DE1431489A1

DE1431489A1 - Spiral vibrating conveyor

Info

Publication number: DE1431489A1
Application number: DE19641431489
Authority: DE
Inventors: Mouillon Georges Jean Henri; Marcel Morat
Original assignee: Realisations Ind Fournier & Mo
Current assignee: Realisations Ind Fournier & Mo
Priority date: 1963-11-05
Filing date: 1964-10-30
Publication date: 1969-05-14
Also published as: GB1068079A; FR1383913A

Description

Wendelschwingförderer Die Erfindung betrifft einen Wendelschwingförderer mit Tragekonstruktion und daran mittels elastischer Verbindungselemente angeschlossener schraubenförmiger Förderbahn. Welche Wendelschwingförderer werden zum Beispiel für das Fördern von pulverförmigen oder körnigem Gut oder auch für das Fördern von Kleinteilen verwendet. Zum Fördern werden bei Wendelschwingförderern gleichzeitig Drehschwingürigen und Transflationsschwingungen benötigt, die durch entsprechende Erreger, z. B. mit Unwuchten versehene Motoren nder elektromagnetische Vibratoren, erzeugt werden. Bei bekannten Wendelschwingförderern (vergl. die deutsche Auslegeschrift 1 097 900 und die französische Patentschrift 1 172 223) stimmt zumeist keine der beiden Eigenfrequenzen, der Drehschwingungen bzw. der Translationsschwingungen, mit der Erregerfrequenz überein, zumindest handelt es sich bei einer der beiden Schwingungen um eine erzwungene- Schwingung. Spiral vibratory conveyor The invention relates to a spiral vibratory conveyor with supporting structure and connected to it by means of elastic connecting elements helical conveyor track. Which spiral vibratory bowl feeders are used, for example, for conveying powdery or granular goods or conveying small parts used. In the case of spiral vibratory conveyors, torsionally vibrating conveyors are used for conveying at the same time and transflation vibrations required, which are triggered by appropriate pathogens, e.g. B. with Motors equipped with unbalance or electromagnetic vibrators are generated. In known spiral vibratory conveyors (see German Auslegeschrift 1 097 900 and the French patent specification 1 172 223) usually neither of the two natural frequencies is correct, the torsional vibrations or the translational vibrations, with the excitation frequency agree, at least it is one of the two vibrations a forced oscillation.

Das ist unter anderem deshalb nachteilig, weil dadurch der notwendige Erregeraufwand beachtlich ist und das Fördern durch zusätzlich auftretende Schwingungen z.B. höhere harmonische, beeinträchtigt wird.This is disadvantageous, among other things, because it makes the necessary Excitation effort is considerable and the conveyance is caused by additional vibrations e.g. higher harmonic, is impaired.

Zwar ist es bereits bekannt (vergl. die deutsche Patentschrift 750 900), bei Wendelschwingförderern, die ein zu behandelndes Gut in einem Reaktionsbehälter abwärts bewegen3 als Verbindungselemente teilweise solche aus Gummi, die also gegenüber Abscheren eine größere Verformbarkeit aufweisen als gegenüber Zug und Druck, zu verwenden, jedoch sind dadurch die zuvor beschrie--benen, bei Wendelschwingförderern auftretenden Probleme nicht beeinflußt worden.It is already known (see German patent specification 750 900), in the case of spiral vibratory conveyors, which place an item to be treated in a reaction container move downwards3 as connecting elements partly those made of rubber, so the opposite Shearing have a greater deformability than against tension and pressure, too use, but these are the ones previously described for spiral vibratory bowl feeders occurring problems have not been affected.

Der Erfindung liegt folglich die Aufgabe zugrunde, einen Wendelschwingförderer so auszugestalten, daß bei konstruktiv einfachem Aufbau und minimalem Erregeraufwand optimale Förderergebnisse erzielt werden.The invention is therefore based on the object of a spiral vibratory conveyor to be designed so that with a structurally simple structure and minimal excitation effort optimal conveying results can be achieved.

