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Die Erfindung bezieht sich auf eine Schwingmachine, insbesondere
zum Fördern von heißem Schüttgut, z. B. Koks, welcher den Koksofen verläßt, oder
heißem Zementklinker sowie gesintertem Erz, das unmittelbar nach dem Sinterprozeß
gefördert werden soll.
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Es sind Schwingmaschinen zum Fördern von Schüttgut bekannt, welche
im wesentlichen aus zwei gegeneinanderschwingenden Organen bestehen, wobei das eine
Organ als Förderrinne und das andere als Gegenmasse ausgebildet ist. Die Förderrinne
besteht aus einem Rinnenboden und zwei durch Querträger verbundenenSeitenwangen.
Dabei sind die Ränder des Rinnenbodens an den Seitenwangen befestigt. Diese Schwingmaschinen
sind so eingerichtet, daß man nur Schüttgut mit verhältnismäßig geringer Temperatur
von höchstens 50 oder 80°C mit ihnen fördern kann.
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Beschickt man eine derartige Schwingmaschine dagegen mit heißem Schüttgut,
so dehnt sich der Boden des eigentlichen Förderorgans infolge der hohen Temperatur
verhältnismäßig stark aus, während sich die e Seitenwangen weniger ausdehnen, da
diese sich weniger stark erwärmen. Somit treten zwischen dem Boden und den Seitenwangen
des Förderorgans erhebliche Spannungen auf, welche zu starken Wölbungen des Bodens
führen. Hierdurch wird die Förderwirkung sehr stark beeinträchtigt. Außerdem treten
sehr leicht Risse an den Seitenwangen auf, die zu einer Zerstörung der Maschine
führen können.
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Es ist weiterhin eine Schüttelrutsche bekannt, welche zum Fördern
von heißem Gut dient. Bei dieser bekannten Einrichtung ist ein flach gewölbter Rinnenboden
vorgesehen, der an der Unterseite von einem in Längsrichtung verlaufenden U-förmigen
Tragrahmen gestützt wird und auf d'iesem federnd befestigt ist, so daß eine Wärmeausdehnung
in Längs-und Querrichtung möglich ist. Der flach gewölbte Rinnenboden kann jedoch
nicht vollständig mit heißem Gut angefüllt werden. Infolgedessen ist ein großer
Temperaturunterschied zwischen dem Mittelteil des Bodens und den Rändern vorhanden.
Es ergeben sich somit starke Wölbungen und Verwerfungen des gesamten Bodens, die
sich nicht nur auf den Fördervorgang ungünstig auswirken, sondern auch zu Verwindungen
des Tragkastens führen können. Im übrigen weist die gesamte Konstruktion keine gute
Stabilität auf.
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Die Erfindung geht von der anfangs geschilderten Einrichtung aus.
Ihr liegt die Aufgabe zugrunde, die bei den bekannten Einrichtungen auftretenden
Nachteile zu vermeiden und eine Förderung von heißem Schüttgut zu ermöglichen. Dies
wird dadurch erreicht, daß der Rinnenboden an seinen Rändern mittels Schrauben zwischen
Seitenblechen und Stützrahmen, welche an der entsprechenden Innenfläche der Seiten-
Schwingmaschine,
insbesondere zum Fördern von heißem Schüttgut wangen anliegen, derart eingeklemmt
sind, daß eine freie e Wärmeausdehnung möglich ist.
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Eine vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Schwingmaschine,
bei welcher die gegeneinanderschwingenden Massen, d. h. die Förderrinne und die
Gegenmasse, durch Schwingfedern miteinander verbunden sind, wird dadurch erzielt,
daß jede Schwingfeder aus einem Paar übereinanderliegender Schubgummifedern besteht,
welche lose zwischen zwei mit der Gegenmasse verbundenen Platten eingelegt und mittels
Verbindungsschrauben vorgespannt sind, daß zwischen den Schubgummifedern eine Knagge
eingebettet ist, die an der Förderrinne befestigt ist, und daß zwischen der Knagge
und den Schubgummifedern Platten angeordnet sind, welche aus einem druckfesten,
hitzebeständigen Material mit geringer Wärmeleitzahl bestehen.
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An sich ist auch eine nachgiebige Stütze für schwingende Gegenstände
und Maschinen bekannt, welche zwischen der Machine und dem Fundament eingeschaltet
wird, Sie besteht im wesentlichen aus einem Paar übereinanderliegender Gummifedern,
wobei die unterste Gummifeder auf einer mit dem Fundament verbundenen Grundplatte
liegt und die beiden Federn von einem mit der Grundplatte befestigten Bügel umgeben
sind. Zwischen den beiden Gummifedern ist eine Fläche eines Rahmens angeordnet,
der seinerseits mit dem abstützenden Körper verbunden ist. Diese bekannte Einrichtung
nimmt entsprechend ihrem Bestimmungszweck die Vibrationen der Maschine auf und hält
sie von dem Boden, auf dem die Machine steht, fern. Die Gummifedern werden hierbei
also
in erster Linie auf Druck wechselnd beansprucht. Eventuell auftretende Scherkräfte,
d. h.
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Kräfte, die die Gummifedern auf Schub beanspruchen, sind von ganz
untergeordneter Art. Es ist ferner bei Schwingförderern bekannt,'eine Förderrinne,
mit auf Schub beanspruchten Gummielementen abzufedern.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt,
und zwar zeigt Fig. 1 eine Gesamtansicht einer Schwingmaschine zum Fördern von heißem
Schüttgut Fig. 2 einen Querschnitt dazu gemäß Schnittlinie II-tI.
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Fig. 3 eine Einzelheit. aus Fig. 2 gemäß Linie III.
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Fig. 4 eine andere Ausführungsform der Einrichtung gemäß Fig. 3,
Fig. 5 eine Schubgummifeder zur Verbindung der Förderrinne mit der Gegenmasse in
vergrößertem Maßstab, Fig. 6 eine andere Ausbildungsform der Einriclitung nach Fig.
5, Fig. 7 einen Schnitt dazu gemäß Linie VII-VII, Fig. 8 einen Schnitt gemäß Linie
VIII-VIII, Fig. 9 eine Einzelheit nach Schnittlinie IX-IX.
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Die Schwingmaschine besteht im wesentlichen aus zwei Schwingmassen,
und zwar aus der als Förderrinne 1 ausgebildeten Masse und der Gegenmasse 2.
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Die Förderrinne besitzt einen muldenförmig gestalteten Boden 3, welcher
an den Längsseiten aufwärts gekantet ist und, wie die Fig. 3 im vergrößerten Maßstab
zeigt und wie später beschrieben ist, in den Seitenwangen der Förderrinne eingespannt
ist. Getragen wird der Boden von Querträgern 4, welche die beiden Seitenwangen 5
und 6 miteinander verbinden.
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An den Seitenwangen sind Knaggen 7 befestigt. Diese Knaggen stellen
zusammen mit später beschriebenen Schubgummifedern und Konsolen 13 die Verbindung
der Förderrinne mit der Gegenmasse her.
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Die Konsolen 13, welche zweckmäßigerweise je aus einem Winkeleisen
mit mehreren Verstärkungsrippen 8 bestehen, sind seitlich mit den Flanschen 16 und
17 der Gegenmasse 2 fest. verbunden, beispielsweise durch Nieten oder Schweißen.
Die Gegenmasse besteht aus einem einfachen Doppel-T-Träger. Der Doppel-T-Träger
ist so angeordnet, daß sein Steg etwa in der horizontalen Ebene liegt. Auf diese
Weise ergibt sich eine besonders einfache konstruktive Gestalt der Schwingmaschine.
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An der Unterseite der Gegenmasse ist der Antrieb zur Erzeugung der
Schwingbewegung angeordnet.
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Dieser besteht im wesentlichen aus einem Elektronotor 18, einer Kurbelwelle
19 sowie zwei seitlichen Schul) stangen 20 und 21. Der Niotor ist mit Hilfe einer
Konsole 22 und einer Platte 34 an der Unterseite des Flanches 17 befestigt. Er steht
mittels eines Riemens 23 sowie einer Riemenscheibe 24 mit der Kurbelwelle 19 in
Verbindung. Die Kurbelwelle ist mit Hilfe von Pendelrollenlagern in weiteren Konsolen
25 und 26 gehalten, welche ihrerseits, wie die Fig. 1 und 2 deutlich zeigen, an
den Unterseiten der Flanche 16 und 17 befestigt sind. An der derRiemenscheibe gegenüberliegenden
Seite ist die Kurbelwelle mit einer Ausgleichscheibe 27 versehen. Dicht nehen den
Konsolen 25 und 26 greifen die Schubstangen 20 und 21 an der KurbelweMe an. Die
Schubstangen sind in ihrer Mittelstellung unter einem Winkel von etwa 30° gegen
die Waagerechte angestellt. An ihren oberen Enden befindet sich je eine lose Kopplung,
welche zylindrische Gummifedern 28 und 29 aufweist.
