DE1431489C - Wendelschwingförderer - Google Patents

Description

1 2

Die Erfindung bezieht sich auf einen Wendel- förmiger Förderbahn und Verbindungselementen, die Schwingförderer mit Tragkonstruktion und daran gegenüber Abscheren eine größere Verformbarkeit mittels elastischer Verbindungselemente angeschlos- aufweisen als gegenüber Zug und Druck, z. B. aus

sener schraubenförmiger Förderbahn. Derartige Gummi bestehen, hauptsächlich auf Abscheren in

Wendelschwingförderer sind in verschiedenen Aus- 5 einem praktisch linearen Bereich der Federkennlinie

führungsformen bekannt. Sie werden z.B. für das beansprucht und im wesentlichen kreiszylindrisch an-

Fördern von pulverförmigem oder körnigem Gut, geordnet sind. Die Erfindung besteht darin, daß die

aber auch für das Fördern von Kleinteilen verwendet. Abscherflächen der Verbindungselemente auf einer

Zum Fördern werden bei Wendelschwingförderern die Tragkonstruktion des Wendelschwingförderers

gleichzeitig Drehschwingungen und Translations- ίο umschließenden Zylinderfläche angeordnet sind. Da-

schwingungen benötigt, die durch entsprechende Er- durch läßt sich in einfacher Weise erreichen, daß die

reger, z. B. mit Unwuchten versehenen Motoren oder Eigenfrequenzen für die Drehgeschwindigkeit und

elektromagnetische Vibratoren erzeugt werden. Bei für die Translationsschwingung annähernd gleich

einer bekannten Ausführungsform weisen die Ver- sind.

bindungselemente gegenüber Abscheren eine größere 15 Da Konstruktion- und Fertigungsungenauigkeiten, Verformbarkeit auf als gegenüber Zug und Druck, die in der Praxis nicht immer zu vermeiden sind, die beispielsweise bestehen sie aus Gummi. Jedenfalls Herstellung des erfindungsgemäßen Wendelschwingsind sie hauptsächlich auf Abscheren in einem prak- förderers mit identischen Eigenfrequenzen für die tisch linearen Bereiche der Federkennlinie bean- Drehschwingung und für die Translationsschwingung sprucht und im wesentlichen kreiszylindrisch ange- 20 erschweren, sind zusätzlich zu den Verbindungsordnet (vgl. deutsche Auslegeschrift 1 017 530). Bei elementen Führungselemente vorgesehen, deren Abdieser bekannten Ausführungsform verlaufen jedoch scherflächen in den Ebenen der jeweiligen Schwindie Abscherebenen, die parallel zu den Metall- gungsrichtung liegen. Damit lassen sich die Kon-Gummi-Bindungsflächen liegen, senkrecht zu den struktions- und Fertigungsgenauigkeiten jederzeit Tagentialebenen an einem Zylinder. Es ist deshalb 25 ohne weiteres ausgleichen. Dabei soll erfindungsbei dieser Ausführungsform nicht möglich, die Eigen- gemäß die Anordnung so getroffen werden, daß die frequenzen der Drehschwingung und der Trans- Führungselemente, ebenso wie die Verbindungslationsschwingung in Übereinstimmung zu bringen. elemente gegenüber Abscheren eine größere Ver-

Auch bei anderen bekannten Ausführungsformen formbarkeit aufweisen als gegenüber Zug und Druck

(vgl. die deutsche Auslegeschrift 1 097 900 und die 30 und aus einem elastischen Material, z. B. Gummi,

französische Patentschrift 1172 232) stimmt zumeist bestehen.

