DE1814850B2 - Schwingfoerderstrecke - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine aus Einzelschüssen, die je ein eigenes schwingfiihiges Feder-Masse-System bilden und je für sich angetrieben werden, aufgebaute Sehwingl'ördersirecke.

Bei z. 01. durch elektromagnetische Vibratoren mit üblicher Frequenz. 50 oder 100 Hz, angetriebenen Schwingförderstrecken entstehen bei der Ausbildung dieser Förderstrecken über größere Längen dadurch besondere Schwierigkeiten, daß längere schlanke Einheiten, die auch schon aus schwingimgstechnischen Gründen nicht zu schwer und damit nicht so stabil gebaut werden können, nicht so biegel'est sind, daß sich nicht irgendwelche die Förderschwingung überlagernde Eigenschwingungen ausführen, so daß der Fördererfolg in Frage gestellt ist.

Um diese Störursache zu vermeiden, ist es bekannt und üblich, die Förderstrecke aus mehreren Einzelschüssen von für die gewollte Grundschwingung geeigneten Abmessungen mit jeweils eigenem Schwingantrieb zusammenzusetzen. Bei offenen Rinnen genügt eine einfache Überlappung der Einzelschüsse an den Trennstellen (DT-PS 8 8b 267). Ihm geschlossenen rohrförmigen Schwingförderstrecken wird beispielsweise die Verbindungsstelle durch das beiderseitige Anflanschen eines Förderelementenstückes aus weichelastischem Werkstoff mit U-förmigem Querschnitt überbrückt (DT-AS 10 72 55b).

Zur Höhenförderung, zur Zwischenlagerung, Ausrichtung und Einzelzuführung von Werkstücken oder zur chemischen oder thermischen Behandlung von Schüttgütern werden sogenannte Wendelförderer angewendet. Es sind vielfache Formen und Arten von Wendelförderern bekannt, deren Wendel bzw. Förderrinne an einem Zylinder angeordnet ist, der von sogenannten Lenkerfedern getragen wird, und der durch einen oder mehrere elektrische Magnete angetrieben wird. Beim Antrieb mittels eines einzigen Elektromagneten wirkt dieser in der axialen Richtung des die Wendel tragenden Zylinders, während bei einem Antrieb mit mehreren Elektromagneten deren Kraftwirkung etwa in tangentialer Richtung bzw. senkrecht zu frei beweglichen Enden der Lenkerfedern verläuft.

Solche Wendel- bzw. Teileförderer führen infolge der Anordnung des die Wendel tragenden Zylinders auf Lenkfedern gleichzeitig eine senkrechte und eine Drehbewegung aus. Dadurch bewegt sich jeder außerhalb der Achse des beweglichen Systems liegende Punkt auf einem Teil einer Schraubenbahn. Wendelbzw. Teileförderer dieser Art lassen sich auf einfache Weise nur bis zu Durchmessern etwa 1 bis 2 m herstellen.

Sollen die Durchmesser noch größer werden, so wird schließlich die zentrale Tragkonstruktion, der Tragzylinder, die Tragspeichen usw. so massiv und schwer, daß die notwendige Abstimmung des Masse-Federkonstan-

ten-Verhältni.sses außerordentlich schwierig, wenn nicht unmöglich wird. Außerdem werden bei der Fertigung und Zusammenfügung derartig großer Werkstücke zunehmend die Toleranzschwierigkeiten grüßer, so daß ein überproportional hoher Aufwand in dieser Hinsicht getrieben werden muß.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, die aufgezeigten Gewichls-Abgleichprobleme zu vermeiden und die Herstellung wesentlich zu vereinfachen und zu verbilligen.

Diese Aufgabe wird durch Awendimg des Kennzeichens des Patentanspruchs auf eine Anordnung gemäß Oberbegriff gelöst.

Gemäß der Erfindung ist die Rinne aus einer Anzahl von einem Teil eines Kreises darstellenden Abschnitten zusammengesetzt, die in an sich bekannter Weise auf Federn gelagert sind und für sich angetrieben werden. Dadurch ist es möglich, einzelne Teilabschnitte von auch sehr großen Wendel- bzw. Krcisfördcrcrn herzustellen und diese zu einem funktionsfähigen Schwingwendell'örderer zusammenzusetzen, dessen Größe praktisch keine Grenzen besitzt.

Infolge des vorteilhaft vorgesehenen Einzelantrieb·» ist es auch nicht erforderlich, daß die einzelnen Abschnitte synchron zueinander angetrieben werden bzw. schwingen, vielmehr kann ein nicht phasengleicher Antrieb insofern Vorteile bringen, daß unerwünschte Resonanzerscheinungen nicht entstehen können und insgesamt ein ruhiger Lauf des Förderers erzieh wird.

Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, daß die Freimasse aus einem die Federn und ggf. Teile des Antriebs tragenden Zylinder besteht. Aus Gründen der Gewichtseinsparung kann der Zylinder auch gerüstartig bzw. gitterartig ausgebildet sein.

Es ist aber auch möglich, daß die Arbeitsmasse aus einem Zylinder bzw. einem zylinderartigen Gerüst besteht, welche die Eörderwendclabschnitte bzw. die Abschnitte der kreisförmigen Förderrinne trägt. Hierbei entstehen fertigungstechnische Vorteile. Es ist gleichgültig, ob der Tragzylinder der Freimasse innen und der Tragz.ylinder der Arbeitsmasse außen bzw. umgekehrt angeordnet ist.

Die einzelnen Abschnitte der Fördcrwcndel bzw. Förderrinne können miteinander starr verbunden sein, beispielsweise durch flanschartige verschraubte Verbindungen oder durch Verschweißen. Die Verbindung zwischen den einzelnen Abschnitten der Rinne kann jedoch auch durch Überlappung gebildet werden. Eine andere Ausführungsform der Verbindung sieht vor, daß die einzelnen Abschnitte der Rinne nachgiebig miteinander verbunden werden. Dies kann beispielsweise durch eine flanschartige Verbindung eines rjummielastischen Werkstoffes erfolgen.

Zum Antrieb können Vibrationseinrichtungen jeder Art Anwendung finden, wie elektromagnetische Antriebe, Unwuchtantriebe u.dgl. Als vorteilhaft haben sich elektromagnetische Antriebe erwiesen, wobei je Förderrinnenabschnitt vorteilhaft mindestens ein elektromagnetischer Antrieb vorgesehen ist. Um das Gewicht der Arbeitsmasse 2U verringern, wird das Magnetieil des Vibrationsantriebs vorteilhaft an der Freimasse und das das geringere Gewicht aufweisende Ankerteil des Vibrationsantriebes an der Arbeitsmasse angeordnet. Die Ausbildung kann jedoch auch umgekehrt sein.

Der Antrieb kann auch mittels Unwuchterreger erfolgen, die insbesondere bei einer Rinne, deren einzelne Abschnitte starr miteinander verbunden sind, vorteilhaft phasengleich synchronisiert sind. Dies kann beispielsweise dadurch erfolgen, dal) zum Antrieb Schleifringläufennoloren benutzt werden, deren Schleifringe, ähnlich einer elektrischen Welle, elektrisch miteinander verbunden sind.

s Die Eigenfrequenz des schwingenden Systems liegt in bekannter Weise in der Nähe der Erregerfrequenz. Die Abstimmung erfolgt vorteilhaft überkritisch, ti. h. bei einer Frequenz, die etwas oberhalb der Erregerfrequenz liegt.

ίο Als Federn können Federn jeder Art Anwendung finden, beispielsweise Blattfedern. Schraubenfedern. Torsoinsfedern oder Gummifedern. Vorteilhaft werden jedoch progressiv wirkende Federn angewendet, welche den Vorteil ergeben, daß die Spannkraft und die Stellkraft mit der Beanspruchung stark zunehmen. Federn solcher Art sind /.. B. .Schraubenfedern mit unterschiedlicher Gangsieigung, bei denen einzelne Gänge, abhängig von der Belastung, zur Berührung kommen.

Um Rückwirkungen des Wendel- bzw. Kreislorderers, insbesondere unerwünschte Schwingungen, auf das Fundament zu vermeiden, wird die Freimasse und damit der ganze Wendel- bzw. Kreisförderer von ledern getragen. Diese Verringerung der Rückwirkung wird auch dadurch begünstigt, daß die Freimasse vorteilhaft eine um ein Vielfaches größere Masse darstellt als die Arbeitsmasse.

Die Erfindung ist in den Fig. 1 bis b beispielsweise dargestellt.

