen möglich.
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Aus der Beschreibung wird deutlich, dass der erfindungsgemäße Linear-Vibrationsförderer eine Schwingungsübertragung auf das Maschinengestell wirksam vermeidet. Der insgesamt vergleichsweise steife bzw. starre Aufbau ermöglicht auch die starre Montage von Führungsanschlusselementen zu angrenzenden Einrichtungen auf oder an dem Grundgestell. Die Erfindung ermöglicht vielfältige Schienenkonstruktionen, bei denen sich auf die beschriebene Weise eine Symmetrie zwischen der Masse des Schwingers und der Gegenmasse erreichen lässt. Die Massen des Schwingers und der Gegenmasse werden möglichst gleich schwer gewählt, weil die Federn bzw. Biegefeder-Anordnungen genau mittig im Drehpunkt aufgenommen sind. Der neutrale Punkt der Federn bzw. Biegefeder-Anordnungen ist als Drehpunkt in einem Drehlager ausgelegt. Im Vergleich zu bekannten Linear-Vibrationsförderern kann die zur Förderung dienende Schiene bei dem erfindungsgemäßen Linear-Vibrationsförderer auf vergleichsweise vielfältige Weise nach vorgegebenen Regeln konstruiert werden. Da der Schwinger und die Gegenmasse über- und untereinander liegen, entstehen keine Querkräfte und auch keine davon ausgehenden Querschwingungen. Der erfindungsgemäße Linear-Vibrationsförderer wird vorteilhaft nicht von angekoppelten Massen, auf denen er zu stehen kommt, beeinflusst. Bspw. verändert sich das Laufverhalten nicht, wenn er auf einem Gestell mit einem Gewicht von 5 kg oder auf einem Gestell mit einem Gewicht von 50 kg angekoppelt wird. Je nach angekoppelter unterschiedlicher, zur Förderung dienender Schiene kann auch der Federwinkel zur Erzielung eines gewünschten Betriebsverhaltens eingestellt bzw. verändert werden.
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Die Erfindung wird nachfolgend mit Bezug auf die beigefügten Figuren, welche bevorzugte Ausführungsbeispiele angeben, weiter beschrieben. Im Einzelnen zeigt:
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1 perspektivisch einen erfindungsgemäßen Linear-Vibrationsförderer gemäß einem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel;
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2 eine Seitenansicht gemäß Blickrichtung II in 1;
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3 perspektivisch eine Biegefeder-Anordnung des erfindungsgemäßen Linear-Vibrationsförderers gemäß 1, demgegenüber in Vergrößerung;
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4 in einer Explosionsansicht die Biegefeder-Anordnung gemäß 3;
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5 einen Teilschnitt entlang Schnittlinie V-V in 2;
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5a ebenfalls einen Teilschnitt entlang Schnittlinie V-V in 2, jedoch mit in den Linear-Vibrationsförderer eingesteckten Zentrierbolzen;
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6 eine Schnittansicht entlang Schnittlinie VI-VI in 2;
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7 einen Längsschnitt entlang Schnittlinie VII-VII in 6;
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8 einen Teilschnitt entlang Schnittlinie VIII-VIII in 2;
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9 einen Teilschnitt entlang Schnittlinie VII-VII in 6, wobei sich der elektromagnetische Magnetantrieb in einem Ruhezustand befindet;
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10 einen Teilschnitt wie in 1, jedoch mit erregtem elektromagnetischen Magnetantrieb und verformten Biegefedereinrichtungen;
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11 einen zu den 9, 10 vergleichbaren Teilschnitt, jedoch bei zu 10 gegenläufiger Verformung der Biegefedereinrichtungen;
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12 schematisch vereinfacht eine während des Vibrationsbetriebs gemäß 10, 11 resultierende Schwingungs-Eigenform einer Biegefedereinrichtung;
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13 einen Linear-Vibrationsförderer gemäß einem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel, in einer zu 6 analogen Schnittansicht und
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14 einen Teilausschnitt einer Seitenansicht gemäß Blickrichtung XIV in 13.
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Mit Bezug auf die 1 bis 12 wird ein erfindungsgemäßer Linear-Vibrationsförderer 1 gemäß einem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel vorgestellt. Dieser umfasst ein insgesamt mit dem Bezugszeichen 2 bezeichnetes Grundgestell, an dem zwei voneinander in Richtung parallel zu der Förderrichtung F des Linear-Vibrationsförderers beabstandete Biegefeder-Anordnungen 3 um je eine horizontale, zu der Förderrichtung F quer orientierte horizontale geometrische Drehachse 4 verdrehbar gelagert sind. Der Linear-Vibrationsförderer 1 umfasst weiterhin einen als Baugruppe insgesamt mit 5 bezeichneten Schwinger und eine als weitere Baugruppe insgesamt mit 6 bezeichnete Gegenmasse sowie einen insgesamt mit 7 bezeichneten Vibrationsantrieb. Jede Biegefeder-Anordnung 3 weist zwei zueinander baugleiche Biegefedereinrichtungen 8 und ein zwischen diese bzgl. der geometrischen Drehachse 4 drehsteif bzw. biegesteif montiertes Drehlageranschlussmittel 9 auf, bei dem es sich in dem Beispiel (d. h. nicht notwendig) um ein Rechteckprofilstück 9' handelt (vgl. auch 4). Von den Stirnflächen 10 seiner Längsenden erstreckt sich mittig je eine Gewindebohrung 11 in Richtung der geometrischen Drehachse 4. Wie 8 verdeutlicht, ist in jede Gewindebohrung 11, als Drehlagermittel 12 dienend, eine Bundschraube 12' so weit eingeschraubt, dass sich deren Bund 13 gegen die jeweilige Stirnfläche 10 abstützt. Dadurch resultiert ein definierter Abstand zwischen dem Kopf der Bundschraube 12' und der Stirnfläche 10. Dem zugeordnet sind an dem Grundgestellt zwei voneinander in Richtung parallel zu der Förderrichtung beabstandete Lagerorte 14 vorgesehen. An jedem Lagerort 14 sind in das Grundgestellt zwei als Drehlagergegenmittel 15 dienende Wundbuchsen 15' bezüglich der geometrischen Drehachse 4 konzentrisch und in deren Richtung voneinander beabstandet eingesetzt. Die Bundschrauben 12' bilden mit ihrem zylindrischen Längenabschnitt zwischen dem Schraubengewinde und dem Schraubenkopf Gelenkzapfen 16, welche mit den durchgehenden Lagerbohrungen 17 in den Wundbuchsen 15' je ein Drehlager 18 bilden zur drehbaren Lagerung der jeweiligen Biegefeder-Anordnung 3 um deren geometrische Drehachse 4 relativ zu dem Grundgestell 2. Die Länge der Wundbuchsen ist auf die Länge der Gelenkzapfen so abgestimmt, dass auch bei fest eingeschraubten Bundschrauben das benötigte Spiel zur Drehbewegung verbleibt. An jeder Biegefeder-Anordnung 3 ist das Drehlageranschlussmittel 9 zwischen zwei Enden 19 bzw. 19', 19'' der beiden Biegefedereinrichtungen 8, von denen sich je ein Ende 19 an je einer der beiden Biegefedereinrichtungen 8 befindet, biegesteif befestigt, in dem Beispiel verschraubt. An jeder der Biegefeder-Anordnungen 3 erstrecken sich deren beiden Biegefedereinrichtungen 8 von dem Drehlageranschlussmittel 9 ausgehend in zueinander parallele, entgegengesetzte Richtungen 8', 8'', in denen sich während des Vibrationsbetriebs die jeweilige Haupt-Biegelinie erstreckt und die im Hinblick darauf auch als jeweilige Längsrichtung der Biegefedereinrichtungen 8 bezeichnet wird. Aufgrund ihrer in dem Beispiel gegebenen Parallelität schließen die beiden Richtungen 8', 8'' bzw. entsprechend orientierte, von den Biegefedern aufgespannte geometrische Ebenen E', E'' mit einer quer zu der Förderrichtung F orientierten Senkrechten V (in dem Beispiel verläuft diese wegen der horizontalen Förderrichtung vertikal) den gleichen Federwinkel α ein. 2 veranschaulicht, dass sich an jeder Biegefeder-Anordnung deren eine Biegefedereinrichtung 8 überwiegend oberhalb einer von den beiden geometrischen Drehachsen 4 gemeinsam aufgespannten geometrischen Ebene E1 und sich die jeweils andere Biegefedereinrichtung 8 überwiegend unterhalb dieser Ebene E1 erstreckt. An beiden Biegefeder-Anordnungen 3 ist jeweils die insofern obere Biegefedereinrichtung 8 an ihrem von dem Drehlageranschlussmittel 9 in Richtung 8' (bzw. in Federlängsrichtung) abgewandten bzw. beabstandeten Ende 20' an dem Schwinger 5 lösbar verschraubt. Die jeweils andere bzw. insofern untere Biegefedereinrichtung 8 ist im Bereich ihres von dem Drehlageranschlussmittel 9 in Richtung 8'' (bzw. in dortiger Federlängsrichtung) abgewandten bzw.