keine der beiden Eigenfrequenzen der Drehschwin- Die mit der Erfindung erreichten Vorteile sind vor gung bzw. der Translationsschwingung mit der Er- allem darin zu sehen, daß die Eigenfrequenzen der regerfrequenz überein, zumindest handelt es sich bei Drehschwingung und der Translationsschwingung bei einer der beiden Schwingungen um eine erzwungene 35 dem erfindungsgemäßen Wendelschwingförderer nahe Schwingung. Das ist unter anderem deshalb nach- zu gleich oder identisch sind und folglich Übereinteilig, weil dadurch der notwendige Erregeraufwand Stimmung zwischen der Erregerfrequenz und den beibeachtlich ist und das Fördern durch zusätzlich auf- den Eigenfrequenzen erzielt werden kann. Gegenüber tretende Schwingungen, z. B. höhere harmonische, vergleichbaren Ausführungsformen, bei denen zubeeinträchtigt wird. 40 mindest in einer Richtung mit erzwungenen Schwin-

Ferner sind Ausführungsformen bekanntgeworden gungen gearbeitet werden muß, arbeitet die erfin-(vgl. USA.-Patentschriften 2 706 112 und 2 877 890), dungsgemäße Ausführungsform mit freien gedämpfbei denen Verbindungselemente aus Gummi unter- ten Schwingungen. Dadurch läßt sich der Erregerhalb der Tragkonstruktion des Wendelschwingförde- aufwand gering halten, und es werden im Ergebnis rers angeordnet sind. Zwar weisen diese' Verbin- 45 bei konstruktiv einfachstem Aufbau optimale Fördungselemente ebenfalls gegenüber Abscherung eine derergebnisse erzielt.

größere Verformbarkeit auf, als gegenüber Zug und Im folgenden wird die Erfindung an Hand einer Druck, jedoch konnte auch bei diesen Ausführungs- lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichformen eine Abstimmung der Eigenfrequenzen von nung näher erläutert; es zeigt

Drehschwingung und Translationsschwingung nicht 50 F i g. 1 eine Ansicht des unteren Abschnittes eines

erreicht werden. erfindungsgemäßen Wendelschwingförderers,

Im übrigen kennt man Ausführungsformen, bei F i g. 2 einen Schnitt durch den Gegenstand nach

denen die Schwingungen im wesentlichen in einer Fig. 1 längs der LinieH-II,

horizontalen Ebene verlaufen (vgl. deutsche Patent- F i g. 3 eine Einzelheit eines, Führungselementes

Schriften 750 900 und 861 478). Bei ihnen treten je- 55 des Gegenstandes nach Fig. 1 in größerem Maßstab

doch die zuvor behandelten Probleme hinsichtlich der und

Eigenschaften von Wendelschwingförderern nicht Fig. 4 eine andere Ansicht des Gegenstandes

auf. nach F i g. 3.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Der dargestellte Wendelschwingförderer weist als Wendelschwingförderer der eingangs beschriebenen 60, Tragekonstruktion einen Fuß 1 auf, der an elasti-Art so zu gestalten, daß bei konstruktiv einfachem sehen Fundamentklötzen 1 α befestigt und starr mit Aufbau die Übereinstimmung der Eigenfrequenzen einem Rohrkörper 2 verbunden ist. Der Rohrkörper 2 von Drehschwingung und Translationsschwingung er- wird nach einer Absetzung 3 durch einen gleichreichbar ist, so daß bei minimalem Erregeraufwand achsigen Rohrkörper 4 bis zu dem oberen Ende des optimale Fördererergebnisse erzielt werden. 65 Wendelschwingförderers verlängert. Gleichachsig zu

Die Erfindung betrifft einen Wendelschwingförderer dieser Tragekonstruktion ist ein zylindrisches Ge-

mit Tragkonstruktionen und daran mittels elastischer rippe 5 angeordnet, das außen fest mit einer schrau-

Verbindungselemente angeschlossener schrauben- benförmigen Förderbahn 6 für das Fördern eines

ζ. B. pulverförmigen oder körnigen Gutes verbunden ist. Diese Förderbahn 6 ist unten bzw. oben mit einer Aufnahmevorrichtung bzw. einer Ausgabevorrichtung für das Gut versehen, die jedoch nicht dargestellt sind. Der untere Teil des Gerippes 5 ruht mit einem Abschlußring 7 auf einer elastischen Anordnung 8, die durch Gummiblöcke gebildet wird, die auf der Oberseite des Fußes 1 innerhalb eines JHalteringes 9 liegen.

