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Fördergerät ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ , Gegenstand-
dieser Erfindung ist ein Fördergerät.
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Ein normal konstruiertes Fördergerät enthält ein auf Stützbalken aufliegendes
Band, von welchen wenigstens eine an eine Antriebsanordnung angeschlossen ist.
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In einem solchen Fördergerät wird die Zugkraft auf das zu fördernde
Material als ein Ergebnis des
Reibungsangriffes des auf dem Band
liegenden Materials übertragen. Dies ist leidlich zufriedenstellend, wo das zu fördernde
Material ein dichtes Material ist und wo der Neigungswinkel des Fördergerätes aus
der Horizontalen klein ist. Wo jedoch das zu fördernde Material leicht ist, z. B.
Bahnen von Textilmaterial oder Papier,und/oder der Neigungswinkel, unter welchem
das Material befördert werden soll, gross ist, ist der normale Typ von Fördergerät
ungeeignet. Ein anderer Nachteil des normalen Typs von Fördergeröt liegt in dem
leichten Durchhang des Bandes zwischen benachbarten Stützwalzen.
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Wo schweres Material befördert wird, wird bei der wellenförmigen Bewegung
des Materials über die Walzen Energie verschwendet. Wo das zu befördernde Material
lose ist, muss das Förderband als eine Rinne ausgebildet sein, um Material daran
zu hindern, über die Kanten des Bandes verschüttet zu werden und dies bedeutet das
Anbringen horizontaler und geneigter Walzen an jedem Unterstützungspunkt. Dies alles
erhöht die Kosten sowohl bei der Herstellung des Fördergerätes als auch bei der
Wartung, und die Reibung im Betrieb des Fördergerätes.
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Es ist offensichtlich erwünscht, die angegebenen Nachteile bestehender
Fördergeräte zu beseitigen. Dies ist die Aufgabe des Fördergerätes der vorliegenden
Erfindung.
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Ein Fördergerät nach der Erfindung enthält zwei Bänder, -bei denen
ein Verlauf von jedem parallel zu und neben einem VErlauf des anderen angeordnet,
ista wenigstens eines der Bänder als ein treibendes Band angeordnet ist, eines der
Bänder aus einem nicht magnetischen Material, und das andere Band von einer derartigen
Konstruktion ist, daß es durch ein magnetisiertes Objekt angezogen wird, und Magnetpolstücke
längs der benachbarten Verläufe der Bänder im Abstand zueinander angeordnet sind,
die den benachbarten Verläufen der Bänder gegenüberstehen und so angebracht sind,
daß die durch die Magnetpolstücke erzeugte magnetische Einwirkung betriebsfähig
ist, um das magnetisch anziehbar konstruierte Band zu veranlassen, dazu zu neigen,
sich in Richtung der Herstellung der Berührung mit dem Band aus nichtmagnetischem
Material zu bewegen.
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Das Band aus nichtmagnetischem Material ist zwischen den Polstücken
und dem anderen Band angebracht.
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Die Magnete sind hufeisenförmig und sind quer zu den Bändern angeordnet.
Für gewisse Zwecke sind alle Nordpole der Magnete auf einer Seite der Mittellinie
der benachbarten Verläufe der Bänder angebracht und alle Südpole der Magnete sind
auf der anderen Seite der Mittellinie angebracht.
Für andere Zwecke
ist es erwünscht, die Pole auf jeder Seite der Mittellinie anzuordnen, so daß abwechselnd
Nord- und südpol angebracht sind.
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Wo die Magnete hufeisenförmig und quer zu den Bändern angeordnet sind,
ist der benachbarte Verlauf des Bandes aus nichtmagnetischem Material zwischen den
Magnetpolstücken angebracht.
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Wo alle Magnetpolstücke auf jeder Seite der Mittellinie der Bänder
von gleicher Polarität sind, können sie duch jeweilige Polschuhe verbunden werden.
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Die Magnete sind Permanentmagnete oder Elektromagnete.
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Das Band, welches so konstruiert ist, um an ein magnetisiertes Objekt
angezogen zu werden, ist ein flexibles Band aus paramagnetischem Material in Streifen-
oder Drahtgeflechtform, oder ist ein flexibles'Band aus nichtmagnetischem Material,
das einen flexiblen längs angeordneten STreifen aus paramagnetischem Material trägt,
oder zwei STreifen aus solchen paramagnetischem Material, die gegenüber den Magnetpolstücken
angeordnet sind.
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Beispiele von paramagnetischen Materialien sind
Eisen,
Nickel, Kupfer und Aluminium.
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Das Band kann auch aus Textilmaterial sein, das darin eingewebte Schuß-
und/oder Kettlitzen aus paramagnetischem Material aufweist.
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In einer weiteren Alternative kann das Band aus flexiblem Material
sein, das daran angebrachte formfeste Platten aus paramagnetischem Material aufweist.
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Eine Gleitstange ist auf derselben Seite des Verlaufes des nichtmagnetischen
Bandes neben dem anderen Band wie die Magnete und parallel zu dem Verlauf angeordnet,
wobei die Gleitstange eine Gleitfläche darbietet, längs welcher der Verlauf des
nichtmagnetischen Bandes bewegbar ist. Die benachbarte Fläche des nichtmagnetischen
Bandes ist auch mit einer Gleitfläche ausgebildet, die angeordnet ist, um ein Minimum
an Reibung auf die Gleit stange auszuüben.
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Wo die Magnete hufeisenförmig sind, sitzen sie rittlings auf der Gleitstange
und werden durch sie gehalten.
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Die benachbarten Verläufe der Bänder können horizontal oder geneigt
oder vertikal sein, oder sie können Teile aufweisen,
welche horizontal
und/oder geneigt und/oder vertikal sind.
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Wo die benachbarten Verläufe der Bänder horizontal oder geneigt sind,
und die Magnete Elektromagnete sind, und über den benachbarten Verläufen der Bänder
angeordnet sind, können Laufschienen unter dem Band vorgesehen sein, welche so gebaut
sind, um an die Magnete angezogen zu werden, um das Band zu stützen, wenn die Magnete
abgeschaltet sind.
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Wo die Magnete Elektromagnete sind, sind sie so gebaut, um durch Gleichstrom
oder Wechselstrom erregt zu werden.
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Ein oder beide Bänder können an einen äusseren Antrieb, wie beispielsweise
einen Elektromotor ,angeschlossen werden.
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Es ist bereits bekannt, ein Fördergerät herkömmlicher Form vorzusehen,das
angeordnet ist, auf dem Prinzip eines linearen Induktionsmotors zu arbeiten, aber
solche bekannten Fördergeräte leiden an dem Nachteil, daß da das geförderte Material
zwischen den als Stator wirkenden Magneten und dem als Rotor wirkenden Band angeordnet
würde, wenn der Antrieb auf dem das Material enthaltenden Verlauf
tattufinden
hätte, der Luftspalt zwischen dem Rotor und dem Stator zu gross sein würde, so daß
der treibende Mechanismus angebracht werden muss, um auf Teilen des Bandes zu arbeiten,
welche nicht das zu fördernde Material tragen. Die treibende Kraft auf das zu fördernde
Material wird somit als eine Zugspannung in dem Förderband übertragen und dies kann
ein Strecken des Bandes verursachen. Dies ist ein Nachteil eines herkömmlichen Fördergerätes.
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Es würde so von beträchtlichem Vorteil sein, wenn die Antriebskraft
auf den Teil des Bandes ausgeübt werden würde, der tatsächlich das zu fördernde
Material trägt, und es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein
Fördergerät vorzusehen, das wie beschrieben, auf dem Prinzip eines linearen Induktionsmotors
arbeitet, in welchem dieser erwünschte Zustand erreicht ist.
