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Schwingherd zur Mineralienaufbereitung Die Erfindung betrifft einen
Schwingherd zur Mineralienaufbereitung mit mindestens einer hin-und herbewegten
Herdplatte und einem Differential-Unwuchtantrieb.
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Aufbereitungsherde werden in der Technik in großem Umfang zum Klassieren
gemischter Materialien von verschiedenem spezifischem Gewicht verwendet. Derartige
Herdanordnungen setzen sich in der Hauptsache aus einer oder mehreren geriffelten
Herdplatten und einem oder mehreren Antrieben zusammen, welche die Platten in praktisch
waagerechte Hin- und Herbewegungen versetzen.
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Die Wirkungsweise derartiger Schwingherde ist dem Fachmann bekannt
und wird daher nicht im einzelnen erläutert. Es sei lediglich erwähnt, daß festgestellt
wurde, daß sich eine richtige Trennung der Gutmischung nur durch eine ganz besondere
Plattenvibration erzielen läßt, und zwar muß die Vorwärtsbewegung der Platte plötzlich
abgestoppt und sofort in eine Gegenbewegung umgewandelt werden, während die Rückwärtsbewegung
allmählich abgebremst werden muß und nur langsam in eine Gegenbewegung übergehen
darf. Mit anderen Worten bedarf es also für eine richtige Trennung keiner gleichmäßigen,
harmonischen Bewegung, sondern einer beschleunigten und plötzlich in eine Gegenbewegung
umschlagenden Vorwärtsbewegung. Die beschleunigte Vorwärtsbewegung unterstützt die
Schichtung des Materials in der Förderflüssigkeit und verleiht den Materialteilchen
gleichzeitig eine gewisse Bewegungsträgheit in Vorwärtsrichtung, während die schnelle
Bewegungsumkehr die Platte buchstäblich unter den Teilchen vorbeizieht, so daß sich
jedes Teilchen beim Absetzen in der Flüssigkeit in Plattenlängsrichtung vorwärtsbewegt.
Diese spezielle Vibrationsbewegung kann als eine geradlinige Differentialbewegung
angesprochen werden. Tatsächlich hängt die Förderfähigkeit der Bewegung vom Unterschied
der beiden Bewegungen ab.
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Zur Erzielung der richtigen Hin- und Herbewegung mußten bei den herkömmlichen
Herden komplizierte Bauteile vorgesehen werden. Beispielsweise ist es üblich, die
Platte gleitend auf einem Stützglied zu lagern, das seinerseits entweder starr an
Gliedern des Geräteaufbaus oder an Betonfundamenten befestigt ist, und den Antrieb
starr an einem Ende des Stützgliedes anzuordnen, so daß Antrieb und Stützglied gemeinsam
starr am Aufbau befestigt sind. Weiterhin wird das Vorder- und Abgabeende der Platte
üblicherweise über eine Wendelfeder mit dem Stützglied gekoppelt, während der Antrieb
so mit der Platte verbunden ist, daß er dieselbe entgegen der Federkraft ziehen
kann. Andererseits erfolgt die Vorwärtsbewegung der Platte in Richtung auf das Abgabeende
zu unter der Wirkung der Wendelfeder und wird am äußersten Punkt plötzlich durch
den Antrieb abgestoppt, der die Platte zur Antriebsseite hin zurückzieht und dabei
die Feder zur Vorbereitung des nächsten Hubes wieder zusammendrückt. Die Feder schiebt
also die Platte in der einen Richtung, während der Antrieb die Platte in Gegenrichtung
zurückzieht. Durch das plötzliche Anhalten des Vorwärtshubes durch den Antrieb wird
das der Platte eigene Vorwärtsmoment auf das Plattenstützglied und von dort auf
das Gebäudewerk übertragen. Um die Platte daher in zufriedenstellender Weise hin-und
herbewegen zu können, müssen die Fundamente und die Rahmenglieder des Geräteaufbaus
so fest und groß sein und eine so große Trägheit besitzen, daß sie eine Ausbildung
von Gleichschwingungen verhindern. Die Fundamente und Rahmenglieder stützen also
nicht nur den Herd, sondern müssen auch als Vibrationsdämpfungsmittel dienen. Während
des Herdbetriebes müssen sie also vibrationsfrei bleiben und dürfen nicht unter
der Wirkung der von den Platten übertragenen Hin- und Herbewegung erzittern, da
selbst eine geringfügige Vibration der Fundamente oder der Rahmenglieder die spezielle,
für
eine ordnungsgemäße Trennung erforderliche Plattenhin- und -herbewegung
stört.
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Bei Aufbereitungen mit mehreren herkömmlichen Herden wird die Größe
der Gebäude- und Herdfundamente von der Anzahl der vorhandenen Herde und nicht von
dem Gewicht bestimmt, das von den einzelnen Rahmen und dem Fundament getragen wird.
Diese zusätzliche vibrationshemmende Wirkung des Gebäudefundaments und des Rahmens
erfordert verhältnismäßig teure Gebäudekonstruktionen zur Aufnahme nur einer beschränkten
Anzahl von Herden und beschränkt weiterhin die Anzahl zusätzlicher Platten, die
gewünschtenfalls einer bestehenden Einrichtung zugefügt werden können. Hierdurch
wird also die Ausdehnung und Kapazität einmal vorhandener Aufbereitungsanlagen begrenzt.
