DE1900811A1

DE1900811A1 - Antrieb fuer einen Schuettelzufuehrer

Info

Publication number: DE1900811A1
Application number: DE19691900811
Authority: DE
Inventors: Tarzian George Martin
Original assignee: TARZIAN GEORGE MARTIN
Current assignee: TARZIAN GEORGE MARTIN
Priority date: 1968-01-08
Filing date: 1969-01-08
Publication date: 1969-09-11
Also published as: GB1254611A; US3500993A; FR2000078A1; FR2000078B1

Description

Dr. Ing. H. Nsgendank

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George Martin Tarzian

1742 Rosehill Drive

Chicago, Illinois/USA 8. Januar I969

Anwaltsakte M-566

Antrieb für einen Schüttelzuführer

Die Erfindung betrifft einen Antrieb für einen Schüttelzuführer mit einem auf einem Gehäusesockel angeordneten Aufgabebehälter, der mit dem Gehäusesockel durch mehrere Federn verbunden ist, und mit einer elektromagnetischen Einrichtung, die den Aufgabebehälter relativ zu dem Gehäusesockel in eine Vibrationsbewegung versetzt.

Schüttelzuführer werden gewöhnlich zum Trennen, Orientieren und zum stückweisen Zuführen kleiner Werkstücke zu einem Förderrohr oder einer Bearbeitungsstation verwendet. Als solche weisen sie einen Aufgabebehälter auf, der mit Federn auf einem Gehäusesockel montiert ist und eine nach oben geneigte Spiralbahn an seinem inneren Umfang besitzt. Ein elektromagnetischer Motor ist so angeordnet, daß seine Feldwicklung mit dem Sockel und sein Anker mit dem Aufgabebehälter verbunden ist. Ferner ist eine Einrichtung zum Verdrehen des Aufgabebehälters vorgesehen, während er zu Vibrationen gezwungen wird, so daß die in dem Aufgabebehälter enthaltenen Teile sich radial nach außen bewegen und die ansteigende

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Spiralbahn erklimmen. Zum Verdrehen und Schütteln des Aufgabebehälters wird gewöhnlich eine Nockeneinrichtung oder ein Gestänge zusammen mit der federnden Lagerung für den Aufgabebehälter oder getrennt davon benutzt. Geneigte Blattfedern oder radial gegeneinander versetzte, miteinander verbundene Torsionsstäbe dienen dazu, die notwendige Hebelübersetzung in Verbindung mit der federnden Lagerung zu schaffen. Andererseits werden entgegengesetzt geneigte Polflächen der Feldwicklung und ein komplementär geformter Anker bei den durch Nocken betätigten Einrichtungen eingesetzt.

Bei bekannten Aufhängungen mit geneigten Blattfedern ist die Einstellbarkeit der Pederkonstanten, des Schraubwinkels und der Förderrichtung beschränkt. Sie sind Ermüdungsänderungen unterworfen, und es ist schwierig, wenn nicht unmöglich, sie auf eine synchrone Bewegung abzustimmen oder die Bewegung der Werkstücke in verschiedenen Bereichen des Aufgabebehälters steuerbar zu verändern.

Eine durch eine Nockeneinrichtung bewirkte Drehbewegung ist insofern unbefriedigend, als getrennte Federhalterungen notwendig sind und die gleichen Einschränkungen bezüglich der Änderung der Federkonstante, der Abstimmung und dergleichen gelten, und da Veränderungen der Drehrichtung und des dem Aufgabebehälter gestatteten Schraubwinkels ausgeschlossen sind.

Bei einigen bekannten Torsionsfedereinrichtungen mit einem Verbindungsgestänge ist eine Einstellung der Federkonstante der einzelnen Federeinrichtungen möglich, und es sind Mittel vörgeseheiji, um die Drehrichtung der Werkstückbewegung dadurch umzukehren, daß

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die Winkelstellung des Verbindungsgestänges umgekehrt wird. Die dabei möglichen Änderungen in der Federkonstante werden jedoch nicht auf einfache Weise erzielt und sind hauptsächlich dazu bestimmt₅ die einzelnen Federhalterungen auf ähnliche Vibrationsfrequenzen abzustimmen. Es sind jedoch keine Mittel zur Veränderung des Schraubwinkels vorgesehen, um Werkstücke mit verschiedener Größe, verschiedenem Gewicht und dergleichen sachgemäßer zu handhaben, oder um die Bewegung der Werkstücke in verschiedenen Abschnitten des Aufgabebehälters steuerbar zu verändern, wie es oft zum Glätten des Werkstückdurchflusses notwendig ist.