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beabstandeten Ende 20'' an der Gegenmasse 6 lösbar verschraubt. Aus der beschriebenen Anordnung folgt, dass der Schwinger 5 und die Gegenmasse 6 relativ zueinander entgegen der Federkraft der Biegefedereinrichtungen 8 beweglich sind. Zusätzlich zu dieser Funktion der Biegefeder-Anordnungen 3 bewirken diese auch eine Halterung des Schwingers 5 und der Gegenmasse 6 an dem Grundgestellt bei relativer Beweglichkeit zu dem Grundgestellt entgegen der besagten Federkraft.
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Die 3 und 4 verdeutlichen genauer den Aufbau der Biegefeder-Anordnungen 3 mit ihren jeweils zwei Biegefedereinrichtungen 8. In dem Beispiel weisen die Biegefedereinrichtungen 8 jeweils drei zueinander parallel gestapelte Blattfedern 21 auf. Jede Gruppe aus drei Blattfedern 21 bildet quasi eine resultierende Biegefeder von entsprechend insgesamt höherer Federsteifigkeit. Weiterhin umfasst jede Biegefedereinrichtung 8 an ihrem von dem Drehlageranschlussmittel 9 in Richtung 8' bzw. 8'' entgegensetztem Ende 20' bzw. 20'' Befestigungsmittel 22 zur lösbaren Verschraubung an dem Schwinger 5 bzw. an der Gegenmasse 6, wobei die an beiden Biegefedereinrichtungen 8 zueinander baugleichen Befestigungselemente vereinfachend einheitlich mit 22 bezeichnet sind. Von den sich gegenüberliegenden Stirnflächen gehen mittig Gewindebohrungen 23 aus, in die sich zur Befestigung an dem Schwinger 5 oder an der Gegenmasse 6 Klemmschrauben 50 einschrauben lassen (vgl. auch 8). Auch die Befestigungsmittel 22 erfüllen eine Doppelfunktion, indem die Blattfedern 21 einer jeweiligen Biegefedereinrichtung 8 an dem von dem Drehlageranschlussmittel 9 abgewandten Federende zwischen dem Befestigungsmittel 22 und einem jeweiligen Klemmgegenstück 24 eingespannt sind. Das Befestigungsmittel 22 wird daher auch als Befestigungsklemmstück 25 bezeichnet. Zusätzlich werden die gestapelten Blattfedern 21 einer jeweiligen Biegefedereinrichtung 8 an dem dem Drehlageranschlussmittel 9 zugewandten Federende zwischen dem Drehlageranschlussmittel 9 und je einem weiteren Klemmgegenstück 26 eingespannt. 4 veranschaulicht, dass zur biegesteifen Einspannung der Blattfedern 21 im Bereich der Federenden und entsprechend an dazwischen befindlichen Distanzscheiben jeweils fluchtend Durchgangsbohrungen 27 vorhanden sind, die zu Montagezwecken an dem einen Ende fluchtend zu Durchgangsbohrungen 28 in dem Drehlageranschlussmittel 9 und zu Durchgangsbohrungen 29 in den Klemmgegenstücken 26 und an dem entgegengesetzten Ende fluchtend zu Durchgangsbohrungen 30 durch die Befestigungsklemmstücke 25 und zu Durchgangsbohrungen 31 durch die Klemmgegenstücke 24 ausgerichtet sind. Durch die fluchtenden Bohrungen werden zur Montage einheitlich mit 32 bezeichnete Schrauben hindurchgeführt und die jeweiligen Verbindungen mittels Muttern 33 verspannt. Jede Biegefedereinrichtung 8 umfasst somit in dem Beispiel drei Blattfedern 21 (inklusive Distanzscheiben), ein Befestigungsklemmstück 25, die beiden Klemmgegenstücke 24 und 26 und die zugehörigen Schrauben 32 und Muttern 33. Im montierten Zustand erstrecken sich an einer jeweiligen Biegefeder-Anordnung 3 im Ruhezustand (bei ausgeschaltetem Vibrationsantrieb 7) die von den Blattfedern 21 der einen Biegefedereinrichtung 8 aufgespannten geometrischen Ebenen E' parallel zu den von den Blattfedern 21 der anderen Biegefedereinrichtung 8 aufgespannten geometrischen Ebenen E''. Dabei sind die Blattfedern 21 der einen Biegefedereinrichtung 8 von den Blattfedern 21 der anderen Biegefedereinrichtung 8 in senkrechter Richtung zu den von den Blattfedern aufgespannten geometrischen Ebenen E', E'' beabstandet.
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3 veranschaulicht, dass sich die beiden Biegefedereinrichtungen 8 einer jeweiligen Biegefeder-Anordnung 3 mit ihren an dem Drehanschlussmittel 9 angeschlossenen Enden 19', 19'' in einer zu der geometrischen Drehachse 4 senkrecht orientierten Betrachtung in einem längenmäßigen Überlappungsintervall Ü überlappen, wobei dies im Beispiel längenmäßig auch etwa der Querschnittshöhe des Drehlageranschlussmittels 9 entspricht. Ausgehend von dem Überlappungsintervall Ü erstrecken sich die beiden Stapel aus Blattfedern 21 in zueinander parallel beabstandete und dabei entgegengesetzte Richtungen 8', 8''. An beiden Biegefedereinrichtungen 8 ist der jeweils drei Blattfedern 21 aufweisende Federstapel somit an zwei einander in Richtung 8' bzw. 8'' (d. h. in Richtung der Biegelinie) gegenüberliegenden Enden bzw. endseitigen Querrändern im mechanischen Sinne eingespannt. Die Biegefeder-Anordnung 3 besitzt somit zwei, jeweils beidendig eingespannte Stapel aus Blattfedern (wobei anstelle von Stapeln auch einzelne Blattfedern vorgesehen sein könnten). Während bei dem aus dem Stand der Technik bekannten Linear-Vibrationsförderer der Schwinger und die Gegenmasse mittels längenmäßig durchlaufender Blattfedern verbunden sind, wird nun erfindungsgemäß mit der Unterteilung in zwei Stapel aus Biegefedern 21, die an je einem Ende biegesteif an einem Drehlageranschlussmittel 9 eingespannt sind, ein völlig neuer Weg eingeschlagen. Die beiden Stapel aus Blattfedern 21 sind an zwei sich parallel gegenüberliegenden Außenseiten des Drehlageranschlussmittels 9 mittels der beschriebenen Klemmverbindungen, die eine Einspannung bewirken, angeschlossen.
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1 veranschaulicht mit 8, dass an dem Grundgestellt in dem Beispiel zwei voneinander beabstandete Lagerorte 14 vorgesehen sind, wobei an jedem Lagerort 14 als Drehlagergegenmittel 15 ein Paar voneinander in Richtung der geometrischen Drehachse 14 beabstandete und zueinander fluchtende Lagerbohrungen 17 ausgebildet sind, mittels denen das Drehlageranschlussmittel 9 bzw. deren Drehlagermittel 12 drehbar gehalten ist, wobei die Gelenkzapfen 16 der Bundschrauben 12' als Drehlagermittel 12 wirken.