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Bei den bekannten Stoßherden tritt stets beim Arbeiten des Herdes
ein sogenannter »Prellstoß« auf, da die mechanisch bewegte Herdplatte plötzlich
infolge Aufstauchens gegen einen Prellbock gehemmt wird. Diese Prellstöße werden
auf das Fundament übertragen und weiter auf die Gebäude, die somit starken Erschütterungen
ausgesetzt sind. Die außergewöhnlich starken Erschütterungen sprechen bei den bekannten
Herden gegen ihre Installation in den oberen Stockwerken der Aufbereitungsgebäude,
obwohl es im Hinblick auf eine wirtschaftliche Kohlen-oder Erzaufbereitung sehr
oft von Vorteil wäre, sie oberhalb der anderen, nachfolgenden Aufbereitungsanlagen
anzuordnen. Um den Prellstoß zu mindern, sind sogenannte Dämpferfedern vorgesehen.
Dies bedeutet aber eine große Beeinträchtigung der Wirkung der Stoßherde, denn eigentlich
ist der Prellstoß ja erwünscht.
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Weiterhin sind Aufbereitungsherde bekannt, bei denen die Herdplatte
durch eine Kurbelwelle hin-und herbewegt wird. Durch die Kurbelwelle und die unter
der Herdplatte angreifende Schubstange allein würde das Gut auf der Herdplatte nämlich
vor- und zurückgleiten, da es bei Rückwärtsbewegung der Herdplatte wieder mit zurückgenommen
würde. Um das Gut überwiegend in eine Richtung zu bewegen, ist daher zusätzlich
die Anbringung eines schweren Gegengewichts erforderlich, das der Platte bei ihrer
Hin- und Herbewegung jeweils einen Stoß in Materialtransportrichtung gibt. Auch
bei diesem Schüttelherd werden die Kurbelwellenstöße auf das Herdfundament und damit
das Gebäude übertragen.
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Schließlich sei noch auf einen bekannten Schwingherd verwiesen, welcher
durch eine rotierende, auf Federn verlagerte Unwuchtmasse angetrieben und durch
einen gebäudefesten Puffer im vorderen Totpunkt zu rascher Bewegungsumkehr gezwungen
wird. Auch hier bewirkt die Pufferanordnung eine übertragung der Stöße auf das Fundament.
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Diese vorstehend geschilderten Probleme werden durch den erfindungsgemäßen
Herd gelöst, der die geforderte Vibrationsbewegung ohne Übertragung der sich ergebenden
Vibration auf das Gebäude liefert. Dies wird durch freie Lagerung der Platten und
der Antriebsvorrichtung mit Hilfe biegsamer Mittel und durch Verwendung eines Antriebs
erreicht, der nicht nur seine eigene Antriebskraft, sondern auch seine eigene Bremskraft
hervorbringt.
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Bei dieser Anordnung stützen das Gebäude und das biegsame Stützmittel
lediglich die Platten und Antriebe, wobei letztere den frei gelagerten Platten die
erforderliche, besondere Vibrationsbewegung aufprägen. Darüber hinaus können beim
erfindungsgemäßen Herd mehrere Platten im Abstand übereinander angeordnet werden,
die von einem gemeinsamen Stützmittel getragen werden und an einen einzigen Antrieb
angeschlossen sind. Durch diese Vielfachplattenanordnung wird nicht nur der Grundflächen-,
sondern auch darüber hinaus der Energiebedarf der Platte spürbar herabgesetzt. Dadurch,
daß der Antrieb sich selbst antreibt und abbremst, wird der Verbrauch an Trägerstrahl
und Betonfundamenten gegenüber den bisher bekannten Anordnungen wesentlich verringert,
so daß die Kapazität einmal vorhandener Einrichtungen ohne nachträgliche Verstärkung
des Gebäudeaufbaus heraufgesetzt werden kann.
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Ein Hauptziel der Erfindung besteht daher in der Schaffung eines Schwingherdes
zur Mineralienaufbereitung, dessen Betrieb nicht zum Mitschwingen bzw. Vibrieren
von Gebäuden oder anderen, den Herd stützenden Bauteilen führt.
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Ein anderes Erfindungsziel besteht in der Schaffung einer Aufbereitungsherdanordnung
mit mehreren Platten, die so gestützt und unter Gewährleistung optimaler Aufbereitung
angetrieben wird, daß ein Dauerbetrieb ohne mechanische Versager gewährleistet ist.
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Ein weiteres Erfindungsziel besteht in der Schaffung eines Antriebs,
mit dessen Hilfe einem frei aufgehängten Körper eine geradlinige Differentialbewegung
erteilt werden kann und der seine eigenen Antriebs- und seine eigenen Bremskräfte
erzeugt.
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Noch ein anderes Erfindungsziel besteht in der Schaffung eines neuartigen
Einstellmittels, bei dem sowohl die Längs- als auch Querneigung der Platte durch
Verstellung eines einzigen Stützglieds eingestellt wird, und zwar sowohl während
des Betriebs des Herdes als auch in den eventuellen Betriebspausen.