Die Erfindung betrifft Schüttelzuführer mit einer Vibrationseinrichtung zur Bewegung der Werkstücke, und insbesondere eine Einrichtung zum Steuern der Vibrationsbewegung der Werkstücke in einem Aufgabebehälter oder dergleichen.

Ein Antrieb für einen Schüttelzuführer ist daher erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß die Federn zum Umwandeln der Vibrationsbewegung des Aufgabebehälters in eine axiale und in Umfangsrichtung erfolgende Schwingung einstellbar sind und ein variables Ansprechverhalten bezüglich Federkonstante und Schraubwinkel aufweisen.

Bei dem folgenden beschriebenen Ausführungsbeispiel der Erfindung ist der Aufgabebehälter auf einem Gehäusesockel durch Torsionsstabfedern befestigt, die zur Veränderung ihrer Federkonstante axial angespannt werden können und durch Drehen um ihre eigene Achse so eingestellt werden können, daß die einzelnen Schraubwinkel und der gesamte Schraubwinkel verändert werden kann, der

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die Drehbewegung des Aufgabebehälters und die Bewegung der enthaltenen Werkstücke bestimmt und steuert. Die Torsionsfederelemente übertragen die Vibrationsenergie in eine Spiralschwingung die eine axiale und eine in Umfangsrichtung weisende Komponente der in dem Aufgabebehälter enthaltenen Werkstücke aufweist, wobei keine Nockeneinrichtung und kein Gestänge benötigt wird. Die Federelemente können zusammen zur Veränderung sowohl der Federkonstante als auch des Schraubwinkels des Aufgabenbehälters wenn nötig eingestellt werden, um Werkstücke verschiedener Größe und mit verschiedenem Gewicht in vorteilhafter Weise handhaben zu können. Sie können auch einzeln bezüglich ihrer Federkonstante und/oder ihres Schraubwinkels eingestellt werden, um eine größere oder kleinere Axial- bzw. Umfangsauslenkung der Werkstücke in verschiedenen Abschnitten des Aufgabebehälters zu erzielen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nun anhand der beiliegenden Zeichnungen beschrieben. Es zeigt:

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung des erfindungsgemäßen Schüttelzuführers,

Fig. 2 eine perspektivische Darstellung des Schüttelzuführers von Fig. 1, wobei der Aufgabebehälter entfernt ist;

Fig. 3 eine perspektivische Darstellung der Torsionsfedern und den zur Lagerung des Aufgabebehälters vorgesehenen Block, wobei diese Teile aus dem Gehäusesockel herausgenommen sind;

-H-

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Pig. 4 einen vergrößerten Schnitt durch den erfindungsgemäßen Schüttelzuführer durch eine Ebene entlang der Linie 4-4 in Fig. 1,

Pig. 5 eine Draufsicht auf den Gehäusesockel des erfindungsgemäßen Schüttelzuführers gesehen in der Ebene entlang der Linie 5-5 in Fig. 4.

Der Schüttelzuführer Io weist einen Gehäusesockel 12 auf, in dem ein elektromagnetischer Motor 14 angeordnet ist und hat einen Aufgabebehälter 16, der darauf befestigt ist und eine nach oben geneigte spiralförmige Bahn 18 an seiner inneren Seitenwand besitzt.

Der Gehäusesockel 12 (Pign. 4 und 5) weist ein Gußstück auf, das im wesentlichen viereckig ist und mit seinen Seitenwänden 2o eine in der Mitte befindliche öffnung 22 umschließt, in der der elektromagnetische Motor vorgesehen ist. Es hat unten einen nach inner gebogenen Plansch 24 wenigstens entlang von zwei gegenüberliegenden Seiten, auf denen ein Querträger 26 für den elektromagnetischen Motor montiert ist, der seinerseits vertikal einstellbar ist und in seiner Stellung durch Befestigungsschrauben 28 und 3o festgehalten wird. Der Gehäusesockel hat ferner Gummistöpsel 32 an den Ecken, die zur Dämpfung der bei dem Betrieb des elektromagnetischen Motors auftretenden Schwingungen dienen.