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Ein Fördergerät, das wie beschrieben angeordnet ist, um auf dem Prinzip
eines Linearmotors zu arbeiten, weist wenigstens einige der Magnete,konstruiert
als Elektromagnete auf, die angeordnet sind, ein sich linear bewegendes Feld vorzusehen.
In einer Konstruktion sind die Elektromagnete zum Anschluss an ein Netz von mehrphasigem
Wechselstrom angeordnet, wobei die Elektromagnete angeordnet sind, aufeinanderfolgend
an fortlaufende Phasen der STromversorgung
in einer wiederholten
Reihe angeschlossen zu werden. Wo z. B. die Stromversorgung dreiphasig ist, werden
die ersten, vierten, siebten Magnete an die erste Phase angeschlossen, die zweiten,
fünften, achten Magnete werden an die zweite Phase angeschlossen und die dritten,
sechsten, neunten Magnete werden an die dritte Phase angeschlossen.
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Das,wie beschrieben,als ein Linearmotor arbeitend angeordnete Fördergerät
kann auch Magnete enthalten, von welchen wenigstens einige Elektromagnete sind,
die zum Anschluss an ein Netz einer einzigen Phase Wechselstrom angeordnet sind,
wobei wenigstens ausgewählte Polstücke der Magnete als ausgeprägte Pole ausgebildet
sind, die mit Spaltphasenspulen ausgerüstet sind, d.h.
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kurzgeschlossenen Wicklungen, die einen Teil der Polflächen überbrücken.
Die Wechselmagnetspulen können auch gebaut sein, um verschiedene Widerstände und
/ oder Induktivitäten aufzuweisen. In der letzteren Konstruktion wird der Effekt
erhöht durch den Einbau von Kondensatoren, um Zweiphasenbetrieb zu simmulieren.
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Die beschriebene Einphasenkonstruktion ist insbes. für Fördergeräte
leichter Konstruktion und geringer Lastaufnahmekapazität geeignet.
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Wo das Fördergerät angeordnet ist, um als ein Linearmotor zu arbeiten,
sind die Magnete in zwei Gruppen angeordnet, wobei die Magnete einer Gruppe eine
statische Anziehung nur auf das Band vorsehen, das magnetisch beeinflussbar ist,
und die Magnete der anderen Gruppe eine statische Anziehung auf ein sich linear
bewegendes Feld vorsehen. In dieser Konstruktion sind die die statische Anziehung
vorsehenden Magnete nur Permanentmagnete oder Elektromagnete.
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In den zur Verwendung mit Wechselstrom beschriebenen Konstruktionen
überqueren im Abstand zueinander angeordnete leitende Stangen das magnetische Material
in dem Band, das magnetisch beeinflussbar ist, wobei die leitenden STangen-quer
zu dem Band angeordnet und an den Enden durch flexible oder Gliederanschlüsse zusammengeschaltet
sind.
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Um eine ausreichende Querschnittsfläche des kontinuierlichen magnetischen
Kreises vorzusehen, während die Flexibilität des magnetisch beeinflussbaren Bandes
behalten wird, ist das Band aus flexiblen Lamellen aus magnetischem Material zusammengesetzt,
oder damit beschichtet. Die Lamellen sind diskontinuierlich und überlappend.
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Die Erfindung wird anhand praktischer Ausführungsformen im Zusammenhang
mit den beiliegenden halbschematischen Zeichnungen beschrieben.
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Es zeigt: Fig. 1 ein Fördergerät, das hufeisenförmige Permanentmagnete
enthält; Fig. 2 eine Schnittansicht längs der Linie 2-2 ton Fig. 1; Fig. 3 ein Fördergerät,
das angeordnet ist, um auf dem Prinzip eines linearen Induktionsmotors zu arbeiten;
Fig. 4 eine Schnittansichv längs der Linie 4-4 von Fig. 3, und Fig. 5 eine Darstellung,
die veranschaulicht, wie die Magnete angeordnet sind, um einem Fördergerät zu erlauben,
auf dem Prinzip eines linearen Induktionsmotors unter Verwendung von einphasigem
Wechselstrom zu arbeiten.
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Ir den Zeichnungen bezeichnet 1 ein BUnd aus nichtmagnetischem Material,
das um Rollen 2 umläuft, von welchen eine eine treibende Rolle ist. 3 bezeichnet
ein Band aus einem Material, das von einem magnetisierten Objekt magnetisch angezogen
werden kann, und angeordnet ist, so umzulaufen, daß ein Verlauf parallel und dicht
an einem Verlauf des Bandes 1 angebracht ist. 4 bezeichnet hufeisenförmige Permanentmagnete,
die rittlings auf einer Tragstange 5 sitzen und daran angebracht sind, längs deren
unteren Fläche der untere Verlauf des Bandes 1 angeordnet ist, um zu gleiten, wenn
das Band 1 umläuft.
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Die Polflächen der Permanentmagnete 4 sind mit jeweiligen Polstücken
6 aus magnetisierbarem Material verbunden.
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Die dem Band 3 vorliegenden Flächen, der Polstücke 6 sind etwas hinter
der Fläche des dem Band 3 vorliegenden Bandes 1 angebracht. In der Konstruktion
von Fig. 3 bezeichnet 7 Elektromagnete, die gewickelt sind, um eine Anzahl von aufeinanderfolgenden
Polen darzubieten, die zum Anschluss an ein mehrphasiges Wechselstromnetz angeordnet
sind, so daß sie beim Einschalten nicht nur eine statische Anziehung auf das Band
3 vorsehen, sondern auch ein sich linear bewegendes Feld, wobei die Elektromagnete
7 als eine Gruppe in Längsrichtung zwischen Magneten 8 einer anderen Gruppe angeordnet
sind, welche Permanentmagnete oder Elektromagnete sein können, um nur eine
statische
Anziehung auf das Band 3 vorzusehen.
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Fig. 4 veranschaulicht, wie zu förderndes Material in dem zentralen
Teil des Bandes 3 gehalten wird, während die Kantenteile des Bandes 3 an die Magnete
7 und 8 angezogen werden, und auch in einem vorbest'mmten Abstand von den Magneten
7 und 8 durch das Band 1 aus nichtmagnetischem Material gehalten werden, welches
auch dazu dient, das zu fördernde Ma-terial an das Band 3 zu klemmen, und es daran
zu hindern, von dem Band 3 verschüttet zu werden. In Fig. 5 bezeichnet 9 Spaltphasenspulen,
die auf mehreren Polflächen von Elektromagneten angebracht und angeordnet sind,
um an ein Netz von einphasigem Wechselstrom angeschlossen zu werden. Die Spaltphasenspulen
9 sind als Rohre ausgebildet, durch welche Kühlflüssigkeit umlaufen kann.
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Es ist einzusehen, daß die Elektromagnete 7 im Zusammenhang mit geeigneten
Widerstands-und Induktivitätsbauteilen geschaltet sind, so daß ein an die Elektromagnete
angeschlossener einphasiger Wechselstrom den Effekt eines bewegten Zweiphasenfeldes
vorsieht. Dies ist ein anderes Verfahren des Spaltens der Phase, wodurch ein sich
bewegendes Feld von einem Einphasen-Netz vorgesehen wird. Unter bestimmten Umständen
kann es möglich sein, durch Ausschalten des Widerstandes und der Induktivität
und
Neuanordnen der Anschlüsse an die Elektromagnete zum einfachen Einphasenbetrieb
zurückzukehren, sobald die Förderbänder begonnen haben, sich zu bewegen.