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Das Grundgestell 2 umfasst in dem Ausführungsbeispiel eine Basis 34 in Gestalt einer Bodenplatte und eine Grundgestellbrücke 35. Diese umfasst zwei in dem Beispiel aus Flacheisen gebildete Brückenlängsträger 36, die mittels zwei in Förderrichtung F voneinander beabstandeten Distanzstücken zueinander parallel beabstandet verschraubt sind. Während in 1 das eine Distanzstück 37 in der Perspektive sichtbar ist, wird das zweite Distanzstück 37 von dem vorderen Brückenlängsträger 36 verdeckt und ist nur durch sein Bezugszeichen angedeutet. Von der Oberseite der Basis 34 ausgehend erstrecken sich nach vertikal oben drei mit der Basis 34 fest verbundene Brückenstützen 38. Die in 1 in Blickrichtung rechts im Bereich der Eingabeseite 39 für das Fördergut (nicht mit dargestellt) angeordneten Brückenstützen 38 sind an ihrem oberen Ende unter Einsatz von Zwischenstücken 41 an je einem der beiden Brückenlängsträger 36 von außen angeschraubt. Die dazu mittig in Blickrichtung von 1 links im Bereich der Ausgabeseite 40 montierte Brückenstütze 38 ist unter Einsatz eines Zwischenstückes 42 an dem dortigen Distanzstück 37 angeschraubt.
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Bei dem Ausführungsbeispiel handelt es sich bei dem Vibrationsantrieb 7 um einen elektromagnetischen Magnetantrieb. Wie bspw. in den 1, 2 schematisch dargestellt ist, umfasst dieser einen mit der Gegenmasse 6 verschraubten Elektromagnet 43 und einen mit dem Schwinger 5 verschraubten Anker 44. Diese wirken in an sich bekannter, eingangs beschriebener Weise zusammen, um den Schwinger 5 und die Gegenmasse 6 relativ zueinander zu Vibrationen anzuregen. Entsprechend zeigen die 2 und 9, dass im Ruhezustand, d. h. bei ausgeschaltetem Elektromagnet 43, zwischen dem Elektromagnet 43 und dem Anker 44 ein Magnetspalt 45 in Richtung 46 der Relativbewegung zwischen Elektromagnet 43 und Anker 44 verbleibt.
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Bei dem Ausführungsbeispiel umfasst der Schwinger 5 zwei Schwingerlängsträger 47, die mittels zwei in Förderrichtung F voneinander beabstandeten Distanzstücken 48 (vgl. 5) in voneinander parallel beabstandeter Lage miteinander verschraubt sind. Wie die Brückenlängsträger 36 erstrecken sich auch der Schwinger 5 und die Gegenmasse 6 hauptsächlich parallel zu der Förderrichtung F. In Bereichen, in denen in Blickrichtung von 2 geometrische Überlappungen auftreten, ist ein für Relativbewegungen ausreichendes seitliches Spiel vorhanden. Passend zu den Positionen und Drehlagen der Biegefeder-Anordnungen 3 sind an jedem Schwingerlängsträger 47 jeweils zwei bogensegmentförmige Durchgangsnuten 49 ausgebildet. An den beiden Biegefeder-Anordnungen greift jeweils das obere Befestigungsklemmstück 25 zwischen die beiden Schwingerlängsträger 47, so dass sich von außen durch die Durchgangsnuten 49 hindurch eine Klemmschraube 50 in dessen Gewindebohrung 23 (vgl. 3) einschrauben lässt. Die Gegenmasse 6 umfasst zwei Gegenmasselängsträger 51. Diese sind an mehreren, in Förderrichtung F voneinander beabstandeten Positionen mittels Distanzstücken voneinander parallel beabstandet verschraubt, wobei diese Distanzstücke in den Figuren verdeckt sind und daher in 2 nur positionsmäßig mittels der Verschraubungen 52 (von diesen befindet sich die dort in Blickrichtung rechte Verschraubung hinter der Brückenstütze 38 angedeutet sind. Auch in jedem Gegenmasselängsträger 51 sind je zwei bogensegmentförmige Durchgangsnuten ausgebildet, die angesichts ihrer gleichartigen Ausgestaltung einheitlich mit 49 bezeichnet sind. An den beiden Biegefeder-Anordnungen 3 greift das verbleibende (untere) Befestigungsklemmstück 25 zwischen die beiden Gegenmasselängsträger 51, so dass von außen durch jede der sich paarweise fluchtend gegenüberliegenden Durchgangsnuten 49 je eine Klemmschraube 50 in je eine zugeordnete stirnseitige Gewindebohrung 23 an dem Befestigungsklemmstück 25 eingeschraubt werden kann. Die Lage und Form der Durchgangsnuten 49 berücksichtigt, dass an den Biegefeder-Anordnungen 3 die Mittellinien der Gewindebohrungen 23 und die geometrische Drehachse 4 in einer gemeinsamen geometrischen Ebene E2 liegen.