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Demgemäß betrifft die Erfindung einen Schwingherd zur Mineralienaufbereitung
mit mindestens einer hin- und herbewegten Herdplatte und einem Differential-Unwuchtantrieb,
der gekennzeichnet ist durch die Vereinigung folgender Merkmale: a) einen mit der
oder mit den Herdplatten starr verbundenen Unwuchtantrieb; b) einer einstellbaren
Aufhängung für die Herdplatten) und dem Unwuchtantrieb.
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Weiterhin betrifft die Erfindung einen Antrieb für eine hin- und hergehende
Einrichtung, die gekennzeichnet ist durch zwei in sich parallele Wellenpaare, die
Wellen im Abstand und parallel zueinander drehbar stützende Stützmittel, die Wellen
in Umdrehung setzende Mittel und von jeder Welle getragene Exzentergewichte, die
dem Antrieb bei umlaufenden Wellen eine praktisch geradlinige Differentialbewegung
in einer zur Hin- und Herbewegungsrichtung der Einrichtung parallelen Ebene erteilen,
wobei die Zentrifugalkräfte der vom ersten Paar paralleler Wellen getragenen Exzentergewichte
gleich groß und in der zur Hin- und Herbewegungsrichtung der Einrichtung senkrechten
Richtung einander entgegengerichtet sind und die Zentrifugalkräfte der dem zweiten
Paar paralleler Wellen zugeordneten Exzentergewichte ebenfalls gleich groß und in
der zur Hin- und Herbewegungsrichtung der Einrichtung senkrechten Richtung einander
entgegengerichtet sind.
In den Zeichnungen sind mehrere Ausführungsformen
der Erfindung dargestellt. Es zeigt F i g. 1 eine perspektivische Ansicht eines
Schwingherdes zur Materialienaufbereitung mit den Merkmalen der Erfindung, die eine
Ausführungsform der einstellbaren Aufhänger-Aufhängemittel-Kombination darstellt,
F i g. 2 eine Seitenansicht der Anordnung des Antriebs und der in F i g. 1 dargestellten
Aufhänger-Aufhängemittel-Kombination, F i g. 3 eine Aufsicht auf den Schwingherd
gemäß F i g. 1, welche die Zuordnung des Antriebs zur Platte zeigt und die Hin-
und Herbewegungsrichtung angibt, F i g. 4 einen Teilschnitt längs der Linie 6-6
in F i g. 5, der die Anordnung des Getriebes und der Exzenterglieder im Antrieb
in Seitenansicht zeigt, und F i g. 5 eine Teilaufsicht auf eine andere Ausführungsform
eines einstellbaren Stützmittels für die Plattenseitenneigung.
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Der in den Figuren dargestellte Schwingherd besteht aus zwei im Abstand
übereinander angeordneten Herdplatten 2 und 4, deren Vorder- bzw. Abgabeenden mit
Hilfe eines biegsamen Seils 8 an einem Aufhänger 6 aufgehängt sind, während ihre
rückwärtigen Enden mit Hilfe eines Ansatzes 12 betriebsmäßig mit einem Antrieb 10
verbunden sind. Der Ansatz 12 verbindet nicht nur die Platten mit dem Antrieb 10,
sondern hält sie auch auf richtigem Höhenabstand voneinander. Gemäß F i g. 2 und
3 wird der Antrieb 10 mit Hilfe mehrerer biegsamer Seile 16 von einem hinteren Aufhänger
14 (F i g. 2) getragen. Ein Elektromotor 18 ist über einen Riementrieb 20
mit einer Antriebsrolle oder -scheibe 22 verbunden, die ihrerseits arbeitsmäßig
an den Antrieb 10 angeschlossen ist. Der Motor 18 dreht die Antriebsrolle 22, und
diese Drehbewegung wird über eine später näher zu beschreibende Anordnung von Exzentern
in eine waagerechte, geradlinige Differentialbewegung des Antriebs 10 umgesetzt.
Da der Antrieb 10 über den Ansatz 12 mit beiden Herdplatten 2 und 4 verbunden ist,
wird seine waagerechte, geradlinige Differentialbewegung gleichartig auf beide Platten
übertragen.
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Der erfindungsgemäße Schwingherd weist an jeder Herdplatte befestigte
Austragsmulden bzw. -rinnen 24 und 26 auf. Die Rinnen 24 sind an eine gemeinsame
Austragsleitung 28 und die Rinnen 26 an eine zweite Abgabeleitung 30 angeschlossen.
Mit anderen Worten, die Rinnen 24 und 26 bilden also eine bauliche Einheit mit den
Herdplatten 2 und 4 und nehmen an deren Hin- und Herbewegung teil.
Ersichtlicherweise können die Austragsmulden oder -rinnen aber auch getrennt montiert
werden, so daß sie nicht von den Platten gestützt oder getragen werden.
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Im Hinblick auf den gleichartigen Aufbau der beider Herdplatten wird
nur die Platte 2 in allen Einzelheiten beschrieben. Bei beiden Platten sind daher
gleiche Teile mit gleichen Bezugsziffern bezeichnet.
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Die Herdplatte 2 besitzt gemäß F i g. 3 die Form eines Rhomboeders
mit zwei parallelen Seitenteilen 32,34. Das Stoffgemisch bzw. die von ihm mit der
Trägerflüssigkeit gebildete Trübe wird der Platte an der Seite 32 zugeführt. Der
leichtere bzw. der Stoff mit dem geringeren spezifischen Gewicht wird an der Seite
34 abgegeben. Die Herdplatte weist weiterhin eine rückwärtige Stirnwand 36 und einen
vorderen Austragstei138 auf und ist mit einer Mehrzahl von Riffeln 40 versehen,
die etwa parallel zu der durch die strichpunktierte Linie 42 angedeuteten Antriebsachse
verlaufen. Nahe der Aufgabeseite 32 sind parallel zu ihr verlaufende sekundäre Riffeln
44 vorgesehen, die große Stoffteilchen mit hohem spezifischem Gewicht dem Abgabeende
38 zuleiten. Obwohl nicht besonders dargestellt, können die Riffeln 40 zum Abgabeende
38 hin abgeschrägt sein.
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Neben dem Abgabeende 38 ist an der Plattenunterseite ein U-Träger
46 befestigt, der parallel zur Antriebsachse 42 verläuft und mit einem Ende
über die Plattenaufgabeseite 32 vorsteht. Beiderseits der Antriebsachse
42 sind in gleichem Abstand von ihr zwei nicht dargestellte Seilklemmen am
U-Träger 46 befestigt, und in der Platte 2 ist eine auf die eine Seilklemme ausgerichtete
und als Durchlaß für das vorderseitige Seil 8 dienende Öffnung 50 vorgesehen.
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Wie in den F i g. 1, 2 und insbesondere 3 dargestellt ist, weist der
Verbindungsansatz 12 eine vordere Grundplatte 52 und zwei im Abstand und parallel
zueinander angeordnete und nach hinten vorstehende Flansche 54 und 56 auf, die gemäß
F i g. 2 mit aufeinander ausgerichteten Löchern 58 versehen sind. Die Grundplatte
52 ist an den Rückwänden 36 der beiden Herdplatten mittels Schrauben 59 befestigt,
die durch entsprechende Wandschlitze 61 hindurchreichen. Die Schlitze 61 erleichtern
das -später erläuterte seitliche Neigen der Herdplatten gegenüber dem Antrieb 10.
Die Grundplatte 52 ist gemäß F i g. 2 so angeordnet, daß das Gesamtgewicht des Schwingherdes,
d. h. die Gewichte der Herdplatten 2 und 4, des Antriebs 10 und der
Rinnen 24 und 26,
gleichmäßig zu beiden Seiten der Antriebsachse 42
verteilt ist. Durch diese Anordnung ist alles an den Seilen 8 und 16 Aufgehängte
in bezug auf die Hin-und Herbewegungsachse 42 ausgelastet.
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Der Antrieb 10 weist ein Außengehäuse 60 mit Seitenwänden 62 und 64
auf, die mit auswärts gerichteten Flanschen versehen sind. Nahe der Vorder-und der
Hinterkante des Gehäuses 60 sind an den Flanschen der Seitenwände 62 und 64 gleichartig
gebaute Seilanschlüsse 66 vorgesehen, mit denen die Seile 16 am Antrieb 10 angelenkt
sind (s. F i g. 1 und 2). An der Vorderseite des Antriebsgehäuses 60 ist ein Kupplungsglied
68 mit zwei auswärts gerichteten Flanschen 70 und 72 befestigt, welche parallel
und im Abstand zueinander verlaufen und mit aufeinander ausgerichteten Öffnungen
74 versehen sind. Der Herdplattenansatz 12 ist mit seinen Flanschen
54
und 56 zwischen den Kupplungsgliedflanschen 70 und 72 angeordnet, und seine
Öffnungen 58 sind auf die Kupplungsgliedöffnungen 74 ausgerichtet. Der Antrieb 10
ist mittels Zapfen 76 an die Herdplatten 2 und 4 angelenkt.
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Mit Hilfe der beschriebenen Verbindung können die Herdplatten um den
Zapfen 76 verschwenkt werden, wodurch sie in Längsrichtung geneigt oder an ihren
Enden angehoben werden können, ohne daß dabei die Relativlage zum Antrieb 10 verändert
wird. Wenn daher der Antrieb 10 mit Hilfe der Seile 16
am Aufhänger
14 befestigt und auf die übertragung einer waagerechten Bewegung eingestellt
ist, beeinflußt eine Stellungsänderung der Herdplattenlängsachse die vom Antrieb
10 erteilte Horizontalbewegung nicht. Auf Grund der besonderen Konstruktion des
Ansatzes 12 und des Kupplungsgliedes 68 sind die Herdplatten jedoch so am Antrieb
10 befestigt,
daß die von ihm erteilte Bewegungsrichtung über den
Zapfen 76 auf die Tafeln 2 und 4 übertragen und damit die Übertragung der Linearbewegung
des Antriebs 10 gewährleistet wird.