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Diese werden einerseits von verstellbaren Anschlägen
30 und. 31 und
andererseits von einer Platte 32, welche seitlich an dem Förderorgan befestigt ist,
begrenzt (vgl. Fig. 8). Zweckmäßig sind die Seitenwangen 5 und 6 der Förderrinne
in dem Bereich, in welchem die Schubstangen angreifen, mit Hilfe von Platten 51
oder Profileisen verstärkt (Fig. 8), so daß die Förderrinne eine größere Steifigkeit
erhält. Die Gummifedern 28 und 29 sind in der Mitte mit einer Offnung versehen,
durch welche der obere Teil 33 der Schubstange hindurchgesteckt ist. Diese Gummifedern
können mittels der Muttern 52 und 53 vor-. gespannt sein.
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Die Gegenmasse 2 ist, wie Fig. 9 in vergrößertem Maßstab zeigt, mit
Hilfe von Gummifedern 35 auf dem Erdboden abgestützt Die Gummifedern weisen eine
verhältnismäßig geringe Federkonstante auf, Jede Gummifeder besteht aus einem zylindrischen
oder rechteckigen Gummikörper.
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In den Fig. 2 und 3 ist eine sehr zweckmäßige Ausgestaltung der Förderrinne
dargestellt. Der Boden 3 der Rinne ist, wie oben beschrieben, leicht gewölbt ausgebildet
und seine Längsseiten nach oben hin abgekantet. Mit diesem gekanteten Teil 61 ist
der Boden zwischen einem Schleißblech 43 und einem Stützrahmen 46 eingeklemmt. Zu
diesem Zweck sind Schrauben 44 so eingesetzt, daß sie von außen leicht zugänglich
sind und zum Auswechseln einzelner Rinnenteile gelöst werden können. Das Schleißblech
ist an dem oberen Ende etwas abgebogen, so daß es auf dem Stützrahmen 46 aufliegt.
Der Stützrahmen 46 liegt mit seinem abgebogenen Teil 62 auf der Seitenwangc der
Förderrinne, welche aus einer Platte 63 und einem Versteifungsrahmen 45 besteht.
Die beiden Seize sind, wie gesagt, mit Hilfe von Querträgern 4 aus profiliertem
Eisen, z. B. aus U-Eisen, miteinander verbunden. Zur Verstärkung sind winkelförmige
Bleche 64 zwischen-jedem Querträger und den Seitenwangen angeschweißt.
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Zweckmäßigerweise ist der Rinnenboden 3 vor der Montage etwas stärker
gewölbt, als in Fig. 2 gezeichnet. Auf diese Weise wird erreicht, daß einmal die
umgekanteten Ränder des Bodens gut zwischen dem Seitenblech 43 und dem Stützrahmen
46 gehalten werden, und zwar auch bei größerer Belastung des Bodens ; zum anderen
liegt hierdurch der Boden 3 mit seinem mittleren Teil fest auf dem Querträgel-4
auf.
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Die Ouerträger 4 sind zweckmäßigerweise im Bereiche der Knaggen 7
angeordnet. Wie aus Fig. I hervorgeht, sind die Knaggen 7 mit Abstand voneinander
außen an den Wangen der Förderrinne befestigt. Die e Querträger 4 sind nun jeweils
an der entsprechenden Stelle auf der Innenseite der \\range angeordnet, so daß eine
direkte Kraftübertragung von dem Rinnenkörper auf die Schubgummifedern erfolgen
kann.
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Auch an der Angriffsstelle der Schul) stange 20 an der Förderrinne,
d. h. an der Stelle, an welcher die Platte 32 außen an der Seitenwange befestigt
ist, ist ebenfalls ein Querträger eingesetzt, so daß auch liier eine direkte Kraftübertragung
von der Schubstange über die Platte 32 auf den Ouerträger und damit auf das Fördergut
erfolgt. Man kann aber auch noch in der \bitte zwischen den einzelnen Angriffsstellen
der SchubgummifedernweiterezusätzlicheQuerträger anordnen.
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In Fig. 5 ist die Anordnung der Schul) guml federn, welche zur Verbindung
der Förderrinne mit der Gegenmasse dienen, dargestellt. Im einzelnen ist die Vorrichtung
wie folgt aufgebaut. Die Isnagge7 ist zwischen den beiden Schubgummifedern 9 und
10 eingebettet. Die Schubgummifedern 9 und 10 weisen
zweckmäßigerweise
einen rechteckigen Querschnitt auf. Man kann aber auch unter Umständen Gummifedern
mit kreisförmigem Querschnitt dazu verwenden. Ail den Außenflächen sind die Schubgummifedern
einerseits von der Fläche 12 der Konsole 13 und andererseits von dem mittleren Teil
des Biigels 11 begrenzt. Die Schubgummifedern werden bei der Montage lose zwischen
die genannten Begrenzungsflächen eingelegt und dann einer Vorspannung unterworfen.
