DE102018108328B4 - Device for throwing solid pieces of material - Google Patents
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Abstract
Vorgeschlagen wird eine Vorrichtung zum zyklischen Werfen von festen stückigen Materialien. Entweder umfasst sie eine durch einen Antrieb über ein Freilaufmittel angetriebene Welle, mindestens eine Schaufel und mindestens ein Exzenter, die beide mit der Welle verbunden sind, und mindestens eine Feder, die über ein erstes Ende mit dem Exzenter verbunden ist. Oder sie umfasst eine durch einen Antrieb angetriebene Welle und mindestens eine Schaufel, die über ein Freilaufmittel mit der Welle verbunden ist, und mindestens einen Exzenter, der mit der Schaufel verbunden ist, und mindestens eine Feder, die über ein erstes Ende mit dem Exzenter verbunden ist. Die Feder ist in beiden Ausführungen eine Zug- oder Druckfeder und wird mittels des Exzenters mindestens einmal pro Umdrehung gespannt und entspannt sich wieder, so dass beim Entspannen der Feder die Schaufel entlang eines Beschleunigungsbereichs beschleunigt wird, wobei die Schaufel derart angeordnet ist, dass sie dabei das Material erfasst und beschleunigt. A device is proposed for cyclically throwing solid particulate materials. Either it comprises a driven by a drive via a freewheel means shaft, at least one blade and at least one eccentric, both of which are connected to the shaft, and at least one spring which is connected via a first end to the eccentric. Or it comprises a drive-driven shaft and at least one blade, which is connected via a freewheeling means with the shaft, and at least one eccentric, which is connected to the blade, and at least one spring which is connected via a first end to the eccentric is. The spring is in both embodiments a tension or compression spring and is stretched by means of the eccentric at least once per revolution and relaxes again, so that when relaxing the spring, the blade along an acceleration range is accelerated, wherein the blade is arranged so that they the material is recorded and accelerated.
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Werfen von festen stückigen Materialien.The invention relates to a device for throwing solid particulate materials.
Wurfgebläse stellen eine technische Lösung dar, um stückige feste Materialien wie zum Beispiel Holzhackschnitzel flexibel beispielsweise auf Anhänger etc. zu befördern. Dabei wird das Material schnelldrehenden Wurfschaufeln, die gleichzeitig eine Luftströmung (Wind) erzeugen oder mit zusätzlichen Windschaufeln ausgerüstet sind, zugeführt. Das Material wird von den Schaufeln beschleunigt und über einen verstellbaren Kamin in die gewünschte Wurfrichtung gelenkt und geworfen.
Durch die schnelle Drehbewegung der Wurfschaufeln wird das Material bei der Beschleunigung häufig zerschlagen, wobei die Eigenschaften des Materials verschlechtert werden und zusätzlicher Feinanteil entsteht. Zudem wirbelt der dabei entstehende Wind Feinanteile auf, die zur Staubentwicklung in der Umgebung führen. Außerdem wird das Material aufgrund des Windes beim Aufprall in sich verdichtet. Zusätzlich benötigen die schnelldrehenden Wurfschaufeln selbst im Leerlauf eine hohe Antriebsleistung.Dust blowers are a technical solution to carry chunky solid materials such as woodchips flexible example on trailers, etc. The material is supplied to fast-rotating throwing blades, which simultaneously generate an air flow (wind) or are equipped with additional wind blades. The material is accelerated by the blades and steered and thrown in the desired throwing direction via an adjustable chimney.
The rapid rotation of the throwing blades often shatters the material during acceleration, thereby degrading the properties of the material and creating additional fines. In addition, the resulting wind whirls up fines that cause dust in the area. In addition, the material is compacted due to the wind during impact. In addition, the high-speed throwing blades require a high drive power even when idling.
Des Weiteren hängt es bei herkömmlichen Wurfgebläsen von ihrer Betriebsgeschwindigkeit ab, wie stark das Material beschleunigt und geworfen wird. Fällt die Geschwindigkeit beispielsweise aufgrund zu geringer Antriebsleistung der Maschine ab, dann lässt die Wurfleistung nach, was bis zur Verstopfung des Wurfgebläses führen kann. Erhöht sich die Geschwindigkeit, so wird das Material mehr zerschlagen und verdichtet.Furthermore, with conventional throw blowers, their operating speed dictates how much the material is accelerated and thrown. If the speed drops, for example, due to insufficient drive power of the machine, then the throwing power decreases, which can lead to blockage of the throwing fan. As the speed increases, the material is smashed and compacted more.
Weiterer Stand der Technik ist in den nachfolgend aufgeführten Dokumenten offenbart:
Deshalb ist es eine Aufgabe dieser Erfindung, eine Vorrichtung zum Werfen von festen stückigen Materialien bereitzustellen, bei der das Material schonend, mit geringem Leistungsaufwand und unabhängig von der Betriebsgeschwindigkeit gleichmäßig geworfen wird. Vorteilhaft entsteht dabei kein Wind.Therefore, it is an object of this invention to provide a device for throwing solid particulate materials, in which the material is thrown evenly, with little effort and regardless of the operating speed evenly. Advantageously, there is no wind.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche 1 und 2 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.This object is achieved by the features of the
Vorgeschlagen wird eine Vorrichtung zum zyklischen Werfen von festen stückigen Materialien, umfassend eine durch einen Antrieb über ein Freilaufmittel angetriebene Welle, sowie mindestens eine Schaufel und mindestens einen Exzenter, die beide mit der Welle verbunden sind. Außerdem weist die Vorrichtung mindestens eine Feder auf, die über ein erstes Ende mit dem Exzenter verbunden ist, wobei die Feder eine Zug- oder Druckfeder ist und mittels des Exzenters mindestens einmal pro Umdrehung gespannt wird und sich wieder entspannt, so dass beim Entspannen der Feder die Schaufel entlang eines Beschleunigungsbereichs beschleunigt wird, wobei die Schaufel derart angeordnet ist, dass sie dabei das Material erfasst und beschleunigt.Proposed is a device for the cyclic throwing of solid particulate materials, comprising a driven by a drive via a freewheel means shaft, and at least one blade and at least one eccentric, both of which are connected to the shaft. In addition, the device has at least one spring which is connected via a first end to the eccentric, wherein the spring is a tension or compression spring and is tensioned by the eccentric at least once per revolution and relaxed again, so that when relaxing the spring the blade is accelerated along an acceleration range, the blade being arranged to capture and accelerate the material.
Vorgeschlagen wird außerdem eine Vorrichtung zum zyklischen Werfen von festen stückigen Materialien, umfassend eine durch einen Antrieb angetriebene Welle und mindestens eine Schaufel, die über ein Freilaufmittel mit der Welle verbunden ist. Ferner weist sie mindestens einen Exzenter auf, der mit der Schaufel verbunden ist, und mindestens eine Feder, die über ein erstes Ende mit dem Exzenter verbunden ist. Die Feder ist eine Zug- oder Druckfeder und wird mittels des Exzenters mindestens einmal pro Umdrehung gespannt und entspannt sich wieder, so dass beim Entspannen der Feder die Schaufel entlang eines Beschleunigungsbereichs beschleunigt wird, wobei die Schaufel derart angeordnet ist, dass sie dabei das Material erfasst und beschleunigt.It is also proposed an apparatus for cyclically throwing solid particulate materials, comprising a driven by a drive shaft and at least one blade, which is connected via a freewheeling means with the shaft. Furthermore, it has at least one eccentric, which is connected to the blade, and at least one spring, which is connected via a first end to the eccentric. The spring is a tension or compression spring and is stretched by the eccentric at least once per revolution and relaxes again, so that when the spring relaxes the blade along an acceleration range is accelerated, wherein the blade is arranged so that it detects the material and accelerates.
In einer Ausführung weist die Vorrichtung ein Gehäuse auf, wobei die Schaufel derart im Gehäuse angeordnet ist, dass das Material entlang einer seitlichen Gehäusewand und einer unteren Gehäusewand in Richtung einer Auswurföffnung des Gehäuses beschleunigt wird. Die Form der Gehäusewand ist derart gestaltet, dass entweder kein Abstand zwischen einem dem Exzenter gegenüberliegenden Endbereich der Schaufel und der unteren Gehäusewand in Richtung der Auswurföffnung entlang des Beschleunigungsbereichs vorhanden ist, oder der Abstand entlang des Beschleunigungsbereichs konstant ist oder sich entlang des Beschleunigungsbereichs vergrößert.In one embodiment, the device has a housing, wherein the blade is arranged in the housing such that the material is accelerated along a lateral housing wall and a lower housing wall in the direction of an ejection opening of the housing. The shape of the housing wall is designed in such a way that either there is no distance between an end region of the blade opposite the eccentric and the lower housing wall in the direction of the ejection opening along the acceleration region, or the distance along the acceleration region is constant or increases along the acceleration region.