Die Fig. 1 und 2 zeigen einen halbkreisförmigen Förderer, der /.. B. einen Teil eines Kreises bzw Wendelfördercrs bildet. Auf der von Federn 9 getragenen Freimassc IO ist über l.enkerfedern 12 die als Förderrinne 14 ausgebildete Arbeitsmasse gehalten und gelagert. Zum Antrieb dient ein Vibrator 16, der als Unwuchtvibrator, vorteilhaft aber als elektromagnetischer Vibrator ausgebildet ist. Er sitzt vorteilhalt etwa in der Mitte der Förderrinne 14 an einem Tragansatz 18.
In der Fig. 3 ist ein Wendelförderer dargestellt, dessen Freimasse 20 von Federn 22 getragen wird. An der zylindcrförmigen Freimasse 20 sitzen an Ansätzen 24 Lenkfedern 26, welche mehrere Förderrinnenabschnitte 28, 30, 32 tragen. Zum Antrieb dieser Förderrinnenabschnitte 28, 30, 32 dienen eine Anzahl von elektromagnetischen Antrieben 34, deren Magnetteil 36 an Ansätzen 38 des Zylinders 20 sitzen, während das Ankerteil 40 an einem Ansatz 42 der Förderrinne 28, 30, 32 angeordnet ist. Es ist nur ein einziger Antrieb dargestellt, doch ist es selbstverständlich, daß jeder Förderrinnenabschnitt 28, 30, 32 mit mindestens einem Antrieb versehen ist.

Um eine Überleitung des Fördergutes von einem Förderrinnenabschnitt auf den anderen zu erzielen, ohne daß ein Verlust an Fördergut eintritt, sind die benachbarten Enden der Förderrinne 28, 30, 32 miteinander verbunden. Dies kann, wie aus der F i g. 3 und insbesondere aus Fig.4 hervorgeht, dadurch geschehen, daß sich die benachbarten Enden z. B. der Rinnen 28, 30, 32 überlappen, wobei ein ausgebogener Teil 44 des Endes der Rinne 30 außen über das Ende der Rinne 28 hinweggreift.

Die Verbindung zwischen den einzelnen Förderrinnenabschnitten 28, 30, 32 kann aber auch, wie Fig. 5 zeigt, dadurch erfolgen, daß zwischen den benachbarten Enden der Rinnen 28, 30, 30, 32 Flansch 46 eines nachgiebigen Werkstoffes, z. B. Gummi, vorgesehen ist. Der Querschnitt des Flansches selbst ist zur Erzielung einer guten Nachgiebigkeit bei guter Befestigungsmög-

lichkeit vorteilhaft mit einem U-förmigcn Querschnitt ausgeführt.

F.s ist aber auch möglich, die einzelnen Förderrinnenabschnitte 28, 30, 32 ohne die in den I"ig.4 und 5 beispielsweise gezeigten Verbindungen z. B. durch eine starre gegenseitige Verbindung zu vereinigen. In diesem Falle ist es erforderlich, alle Antriebe 34 synchron zu betreiben, so daß alle Teile der so gebildeten Wendel gleichzeitig die gleiche Bewegung sowohl in Richtung als auch Größe ausführen.

Bei der Ausführungsform der Fig.3 ist ein Zylinder 20 als Freimasse vorgesehen, von dem alle Teile getragen werden.

In besonderen I⁷UlIeIi der Verfahrenstechnik, bei welchen solche Förderer /.. B. angewendet werden, kann es erforderlich sein, die einzelnen Windungsteile der Förderrinne voneinander zu trennen. Hierbei ist es vorteilhaft, die einzelnen Förderrinnenabschnitte durch einen gemeinsamen Zylinder miteinander zu vereinigen.

Dies ist in der Fig.6 dargestellt. Der die Frcimassc bildende Zylinder 20 trägt, wie in Verbindung mit F i g. 3 beschrieben, auf Tragansätzen 24 über Lenkerfedern 26 die Förderwcndel 48, welche außen durch einen für die ganze Förderwcndel gemeinsamen Zylinder 50 begrenzt ist. Dadurch wird ein wcndelförmigcr Schacht, gebildet, durch den über das Fördergut z. B. Heißluft zum Trocknen des Fördergutes geleitet werden kann.

Der Antrieb erfolgt, wie in Verbindung mit Fig. 3 beschrieben, über einzelne Antriebe 34, /.. B. elektromagnetische Antriebe, deren Magnetteile 36 an Ansätze der Freimasse 20 und deren Ankcrteile an Ansätzen 42 der l'örderwcndcl 48sitzen.

infolge der starren Ausbildung der Förderwcndel 48, die an einem gemeinsamen Zylinder 50 sitzt, ist es erforderlich, den Antrieb der mehreren, hierbei vorgesehenen, elektromagnetischen Antriebe phasengleich auszuführen.