Zweckmäßigerweise ist zu diesem Zweck der Biigel 11 so gestaltet, daß die lichte
Höhe geringer ist als die ungespannte Höhe der beiden Schubgummifedern und der Knagge
7 zusammengenommen. Durch Anschrauben des Bügels an die Konsole 13 mit Hilfe von
nicht gezeichneten Schrauben, welche durch die Schenkelenden 14 und 15 hindurchgeführt
werden, werden somit die Schubgummifedern zusammengepreßt. Die Zusammenpressung
ist so hoch gewählt, daß bei jeder möglichen Amplitude die Schubgummifedernzwischen
den Begrenzungsflächen festsitzen.
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Die an den Grenzflächen entstehende Reibungskraft ist also stets so
groß, daß ein seitliches Wegrutschen der Schubgummifedern nicht eintreten kann.
Durch Einlegen von Abstandsblechen zwischen die Schenkel 14 und 15 und die Fläche
12 ist es möglich, die Größe der Vorspannung im gewünschten Laize zu ändern.
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Bei einer Förderung von Schüttgut, welches eine Temperatur von etwa
250 bis 300° C aufweist, ist bei dieser Scllubgummifederanordnung für eine genügende
Wärmeabstrahlung und Wärmeableitung gesorgt, so daß die Schubgummifedern nicht gefährdet
sind. Auch der eigentliche Rinnenkörper hält auf Grund seiner vorteilhaften konstruktiven
Gestaltung diese Temperaturen ohne Schwierigkeit aus, so daß eine gute Betriebssicherheit
des Schwingförderers gegeben ist.
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Die Fig. 6 und 7 zeigen eine andere Ausgestaltung der Schubgummifedern,
bei welcher zwischen den eigentlichen Gummikörpern 9 und 10 einerseits und der Knagge
7 andererseits je zwei Platten eingelegt sind. Dabei bestehen zweckmäßigerweise
die beiden Platten 59 und 60 aus einem Material, welches hitzeheständig ist und
vor allem eine geringe Wärmeleitzahl besitzt. Außerdem sind die Platten so beschaffen,
daß sie die Schwingungsbelastung aufnehmen. Zu diesem Zweck eignen sich z. B. Kunststoffe.
Mit besonderem Vorteil kann man einen Kunststoff verwenden, welcher im Handel unter
dem geschützten Warenzeichen »Silopren« bekannt ist. Dieser hat neben den oben angeführten
Eigenschaften noch den Vorteil, daß er noch eine gute Elastizität aufweist.
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Die Platten 57 und 58 bestehen zweckmäßigerweise aus NIetall, z. B.
aus Aluminium. Diese Metallplatten bewirken eine gute Ableitung der noch bis hierhin
gelangenden Wärme nach außen.
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Die Platten 57 und 58 können auch mit Vorteil, wie Fig. 7 zeigt,
an ihren Außenrändern umgebogen sein, so daß die Teile 65 bzw. 66 die Schubgummifedern
schützen und zwar einmal vor der Wärmestrahlung, die von den Seitenwangen der Förderrinne
ausgeht, und zum anderen gegen mechanische Beschädigungen. Auch die den Teilen 65
und 66 gegenüberliegenden Ränder der Platten 57 und 58 können in gleicher Weise
umgebogen sein, so daß sie einen Schutz nach außen bieten.
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Die Wirkungsweise der oben beschriebenen Schwingmaschine ist folgende
: Am linken Ende der Förderrinne 1 wird gemäß Fig. l das zu fördernde Gut etwa in
Richtung des Pfeiles 39 aufgegeben.
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Durch Wirkung der Schwingbewegung der Förder-
rinne l'bewogt sich.
das Gut von links nach rechts und verläßt die Rinne an dem rechten Ende in Richtung
des Pfeiles 40. Das Massenverhältnis zwischen Förderrinne und Gegenmasse hat zweckmäßigerweise
den Wert 1 : 4. Bei diesem Massenverhältnis ist die Amplitude bei der Förderrinne
verhältnismäßig groß, während sie bei der Gegenmasse sehr klein ist. Infolge dieser
kleinen Amplitude der Gegenmasse in Verbindung mit der geringen Federkonstante der
Gummifedern 35 werden nur sehr kleine, praktisch unbedeutende Schwingkräfte ins
Fundament übertragen.