Diese Aufgabe löst die Erfindung bei einem Wendelschwingförderer des eingangs beschriebenen grundsätzlichen Aufbaus dadurch, daß die Verbindungselemente, wie an sich bekannt, gegenüber Abscheren eine größere Verformbarkeit aufweisen als gegenüber Zug und Druck, z.B. aus Gummi bestehen, haupts§¢hlich-auf Abscheren in einem praktisch linearen Bereich der Federkennlinie beansprucht und im wesentlichen kreiszylindrisch so angeordnet sind, daß die Eigenfrequenzen für die Drehschwingungen und für die Translationsschwingungen annähernd gleich sind. Der erfindungsgemäße Wendelschwingförderer arbeitet also, da die Eigenfrequenzen der Drehschwingungen und der Translationsschwingungen nahezu gleich sind und folglich Übereinstimmung zwischen der Erregerfrequenz und beiden Eigenfrequenzen erzielt werden kann, mit freien gedämpften Schwingungen und nicht mit erzwungenen Schwingungen, so daß der Erregeraufwand gering gehalten werden kann und im Ergebnis bei konstruktiv einfachem Aufbau optimale Förderergebnisse erzielt werden.This object is achieved by the invention in a spiral vibratory conveyor basic structure described at the beginning in that the connecting elements, as known per se, have a greater deformability than shear than against tension and pressure, e.g. made of rubber, mainly due to shearing in a practically linear range of the spring characteristic claimed and essentially are arranged circular-cylindrical so that the natural frequencies for the torsional vibrations and for the translational vibrations are approximately the same. The inventive Spiral vibratory conveyor works because the natural frequencies the Torsional vibrations and translational vibrations are almost the same and consequently Correspondence between the excitation frequency and both natural frequencies achieved with free damped vibrations and not with forced vibrations, so that the excitation effort can be kept low and the result is constructive With a simple structure, optimal conveying results can be achieved.

Darin ist im wesentlichen der durch die Erfindung gegenüber bekannten Wendelschwingförderern erreichte Vorteil zu sehen.This is essentially what is known from the invention Spiral vibratory conveyors achieved advantage.

Da Konstruktions- und Fertigungsungenauigkeit, die in der Praxis nicht immer zu vermeiden sind, die Ausführung des erfindungsgemäßen Wendelschwingförderers derart, daß die Eigenfrequenzen für die Drehschwingungen und für die Translationsschwingungen annähernd gleich sind, unter Umständen erschwert, ist nach weiterer Lehre der Erfindung vorgesehen, daß zum Ausgleich dieser Konstruktions- und Fertigungsungenauiglceiten zusätzlioh zu den elastischen Verbindungselementen Fuhrungselwe^ mente vorgesehen sind, mit denen die Eigenfrequenzen für die Drehschwingungen und für die Translationsschwingungen beeinflußt werden können. Vorzugsweise weisen die Führungselemente, die zu verwenden sind, ebenso wie die Verbindungselemente gegegenüber Abscheren eine größere Verformbarkeit auf als gegenüber Zug und Druck und werden hauptäschlich auf Abscheren in einem praktisch linearen Bereich der Federkennlinie beansprucht und so angeordnet, daß ihre Abscherebenen parallel zu den Richtungen der resultierenden Bewegungen aus den Drehschwingungen und den Translationsschwingungen verlaufen.Because design and manufacturing inaccuracy that is not in practice always avoid the execution of the spiral vibratory conveyor according to the invention such that the natural frequencies for the torsional vibrations and for the translational vibrations are approximately the same, under certain circumstances made more difficult, is according to further teaching of the invention provided that to compensate for these construction and manufacturing inaccuracies Fuhrungselwe ^ elements provided in addition to the elastic connecting elements with which the natural frequencies for the torsional vibrations and for the translational vibrations can be influenced. Preferably, the guide elements have to be used are, like the connecting elements, a greater deformability compared to shearing on as opposed to tension and pressure and are mainly due to shearing in one practically linear range of the spring characteristic claimed and arranged so that their shear planes parallel to the directions of the resulting movements the torsional vibrations and the translational vibrations run.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert; es zeigen: Fig0 1 eine Ansicht des unteren Abschnittes eines erfindungsgemäßen Wendelschwingförderers, Fig. 2 einen Schnitt durch den Gegenstand nach Fig. 1 längs der Linie 11-11, Fig. 3 eine Einzelheit eines Führungselementes des Gegenstandes nach Fig. 1 in größerem Maßstab und Fig. 4 eine andere Ansicht des Gegenstandes nach Fig. 3, Der dargestellte Wendelschwingförderer weist als Tragekonstruktion einen Fuß 1 auf, der an elastischen Fundamentklötzen 1a befestigt und starr mit einem Rohrkörper 2 verbunden ist. Der Rohrkörper 2 wird nach einer Absetzung 3 durch einen gleichachsigen Rohrkörper 4 bis zu dem oberen Ende des Wendelschwingförderers verlängert. Gleichachsig zu dieser Tragekonstruktion ist ein zylindrisches Gerippe 5 angeordnet, das außen fest mit einer schraubenförmigen Förderbahn 6 für das Fördern eines z.B, pulverförmigen oder körnigen Gutes verbunden ist. Diese Forderbahn 6 ist unten bzw. oben mit einer Aufnahmevorrichtung bzw. einer Ausgabevorrichtung für Gut versehen, die Jedoch nicht dargestellt sind. Der untere Teil des Gerippes 5 ruht mit einem Abschlußring 7 auf einer lastischen Anordnung 8, die durch Gummiblöcke gebildet wird, die auf der Oberseite des Fußes 1 innerhalb eines Halteringes 9 liegen. In the following the invention is based on only one embodiment illustrative drawing explained in more detail; show it: Fig0 1 a View of the lower section of a spiral vibratory conveyor according to the invention, FIG. 2 shows a section through the object according to FIG. 1 along the line 11-11, FIG. 3 shows a detail of a guide element of the object according to FIG. 1 in a larger scale Scale and FIG. 4 shows another view of the object according to FIG. 3, the one shown Spiral vibratory conveyor has a base 1 as a support structure, which is attached to elastic Foundation blocks 1 a is fixed and rigidly connected to a tubular body 2. Of the After a step 3, the pipe body 2 is replaced by an equiaxed pipe body 4 extended to the upper end of the spiral vibratory conveyor. Coaxial to this Support structure is a cylindrical frame 5 is arranged, the outside firmly with a helical conveyor track 6 for conveying, for example, powdery or grainy good is connected. This conveyor track 6 is below or above with a receiving device or a dispenser for goods, which are not shown. The lower part of the framework 5 rests with an end ring 7 on a resilient Arrangement 8, which is formed by rubber blocks that are on top of the foot 1 lie within a retaining ring 9.