An Stelle der dargestellten und beschriebenen elektromagnetischen Antriebe 34 können aber auch Unwuchtanlricbe Anwendung finden. Im Falle der Anwendung von einzelnen Förderrinncnabschnitlen

ίο wie z. B. im Falle der Abschnitte 28, 30, 32 der F i g. 3. können die Unwuchtanlricbe für sich unabhängig arbeiten. Sie müssen nicht synchron angetrieben werden, weil zwischen den benachbarten Förderwcndclabschnitten nachgiebige bzw. sich überlappende

is Verbindungen vorgesehen sind.

Im Falle der Ausführungsform der F i g. b, wobei eine an sich starre Fördcrwendel 48 benutzt wird, muß dieser Antrieb phascnglcich bzw. synchron erfolgen. Dies kann z. B. bei mehr als zwei Motoren dadurch geschehen, daß die einzelnen zum Antrieb benutzten Motoren bzw. Asynchronmotoren von Unwuchtantrieben synchron laufen. Dies kann dadurch bewerkstelligt werden, daß Motoren mit Schleifringläufern benutzt werden, deren Schleifringe, ähnlich einer elektrischen Welle, mitcinander verbunden sind. Auf diese Weise wird eine Zwangssynchronisierung erzielt.

Die Erfindung ermöglicht somit die Schaffung vor Wendel- bzw. Kreisförderern, insbesondere großei Abmessungen, mit denen es möglich ist, sowohl einer Fördervorgang von einer unteren Ebene zu cinci oberen Ebene als auch umgekehrt auszuführen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (18)

18 U 850 Patentansprüche:

1. Aus Einzelschüssen, die je ein eigenes schwingfähiges Feder-Masse-System bilden und je für sich angetrieben werden, aufgebaute Schwingförderstrecke, dadurch gekennzeichnet, daß die Einzelschüsse (14) die Form von Kreisbögen aufweisen, und daß das Feder-Antriebssystem (12, 16) solche- Schwingungen erzeugt, daß eine kreisförmige Forderrichtung entsteht.

2. Schwingförderstrecke nach Anspruch I, diidurch gekennzeichnet, daß die Freimassc aus einem die Federn (26) und ggf. Teile des Antriebs (36) tragenden Zylinder (20) besteht (Fig. 3).

3. Schwingförderstrecke nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Arbeitsmassc aus den Förderwenclelabschnitten bzw. den Abschnitten der kreisförmigen Förderrinne und cineni diese tragenden Zylinder besteht.

4. Schwingförderstreckc nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Tragyylindcr der Arbeiismasse innen angeordnet ist.

5. Schwingförderstrecke nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Tragzylinder der Freimasse (20) innen und der Trag/ylinder der Arbeiismasse (50) außen angeordnet ist (Fig. b).

b. Schwingförderstrecke nach einem der Ansprüche 1 bis 5. dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung zwischen den einzelnen Abschnitten der Rinne durch Überlappung (44) gebildet wird (F ig. 4).

7. Schwingförderstrecke nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Abschnitte der Rinne nachgiebig miteinander verbunden sind.

8. Schwingförderstrecke nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung zwischen den einzelnen Abschnitten aus einer flanschartigen Verbindung (46) eines gummielastischen Werkstoffes besteht (F i g. 5).

9. Schwingförderstrecke nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß er mit einem oder mehreren elektromagnetischen Vibrationsantrieben (16,36) versehen ist.

10. Schwingförderstrecke nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Magnetteil des Vibralionsantriebes an der Freimasse und das Ankerteil an der Arbeitsmasse sitzt.

11. Schwingförderstrecke nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Mlagnetteil (36) des Vibrationsantriebs an der Arbeitsmasse und das Ankerteil (40) an der Freimasse (20) sitzt (F i g. 3).

12. Schwingförderstrecke nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb unter Anwendung von Unterwuchterregern erfolgt.

13. Schwingförderstrecke nach einem der Ansprüche I bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Antriebe phasengleich synchronisiert sind.

14. Schwingförderstrecke nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß zum Antrieb Schleifringläufermotoren benutzt werden, deren Schleifringe elektrisch miteinander verbunden sind.

15. Schwingförderstrecke nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Eigenfrequenz des schwingenden Systems in der Nähe der Erregerfrequenz liegt.

16. Schwingförderstrecke nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwingfedern progressiv ausgebildet sind.

17. Schwingförderstreckc nach einem der Ansprüche I bis Ib, dadurch gekennzeichnet, dall die Freimasse (10,20) von Federn (19,22) getragen wird (I-ig. 1.3).

18. Schwingiördorstrecke nach einem der Ansprüche I bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Freimassc (10, 20) eine um ein Vielfaches größere Masse darstellt, als die Arbeiismasse.