Zwischen dem Abschlußring 7 und einem durch eine Bandage 10 verstärkten Zwischenabschnitt wird das zylindrische Gerippe 5 durch eine Reihe von Rippen 5 a gebildet, die so ausgestaltet sind, daß zwischen ihnen und dem Rohrkörper 2 eine Reihe von elastischen Verbindungselementen 11 angeordnet werden kann, während das durch die Rippen 5 a 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 diametral gegenüber 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 ermögliehen. Das Gerippe 13 ist mit dem Rohrkörper 2 durch mehrere Bolzen 18 a, die zwischen die Verbindungselemente Il hindurchtreten, verbunden. Die Bolzen 18 a stehen über in Längsrichtung angeordnete Versteifungsschienen 18 miteinander in Verbindung.

Die elastischen Verbindungselementen, 12 weisen gegenüber Abscheren eine größere Verformbarkeit auf als gegenüber Zug und Druck, bestehend im dargestellten Ausführungsbeispiel aus Gummi, werden hauptsächlich auf Abscheren in einem praktisch linearen Bereich ihrer Federkennlinie beansprucht und sind im wesentlichen kreiszylindrisch 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, die Verbindungselemente 11, 12 so anzuordnen, daß die Eigenfrequenzen 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 Zn₁ die Masse des Fußes 1 und der mit ihm verbundenen Teile einschließlich des Gerippes 13 und der Motoren 14,15 und m., die Masse der beweglichen Teile, d. h. der Förderbahn 6 und der mit dieser verbundenen Teile in Z₁ und J., die entsprechenden Trägheitsmomente sind, nachstehende Gleichung erfüllt ist:

- · Ca =

■c_b,

6/,

worin c_u die Federkonstante für die Translationsschwingung der elastischen Verbindungsglieder 11,12 und der elastischen Anordnung 8 und c_d das Richtmoment für die Drehschwingung der gleichen Anordnung ist.

Da Konstruktions- und Fertigungsungenauigkeiten bisweilen nur eine angenäherte Erfüllung der obigen Gleichung gestatten, werden im Ausführungsbeispiel zusätzlich 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 Drehschwingungen 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 verhältnismäßig 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.

Zur Erzielung der Erregerbewegung sind offenbar die die Achsen der beiden Motoren 14,15 enthaltenden lotrechten Ebenen zwangsweise 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. 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.

Die Motoren 14, 15 sind an dem Gerippe 13 und dem Fuß 1 nur über die Bolzen 18 a befestigt. Die Amplitude der an ihnen auftretenden Erregerbewegungen ist gering, so daß ihre inneren Beanspruchungen stark verringert werden im Gegensatz zu den Verhältnissen, die aufträten, 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.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Wendelschwingförderer mit Tragkonstruktion und daran mittels elastischer Verbindungselemente angeschlossener schraubenförmiger Förderbahn und Verbindungselementen, die gegenüber Abscheren eine größere Verformbarkeit aufweisen als gegenüber Zug und Druck, z. B. aus Gummi bestehen, hauptsächlich auf Abscheren in einem praktisch linearen Bereich der Federkennlinie beansprucht und im wesentlichen kreiszylindrisch angeordnet sind, dadurch ge-

kennzeichnet, daß die Abscherflächen der Verbindungselemente (11,12) auf einer die Tragkonstruktion (2 bis 4) des Wendelschwingförderers umschließenden Zylinderfläche angeordnet sind.

2. Wendelschwingförderer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich zu den Verbindungselementen (11,12) Führungselemente (19 bis 26) vorgesehen sind, deren Abscherflächen in den Ebenen der jeweiligen Schwingungsrichtung liegen.

3. Wendelschwingförderer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungselemente (19 bis 26) ebenso wie die Verbindungselemente (11, 12) gegenüber Abscheren eine größere Verformbarkeit aufweisen als gegenüber Zug und Druck und aus einem elastischen Material, z. B. Gummi, bestehen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen