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Wendelförderturm Die Erfindung bezieht sich auf Wendelförderer, bei
denen an einem Halterohr ein oder mehrere wendelförmig gewundene offene oder geschlossene
Förderrinnensysteme, z. R. Trog- oder Rohrsysteme, angebracht sind, in denen Fördergut
auf- und/oder abwärts gefördert werden kann. An dem oberen oder unteren Ende des
Halterohres sind Schwingungserreger elektromagnetischer oder mechanischer Art zur
Erzeugung der für die Förderung erforderlichen Schwingbewegungen angebracht. Die
Erregerkräfte gelangen daher hauptsächlich über das Halterohr an die offene oder
geschlossene Förderrume.
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Bei den am oberen oder unteren Ende des Halterohres angebrachten
Erregern, bei denen die Anschlußkonstruktion an sich einfach ist, sind die Schwingbewegungen
entlang des Rinnensystems wegen der natürlichen Elastizität der für das Halterohr
verwendeten Werkstoffe nicht gleichmäßig. In Erregernähe sind die Amplituden am
kleinsten, die Schwingungswinkel am größten. Mit wachsender Entfernung vom Erreger
nehmen die Amplituden zu, während sich die Schwingungswinkel verringern.
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Durch diese Tatsache wird die Förderleistung der Wendeltürme beeinträchtigt
und hierdurch die Förderhöhe begrenzt. Außerdem ist die Bauhöhe dadurch beschränkt,
daß bei Bauhöhen über 8 bis 10 m die in Erregernähe im Halterohr auftretenden Spannungen
unzulässig hoch werden.
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Man hat bereits versucht, die Erregerkräfte am äußeren Umfang des
Wendelturms dem Rinnensystem zuzuleiten. Derartige Erreger, die als Gürtel erreger
bekannt sind, werden an einer Stelle zwischen Einlauf und Auslauf, beispielsweise
etwa in der Mitte der Förderhöhe, angeordnet. Diese Antriebsart ist jedoch sehr
nachteilig, da die Anschlußkonstruktion für die Erreger entweder am Rinnensystem
selbst angeschlossen oder zwischen dem Rinnensystem hindurch zum Halterohr geführt
werden muß. Die konstruktive Lösung bedingt in beiden Fällen einen erheblichen Aufwand
an Konstruktions- und Werkstattarbeit; sie ist daher sehr kostspielig. Werden die
Erreger zwangsweise miteinander gekuppelt, so bereitet die Unterbringung der Kupplungselemente
noch weitere Schwierigkeiten.
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Die kostspielige Anschlußkonstruktion der Gürtelerreger hat man bereits
dadurch zu vermeiden versucht, daß der Wendelturm aus zwei gegeneinander schwingenden
Massen besteht und somit ein Zweimassen-Schwingsystem darstellt. Die von dem Erreger
weiter entfernt liegende Schwingfördermasse wird hierbei über einen durch die andere
Schwingfördermasse der Länge nach hindurchgehenden zu-
sätzlichen Träger mit einer
Zwischenplatte starr verbunden. Mit dieser Anordnung kann zwar eine größere Bauhöhe
als bei den bekannten Wendelfördertürmen erreicht werden, jedoch besitzt dieses
System mehrere Nachteile. Die beiden gegeneinander schwingenden Teile müssen mit
Übergangsstellen für die Tröge des oberen und unteren Teils versehen werden. An
diesen Übergangsstellen kann besonders bei staubenden Schüttgütern eine starke Staubentwicklung
auftreten. Außerdem liegt der Arbeitsbereich dieses Systems in der Resonanz bzw.
in Resonanznähe und besitzt daher nicht das stabile Betriebsverhalten der überkritisch
abgestimmten Schwingungssysteme.
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Aufgabe der Erfindung ist es, die bei den bekannten Wendeltürmen
auftretenden Schwierigkeiten zu vermeiden und einen Förderer zu schaffen, bei dem
weitgehend gleiche Schwingungsverhältnisse entlang des Halterohres vorhanden sind.
Erreicht wird dies. gemäß der Erfindung dadurch, daß die Erregerkräfte dem Halterohr
über ein in diesem angeordnetes Kraftübertragungselement zugeführt werden. Dieses
Kraftübertragungselement wird vorteilhaft etwa in halber Höhe mit dem Halterohr
verbunden. Durch diese erfindungsgemäße Ausbildung eines Wendelförderers sind die
in dem Halterohr auftretenden Materialbeanspruchungen wesentlich geringer, so daß
hierdurch
in vielen Fällen eine Materialeinsparung und damit auch eine Kostensenkung erreicht
wird.
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Dies ist z.B. der Fall, wenn die Wendelförderer aus einem teuren
Werkstoff, beispielsweise nichtrostendem Stahl, hergestellt werden müssen.
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Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung werden die Erregerkräfte
dem Halterohr außer über das Kraftübertragungselement noch zusätzlich unmittelbar
von dem Anschlußfiansch des Erregers übertragen. Das Kraftübertragungselement wird
dann vorteilhaft mit dem Halterohr in dessen oberer Hälfte verbunden. Nach weiteren
Merkmalen der Erfindung wird das Kraftübertragungselement nur am oberen und unteren
Ende an das Halterohr angeschlossen.
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Wegen der auf das Kraftübertragungselement wirkenden Kräfte, außerdem
auch aus herstellungstechnischen Gründen, ist ein rohrförmiger Querschnitt für das
Kraftübertragungselement vorteilhaft.
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In den Figuren sind schematische Ausführungsbeispiele der Erfindung
dargestellt.
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Fig. 1 zeigt einen Wendelförderer, bei dem das Kraftübertragungselement
in halber Höhe mit dem Halterohr verbunden ist, während bei der Ausführungsform
in Fig. 2 das Halterohr am oberen und unteren Ende an das Kraftübertragungselement
angeschlossen ist.
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1 ist das übliche Halterohr für die wendelförmige Rinne 2. Der Wendelturm
ist auf dem durch Federn 3 schwingungsisolierten Gehäuse eines Fliehkrafterregers
4 angeordnet. Der Gutzulauf geschieht ufiten bei 5, der Ablauf oben bei 6. Innerhalb
des Halterohres 1 ist das Kraftübertragungselement, z. B. in Form eines Zusatzrohres7,
vorgesehen. Das Kraftübertragungselement7 ist in halber Höhe mit dem Halterohr 1
verbunden; zweckmäßig ist das Halterohr 1 zweiteilig und das innere Rohr 7 so hoch
wie der untere Halterohrteilla. An ihren oberen Enden sind die Rohrela und 7 beispielsweise
mittels Steg blechen 10 und einem Verbindungsstück 11 zur am mengeschlossen, das
nur so lang zu sein braucht, daß am überstehenden Rand das zweite Halterohrteilstück
ob befestigt werden kann. Das Halterohr 1 ist mit dem Schwingungserreger 4 nicht
verbunden (vgl. die Darstellung bei 8'), sondern es wird von den Verbindungsteilenl0,
11 am Rohr 7 getragen, das seinerseits fest auf einer schwingfähig gelagerten Unterlage,
z.B. dem Gehäuse4, steht.
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Bei halber Länge des Kraftübertragungselementes 7 im Vergleich zum
Halterohr 1 sind die Schwingungsausschläge und Schwingungswinkel des Trogsystems2
in ihrer Größe spiegelsymmetrisch in bezug auf die Verbindungsteile 10, 11.
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Aus konstruktiven wie auch fördertechnischen Gründen ist es bei einem
Wendelturm gemäß Fig. 1 mit Halterohr aus mehreren Stücken oder auch nur aus einem
Stück oftmals zweckmäßig, das Halterohr noch zusätzlich am Schwingungserregergehäuse
4 (vgl. die Darstellung bei 8") anzuschließen und über eine Sockeiplatte 8 mit dem
Kraftübertragungs element7 fest zu verbinden.
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Es kann oft zweckmäßiger sein, das Kraftübertragungselement und das
Halterohr gleich lang zu wählen. Eine entsprechende Ausführungsform zeigt die Fig.
2. Das Kraftübertragungselement 17 ist unten an der Sockelplatte 8 sowie oben durch
einen Anschlußring 9 fest mit dem Halterohr 1 verbunden. Bei gleicher Länge der
Rohre 1 und 7 ergeben sich folgende Vorteile und Möglichkeiten:
1.. Der Querschnitt
des Halterohres kann über die ganze Höhe konstant bleiben, da die Kräfte nunmehr
an beiden Enden des Halterohres eingeleitet werden.
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2. Bei teuren oder schwierig zu bearbeitenden Werkstoffen (V2A-Stahl,
Aluminium) für das Halterohr 1 kann der Querschnitt des Rohres kleiner gewählt werden;
das bedeutet unter anderem Werkstoff- und Arbeitseinsparung, Verringerung der Gefahr
von Schäden durch Wechselbeanspruchung. Das Kraftübertragungselement 7 kann immer
aus billigen Werkstoffen hergestellt werden, sein Querschnitt bezüglich der Durchmesser
in weiten Grenzen variieren, so daß also genormte, lagerhaltige Rohre od. dgl. verwendbar
sind.
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3. Der Erreger kann ohne Rücksicht auf das Halterohr 1 wahlweise
am unteren oder oberen Ende des schwingenden Turms angeschlossen werden.
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Diese Möglichkeit ist wichtig, wenn z.B. bei einer vorhandenen Ausführung
die Erregeranordnung nachträglich verändert werden soll.
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In dynamischer Hinsicht ist bemerkenswert, daß das Massenträgheitsmoment
z. B. eines Zusatzrohres als Kraftübertragungselement im Vergleich zum Halterohr
kleiner ist, so daß das vom Schwingungserreger hierfür aufzubringende, zusätzliche
Unwuchtmoment verhältnismäßig unbedeutend bleibt und sich keine beachtliche Verteuerung
des Erregers ergibt.
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Das stabilisierende Zusatzrohr7 kann bei Wärmeaustauschprozessen
die innere Wand eines Raumes 12 darstellen, in dem ein Wärmeaustauschmedium fließt
bzw. sich befindet. Sowohl der Raum 12 wie der Hohlraum 13 des Rohres 7 lassen sich
zum Ableiten von Fördergut benutzen.
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Schließlich ist hervorzuheben, daß Wendeltürme nach der Erfindung
wesentlich höher gebaut werden können als dies bisher möglich war. Sowohl die veränderten
Beanspruchungsverhältnisse im schwingenden System wie auch die kräftigere Erregung
der höheren Wendel abschnitte gestatten diesen Fortschritt.