Zwischen dem Abschlußring 7 und einem durch eine Bandage 10 verstärkten Zwischenabschnitt wird das zylindrische Gerippe 5 durch eine Reihe von Rippen 5a gebildet, die so ausgestaltet sind, 5 daß zwischen ihnen und dem Rohrkörper 2 eine Reihe von elastischen Verbindungselementen angeordnet werden kann, während das durch die Rippen 5a gebildete Gerippe 5 außen eine weitere Reihe von elastischen Verbindungselementen 12 aufnimmt, die von weiteren Rippen umgeben sind. Die Rippen bilden ebenfalls ein Gerippe 13, an dem diametragegenüber zwei Motoren 14, 15 mit einstellbarer Unwucht angebracht sind. Die Motoren 14, 15 werden von Konsolen 16, 17 getragen, die eine Einstellung des Winkels der Motoren 14, 15 in Bezug auf die Achse des Rohrkörpers 2, 4 und des Gerippes 5 ermöglichen. Das Gerippe 13 ist mit dem Rohrkörper 2 dadurch mehrere Bolzen 18a, die zwischen die Verbindungselemente 11 hindurchtreten, verbunden.Between the end ring 7 and one reinforced by a bandage 10 The intermediate section is the cylindrical skeleton 5 by a series of ribs 5a formed that designed are, 5 that between them and the Tubular body 2 a number of elastic connecting elements can be arranged, while the frame 5 formed by the ribs 5 a further row of outside receives elastic connecting elements 12, which are surrounded by further ribs. The ribs also form a framework 13 on which two motors are diametrically opposed 14, 15 are attached with adjustable imbalance. The motors 14, 15 are of Brackets 16, 17 carried which allow adjustment of the angle of the motors 14, 15 in Relation to the axis of the tubular body 2, 4 and the framework 5 allow. The skeleton 13 is with the tubular body 2 thereby several bolts 18a, which between the connecting elements 11 pass through connected.

Die Bolzen 18a stehen über in Längsrichtung angeordnete Versteifungsschienen 18 miteinander in Verbindung.The bolts 18a project over stiffening rails arranged in the longitudinal direction 18 in connection with each other.