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In der Praxis veranlasst die magnetische Kraft der Magnete 4 oder
7 und 8 das-Band 3,an die Magnete angezogen zu werden, um somit das Band 3 zu veranlassen,
sich in Richtung des nichtmagnetischen Bandes 1 zu bewegen. Zwischen den Bändern
1 und 3 angebrachtes Material wird folglich durch die Bänder festgehalten, so daß
dieses Material sicher befördert wird, wenn das treibende Band umliuft, und das
andere Band mit sich nimtnt. In der Konstruktion von Fig. 1 und 2 ist das nichtmagnetische
Band 1 das'treibende Band, und in der Konstruktion von Fig. 3 und 4 ist das Band
3 das treibende Band. Wegen der Klemmwirkung der Bänder auf das zu fördernde Material,
insbes. in den in Fig. 3 und 4 veranschaulichten Konstruktionen, wo die Kantenteile
der Bänder durch die Magnetwirkung aufeinanderzu gedrückt werden, kann loses und
pulverförmiges Material und gesundheitsschädliches Material im Freien befördert
werden, ohne die Verwendung speziell geformter Bänder und ohne Verschütten über
die Seiten des untersten Bandes.
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Wegen der Klemmwirkung der Bänder kann das Fördergerät
bei
steiler Neigung und selbst vertikal angeordnet werden, so daß jedes geförderte Material
einschliesslich loses Material bei steilen Neigungen und selbst vertikal gehoben
werden kann.
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Wo die Magnete oberhalb der anstoßenden Verläufe der Bänder 1 und
3 angebracht sind, wird das unterste Band, welches das zu fördernde material trägt,
vollständig durch die Anziehung der Magnete 4 oder 7 und 8 gehalten.
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Der Schub der Magnete wird durch die Gleit- oder Tragstange 5 aufgenommen,
gegen welche das nichtmagnetische Band 1 gedrückt wird. Die Magnete können so angeordnet
sein, insbes. wo die Elektromagnete sind, um die geringste Kraft vorzusehen, die
in der Lage ist, die Last zu halten, so daß Reibungskräfte auf ein Minimum vermindert
werden. Da die Tragstange 5 eine kontinuierliche STange ist, wird das Material in
einem nichtgewellten Pfad geführt, so daß keine Leistung beim Erteilen der wellenförmigen
Bewegung auf das Material verschwendet wird, wie es beispielsweise geschieht, wenn
Material über die üblicherweise im Abstand zueinander angeordneten Stützwalzen in
herkömmlichen Fördergerdten läuft.
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Das Beseitigen der Stützwalzen mit ihren zugehörigen Lagern vermindert
die Kosten des Gerätes, ebenso wie es Reibungsverluste und Wartungskosten vermeidet.
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Wo die Erfindung aus einem,wie beschrieben, angeordneten Gerät besteht,
um auf dem Prinzip eines linearen Induktionsmotors zu arbeiten, besteht keine Notwendigkeit;
eine Antriebsanordnung für das Fördergerät bereitzustellen, weil die zum Vorsehen
eines linearen bewegten Feldes angeordneten Magnete ausser dem Vorsehen der Unterstützung
für das das zu fördernde Material tragende Band auch den Zug liefern. Da der Zug
auf den Teil des Bandes ausgeübt wird, der tatsächlich das zu fördernde Material
trägt, gibt es keine Streckwirkung auf dem Band in Längsrichtung. Auch der Spalt
zwischen den Kantenteilen des magnetisch an die Magnete angezogenen Bandes kann
klein gehalten werden, weil das zu fördernde Material nicht in diesen Spalt eintritt,
so daß die wegen is Vorhandenseins des Spaltes normalerweise hohen elektrischen
Verluste auf einem Minimum gehalten werden können.
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In diesem Zusammenhang können in der Konstruktion von Fig. 1 und 2
die relativen Stellungen der Magnete 4 und des nichtmagnetischen Bandes 1 so angeordnet
werden, daß die Fläche des nichtmagnetischen Bandes 1,die dem anderen Band 3 dargeboten
wird, nur leicht hinter den Flächen der Polstücke 6 liegt, die dem Band 3 dargeboten
werden, so daß der Betriebsspalt zwischen den Polstücken 6 und dem Band 3 auf dem
praktischen Minimum gehalten werden kann, und sicher viel geringer als die Dicke
des nichtmagnetischen Bandes 1.
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Patentansprüche