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Der vordere und der hintere Aufhänger 6 bzw. 14 sind an seitlichen
Bauträgern 78 und 80 befestigt, die entweder einen unabhängigen Stützrahmen oder
einen Teil des Gebäudeaufbaus bilden. Der vordere Aufhänger 6 weist zwei Längs-U-Träger
82 und 84 auf, die mit Hilfe aufwärts gerichteter Endteile 86 an den Längs-
und Seitenbauträgern 78 und 80 befestigt sind und praktisch parallel zur Antriebsachse
42 und vorzugsweise beidseitig im gleichen Abstand zu ihr verlaufen. Am Steg der
Träger 82 und 84 sind zwei lotrechte Aufnehmer 88 und 90 mit einwärts gerichteten
und über die Stege nach unten vorstehenden Flanschen 92 und 94 befestigt, von denen
der Flansch 92 zwei aufeinander ausgerichtete Längsschlitze 96 und 98 und der Flansch
94 ebenfalls zwei aufeinander ausgerichtete Längsschlitze aufweist. Weiterhin ist
ein Querträger 104 vorgesehen, dessen Steg an die einwärts gerichteten Aufnehmerflansche
92 und 94 anstößt. Schrauben 106 und 108 durchsetzen in diesem Querträger 104 vorgesehene
Öffnungen und die zugehörigen Schlitze 98 bzw. 102. Über dem oberen Flansch des
Querträgers 104 sind zwei Anschlagglieder 110 und 112 vorgesehen, deren auswärts
gerichtete Teile gegen die äußeren Enden des oberen Flansches des Quergliedes
104 stoßen. Die Grundabschnitte 118 und 120 dieser Anschlagglieder 110 und
112 liegen auf den einwärts gerichteten Aufnehmerflanschen 92 und
94 auf. Schrauben 122 und 124 durchsetzen Öffnungen in diesen Grundabschnitten
118 und 120 und die zugehörigen Schlitze 96 und 100 in den Aufnehmerflanschteilen
92 und 94. Auf der anderen Seite der Aufnehmerflansche 92 und 94 sind
Halteplatten 126 und 128 angeordnet, die mit Löchern versehen sind, durch die die
Schrauben 106 und 122 bzw. 108 und 124 hindurchreichen. Die Anschlagglieder 110
und 112 und der Querträger 104 sind mit Hilfe von Muttern 130 an den Aufnehmergliedern
88 und 90 befestigt. Unter dem unteren Flansch des Querträgers 104 sind an den Aufnehmerflanschen
92 und 94 zwei Einstellschraubenanschläge 132 und 134 mit nach hinten vorstehenden
Teilen 136 und 138 befestigt. Durch in den Teilen 136 und 138 vorgesehene, lotrechte
Gewindeöffnungen 140 und 142 sind Schrauben 144 bzw. 146 eingeschraubt, durch deren
Einstellung die Höhenlage des Querträgers 104 in bezug auf die Aufnahmeglieder 92
und 94 geändert werden kann. Vor einer Höheneinstellung des Trägers 104 müssen
jedoch die Muttern 130
gelöst werden, damit die Schrauben 106, 108, 122
und
124 in den entsprechenden Aufnehmerschlitzen 98, 102, 96 bzw. 100 verschoben werden
können. Nachdem mit Hilfe der Schrauben 144 und 146 die gewünschte Höhenlage von
Träger 104 und Abgabeende und damit die entsprechende Längsneigung der Herdplatten
2 und 4 eingestellt ist, werden die Muttern 130 wieder angezogen, wodurch
der Querträger 104 wieder starr mit den Aufnehmern 88 und 90 verbunden
wird.
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Im Steg des Querträgers 104 sind im Abstand voneinander zwei
lotrechte Schlitze und im Steg eines Einstellträgers 152 zwei auf diese Schlitze
ausgerichtete öffnungen vorgesehen. Ein die Stege dieser beiden Träger mittig durchsetzender
Bolzen hält die beiden aneinanderliegenden Träger verschwenkbar zusammen. Die Arretierung
der beiden Träger in einer eingestellten Neigung zueinander erfolgt durch Anziehen
von Muttern auf durch die entsprechenden Öffnungen im Einstellträger 152 hindurchreichenden
Schrauben. Nahe den Enden des Einstellträgers 152 sind zwei Rillenscheiben 162 und
164 drehbar gelagert, und in der Mitte des Einstellträgers 152 ist eine Seilklemme
166 vorgesehen. Ein Seil 8 ist mit seinem einen Ende an der Klemme 48 der
Herdplatte 4 befestigt, läuft von dort aus aufwärts durch eine in der Herdplatte
4 vorgesehene Öffnung, ist mit Hilfe einer anderen Klemme 48 an der
Herdplatte 2
befestigt, durchsetzt eine in der Herdplatte vorgesehene Öffnung
und läuft über die Rillenscheiben 164 und 162 zur anderen Trägerseite, wo es mit
seinem anderen Ende in ähnlicher Weise mit Hilfe von Klemmen 48 an den Herdplatten
2 und 4 befestigt ist. Hierbei ist das Seil durch die Klemme 166 mit dem Einstellträger
152 verbunden und kann sich daher nicht ihm gegenüber verschieben.
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Vor dem Verschwenken der Träger 152 zwecks Einstellung der
Seitenneigung der Herdplatten 2 und 4 um den Zapfen 154 werden die den Antrieb 10
mit den Platten verbindenden Bolzen 59 gelockert, so daß sich die Schrauben 59 in
den Schlitzen 61 der Tafelrückwand bewegen können und die Seitenneigung der Tafeln
eingestellt werden kann, während der Antrieb in seiner ursprünglichen Stellung verbleibt.
Durch Lösen der Muttern 160 kann also der Einstellträger 152 um den Zapfen
154 verschwenkt und dadurch die Lage der Querachsen der Schwingherde 2 und 4 eingestellt
werden. Da die Schrauben 59 gelöst waren, bleibt der Antrieb dabei in seiner ursprünglichen
Stellung. Nach Erreichen der gewünschten Seitenschräge oder -neigung werden die
Schrauben 160 und 59 wieder angezogen, um die Herdplatten in der eingestellten Lage
festzuhalten. Damit der flüssige Materialträger nicht durch die Seildurchtrittsöffnungen
50 ausfließen kann, sind diese mit zylindrischen Manschetten 168 umgeben.
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Während die vordere Aufhängung 6 mit einer Vorrichtung zur Einstellung
sowohl der Längs- als auch der Querachse der Herdplatten versehen ist, dient die
hintere Aufhängung 14 dazu, den Antrieb 10 in einer fixierten Höhenstellung
aufzuhängen. Diese hintere Aufhängung 14 besteht aus mehreren entweder an den Längs-
oder an den Seitenbaugliedern 78 und 80 befestigten, abwärts gerichteten Gliedern
170, an denen als Anker für die Längsverbinder 174 dienende Querträger 172 befestigt
sind. An der Unterseite der Längsverbinder 174 sind vier Spannschlösser 176
befestigt, von denen Seile 16 zu Seilanschlüssen 66 am Antriebsrahmen 10 laufen.
Die Spannschlösser 176 sind für den Fall vorgesehen, daß das Gewicht durch geringfügige
Anfangsjustierung gleichmäßig auf alle Seile 16 verteilt werden muß. Der Motor
18 ist vorn mittels Seilen oder Stangen 178 an den Verbindern 174 angehängt
und hinten mittels Ständers 180 auf dem Fußboden abgestützt. Trotz dieser
Ständerabstützung wird die gesamte Hin-und Herbewegung des Antriebs 10 von dem Riementrieb
20 aufgenommen.
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Der Aufbau der Betriebselemente des Antriebs bzw. Vorgeleges 10 ist
im einzelnen in Fig. 4 dargestellt. Der Antrieb 10 weist ein Außengehäuse 60 und
zwei Seitenwände 64 auf. Im Gehäuseinneren sind zwei parallele Wellenpaare 182,
184 und 186, 188 angeordnet, die von den Gehäuseseitenwänden 64
gestützt
werden. Genauer gesagt sind alle Wellen 182, 184 und 186, 188 drehbar in je zwei
sich selbst ausrichtenden Lagern angeordnet, die betriebsmäßig an den Seitenwänden
befestigt sind. Die Welle 188 ragt durch die Gehäuseseitenwand 64 hindurch und trägt
eine Riemenscheibe 22. Jede der vier Wellen 182, 184, 186 und 188 trägt genau in
der Mitte ein Zahnrad 194, 196, 198 bzw. 200. Die Zahnräder 194 und 196 haben gleichen
Flankendurchmesser und gleiche Zahnzahl, die beide doppelt so groß sind wie die
unter sich gleichen Flankendurchmesser und Zahnzahlen des anderen Räderpaares 198
und 200. Das Zahnrad 198 greift in das Rad 194 ein und dreht sich daher bei einer
Umdrehung des Zahnrades 194 mit der doppelten Geschwindigkeit gegensinnig zu ihm.
In ähnlicher Weise greift das Zahnrad 200 in das Zahnrad 196 ein, und folglich dreht
sich das Rad 196 bei einer Umdrehung des Rades 200 mit der halben Geschwindigkeit
gegensinnig zu diesem. Bei umlaufender Riemenscheibe 22 drehen sich also die Zahnräder
198 und 200 gleich schnell, aber gegensinnig zueinander, und laufen die Zahnräder
194 und 196 gegensinnig zueinander mit der halben Drehzahl der Zahnräder 198 und
200 um.
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Auf der Welle 182 sind symmetrisch zu beiden Seiten des Zahnrades
194 zwei große Gegengewichte bzw. Exzenter 202 und 204 befestigt, die gleichen Abstand
vom Zahnrad 194 besitzen und zusammen mit der Welle 182 umlaufen. Zwei weitere
große Exzenter 206 und 208 sind in gleichem Abstand vom Zahnrad 196 in der Weise
auf der Welle 184 befestigt, daß beim gegensinnigen Umlauf der Zahnräder 194 und
196 der Umlauf der Exzenter 202 und 204 nicht gestört wird. Radialabstand der Schwerpunkte
von den Drehachsen und das Gewicht der Exzenter 202, 204, 206 und 208 sind in allen
Fällen gleich und so auf den Wellen 182 und 184 verteilt, daß sich die wirksamen
Kräfte dieser Exzenter in einer lotrechten Ebene aufheben und in einer waagerechten
Ebene addieren.
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In ähnlicher Weise sitzen symmetrisch auf der Welle 186 neben dem
Zahnrad 198 zwei kleine Exzenter 210 und 212, die mit ihr zusammen umlaufen. Weiterhin
sind auf der Welle 188 nahe den Gehäuseseitenwänden 64 und im gleichen Abstand vom
Zahnrad 200 zwei kleine Exzenter 214 und 216 in solcher Anordnung befestigt, daß
sie die beiden anderen kleinen Exzenter beim gegensinnigen Umlauf der Zahnräder
198 und 200 nicht stören. Die Radialabstände der Schwerpunkte der Exzenter 210,
212, 214, 216 von der Drehachse sind in allen Fällen gleich und derart auf den Wellen
186 und 188 verteilt, daß die wirksamen Kräfte dieser Exzenter sich in einer lotrechten
Ebene aufheben und in einer waagerechten Ebene addieren.