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Die 9 bis 11 veranschaulichen schematisch vereinfacht verschiedene Momentan-Betriebszustände. 9 zeigt einen Betriebszustand, bei welchem der Vibrationsantrieb 7 ausgeschaltet und die Blattfedern 21 undeformiert sind. Der von den Ebenen E', E'', welche die Blattfedern 21 aufspannen, mit einer zu der Förderrichtung F senkrechten Vertikalen V aufgespannte Federwinkel, der sich bei der gewählten Verschraubung in den Durchgangsnuten 49 ergibt, ist mit a bezeichnet. Aus der vorangehenden Beschreibung ist verständlich, dass die Durchgangsnuten 49 mit den Klemmschrauben 50 Befestigungsmittel darstellen, mittels denen der Federwinkel α, somit die Neigungsstellung der Biegefeder-Anordnungen 3, stufenlos verändert werden kann. Am linken Rand von 9 ist zu der unverformten Biegefeder-Anordnung 3 ein stark vereinfachtes Ersatzbild angegeben, in dessen Zentrum sich die geometrische Drehachse 4 (senkrecht zu der Zeichenebene) erstreckt. 10 zeigt einen momentanen Zustand, bei dem die von einer angelegten elektrischen Wechselspannung bewirkte Anziehungskraft zwischen dem Elektromagnet 43 und dem Anker 44 eine Verkleinerung des Luftspalts 45 bewirkt, in dessen Folge der Schwinger 5 und die Gegenmasse 6 relativ zueinander bewegt, folglich angenähert, und demzufolge die Blattfedern beider Biegefedereinrichtungen 8 entlang ihrer Biegelinien verbogen werden. 10 gibt auch für diesen Momentanzustand ein Ersatzbild der Biegefeder-Anordnung 3 an. 11 zeigt einen noch weiteren Momentanzustand, in welchem im Vergleich zu 9 der Magnetspalt 45 vergrößert ist. Dies kann, abhängig von dem Typ des gewählten Magnetantriebs, eine bloße Folge des elastischen Rückfederns der Blattfedern 21 sein oder (je nach gewähltem Typ des Elektromagneten) durch eine zeitweilige Abstoßungskraft zwischen dem Elektromagnet 43 und dem Anker 44 unterstützt werden. Die Blattfedern 21 sind hier gegenläufig zu 10 verbogen, wie dies auch das Ersatzbild vereinfacht zeigt. Der Schwinger 5 hat sich im Vergleich zu 9 nach schräg oben bewegt und dabei seinen Abstand von der Gegenmasse 6, die sich diagonal gegenläufig nach schräg unten bewegt hat, vergrößert. Aus einem Vergleich der Ersatzbilder wird deutlich, dass bei der für den Betrieb gewählten Resonanzfrequenz die Biegefeder-Anordnung 3 eine Eigenform annimmt, bei der sich ein Schwingungsknoten an der Drehachse 4 befindet. An dieser Stelle führt das Drehlageranschlussmittel 9 ausschließlich eine oszillierende Rotation, d. h. ohne Translationsanteil, aus. Die Drehschwingung kann über das Drehlager 18 vorteilhaft nicht auf das Grundgestellt übertragen werden, so dass dieses von dem Schwinger 5 und der Gegenmasse 6 schwingungsentkoppelt ist.
