DE2532547A1

DE2532547A1 - Schwingfoerderer mit einstellbarer eigenfrequenz

Info

Publication number: DE2532547A1
Application number: DE19752532547
Authority: DE
Inventors: Perry Milford Vensel
Original assignee: FMC Corp
Current assignee: FMC Corp
Priority date: 1974-10-17
Filing date: 1975-07-21
Publication date: 1976-04-22
Also published as: GB1462325A; JPS5147752A; US3964600A; SE7506361L; AU8090675A; AR205028A1; CA1028366A; ES438156A1; FR2330613B1; IT1035799B; BE834455A; BR7505449A; FR2330613A1; DE2532547B2

Description

Patentanwälte Dipl.-Ing. F. "Weickmann, /.oö/O

Dipl.-Ing. H. Weickmann, Dipl.-Phys. Dr. K. Fincke Dipl.-Ing. F. A.Veickmann, Dipl.-Chem. B. Huber

8 MÜNCHEN 86, DEN

POSTFACH 860820

MÖHLSTRASSE 22, RUFNUMMER 98 39 21/22

St/St

FMC Corporation
11o5, Coleman Avenue San Jose, Californien USA

Schwingförderer mit einstellbarer Eigenfrequenz

Die Erfindung betrifft einen Zweimassen-Schwingförderer und insbesondere eine Einrichtung zur Einstellung der Eigenfrequenz des Schwingförderers. Sie betrifft insbesondere einen Schwinförderer mit einer Grundplatte, einem Rahmen und einer Anzahl von Blattfedersätzen, die mit einem Ende an der Grundplatte und mit dem entgegengesetzten Ende an dem Rahmen befestigt sind und den Rahmen schwingend an der Grundplatte abstützen.

Bei einem Schwingförderer wird ein Rahmen, der einen Behälter für Gegenstände oder Material trägt, durch Blattfedern an einer Grundplatte befestigt. Die Grundplatte, die Blattfedern

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und der Rahmen mit dem Behälter bilden ein federgekuppeltes Zweimassen-System, bei dem der Rahmen und der Behälter, die eine Masse des Systems bilden, durch einen Motor in Bezug auf die Grundplatte, die die andere Masse des Systems bildet, in Schwingungen versetzt werden. Der Motor erzeugt eine Vibrations-Antriebskraft mit einer vorbestimmten Frequenz, und es ist wünschenswert, daß sich die Eigenfrequenz des federgekuppelten Zweimassen-Systems in der Nähe der Frequenz des Motors befindet, so daß der Energieverbrauch für einen Fördervorgang auf ein Minimum gebracht wird.

Es ist daher zweckmäßig, die Eigenfrequenz des Systems einstellen zu können und so das Zweimassen-System in den effektivsten Betriebszustand bringen zu können. Ein bekanntes Verfahren zur Einstellung der Frequenz des?Systems besteht in der Modifizierung des Federsystems.

Üblicherweise besteht das Federsystem, durch das der Rahmen auf der Grundplatte gehalten ist, aus Blattfedersätzen, die mit dem Rahmen und der Grundplatte verklemmt sind. Die Entfernung oder Hinzufügung von Blattfedern eines Satzes ist nicht nur schwierig und aufwendig, sondern führt auch häufig zu zu großen Änderungen in der Frequenz des Systems.

Folglich ist die Erfindung darauf gerichtet, das Federsystem eines Schwingförderers derart zu verbessern, daß das Federsystem leicht zur Änderung der Eigenfrequenz des Schwingförderers verändert werden kann. Die Einstellung der Eigenfrequenz des Schwingförderers soll ohne Schwierigkeiten in kleinen Schritten durchgeführt werden können.

Der erfindungsgemäße Schwingförderer ist gekennzeichnet durch Einrichtungen zur Änderung der effektiven Länge der Blattfedersätze und damit zur Änderung der Rotations-Eigenfrequenz des Schwingförderers.