Der Aufgabebehälter 16 (Fig. 4) hat einen Boden 34, der relativ eben ist und etwas über den Gehäusesockel überhängt. Der Aufgabebehälter ist mit einem in der Mitte angeordneten Befestigungsteil

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36 auf einem Lagerblock 38 befestigt, der rund und konzentrisch in der öffnung 22 des Gehäusessockels angeordnet ist, um den Boden des Aufgabebehälters unter einem relativen Abstand zu dem Gehäusesockel zu halten.

Die Seitenfläche des runden Lagerblockes 38 ist angebohrt und die Bohrungen sind mit G.ewinde versehen, damit Torsionsstabfedern 4o eingeschraubt werden können, die radial und in der gleichen horizontalen Ebene nach außen verlaufen und an den Ecken des Gehäusesockels 12 angreifen. Der Gehäusesockel hat durchgehende Löcher an seinen Ecken, um die äußeren Enden der Pederelemente aufzunehmen die mit Gewinden 44 versehen sind, an denen Haltemuttern 46

ngreifen, die an den durch die Flächen 48 gebildeten Schultern angreifen, die zu diesem Zweck an den Ecken des Gehäusesockels vorgesehen sind.

Die Torsionsstabfedern 4o haben zwischen ihren Enden einen blattförmigen Abschnitt 5o. Die Federn können um ihre Längsachse durch chlitze 52 in ihren äußeren Enden gedreht und eingestellt werden, um den Anstellwinkel ihrer Blätter zu verändern.

Die Feldwicklung 54 des elektromagnetischen Motors 14 in dem Geläusesockel 12 ist auf dem Querträger 26 in dem Sockel montiert, and eine Ankerplatte 56 ist auf der Unterseite des Lagerblocks 38 Fig. 4) vorgesehen. Der Spalt zwischen der Feldwicklung und der \nkerplatte wird auf o,4 bis o,9 mm eingestellt, und die Stromersorgung des Motors ist ein Halbwellengleichrichter für 60 Hz.

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Es können zwei, drei, vier (wie gezeigt) oder mehrere Torsionsfedern verwendet werden, deren Zahl von den jeweiligen Werkstükken und insbesondere von der gewünschten Durchflußgeschwindigkeit der Werkstückbewegung abhängt. Die Zahl der Federelemente, ihrer Abmessungen, die Form der Blätter und ihre Dicke, ihre relative Anordnung, ihre Neigung, und ihre Spannung in axialer Richtung bestimmen die Federkonstante und das Ausmaß der Bewegung der Werkstücke, die erzielt werden kann.

In dem gezeigten Ausführungsbeispiel können die vier Torsionsstabfedern 4o einzeln dadurch gespannt werden, daß die Muttern 46 angezogen werden, um die einzelnen Federkonstanten zu ändern. Sie können auch um ihre Längsachse gedreht werden, um den Anstellwinkel ihrer Blätter zu ändern.

Im Betrieb sind alle Federelemente bezüglich einer axialen Mittellinie durch den Aufgabebehälter relativ zueinander in gleicher Richtung geneigt, und daher sind die einander diametral gegenüberliegenden Federelemente entgegengesetzt geneigt. Dadurch werden sie verdreht und bewirken, daß sich der Aufgabebehälter sowohl axial als auch in Umfangsrichtung in Übereinstimmung mit der Torsionszwangskraft bewegen, die von den Federelementen ausgeübt wird. Wenn sie nur geringfügig gegenüber der Vertikalen geneigt sind, formen die Federelemente die Schwingungsbewegung des Aufgabebehälters in eine verhältnismäßig größere Bewegung in Umfangsrichtung als in axialer Richtung um, und wenn sie geringfügig gegenüber der Horizontalen geneigt sind, ist die Flugbewegung mehr vertikal als in. Umfangsrichtung.

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S

Wenn alle Federelemente so eingestellt sind, daß sie alle im Uhrzeigersinn oder im Gegenuhrzeigersinn Je nach der Richtung der gewünschten Wersktückbewegung geneigt sind und wenn sie unter gleicher axialer Spannung stehen, erzeugen sie eine axiale und umfangsmäßige Schwingungsbewegung des Aufgabenbehälters unter der Wirkung des Vibrationsmotors, wobei der Schraubwinkel von der Neigung der Blätter der Torsionsstabfeder abhängt. Werkstücke, die relativ leicht sind, benötigen im allgemeinen eine größere Neigung der Blätter zur Vertikalen, um eine relativ höhere Plugbahn zu schaffen. Im Vergleich dazu entwickeln schwerere Werkstücke einen hinreichenden Antrieb mit einer flacheren Plugbahn.