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Bei dem gewählten Ausführungsbeispiel umfasst die Baugruppe des Schwingers 5 noch ein sich in Förderrichtung F erstreckendes Profil 53, das in den 5, 6 schematisch von einem gestrichelten Quader repräsentiert wird, um anzudeuten, dass das Profil 53 sehr unterschiedliche Formgebung (bspw. schienenartige Gestallt) aufweisen kann. Das Profil 53 kann bspw. mittels nicht gezeigter Schrauben an Längsnuten 54 an der Oberseite der Schwingerlängsträger 47 befestigt werden. Das Profil 53 kann auch dazu dienen, um weitere Aufbauten zum Fördern von Fördergut (insbesondere Kleinteile, Granulat oder dergleichen) auf der Oberseite des Schwingers 5 anzuordnen und bedarfsweise daran zu befestigen. Bei derartigen Aufbauten kann es sich bspw. um Förderschienen, Förderhindernisse (mit Sortiermerkmalen) oder dergleichen handeln. Des weiteren sind an dem Schwinger 5 und an der Gegenmasse 6 bei dem Ausführungsbeispiel jeweils Kontergewichte 55 auswechselbar angeschraubt, die vereinfachend sämtlich mit 55 bezeichnet sind. Es handelt sich um mehrere scheibenartige Einzelgewichte, die zur Erzeugung eines gewünschten Gesamtgewichts in gestapelter Anordnung an dem Schwinger 5 bzw. an der Gegenmasse 6 angeschraubt werden können.
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Bezüglich einer in 5a dargestellten vertikalen, in Förderrichtung F orientierten Mittenebene M sind die Kontergewichte 55 mittensymmetrisch angebracht. Die Änderung von Ort und Anzahl der Kontergewichte 55 beeinflusst somit die Gewichte und die Lage der Schwerpunkte von Schwinger 5 und Gegenmasse 6 innerhalb der Mittenebene M. So kann es bspw. von Vorteil sein, wenn die Lage dieser beiden Schwerpunkte so bestimmt wird, dass sich deren gedachte Verbindungslinie senkrecht zu den Längsrichtungen 8', 8'' der Blattfedern 21, also senkrecht zu deren Biegelinien, erstreckt. Wie schon erläutert, wird mittels der Drehlager 18 erreicht, dass im Förderbetrieb die Biegefeder-Anordnungen 3 an dem Grundgestellt relativ zu diesem um die Drehachsen 4 verdrehbar gehalten sind. Um den Federwinkel α verstellen zu können, kann es vorteilhaft sein, diese Drehbarkeit vorübergehend zu unterbinden. Nachdem die Klemmschrauben 50 zunächst gelockert werden, können diese entlang der Durchgangsnuten 49 bewegt und dadurch der Federwinkel α verändert werden. Um eine gewünschte, insbesondere symmetrische Einstellung zu ermöglichen, können bei dem gewählten Ausführungsbeispiel insgesamt vier Passstifte 56 in einer quasi neutralen Position der beiden Brückenlängsträger 36 relativ zu den Schwingerlängsträgern 47 und den Gegenmasselängsträgern 51 durch Passöffnungen hindurchgesteckt werden. Dabei sind die durchgehenden Passöffnungen an den Brückenlängsträgern einheitlich mit 57, an den Gegenmasselängsträgern einheitlich mit 58 und an den Schwingerlängsträgern einheitlich mit 59 bezeichnet. In der Schnittebene von 5a handelt es sich dabei jeweils um zylindrische Bohrungen, während in der zweiten, in Blickrichtung von 2 rechts neben dem Vibrationsantrieb 7 angeordneten Verstiftungsebene die Passöffnungen 58 als Langlöcher ausgestaltet sind. Mit 60 wird in den Figuren ein elektrisches Versorgungskabel für den Vibrationsantrieb 7 bezeichnet.
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13 zeigt in einer zu 5 analogen Schnittansicht einen erfindungsgemäßen Linear-Vibrationsförderer 1 gemäß einem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel. Abweichend von dem ersten Ausführungsbeispiel sind dabei an die beiden Gegenmasselängsträger 51 unterseitig mittels nicht näher dargestellten Verschraubungen 60 noch zusätzliche Kontergewichte 61, 62 angeschraubt. Das Kontergewicht 60 ist seitensymmetrisch zu der Mittenebene M, das Kontergewicht 62 hingegen insofern unsymmetrisch angebracht, um das Schwingungs- bzw. Förderverhalten im Hinblick auf die auch außermittig an den Schwingerlängsträgern 47 montierten Aufbauten 63 auch quer bzw. in Seitenrichtung zu der Förderrichtung F zu beeinflussen.