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Bei Beschütten der Förderrinne mit heißem Gut, welches eine Temperatur.
von beispielsweise 250 bis 300° C oder, vor allem bei Verwendung der Einrichtung
nach den Fig. 6 und 7, eine Temperatur von etwa 600° C aufweisen kann, dehnt sich
der Boden 3 der Rinne stärker aus als die Seitenwangen 5 und 6 der Förderrinne.
Der Rinn, enboden ist nun so zwischen den Seitenblechen 43 und dem Stützrahmen 46
eingeklemmt, daß zwar das Gewicht des Schüttgutes sowie die auf den Boden einwirkenden
Schwingkräfte ohne weiteres aufgenommen werden können ; die entstehenden Reibungskräfte
an den Klemmstellen sind aber geringer als die sehr großen Kräfte, welche bei der
Wärmedehnung in Längsrichtung des Rinnenbodens auftreten. Auf diese Weise kann sich
nun der Rinnenboden zwischen den genannten Platten entsprechend seiner Wärmedehnung
hin und her verschieben. Gleichzeitig sind die Berührungsflächen so klein, daß ein
nur verhältnismäßig geringer Wärmeübergang durch Wärmeleitung auf die Seitenwangen
der Förderrinne übergeht. Eine Wärmeleitung von dem Rinnenboden 3 sowie den Seitenblechen
43, welche mit dem heißen Schüttgut unmittelbar in Berührung stehen, ist nämlich
nur durch dieBerührungsflächen an dem Stützrahmen 46 sowie an den Auflagestellen
des Bodens in der Mitte auf den Querträgern 4 möglich.
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GemäB einer besonderen Ausgestaltung sind die Stützrahmen 46 in mehrere
verhältnismäßig kurze Abschnitte aufgeteilt und mit Abstand voneinander an den Seitenwangen
der Förderrinne angeordnet.
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Auf diese Weise entstehen in den Lücken zwischen den einzelnen Stützrahmen
Spalte, welche von den Schleißplatten und den Seitenwangen begrenzt werden und nach
unten und oben mit der Außenluft frei in Verbindung stehen. Infolge der Schwingbewegung
der Förderrinne gegenüber der Gegenmasse wird die Luft, welche sich zwischen dem
Rinnenboden und dem Doppel-T-Trager befindet, weggedrückt, solange sich die beiden
Schwingmassen aufeinander zu bewegen, dagegen Luft von außen angesaugt, wenn die
Schwingrichtungen der beiden Organe voneinander wegweisen. Auf diese Weise wird
bewirkt, da. f3 ein erheblicher Teil der hin-und herbewegten Luft durch die Spalte
zwischen den Seitenblechen bzw. den Seitenwangen nach oben hin ab-bzw. zurückströmt.
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Auch an dem Boden der Förderrinne tritt eine gewisse Luftströmung
ein. Durch die Luftströmung wird eine ganz beträchtliche Abführung der Wärme und
damit eine gute Kiihlwirkung erzielt.
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In Fig. 4 ist noch eine Einrichtung dargestellt, bei welcher die
Förderrinne durch eine Haube 50 abgedeckt ist. Die I-Iaube 50 ist beispielsweise
so gestaltet, wie in Fig. 2 strichpunktiert eingetragen ist.
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Bei dieser Gestaltung ist dann das heiße Schüttgut in dem eigentlichen
Förderraum eingeschlossen, so daß kein Qualm oder Staub nach außen austreten kann.
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Gleichzeitig wird auch die Wärmeabstrahlung nach
oben
hin verkleinert, was in bestimmten Fällen von Bedeutung ist. Im übrigen gilt auch
bei dieser Ausgestaltung das in Fig. 3 Gesagte.
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Um auch Wärmedehnungen der SchleiBbleche 43 bzw. 47 gegenüber den
Seitenwangen auszugleichen, kann man vorteilhafterweise die Schleißbleche in mehrere
Teile e aufteilen. Diese sind dann zweckmäßig, erweise, in Förderrichtung gesehen,
dachziegelartig übereinandergelegt, so daß das Fördergut gut ohne Stauung von einer
Platte zur anderen übergeführt wird. Auf diese Weise ist eine Verschiebung der einzelnen
Platten auf Grund von Wärmedehnungen ohne weiteres möglich, ohne daß Undichtigkeiten
an den Übergangsstellen auftreten.
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Wi, oben bereits ausgeführt worden ist, eignet sich die Erfindung
ganz besonders für eine Schwingmaschine,derengegeneinanderschwingende, als Förd'rinne
bzw. als Gegenmasse ausgebildete Organe durch einen Schubkurbelantrieb sowie durch
Schwingfedern miteinander verbunden sind.