Erfindungsgemäß sind Blattfedern zwischen einem Rahmen und einer Grundplatte eines Zweimassen-Schwingförderers angeordnet, und es sind Einrichtungen vorgesehen, mit deren Hilfe

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die effektive Länge der Blattfeder und damit die Eigenfrequenz des Schwingförderers geändert werden kann. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, bei der der Rahmen in Bezug auf die Grundplatte durch eine Anzahl von Sätzen von Blattfedern abgestützt wird, die mit der Grundplatte und dem Rahmen verklemmt sind/ sind Einrichtungen zur Änderung der effektiven Länge eines Blattfedersatzes und damit zur Änderung der Eigenfrequenz des Schwingförderers für jeden Blattfedersatz vorgesehen. Derartige Einrichtungen umfassen eine einstellbare Abstützung, die angrenzend an ein Ende der Blattfedersätze angebracht ist und die Verbiegung der Blattfedersätze in wenigstens eine Richtung der Schwingungsbewegung, ausgehend von einer Ruhestellung, begrenzt. Die einstellbare Abstützung begrenzt die Verbiegung der Blattfedersätze entlang einer Teillänge der Blattfedersätze und kann derart verändert werden, daß die Teillänge entlang der Blattfedersätze, in der die Verbiegung der Blattfedersätze begrenzt ist, in feinen Schritten verändert wird. Die Frequenz des Förderers vergrößert sich mit der Abnahme der effektiven Länge der Blattfedersätze, und somit kann die einstellbare Abstützung, die die effektive Länge der Blattfedersätze ändert, zur Feineinstellung der Torsions-Eigenfrequenz eines federgekuppelten Zweimassen-Schwingförderers und zur Erzielung optimaler Förderbedingungen bei Herstellung oder Wartung verwendet werden.

Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert.

Fig. 1 ist eine perspektivsiche Darstellung einer

Ausführungsform des erfindungsgemäßen Schwingförderers;

Fig. 2 ist eine Seitenansicht des Schwingförderers der Fig. 1 ;

Fig. 3 ist eine Ansicht entsprechend der Linie 3 - 3 in Fig. 2;

Fig. 4 ist eine Ansicht entsprechend der Linie 4-4 in Fig. 3.

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In Fig. 1 ist ein federgekuppelter Zweimassen-Schwingförderer gezeigt, der eine im wesentlichen rechteckige bzw. quadratische Grundplatte 1o umfaßt, die auf einer starren Arbeitsfläche 12, wie „etwa dem Boden oder einem Tisch, mit Hilfe ν cn federnden Isolierklötzen 14 an jeder Ecke der Grundplatte befestigt ist. Der Schwingförderer umfaßt einen Rahmen 16 (Fig. 2), auf dem ein Behälter 18 befestigt ist. Der Behälter nimmt nicht gezeigte, abzugebende Gegenstände auf, und die Gegenstände werden in bekannter Weise auf einer Spur 2o nacheinander aus dem Behälter 18 hinaus und eine Abgaberinne 22 hinab gefördert, wenn der Behälter um seine Mittelachse A schwingt.

Die Grundplatte 1o bildet eine Masse des federgekuppelten Zweimassen-Schwingförderers, und die Anordnung 15, die den Rahmen 16 und den Behälter 18 umfaßt, bildet die andere Masse des Systems. Die Grundplatte 1o weist vier Aussparungen 24 auf, die sich von den vier Seiten aus nach innen erstrecken. Jede Aussparung ist an einer Seite durch einen Sitz 26 begrenzt. Der Rahmen umfaßt vier Blöcke 28, die von dem Rahmen nach unten ausgehen und jeweils ebenfalls einen Sitz 3o aufweisen.

Die Grundplatte 1o und die Anordnung 15 aus Rahmen und Behälter sind durch federnde Einrichtungen in der Form von Blattfedern miteinander gekuppelt. Vier Sätze 32 der Blattfedern 34 sind zwischen der Grundplatte 1o und dem Rahmen 16 angeordnet. Jeder Satz, der in der dargestellten Ausführungsform drei Blattfedern umfaßt, ist an einem Ende mit dem Sitz 26 der Grundplatte mit Hilfe einer Klemmplatte 36 verklemmt. Eine Kopfschraube 38 erstreckt sich durch die Klemmplatte 36 im Bereich jedes Satzes 32 der Blattfedern 34, und die Kopfschrauben sind in die Sitze 26 eingeschraubt. Jeder Satz 32 der Blattfedern ist ebenfalls am entgegengesetzten Ende mit dem Sitz des Rahmens mit Hilfe einer Klemmplatte 4o verklemmt. Eine Kopfschraube 42 erstreckt sich durch die Klemmplatte 4o und ist in den Sitz 3o eingeschraubt. Jeder Satz 32 der Blattfedern umfaßt dünne Aluminium-Distanzstücke 44, die zwischen nebeneinanderliegende Blattfedern 34 eingefügt sind, wie in Fig.2 und 4 gezeigt ist. Die Distanzstücke verhindern einen

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Kontakt zwischen nebeneinander liegenden Blattfedern während des Betriebes des Schwingförderers und zwischen den äußeren Blattfedern und den Sitzen, so daß die Kräfte von den Blattfedern gleichmäßig auf die Sitze verteilt werden.