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Der Aufbau 63 besteht im Wesentlichen, in dem gezeigten Ausführungsbeispiel, aus einer Grundplatte 64 und einem auf die Grundplatte 64 montierten Führungsprofil 65 mit sich seitlich anschließenden Führungsleisten 66,67. Die Führungsleisten 66,67 laufen entlang des Führungsprofils 65 und sind mittels Schrauben 68 mit dem Führungsprofil 65 verbunden. Des Weiteren weist der Aufbau 63 zwei Abdeckleisten 69, 70 auf, welche mittels Schrauben 71, 72 mit den Führungsleisten 66, 67 verbunden sind. Die Abdeckleisten 69, 70 ragen teilweise horizontal über das Führungsprofil 65, überlappen sich jedoch nicht und bilden so zwischen dem Führungsprofil 65, der Führungsleiste 66 und den beiden Abdeckleisten 69, 70 einen Förderraum 73. In diesem Förderraum 73 verlaufen beim Betrieb des Linear-Vibrationsförderers 1 die zu transportierenden Werkstücke.
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Unterhalb der Grundplatte 64 sind zwei Leisten 74 zur Befestigung des Aufbaus 63 mit dem Linear-Vibrationsförderer 1 angeordnet. Im Gegensatz zum vorherigen Ausführungsbeispiel weisen die Längsnuten 54 der Schwingerlängsträger 47 von der Mittenebene M weg, so dass eine größere Auflagefläche für die Grundplatte 64 des Aufbaus 63 gebildet ist. Die beiden Leisten 74 sind derart unterhalb der Grundplatte 64 angeordnet, dass sie den gleichen parallelen Abstand zueinander aufweisen wie die beiden Längsnuten 54 der Schwingerlängsträger 47 und so die Längsnuten 54 durchragen können. Wie aus 14 zu erkennen ist, sind jeweils nur die freien Enden 75 der Leisten 74 mittels Schrauben 76 mit der Grundplatte 64 verbunden, wobei der mittlere Teil der Leisten 74 durch die Längsnut 54 verläuft und dadurch einen gewissen Abstand von der Grundplatte 64 aufweist. Die Leisten 74 sind kufenartig an der Grundplatte montiert, so dass der Aufbau 63 mit dem Linear-Vibrationsförderer 1 verbunden werden kann. Bei den Schrauben 76 kann es sich beispielsweise um Zylinderkopfschrauben handeln, die von oben in die Grundplatte 64 geschraubt werden und dessen Kopf sich in einer Senkung befindet. Durch das Anschrauben der freien Enden 75 an die Grundplatte 64 wird der Aufbau 63 an die beiden Schwingerlängsträger 47 fixiert; es entsteht eine Klemmung zwischen der Grundplatte 64 und den Leisten 74, wobei die Schwingerlängsträger 47 eingeklemmt sind. Es ist beispielsweise auch denkbar, dass die Grundplatte 64 mittels in den Längsnuten 54 verlaufenden Nutsteinen oder dergleichen befestigt ist.
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Alle offenbarten Merkmale sind (für sich) erfindungswesentlich. In die Offenbarung der Anmeldung wird hiermit auch der Offenbarungsinhalt der zugehörigen/beigefügten Prioritätsunterlagen (Abschrift der Voranmeldung) vollinhaltlich mit einbezogen, auch zu dem Zweck, Merkmale dieser Unterlagen in Ansprüche vorliegender Anmeldung mit aufzunehmen. Die Unteransprüche charakterisieren in ihrer fakultativ nebengeordneten Fassung eigenständige erfinderische Weiterbildung des Standes der Technik, insbesondere um auf Basis dieser Ansprüche Teilanmeldungen vorzunehmen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- WO 2007/003570 A1 [0002]
- EP 2011750 A1 [0002]