In einer Ausführung weist die untere Gehäusewand mindestens eine Öffnung in einer vorgegebenen Größe auf, die kleiner ist als die minimale Größe des stückigen Materials.In one embodiment, the lower housing wall has at least one opening in a predetermined size, which is smaller than the minimum size of the lumpy material.
In einer Ausführung ist die gesamte Schaufel oder ein oder mehrere Teilbereiche der Schaufel oder zumindest ein der Welle gegenüberliegender Endbereich der Schaufel zur Gehäusewand hin elastisch ausgeführt.In one embodiment, the entire blade or one or more subregions of the blade or at least one end region of the blade opposite the shaft is designed to be elastic towards the housing wall.
In einer Ausführung weist die Schaufel zumindest an einem Bereich davon eine Krümmung derart auf, dass das Material darin beim Erfassen zentriert wird.In one embodiment, the blade has a curvature at least at a portion thereof such that the material is centered therein upon detection.
In einer Ausführung sind Exzenter und erstes Ende der Feder über mindestens einen Hebel miteinander beweglich verbunden, wobei der Hebel entweder einen Längenausgleich zum Exzenter aufweist, oder der Hebel mit mindestens einem zusätzlichen Pleuel mit dem Exzenter beweglich verbunden ist. Die Feder ist in einem Totpunkt des Exzenters zum Hebel maximal gespannt und im anderen Totpunkt maximal entspannt. Die Feder ist in einem der Totpunkte des Hebels, wenn sie eine Zugfeder ist, in einem Winkel W zwischen 0° ≤ W ≤ 180° oder 0° ≤ W ≤ 90° zum Hebel angeordnet. Wenn sie eine Druckfeder ist, ist sie in einem Winkel W zwischen -180° ≤ W ≤ 0° oder -90° ≤ W ≤ 0° zum Hebel angeordnet.In one embodiment, the eccentric and first end of the spring are at least one lever connected to each other movably, wherein the lever either has a length compensation to the eccentric, or the lever is movably connected to at least one additional connecting rod with the eccentric. The spring is maximally tensioned in a dead center of the eccentric to the lever and maximally relaxed at the other dead center. The spring is arranged in one of the dead centers of the lever, if it is a tension spring, at an angle W between 0 ° ≤ W ≤ 180 ° or 0 ° ≤ W ≤ 90 ° to the lever. If it is a compression spring, it is arranged at an angle W between -180 ° ≤ W ≤ 0 ° or -90 ° ≤ W ≤ 0 ° to the lever.
In einer Ausführung der Vorrichtung ist der Exzenter über mindestens ein zusätzliches Pleuel mit mindestens einem Hebel beweglich verbunden, wobei ein erstes Ende der Feder mit dem Pleuel verbunden ist.In one embodiment of the device, the eccentric is movably connected via at least one additional connecting rod with at least one lever, wherein a first end of the spring is connected to the connecting rod.
In einer Ausführung sind Exzenter und erstes Ende der Feder über mindestens einen Hebel miteinander beweglich verbunden, wobei der Hebel einen Längenausgleich zum Exzenter aufweist. Alternativ ist der Hebel mit mindestens einem zusätzlichen Pleuel mit dem Exzenter beweglich verbunden. Die Feder ist eine Druckfeder und in der Stellung des Hebels zwischen den beiden Totpunkten des Exzenters zum Hebel maximal gespannt und an den beiden Totpunkten maximal entspannt. Dabei ist die Feder in der Stellung, in der sie maximal gespannt ist, in einem Winkel von W = 0° zum Hebel angeordnet. Die Schaufel weist ein Blatt oder zwei einander gegenüberliegende Blätter auf.In one embodiment, eccentric and first end of the spring are movably connected to each other via at least one lever, wherein the lever has a length compensation to the eccentric. Alternatively, the lever is movably connected to at least one additional connecting rod with the eccentric. The spring is a compression spring and maximum tensioned in the position of the lever between the two dead centers of the eccentric to the lever and maximally relaxed at the two dead centers. In this case, the spring in the position in which it is maximally tensioned, arranged at an angle of W = 0 ° to the lever. The blade has one or two opposing blades.
In einer Ausführung sind Exzenter und erstes Ende der Feder über mindestens einen Hebel miteinander beweglich verbunden, wobei der Hebel entweder einen Längenausgleich zum Exzenter aufweist, oder der Hebel mit mindestens einem zusätzlichen Pleuel mit dem Exzenter beweglich verbunden ist. Die Feder ist eine Zugfeder und in der Stellung des Hebels zwischen den beiden Totpunkten des Exzenters zum Hebel maximal entspannt und an den beiden Totpunkten maximal gespannt, wobei die Feder in der Stellung, in der sie maximal entspannt ist, in einem Winkel von W = 0° zum Hebel angeordnet ist. Die Schaufel weist ein Blatt oder zwei einander gegenüberliegende Blätter auf.In one embodiment, eccentric and first end of the spring are movably connected to each other via at least one lever, wherein the lever either has a length compensation to the eccentric, or the lever is movably connected to at least one additional connecting rod with the eccentric. The spring is a tension spring and maximum relaxed in the position of the lever between the two dead centers of the eccentric to the lever and the maximum tension at the two dead centers, the spring in the position in which it is maximally relaxed, at an angle of W = 0 ° is arranged to the lever. The blade has one or two opposing blades.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung, anhand der Figuren der Zeichnung, die erfindungsgemäße Einzelheiten zeigt, und aus den Ansprüchen. Die einzelnen Merkmale können je einzeln für sich oder zu mehreren in beliebiger Kombination bei einer Variante der Erfindung verwirklicht sein. Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert.
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1a und1b zeigen Ansichten zweier unterschiedlicher Basis-Ausführungen der Vorrichtung. -
2 zeigt eine Schnittansicht einer Ausführung mit Zugfeder gemäß einer weiteren Ausführung. -
3 zeigt eine Schnittansicht einer Ausführung mit Druckfeder gemäß einer weiteren Ausführung. -
4 zeigt eine Schnittansicht einer Ausführung mit Druckfeder und Schaufel mit zwei Blättern gemäß einer weiteren Ausführung. -
5 zeigt eine Schnittansicht einer alternativen weiteren Ausführung.
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1a and1b show views of two different basic embodiments of the device. -
2 shows a sectional view of a design with tension spring according to another embodiment. -
3 shows a sectional view of a design with compression spring according to another embodiment. -
4 shows a sectional view of a design with compression spring and blade with two blades according to another embodiment. -
5 shows a sectional view of an alternative further embodiment.
In den nachfolgenden Figurenbeschreibungen sind gleiche Elemente bzw. Funktionen mit gleichen Bezugszeichen versehen.In the following description of the figures, the same elements or functions are provided with the same reference numerals.
Grundsätzlich funktioniert die Erfindung wie ein Kurbeltrieb. Eine konstant über einen (nicht gezeigten) Antrieb angetriebene Welle
Dabei wird aufgrund der zyklischen, sinusförmigen Beschleunigung der Schaufel
Der Antriebsleistungsbedarf der Wurfvorrichtung hängt ebenfalls von der Federkraft ab und ist im Vergleich zu Wurfgebläsen nach Stand der Technik äußerst gering.The drive power requirement of the throwing device also depends on the spring force and is extremely low compared to prior art throw blowers.
In einer in
In einer in
In beiden gezeigten Ausführungen wird die Feder
Die Vorrichtung kann ein Gehäuse
Zusätzlich ist die Schaufel
Die Schaufel
Die Schaufel
In einer weiteren Ausführung weist die untere Gehäusewand
In einer in
Je nach Anordnung wird ein anderes Kraft-Wegverhalten der Feder
In einer Ausführung ist die Feder
In einer nicht gezeigten Ausführung ist die Feder
In einer weiteren Ausführung wird die Feder
Das Material ist vorteilhafterweise ein stückiges Material, z.B. Holz, Holzschnitzel oder Holzstücke. Die einzelnen Stücke des Materials haben je nach Anwendung unterschiedliche vorgegebene Größen und können unter anderem zu Heizzwecken verwendet werden.The material is advantageously a particulate material, e.g. Wood, wood chips or pieces of wood. The individual pieces of material have different predetermined sizes depending on the application and can be used, among other things, for heating purposes.
Die Feder
Der Hebel
Die Schaufelstellung ist zumindest so abhängig von der Federkraft zu wählen, dass das zu werfende Material vor die Schaufel
Das Freilaufmittel
Die Zufuhrmöglichkeit
Die Erfindung ist unter Bezugnahme auf jeweils eine Feder
Durch das zyklische Spannen und Entspannen der Feder
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