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Die großen Exzenter 202, 204, 206 und 208 weisen je zwei Öffnungen
218 und 220 zur Aufnahme von Gewichten oder Stopfen 222 und 224 auf. In ähnlicher
Weise sind die kleinen Exzenter 210, 212, 214 und 216 mit Gewichte oder Stopfen
230 und 232 aufnehmenden Öffnungen 226 und 228 versehen. Zur Halterung der verschiedenen
Gewichte in ihren Öffnungen können irgendwelche geeigneten Mittel vorgesehen sein.
Durch Änderung der Gewichte oder Stopfen in den verschiedenen Exzentern können die
Hublänge und das Bewegungsdifferential geändert werden. Da die Teilchenbewegung
auf Herdplatten vom Bewegungsdifferential abhängt, kann die Teilchenbewegung auch
durch Änderung der Gewichte der verschiedenen Exzenter vergrößert oder verkleinert
werden.
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In F i g. 4 ist eine bevorzugte Anordnung der gegenseitigen Exzenterstellungen
dargestellt, bei welcher die großen Exzenter 202, 204, 206 und 208 eine auf das
vordere Kupplungsglied 68 und damit tatsächlich auf die Herdplatten 2 und 4 hin
gerichtete Kraft ausüben, während die kleinen Exzenter 210, 212, 214 und 216 eine
der Wirkungsrichtung der großen Exzenter entgegengerichtete Kraft ausüben, die also
tatsächlich von den Herdplatten 2 und 4 fortgerichtet ist.
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Beim Umlauf der Exzenter ändert sich die Richtung der sich aus einer
waagerechten und einer lotrechten Komponente zusammensetzenden resultierenden Kraft
der einzelnen Exzenter. Wegen der getriebemäßigen Verbindung zwischen den großen
Exzenterpaaren sind die lotrechten Komponenten der jeweiligen Paare immer gleich
und einander entgegengerichtet, so daß die Summe der lotrechten Komponenten für
die großen Exzenter stets praktisch gleich Null ist. Die Zentrifugalkräfte der großen
Exzenter können daher durch die verbleibende waagerechte Komponente ausgedrückt
werden. In ähnlicher Weise werden die von den kleinen Exzentern ausgeübten Zentrifugalkräfte
durch ihre waagerechten Komponenten ausgedrückt. Beispielsweise sind in F i g. 4
die großen Exzenter 202, 204, 206 und 208 in eine Stellung gedreht worden, in der
sich die Exzenter 202 und 204 um 45° unterhalb der Waagerechten befinden. In dieser
Stellung besitzen die Gewichte 202 und 204 eine abwärts gerichtete lotrechte Komponente
und eine nach hinten gerichtete waagerechte Komponente. Gleichzeitig sind jedoch
die Exzenter 206 und 208 wegen ihrer getriebemäßigen Zuordnung zu den Exzentern
202 und 204 um die genau gleiche Anzahl von Winkelgraden in entgegengesetzter Richtung
gedreht worden und weisen eine aufwärts gerichtete lotrechte und eine nach hinten
gerichtete waagerechte Komponente auf. Die abwärts gerichtete lotrechte Komponente
der Exzenter 202 und 204 ist praktisch gleich der aufwärts gerichteten lotrechten
Komponente der Exzenter 206 und 208, so daß sich die lotrechten Komponenten der
großen Exzenter 202, 204, 206 und 208 gegenseitig aufheben. Da die waagerechten
Komponenten dieser Exzenter gleichgerichtet sind, addieren sich ihre Kräfte zu einer
nach hinten gerichteten waagerechten Kraft vorgegebener Größe. Die Zentrifugalkräfte
der großen Exzenter können also auf diese Weise durch ihre waagerechten Komponenten
ausgedrückt werden.
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Die kleinen Exzenter 210, 212, 214 und 216 sind ebenfalls so angeordnet,
daß die lotrechten Komponenten der Exzenter 210 und 212 praktisch gleich den lotrechten
Komponenten der Exzenter 214 und und 216 und ihnen entgegengerichtet sind.
Eine vom Antrieb hervorgerufene Bewegung verläuft daher in einer praktisch waagerechten
Ebene und ist praktisch geradlinig. Diese praktisch waagerechte, geradlinige Kraft
folgt aus dem Fehlen lotrechter Komponenten sowohl zwischen den großen Exzentern
als auch zwischen den kleinen Exzentern.
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Der Differentialanteil der vom Antrieb 10 hervorgerufenen Bewegung
kann durch Vergrößerung oder Verkleinerung der sich addierenden waagerechten Komponenten
der verschiedenen Exzenter entweder in der einen oder in der anderen Richtung verändert
werden.
Dies läßt sich durch Vergrößern oder Verkleinern der wirksamen Gewichte der verschiedenen
Exzenter erreichen, indem die verschiedenen Gewichte oder Stopfen 222, 224, 226
bzw. 228 ausgewechselt oder entfernt werden. Die waagerechten Komponenten können
auch durch Änderung der Phasenbeziehung zwischen den großen und den kleinen Exzentern
geändert werden. Hiermit ist das Verschwenken der kleinen Exzenter um ihre Achsen
um einen vorgegebenen Winkel gemeint, während die großen Exzenter in waagerechter
Lage verbleiben, was sich durch Abkuppeln des Zahnrades 198 vom Zahnrad
194 und des Zahnrades 200 vom Zahnrad 196 und Verschwenken der kleinen
Exzenter aufeinander zu erreichen läßt, bis die kleinen Exzenter 214 und 216 um
einen vorgegebenen Winkelgrad über der Waagerechten und die kleinen Exzenter 210
und 212 praktisch um den gleichen Winkelgrad unter die Waagerechte verlagert worden
sind, während die großen Exzenter in der in F i g. 4 dargestellten Lage verbleiben.
Durch Änderung der Phasenbeziehung zwischen den großen Exzentern und kleinen Exzentern
werden die waagerechten Komponenten aller Exzenter im gleichen Verhältnis geändert.
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Bei der vorstehenden überlegung war angenommen worden, daß die wirksamen
Gewichte einerseits der großen Exzenter und andererseits der kleinen Exzenter jeweils
untereinander praktisch gleich sind.
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Bei einem typischen Beispiel betrug das Gewicht der großen Exzenter
das Doppelte des Gewichts der kleinen Exzenter, und die Exzentrizität des Schwerpunkts
der großen Exzenter betrug das Doppelte des der kleinen Exzenter. Wegen der Getriebeübersetzung
laufen die kleinen Exzenter doppelt so schnell wie die großen Exzenter um. Bei diesem
Beispiel waren die großen und kleinen Exzenter in Phase. Wegen der Getriebeübersetzung
vollführten die kleinen Exzenter pro Umdrehung der großen Exzenter zwei Umläufe.
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Die vom Antrieb ausgeübte tatsächliche Bewegung stellt eine Differentialbewegung
dar, d. h., der Antrieb weist eine schnelle Umkehr vom Vorwärtshub zum Rückwärtshub
und eine langsame Umkehr vom Rückwärtshub zum Vorwärtshub auf. Die vom Antrieb hervorgerufene
tatsächliche Bewegung stellt wegen des Geschwindigkeitsunterschieds des Antriebs
während eines vollständigen Umlaufs der großen Exzenter eine Differentialbewegung
gegenüber einer harmonischen Bewegung dar. Diese Bewegungsart ist besonders für
die Trennung von Stoffen mit verschiedenen spezifischen Gewichten und auch für die
Klassierung von Stoffen gleichen spezifischen Gewichts, aber unterschiedlicher Teilchengröße
oder Teilchenform geeignet. Bei der schnellen Umkehr vom Vorwärtshub zum Rückwärtshub
wird die Herdoberfläche wörtlich unter den Stoffen mit größerer Schwerkraft weggezogen,
während sich dieselben bei der langsamen Umkehr in Vorbereitung auf die Förderwirkung
des nachfolgenden Vorwärtshubes auf der Herdplattenoberfiäche absetzen. Die den
Herdplatten vom Antrieb aufgeprägte Bewegung stört die Schichtung der Stoffe mix
kleinerer Schwerkraft im oberen Teil des Förderwasserbettes nicht, so daß sie quer
zur Herdplattenbewegungsrichtung geführt werden können.
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Die Einstellvorrichtung für die Seitenneigung kann auch die in F i
g. 5 dargestellte, bevorzugte Bauart besitzen. Hierbei werden die Platten an ihrer
Abgabeseite 34 nahe dem Abgabeende 38 von einem Seil 356 getragen, das an einem
Ende an einem Scharnier 334 befestigt ist, über eine Scheibe 338 läuft und am anderen
Ende mit einem Gegengewicht 358 versehen ist. Die andere Plattenseite wird von einem
Kabel 360 getragen, das mit dem Block 344 eines Schraubenspanners 346 verbunden
ist. Mit Hilfe der in F i g. 5 dargestellten Vorrichtung kann sowohl die Seitenneigung
als auch die Endanhebung ohne Einstellung der Querseillänge durchgeführt werden.
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Der erfindungsgemäße Schwingherd ermöglicht also die Aufhängung mehrerer
stofftrennender Herdplatten an einem gemeinsamen Stützgerüst und macht die Verwendung
von Vorrichtungen zur Aufnahme der von den Herdplatten ausgeübten Vibrationskräfte
überflüssig. Der einen Teil der erfindungsgemäßen Anlage bildende Antrieb schafft
eine für die Trennung von Stoffen unterschiedlicher Wichte geeignete waagerechte,
geradlinige Differentialbewegung. Der benutzte Antrieb ruft nicht nur die für die
besondere Bewegung benötigte Bewegung hervor, sondern erzeugt auch seine eigenen
Bremskräfte.
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Obwohl der Antrieb 10 im Zusammenhang mit einem Schwingherd beschrieben
worden ist, liegt es selbstverständlich im Rahmen der Erfindung, die von einem solchen
Antrieb erhaltene Bewegung auch in Verbindung mit anderen Aufbereitungsherden zu
benutzen.