Zur Änderung der Torsions-Eigenfrequenz des federgekuppelten Zweimassen-Schwingförderers zur Erzielung optimaler Förderbedinungen bei der Herstellung oder Wartung des Schwingförderers ist eine gekrümmte, einseitig eingespannte Feder 46 zwischen dem unteren Ende des Satzes 32 der Blattfedern und der Klemmplatte 36 eingespannt. An dieser Klemmplatte verläuft der Blattfedersatz tangential zu der gekrümmten, einseitig eingespannten Feder, jedoch ist das entgegengesetzte oder freie Ende der Feder von dem Blattfedersatz aus in einer Richtung der Schwingung des Blattfedersatzes gekrümmt. Die Klemmplatte erstreckt sich parallel zu dem Blattfedersatz, ist jedoch an der Seite der angrenzenden, einseitig eingespannten Feder zurückgesetzt, so daß der notwendige freie Raum für die gekrümmte Feder entsteht. Eine Einstellschraube 48 ist durch eine Bohrung in der Klemmplatte 36 geschraubt und berührt den gekrümmten Bereich der einseitig eingespannten Feder und biegt diesen Bereich der Feder in Richtung entgegengesetzt zu ihrer normalen Krümmung und in Eingriff mit dem Blattfedersatz. Bei zunehmender Verbiegung der einseitig eingespannten Feder in Richtung des Blattfedersatzes stützt die Feder eine größere Länge des Blattfedersatzes, ausgehend von der Enthalterung in Richtung des freien Endes der Feder ab. Auf diese Weise kann die effektive Länge des Blattfedersatzes und die Torsions-Eigenfrequenz des Schwingförderers durch Drehen der Einstellschraube beeinflußt werden. Eine Klemmmutter 5o ist auf die Einstellschraube geschraubt und blockiert die Einstellschraube in einer eingestellten Position. Dadurch wird eine Änderung in Bezug auf die einseitig eingespannte Feder während des Betriebes des Schwingförderers verhindert.

Ein herkömmlicher elektromagnetischer Motor 6o ist auf der Grundplatte montiert und treibt den Rahmen und den Behälter

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in Drehschwingungen um die senkrechte Mittelachse A an.

Der Motor umfaßt einen Kern 62 mit drei aufragenden Schenkeln 64 sowie eine Spule 66, die auf dem mittleren Schenkel angebracht ist. Ein Anker 68 ist am Boden des Rahmens in geringem Abstand zu der Oberseite der Schenkel des Kerns angebracht. Wenn Wechselstrom in die Spule 66 gelangt, schwingen der Anker, der Rahmen und der Behälter, um die Mittelachse A mit einer vorbestimmten Frequenz, die durch die Frequenz des Wechselstroms bestimmt wird.

Es ist zweckmäßig, den Schwingförderer so einzustellen, daß seine Rotations-Eigenfrquenz in die Nähe der Frequenz des Motors gelangt. Ein Verfahren zum Ändern der Eigenfrequenz eines Zweimassen-Fördersystems und des erfindungsgemäßen Systems besteht darin, die effektive Länge der Federeinrichtungen, d.h. der Blattfedern 34, durch die der Rahmen und der Behälter mit der Grundplatte verbunden sind, zu ändern. Je kürzer die Federn sind, desto höher ist die Eigenfrequenz des Systems.

Zur Erhöhung der Eigenfrequenz des Systems wird die Einstellschraube 48 gedreht, so daß sie die einseitig eingespannte Feder 46 in Richtung des Satzes 32 der Blattfedern verbiegt und die Länge der Feder 46 vergrößert wird, die den Blattfedersatz abstützt. Dadurch nimmt die effektive Länge des Blattfedersatzes ab. Da die unteren Distanzstücke 44, die zwischen den Blattfedern 34 liegen, dieselbe Länge wie die Feder 46 aufweisen, sind alle Blattfedern in dem Satz 32 auf dieselbe effektive Länge begrenzt, wie die Blattfeder, die an die Feder 46 angrenzt. Wenn die gewünschte Einstellung durchgeführt worden ist, wird die Klemmmutter 5o gegen die Klemmplatte 36 festgezogen, so daß die Einstellschraube in der eingestellten Position blockiert wird. Es ist nicht notwendig, die Kopfschrauben 38,42 oder die Klemmplatten 36,4o zu entfernen. Daher werden die Blattfedern nicht gelöst und der Rahmen und der Behälter bleiben in fest abgestützter Stellung.