Erfindungsgemäß weisen die elastischen Verbindungselemente 11, 12 gegenüber Abscheren eine größere Verformbarkeit auf als gegenüber Zug und Druck, bestehen im dargestellten Ausführungsbeispiel aus Gummi, werden hauptsächlich auf Abscheren in einem praktisch linearen Bereich ihrer Federkennlinie beansprucht und sind im wesentliohen kreiszylindrisoh so angeordnet, daß die Eigenfrequenzen für die Drehschwingungen und für die Translationsschwingungen annähernd gleich sind. Als Maß für die Verformbarkeit kann z.B. der Federweg gelten. Dann ist also der Federweg der nach Lehre der Erfindung verwendeten Verbindungselemente 11, 12 bei Beanspruchung auf Abscheren größer als bei Beanspruchung auf Zug oder Druck, Jeweils bei gleicher Größe der angreifenden Kraft. Die Lehre der Erfindung, die Verbindungselemente 11, 12 so anzuordnen, daß-die Eingenfrequenzen für die Drehschwingungen und für die Translationsschwingungen annähernd gleich sind, wird im Ausführungsbeispiel dadurch verwirklicht, daß der Halbmesser des Zylinders, auf dem die Verbindungselemente 11, 12 liegen, so bestimmt ist, daß, wenn m1 die Masse des Fußes 1 und der mit ihm verbundenen Teile einschließlich des Gerippes 13 und der Motoren 14, 15 und m2 die Masse der beweglichen Teile, d.h. der Förderbahn 6 und der mit dieser verbundenen Teile und J1 und J2 die entsprechenden Trägheitsmomente sind, nachstehende Gleichung erfüllt ist: 1 1 1 1 m1 + m2 . ca = J1 + J2 .cb Worin ca die Federkonstante für die Translationsschwingung der elastischen Verbindungsglieder 11, 12 und der elastischen Anordnung 8 und ca das Richtmoment für die Drehschwingung der gleichen Anordnung ist.According to the invention, the elastic connecting elements 11, 12 a greater deformability compared to shearing than to tension and pressure, consist of rubber in the illustrated embodiment, are mainly on Shear stressed in a practically linear range of their spring characteristic and are arranged so that the natural frequencies for the torsional vibrations and the translational vibrations are approximately the same. The spring travel, for example, can be used as a measure of deformability. So then this is the one Spring travel of the connecting elements 11, 12 used according to the teaching of the invention Shear stress greater than tensile or compressive stress, in each case with the same size of the attacking force. The teaching of the invention, the connecting elements 11, 12 to be arranged so that-the single frequencies for the torsional vibrations and for the translational vibrations are approximately the same in the exemplary embodiment realized in that the radius of the cylinder on which the connecting elements 11, 12 are so determined that if m1 is the mass of the foot 1 and that with it associated parts including the skeleton 13 and the motors 14, 15 and m2 the Mass of the moving parts, i.e. the conveyor track 6 and those connected to it Parts and J1 and J2 are the corresponding moments of inertia, equation below the following is fulfilled: 1 1 1 1 m1 + m2. ca = J1 + J2 .cb where ca is the spring constant for the translational vibration of the elastic links 11, 12 and the elastic Arrangement 8 and approx the directional torque for the torsional vibration of the same arrangement is.

Da Konstruktioiis- und Fertigungsungenauigkeiten bisweilen nur eine angenäherte Erfüllung der obigen Gleichung gestatten, werden im Ausführungsbeispiel zusatzlich Führungselemente benutzt, mit denen die Eigenfrequenzen für die Drehschwingungen und für die Translationsschwingungen beeinflußt werden können, Hierfür sind an dem oberen Teil des Gerippes 13 Winkel 19 befestigt, deren obere Schenkel 20 als Abscherebene parallel zu den Richtungen der resultierenden Bewegungen aus den Dreh schwingungen und den Translationsschwingungen verlaufen. Der obere Schenkel 20 eines jeden Winkels 19 nimmt einen plattenförmigen Gummiblock 21 auf. Jeder Gummiblock 21 ist mit einer oberen Stützplatte 22 versehen, an denen Spannbolzen 23 angreifen, die in einen entsprechenden Schenkel 25 einer an der Bandage 10 befestigten Stützlasche 26 eingeschraubt und durch Gegenmuttern 24 festgezogen sind. Die so gebildeten elastischen Führungselemente besitzen eine verhältnsimäßig große Verformbarkeit für eine Beanspruchung auf Abscheren, während für eine Beanspruchung auf Zug oder Druck die Verformbarkeit kleiner ist, z. B. bei Gummi nur etwa ein Viertel der ersteren beträgt.Since construction and manufacturing inaccuracies are sometimes only one allow approximate fulfillment of the above equation, are in the exemplary embodiment additionally used guide elements with which the natural frequencies for the torsional vibrations and for which translational vibrations can be influenced upper part of the framework 13 angle 19 attached, the upper leg 20 as a shear plane vibrations parallel to the directions of the resulting movements from the rotary and the translational vibrations. The upper leg 20 of each bracket 19 receives a plate-shaped rubber block 21. Each rubber block 21 is provided with a Provided upper support plate 22 on which clamping bolts 23 engage, which in a corresponding leg 25 one on the bandage 10 attached Support tab 26 are screwed in and tightened by lock nuts 24. The so formed elastic guide elements have a relatively large deformability for a shear stress, while for a tensile stress or Pressure the deformability is smaller, z. B. in rubber only about a quarter of the former amounts to.