Wenn es erwünscht ist, die Reaktionsbewegung des Aufgabebehälters an einer bestimmten Stelle des Behälters, beispielsweise am Boden der Spiralbahn,zu verändern, ist es möglich, den Aufgabebehälter durch eine Drehung bezüglich bestimmter Pederelemente einzustellen und die Torsionsreaktion dieser Pederelemente so zu verändern, daß ein geringes oder ein größeres Ausmaß von axialer oder umfangsmäßiger Bewegung an dieser Stelle erzielt wird, die beispielsweise von einer langsamen bis zu einer schnellen Förderwirkung variieren kann, um in der Nähe des Einganges der Spiralbahn eine höhere Trennung zu schaffen.

Aus der vorhergehenden Beschreibung wird deutlich, daß eine einfache uid zweckmäßige Einrichtung zum Bewegen von Werkstücken durch Vibrationen dadurch erzielt wird, daß Torsionsfederelemente den Werkstückbehälter mit einem Gehäusesockel verbinden, wobei der Querschnitt der Federelemente zwischen ihren Enden blattförmig

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ist oder auf andere Weise einen Querschnitt verschiedener Abmessungen in Querebenen durch ihre Achsen aufweisen und die Torsionsfederelemente so angebracht sind, daß sie axial gespannt und durch Drehen um ihre eigene Achse eingestellt werden können, um verschiedene Pederkonstanten und Schraubwinkel zu erhalten.

Die erfindungsgemäßen Torsionsfederelemente sind weniger als Blattfedern der Ermüdung ausgesetzt und können einfacher gespannt werden, um ihre Feuerkonstante einzustellen oder um sie wie gewünscht abzustimmen. Sie können auf einfache Weise so eingestellt werden, laß sich die Werkstücke im Uhrzeigersinn oder im Gegenuhrzeigersinn in Übereinstimmung mit der Drehung der Spiralbahn in dem verwendeten Abgabebehälter bewegen. Sie sind ferner einfach ausgeführt, leicht einzubauen oder zu ersetzen und ermöglichen eine ] iinfache, robuste und kompakte Einrichtung für einen großen Bereit; /erschieden schwerer und großer Werkstücke, deren Förderung leicht | ingepaßt und auf einen optimalen Wert durch einfache Einstellung j Lm Rahmen von Vorversuchen an der Bearbeitungsstation eingestellt werden kann.

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Claims

Patentansprüche

1. Antrieb für einen Schüttelzuführer mit einem auf einem Gehäusesockel angeordneten Aufgabebehälter, der mit dem Gehäusesockel durch mehrere Federn verbunden ist, und mit einer elektromagnetischen Einrichtung, die den Aufgabebehälter relativ zu dem Gehäusesockel in eine Vibrationsbewegung versetzt, gekennzeichnet dadurch, daß die Federn (4o) zum Umwandeln der Vibrationsbewegung des Aufgabebehälters (16) in eine axiale und in Um-

fangsrichtung erfolgende Schwingung einstellbar sind und ein variables Ansprechverhalten bezüglich Federkonstante und Schraubwinkel aufweisen.

2. Antrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Federn Torsionsstabfedern (4o) aufweisen, die radial zwischen dem Aufgabebehälter (16) und dem Gehäusesockel (12) liegen und mit ihren Enden daran befestigt sind.

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3. Antrieb nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Torslonsstabfedern (4o) zur Veränderung ihrer Federkonstante axial spannbar sind.

Ί. Antrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Torsionsstabfedern (4o) zwischen ihren Enden einen Querschnitt aufweisen, der ein Ansprechverhalten bezüglich Federkonstante und Schraubwinkel erzeugt, das mit der Drehlage der Torsionsstabfedern (Ίο) um ihre Längsachse variiert.

5. Antrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichne' daß vier unter gleichen Abständen angeordnete Torsionsstabfedern (4o) sich jeweils paarweise gegenüberliegen und in ihrer Drehlage auf eine gleichmäßige Auslenkung des Aufgabebehälters (16) entlang seinem Umfang bei einem Vibrationsbewegung? takt eingestellt sind.

6. Antrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Torsionsstabfedern (4o) einzeln spannbar und in ihrer Drehlage einstellbar sind, um die Relativbewegung der Werkstücke in verschiedenen Bereichen des Aufgabebehälters (16) zu steuern.

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