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Wendelförderer Die Erfindung betrifft Wendelförderer, insbesondere
zum Ordnen und Zuführen von Gegenständen, wie Schrauben, Fassonteilen usw., zu einer
Bedarfsstelle einer Maschine, bei denen der den Wendeltopf tragende Schwingrahmen
in Schwingungen versetzt wird.
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Es sei zunächst erwähnt, daß es bei Wendelförderern an sich auch
schon bekannt ist, den Wendeltopf auf einer Mehrzahl unterhalb seines Randbereiches
auf einem Sockel abgestützten Rollen mit radial gerichteten Achsen zu lagern, so
daß die oszillierende Bewegung in einer Ebene erfolgt. Diese Bewegung wird durch
einen pneumatischen Kolbentrieb innerhalb eines bestimmten Drehwinkels entgegen
der Kraft von Rückstellfedern veranlaßt, wobei am Umfang des Wendeltopfes ein vorstehender
Anschlag angeordnet ist, der mit zwei ortsfest angebrachten, als elektrische Schalter
ausgebildeten Anschlägen zusammenarbeitend den Luftzutritt für den Kolbentrieb steuert.
Diese Bauart ist im Hinblick auf die Füllung des Wendeltopfes zwar nicht lastempfindlich,
aber dieser führt keine Vertikalschwingungen aus und bedingt daher zur Erzielung
der Aufwärtsbewegung des Fördergutes den erwähnten aufwendigen und störungsanfälligen
Antriebsaufbau.
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Es sind weiterhin Wendelförderer bekannt, bei denen der Wendeltopf
von einer mittleren aufrechten Stange durchsetzt ist und eine an deren oberen Ende
angeordnete Wickelfeder gegen den Deckel des Wendeltopfes wirkt, während der Wendeltopf
durch mehrere unter seinem Boden radial verlegte, Exzenter tragende Wellen so bewegt
wird, daß er eine Dreh- und Aufwärtsbewegung durchführt. Diese Ausführung hat abgesehen
von ihrer Aufwendigkeit und Bauhöhe den wesentlichen Nachteil, daß der Wendeltopf
durch den Deckel verschlossen, dadurch sein Innenraum der Beobachtung entzogen und
die Füllung von oben her unmöglich gemacht ist.
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Im Vordergrund steht heute jedoch eine Bauart der Wendelförderer,
bei der der Schwingrahmen von mehreren auf den Umfang verteilten aufrecht stehenden,
etwas gegen die Senkrechte geneigten blattförmigen Lenkfedern auf dem Sockel abgestützt
ist. Als Schwingungserzeuger dienen Elektromagneten in verschiedener Anordnung und
Zahl. Bei einer Ausführung ist unter dem Boden des Wendeltopfes in der Mitte ein
einziger Elektromagnet am Sockel und der Anker an der Unterseite des Topfbodens
angebracht.
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Hier wird der Wendeltopf bei der Erregung des Magneten gesenkt, so
daß er hierbei durch die unveränderliche Länge der Lenkerfedern eine Drehbewegung
ausführt, wobei die resultierende Kraft in Rich-
tung der Achse des Wendeltopfes
wirksam wird. Bei einer anderen Ausführung von Wendelförderem dieser Type mit geneigt
stehenden Lenkerfedern sind drei Elektromagnete am Umfang verteilt und in solcher
Schräglage aufwärts gerichtet angeordnet, daß ihre Längsachsen senkrecht zu den
Lenkerfedern verlaufen, während die Anker an den oberen Befestigungsstellen der
Lenkerfedern angebracht sind. Die Förderung kommt hier dadurch zustande, daß die
Lenkerfedern von den Magneten angezogen und gespannt werden. Die für den Fördervorgang
erforderliche Stoßwirkung nach oben wird also lediglich durch die sich in ihre Ausgangslage
entspannenden Lenkerfedern hervorgebracht. Daraus ergibt sich, daß je nach dem Gewicht
des Schwingrahmens einschließlich des Wendeltopfes und des Fördergutes die obere
Ausgangslage nicht immer die gleiche ist, so daß der Fördervorgang über einen gewissen
zeitlichen Ablauf hin Schwankungen unterworfen und von der Veränderung des Fördergutvorrats
abhängig ist. Daraus folgt eine Schwankung der Förderleistung bis zur Funktionslosigkeit,
die eine Neueinstellung des Gerätes erforderlich macht. Diese Bauart ist sehr lastempfindlich.
Bei dieser Antriebsart wird ferner die gesamte Stoßintensität bei Freiwerden des
Ankers plötzlich frei, eine Tatsache, die den Fördervorgang bei Gegenständen mit
sehr glatter Oberfläche, wie Kunststoff, insofern benachteiligt, als diese infolge
des Beharrungsvermögens nicht im gleichen Augenblick mitgenommen werden, die Wendelbahn
also unter ihnen ein Stück hinwegrutscht. Ein wesentlicher Nachteil besteht auch
darin, daß die Wurfrichtung nachträglich nicht geändert werden kann, wofür aber
ein Bedarf je nach der Gestalt und nach dem spezifischen Gewicht des Fördergutes
vorliegt, und zwar insbesondere, wenn es sich um die Anwendung des Wendelförderers
als Sortiergerät handelt. Diese nachteiligen Wirkungen finden ihre Ursache in den
Lenkerblattfedern, die wohl bei ihrer Fertigung weitgehend gleich gestaltet werden,
aber schon bei der
Härtung unterschiedliche Eigenschaften erfahren.
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Ihre Spannung an den Einspannstellen am Sockel und Schwingrahmen ist
vom Kraftaufwand beim Anziehen der Schrauben und anderen Zufälligkeiten der Montage
abhängig und daher nicht in jedem Falle genau die gleiche. Die Resultierende stellt
das wahre Verhalten dieser Lenkerfedern dar. Man kann jedenfalls den Schwingungsvorgang
nicht wirklich beherrschen, sondern nur mittels eines Regelwiderstandes oder Regeftransformators
ihre Schwingleistung beeinflussen, um die zu fördernden Teile ruhiger laufen zu
lassen, damit sie nicht aus den eingebauten Leitelementen herausspringen. Die Verringerung
der Schwingamplitude bedeutet jedoch gleichzeitig eine Verringerung der Lauf- oder
Fördergeschwindigkeit der Geräte und damit eine Verringerung der Förderleistung.
Die Ursache dafür liegt darin, daß durch die zur Wendelbahn geneigten Lenkfedern
die Wurfrichtung für die Teile endgültig festgelegt ist. Da aber die zu fördernden
Teile aus den verschiedensten Werkstoffen bestehen können und damit auch verschiedene
spezifische Gewichte, z. B. Kunststoff, haben so kann bei gleicher Laufgeschwindigkeit
die Laufruhe erheblich unterschiedlich sein, so daß eben Teile aus leichtem Material
leichter aus den Leitelementen herausgeworfen werden können und damit die ordunngsmäßige
Förderung der ausgerichteten Teile überhaupt in Frage gestellt ist.
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Ein weiterer Nachteil dieser Wendelfördererbauart liegt noch darin,
daß die fast senkrecht stehenden Lenkerfedern eine erhebliche Bauhöhe des Unterteils
bis zum Schwingrahmen bedingen. Die Lenkerfedern müssen zur Ausführung des Schwingungsweges
eine bestimmte Länge haben, die bei kleinen Geräten bis zu einem Topfdurchmesser
von etwa 200 mm mindestens 70 mm beträgt. Dazu kommt noch die Länge der ihre Enden
tragenden Befestigungsvorsprünge des Sockels und Schwingrahmens.
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Es gibt Verarbeitungsmaschinen, bei denen die Möglichkeit der Anbringung
eines derartigen Wendelförderers geradezu abhängig von einer besonders niedrigen
Bauhöhe derselben ist, z.B. bei automatischen Einschraubmaschinen.
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Bei einem weiteren bekannten Wendelförderer kann die Wurfrichtung
bereits geändert werden. Zu diesem Zweck sind mehrere quadratische rahmenförmige
Schwingantriebskörper gebildet, die in ihrem Innenraum den Magneten und den Anker
aufnehmen.
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Sie bestehen aus zwei entsprechenden Abstand haltenden starren Leisten,
die miteinander durch zwei Blattfedern verbunden sind und in ihrer Mitte koaxiale
Gewindelöcher tragen, in die als Drehachsen wirkende Schrauben eingreifen. Während
die eine starre Leiste am Fuß befestigt ist, wird die andere starre Leiste drehbar
an einem abwärts ragenden Steg des Schwingrahmens befestigt. Die Wurfrichtung kann
dadurch beeinflußt werden, daß das Schwingantriebssystem in einem bestimmten Winkel
gegenüber der senkrechten Normallage verdreht wird. Diese Bauart ist sehr aufwendig
und teuer, aber auch je nach dem Grade der Füllung des Topfes lastempfindlich.
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Die Erfindung geht von einem Wendelförderer der zuletzt erwähnten
Bauart aus, bei der also ein durch Elektromagneten gleichzeitig in Dreh- und Vertikalschwingungen
versetzbarer. gegen den die Elektromagneten tragenden Sockel federnd an mindestens
drei unter 120 versetzten Stellen abgestützter, den
Anker derselben tragender Schwingrahmen
den Wendeltopf trägt und die Wurfrichtung veränderlich einstellbar ist. Sie hat
sich die Aufgabe gestellt, a) die Lastempfindlichkeit des Gerätes weitgehend auszuschließen,
b) ein plötzliches Freiwerden der Stoßintensität zu verhindern, um auch leichte
Werkstücke mit sehr glatter Oberfläche, wie z. B. aus Kunststoff gut fördern zu
können, c) die Anderung der Wurfrichtung mit technisch einfachereren Mitteln zu
ermöglichen und d) die Bauhöhe des Unterteils bis zum Schwingrahmen zu verrringern.
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Die Erfindung besteht darin, daß der Schwingrahmen mit abwärts gerichteten
starren Füßen mittels an diesen angebrachten Rollen auf je einer in Umfangsrichtung
verlaufenden und ansteigenden Stützfläche des Sockels aufruht, wobei die Träger
der Stützflächen gegen solche mit anderer Steigung auswechselbar oder zur Veränderung
der Steigung um eine waagerechte Achse drehbar angeordnet sind, und daß die den
Schwingrahmen stabilisierende Federung aus drei radial und vorzugsweise waagerecht
verlaufenden Stabfedern gebildet ist, deren freie äußere Enden durch am Schwingrahmen
bzw. an den Füßen angebrachte Lager, z. B. Löcher, getragen werden, während ihre
inneren Enden zwischen zwei an einem mittleren aufwärts ragenden Vorsprung des Sockels
angebrachten, mit sie aufnehmenden Nuten versehenen und durch Schrauben verspannten
Scheiben eingelagert sind.
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Durch die Anordnung der starren Füße und die Auflage ihrer Rollen
auf den Schrägflächen mit durch Austausch od. dgl. veränderlicher Neigungseinstellung
ist ihnen ihre Bewegung zwangläufig vorgeschrieben und das Gerät weitgehend lastunempfindlich
sowie den zu befördernden Gegenständen im Hinblick auf ihre Gestalt und ihr spezifisches
Gewicht leicht und schnell anpaßbar. Bei dieser Gestaltung kann die Wurfrichtung
mit baulich einfachen Mitteln durch Veränderung der Neigung der Schrägfläche beeinflußt
werden, auf der der Schwingrahmen sich mit entsprechenden Füßen abstützt, so daß
das Sortiergut aus spezifisch leichterem Werkstoff eine flachere Wurfrichtung erhalten
kann. Damit wird die Laufruhe wiederhergestellt, ohne die Förderleistung zu verringern,
wobei diese selbst auch hier - wie bei den bekannten Geräten - durch den Widerstand
oder Transformator reguliert wird. Zugleich gestattet aber diese Bauart eine erheblich
niedrigere Bauhöhe, da diese im wesentlichen nur durch den Durchmesser der Magnetwicklung
bestimmt wird, der bei einer flachen Bauweise in der Höhe sehr gering gehalten werden
kann. Wenn bedacht wird, daß in beiden Ausführungen der Grundkörper des Gerätes
ziemlich schwer gehalten werden muß, damit er als Trägheitsmasse gegenüber den Schwingungen
wirkt, so ist die Höheneinsparung von erheblicher Bedeutung beim Einbauen der Geräte
in Maschinen und Vorrichtungen, deren Zubehörteil sie werden.
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Mit der andersartigen Wahl der erörterten Mittel hängt es zusammen,
daß die Stabilisierung in anderer Weise durchgeführt werden muß, als es bisher durch
die Lenkerfedern geschah. Die Anwendung von radialen Federstäben, vorzugsweise runden
Querschnittes, hat sich dabei als besonders günstig erwiesen, weil sie die Bauhöhe
nicht vergrößert. Wenn diese Bauart auch aus mehr Teilen besteht und daher
etwas
aufwendiger ist als eine Bauart, bei der zur Abstützung nur aufrechte Lenkerfedern
Verwendung finden, so tritt dies gegenüber den erheblichen Vorteilen der Anpaßbarkeit
der Wurfrichtung, Förderleistung, Laufruhe und Lastunempfindlichkeit in den Hintergrund.
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Die Elektromagnete werden vorteilhaft mit ihrer Längsachse parallel
oder doch wenigstens annähernd parallel zur Grundfläche des Sockels an diesem befestigt.
Die Füße tragen vorteilhaft zugleich den Anker des benachbarten Elektromagnets.
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Die Stützfläche kann durch eine kulissenartige Führungsnut einer
um ihre Achse verdrehbaren Scheibe gebildet sein, aber auch von einem kreissegmentförmigen
Körper getragen werden, der in einer entsprechenden Ausnehmung des Sockels drehverstellbar
und durch eine einen Schlitz durchtretende Schraube feststellbar ist.
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Die Federung kann als aus Stahlblech gestanzter sternförmiger Körper
einteilig ausgebildet sein, dessen Arme in einem hinreichend langen Bereich stabförmig
eingeschnürt sind.
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Von solchen Einzelheiten der Ausführung ist der Erfindungsgedanke
unabhängig.
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In der Zeichnung ist der Gegenstand der Erfindung noch an Ausführungsbeispielen
erläutert.
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Fig. 1 zeigt eine Seitenansicht des Gerätes, teilweise geschnitten,
F i g. 2 eine Draufsicht auf den Sockel bei teilweise weggebrochenem Schwingrahmen,
F i g. 3 bis 5 abgeänderte Ausführungsformen der Träger der Stützflächen und F i
g. 6 eine abgeänderte Ausführung der Schwingrahmenfederung.
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Der Sockel 1 trägt innerhalb der nur angedeuteten Verkleidung 2 die
je an einem aufwärts ragenden Vorsprung 1X befestigten, waagerecht verlegten Elektromagnete.
n 3, deren Anker 3 an einem abwärts gerichteten Vorsprung 4a des Schwingrahmens
4 befestigt ist, der seinerseits den Wendeltopf 5 mit der Wendelbahn 50 und dem
Boden 50 aufnimmt. Der Sockel 1 weist außerdem am Rand drei abnehmbar befestigte
Träger 1a auf, deren dem Schwingrahmen 4 zugewendete Oberflächen 10 in Richtung
des Umfangs und ansteigend ausgebildet sind. Die Füße 40 des Schwingrahmens 4 besitzen
auswärts gerichtete Vorsprünge 40, die den Stützflächen 16 parallel verlaufen.
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In dem freien Raum zwischen beiden schrägen Flächen 1", 4b liegt hier
eine Rolle 6, die von einem Käfig 7 in ihrer Lage so gesichert wird, daß sie nicht
entweichen kann. Mindestens die Träger 1a der Stützfläche 10 sind durch Schrauben
auswechselbar befestigt, so daß sie gegen solche anderer Steigung im Bedarfsfall
leicht ausgewechselt werden können.
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Der Schwingrahmen 4 mit dem Wendeltopf 5 wird durch drei radial verlaufende
Stabfedern 8 vorzugsweise runden Querschnittes stabilisiert, deren innere Enden
auf einem mittleren, nach oben gerichteten Vorsprungly des Sockels 1 durch zwei
auf ihm mittels Schrauben 9 befestigter Scheiben 10 eingespannt sind, die an ihren
einander zugewendeten Innenflächen radial verlaufende Rillen aufweisen, während
ihre äußeren Enden in Löchern 4C der Füße 4a des Schwingrahmens 4 liegen, wo sie
aber auch in gleicher Weise zwischen Scheiben festgespannt werden können.
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Wird der Magnet 3 erregt, so wird der Anker 3a um das Maß x angezogen,
welches kleiner als der
Spalt zwischen diesen beiden Teilen in unerregtem Zustand
ist. Dadurch werden die Füße 4o in gleicher Richtung bewegt, d. h. der Schwingrahmen
4 macht eine entsprechend kleine Bewegung in der Drehrichtung und bewegt sich zugleich
parallel zu sich selbst aufwärts, weil die Rolle 6 auf der unteren Stützfläche 10
aufwärts rollt. Durch die Neigung der Stützfläche 16 wird die Wurfrichtung bestimmt.
Die Stabilisierungsfedern 8 lassen diese Bewegung zu und geraten dabei unter Vorspannung.
Durch diesen sich beschleunigenden Vorgang entsteht eine kräftige Wurfbewegung auf
das Fördergut. Sobald die Erregung beendet ist, kehren die Federn 8 und das System4,
5 in die untere Ausgangslage zurück. Es ist leicht erkennbar, daß eine derartige
Ausbildung weitgehend lastunempfindlich ist.
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Bei einer anderen Ausführung (Fig. 3) tragen die Füße 4a einen radialen
Zapfen 4d, auf dem die hohle Rolle 6a drehbar befestigt ist.
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Bei einer weiteren abgeänderten Ausführung (Fig.4) ist der Träger
10 der Stützfläche 10 als Scheibe lc mit einer kulissenartigen Führungsnut ld ausgebildet,
die mittels eines zentralen Bolzens le in einer Bohrung 1' des Vorsprunges la gelagert
ist und durch Scheibe und Mutter 1g verspannt ist. Hier kann also die Neigung der
Stützfläche Id durch Verdrehen der Scheibe 1C verstellt werden.
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Bei einer anderen Ausführung (F i g. 5) besitzt der Stützkörper 1('
des Sockels 1 eine halbkreisförmige Ausnehmung 10, in der ein kreissegmentförmiger
weiterer Körper 1 verschwenkbar angeordnet ist, auf dessen Kante 10 als Stützfläche
die Rolle 6a läuft. Zur linderung der Neigung der Stützfläche lb ist hier an dem
Stützkörper 10 ein bogenförmiger Schlitz vorgesehen, durch den eine Befestigungsschraube
1'hin durchtritt.
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Die Stabilisierungsfeder kann auch (Fig. 6) die Form eines aus Stahlblech
gestanzten sternförmigen Körpers 8' besitzen, der mit seinem Mittelbereich auf dem
mittleren Stutzen 1Y befestigt ist, während seine äußeren Enden an den Füßen4a oder
an besonderen abwärts gerichteten Vorsprüngen des Schwingrahmens 4 angebracht sind.
Wesentlich ist an diesem Sternkörper 8', daß seine radialen Tragarme 8a zwischen
den Befestigungsstellen auf eine hinreichende Länge hin zu Stäben eingeschnürt sind.