Zur Erzielung der Erregerbewegung sind offenbar die die Achsen der beiden Motoren 14, 15 enthaltenden lotrechten Ebenen zwangs. weise in Bezug auf die lotrechte Achse des Wendelschwingförderers symmetrisch und die Schräglagen dieser beiden Achsen sind in Bezug auf die waagerechte Ebene symmetrisch. Außerdem ist die Lage der Unwucht die gleiche an den beiden Motoren 14, 15.To achieve the exciter movement, the axes are apparently the two motors 14, 15 containing vertical planes forcibly. wise in terms of the vertical axis of the spiral vibratory conveyor is symmetrical and the inclined positions of this both axes are symmetrical with respect to the horizontal plane. Also is the position of the unbalance is the same on the two motors 14, 15.

Die Amplitude der resultierenden Erregerbewegung hängt von dem Einstellwinkel der Unwuchten ab. Ihre Richtung wird durch den Winkel der Achsen der Motoren 14, 15 bestimmt. Da in der Praxis die Abstimmung der beiden Eigenfrequenzen mittels der elastischen Verbindungselemente 11, 12 und der elastischen Anordnung 8 schwierig sein kann, können die Abstimmbedingungen durch eine Veränderung der Zahl der Führungselemente und ihrer Lage ergänzt werden. Zusätzlich können die Führungselemente von der geometrischen Achse des Wendelschwingförderers entfernt oder dieser genähert werden.The amplitude of the resulting excitation movement depends on the setting angle of the unbalances. Their direction is determined by the angle of the axes of the motors 14, 15 determined. Since in practice the coordination of the two natural frequencies by means of the elastic connecting elements 11, 12 and the elastic arrangement 8 difficult can be, the voting conditions can be changed by changing the number of guide elements and their location. In addition, the guide elements can be based on the geometric Axis of the spiral vibratory conveyor can be removed or approached.

Die Motoren 14, 15 sind an dem Gerippe 13 und dem Fuß 1 nur über die Bolzen 18a befestigt. Die Amplitude der an ihnen auftretenden Erregerbewegungen ist gering, so daß ihre inneren Beanspruchungen stark verringert werden im Gegensatz zu den Verhältnissen, die auftraten, wenn sie mit den beweglichen Teilen, deren Amplituden groß sind, fest verbunden wären. Die Motoren 14, 15 erfordern daher weniger Instandhaltungsarbeiten und haben eine höhere Lebensdauer.The motors 14, 15 are on the frame 13 and the foot 1 only via the Bolts 18a attached. The amplitude of the excitatory movements occurring on them is small so that its internal stresses are greatly reduced in contrast to the relationships that occurred when dealing with the mobile Share, whose amplitudes are large, would be firmly connected. The motors 14, 15 therefore require less maintenance work and have a longer service life.

PatentansprücheClaims

Claims

Claims ohe 1. Spiral vibratory conveyor with support structure and screw-shaped connected thereto by means of elastic connecting elements Conveyor track, characterized in that the connecting elements (11, 12), as on known to have a greater deformability compared to shearing than compared to Pull and pressure, e.g. made of rubber, mainly on shearing in one practical stressed linear range of the spring characteristic and essentially circular cylindrical are arranged so that the natural frequencies for the torsional vibrations and for the Translational vibrations are approximately the same.

2. Spiral vibratory conveyor according to claim 1, characterized in that that to compensate for design and manufacturing inaccuracies in addition to the connecting elements (11, 12) guide elements are provided with which the Natural frequencies for the torsional vibrations and for the translational vibrations influenced can be.

9. Spiral vibratory conveyor according to claim 2, characterized in that that the guide elements, as well as the connecting elements (11, 12) opposite Shearing have a greater deformability than against train and pressure, z. B. consist of rubber, mainly due to shearing in a practically linear range the spring characteristic and are arranged so that their shear planes are parallel to the directions of the resulting movements from the torsional vibrations and the Translational vibrations run.