Es sei darauf hingewiesen, daß mit Hilfe der Einstellschraube

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48 die Feder 46 fein eingestellt werden kann, so daß kleinere Änderungen der Rotations-Eigenfrequenz des Systems möglich sind, als es beim Hinzufügen zusätzlicher Blattfedern der Fall wäre.

Wenn es erforderlich ist, die Rotations-Eigenfrequenz zu senken, wird die Klemmmutter 5o gelöst und die Einstellschraube 4 8 wird von der Feder 46 zurückgezogen, so daß sich die Feder 46 von dem Satz 32 der Blattfedern abbiegt. Auf diese Weise wird die Länge der Feder 46, die den Blattfedersatz abstützt, verringert, und die effektive Länge des Blattfedersatzes wird vergrößert. Wenn die erforderliche Einstellung durchgeführt worden ist, wird die Klemmmutter wiederum gegen die Klemmplatte 36 festgezogen, so daß die Einstellschraube in ihrer eingestellten Position blockiert ist.

Die Erfindung liefert daher ein verbessertes Federsystem zum Kuppeln eines Zweimassen-Schwingförderers, bei dem die Feineinstellung der Rotations-Eigenfrequenz des Förderers, und insbesondere eines großen Förderers, bei der Herstellung oder Wartung des Förderers erleichtert ist.

- Patentansprüche -

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Claims

S - Patentansprüche

1. !Schwingförderer mit einer Grundplatte, einem Rahmen und V /einer Anzahl von Blattfedersätzen, die mit einem Ende an

der Grundplatte und mit dem entgegengesetzten Ende an dem Rahmen befestigt sind und den Rahmen schwingend an der Grundplatte abstützen, gekennzeichnet durch Einrichtungen(46,48,5o)zur Änderung der effektiven Länge der Blattfedersätze (32) und damit zur Änderung der Rotations-Eigenfrequenz des Schwingförderers.

2. Schwingförderer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen zur Änderung der effektiven Länge der Blattfedersätze eine einstellbare Abstützung (46,48) für jeden Blattfedersatz (32) angrenzend an ein Ende des Blattfedersatzes zur Begrenzung der Verbiegung des Blattfedersatzes in wenigstens eine Richtung der Schwingungsbewegung, ausgehend von einer Ruhestellung, umfassen.

3. Schwingförderer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die einstellbare Abstützung (46,48) derart ausgebildet ist, daß sie die Verbiegung der Blattfedersätze entlang einer Teillänge begrenzt, die sich von einer Endhalterung in Richtung der entgegengesetzten Endhalterung erstreckt, und daß die Abstützung zur feinen Einstellung der Teillänge entlang der Blattfedersätze einstellbar ist.

4. Schwingförderer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die einstellbare Abstützung eine gekrümmte, einseitig eingespannte Feder (46) ist, die an einem Ende des Blattfedersatzes tangential zu diesem befestigt ist,während das entgegengesetzte Ende der Feder (46) im Normalfalle in einer Schwingungsrichtung im Abstand von dem Blattfedersatz liegt, und daß die Ein-

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richtung zur Änderung der effektiven Länge des Blattfedersatzes (32) eine Einstellschraube (48) umfaßt, die den gekrümmten Bereich der Feder (46) erfaßt und in Richtung entgegengesetzt zu ihrer normalen Krümmung und in Eingriff mit dem Blattfedersatz verbiegt und damit eine zunehmende Länge des Blattfedersatzes abstützt.

5. Schwingförderer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Änderung der effektiven Länge der Blattfedersätze (32) Distanzstücke (44) umfaßt, die zwischen nebeneinanderliegenden Blattfedern (34) im Bereich der Endhalterungen angebracht sind, und diß jedes Distanzstück an der Seite der Endhalterung der Feder (46) eine Länge hat, die gleich der Länge der Feder (46) ist.

6. Schwingförderer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellschraube (48) eine Klemmmutter (5o) trägt, die auf die Einstellschraube zur Blockierung in einer eingestellten Position aufgeschraubt ist.

7. Schwingförderer nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch eine Klemmplatte (36) zum Festklemmen des Endes der einseitig eingespannten Feder (46) zusammen mit den Enden der Blattfedern (34) und der Distanzstücke (44), welche Klemmplatte zugleich die Einstellschraube (48) in einer Position zur Abstützung des gekrümmten Bereiches der Feder (46) aufnimmt.

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