DE2927241A1 - Mechanischer ruettler mit richtwirkung und ein mechanisches system zur umformung der drehbewegung in eine hin- und hergehende bewegung - Google Patents
Mechanischer ruettler mit richtwirkung und ein mechanisches system zur umformung der drehbewegung in eine hin- und hergehende bewegungInfo
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Description
PATENTANWÄLTE
ZELLENTI H
ZWEIBRÜCKENSTR. 15 ~Z~
8OOO MÜNCHEN 2 2927241
ükrainskij Nautschno-Issledowatelskij . 5. Juli 1979
Institut Mechanisazii i Elektrofikazii P 79
Selskogo Chosjaistwa RZ/hb Posjolok Glewacha/Kiewskoj Oblasti/UdSSR
MECHANISCHES RÜTTLEE MIT EICHTWITaCiJIiG UND EIN
MECHANISCHES SYSTEM ZUE UIaE1OEMUEG DEE DEEHBE- '
WEGUWG IN EINE HIN- UND HbEGEHENDE BEWEGUNG - _ ·
Die vorliegende Erfindung betrifft mechanische
Rüttler, insbesondere mechanische Rüttler mit Richtwirkung.
Die vorliegende Erfindung kann eine breite Anwendung
in Maschinen zum Scheiden von Schüttgut, in
Schwingförderern, Küttlerverdichtern usw. finden, die
in verschiedenen Industriezweigen verwendet werden. Es sind mechanische Rüttler mit Richtwirkung z.B.
mechanische Kurbelrüttler bekannt. Solche Rüttler ent-
auf
halten eine Kurbelwelle mit / dieser exzentrisch befestigten Unwuchtmassen, die im Gehäuse angeordnet
und mit einem Antrieb verbunden ist, sowie eine Stange, die mit ihrem einen Ende mit der Kurbel und mit
dem anderen Ende mit der Schwungmasse verbunden ist. Das Gehäuse des Eüttlers ist an dem Ständer der Schwungmasse
starr befestigt. Solche Rüttler teilen der Schwungmasse einegerichtete Schwingungsbewegung mit fixierter Amplitude
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mit; sie können jedoch, einen ausreichenden '.Trägheitskräfteausgleich
nicht gewährleisten.
Durch die Verwendung von zusätzlichen Wellen mit an diesen exzentrisch befestigton Trägheitsmassen, welche mit
der Kurbelwelle mittels Zahngetriebe gekoppelt sind, in solchen Rüttlern, wird ein besserer Trägheitskräfteausgleich
gewährleistet; die Konstruktion der Rüttler wird dabei bedeutend erschwert.
Es sind auch andere mechanische Rüttler mit Richtwirkung bekannt (S. z.B. die Schwedische Patentschrift Nr. 921 2Jl,
Klasse 4-7, h 26). Ein solcher Rüttler ist in Form eines Einwellen- Unwuchtschwingers ausgeführt. Er enthält eine
auf
Welle, mit exzentrisch j dieser befestigten Unwuchtmassen, die mit einem Antrieb verbunden und im Gehäuse angeordnet ist, und eine Stange, die der Schwungmasse eine Bewegung mitteilt und mit dem Gehäuse starr gekoppelt ist. Bei der Drehung der Welle eines solchen Rüttlers wird durch die auf dieser Welle exzentrisch, befestigten Unwuchtmassen eine Trägheitskraft erzeugt, die der Unwuchtmasse eine gerichtete hin- und . .hergehende Bewegung, und in der zu der Richtung der Bewegung der Unwuchtmasse senkrechten Richtung dem Gehäuse des Rüttlers eine Pendelbewegung mitteilt. Dadurch wird ein fast vollständiger Trägheitskräfteausgleich erreicht. Ein solcher Rüttler mit Richtwirkung weist eine einfachere Bauart als die mit mehreren Wellen ver-
Welle, mit exzentrisch j dieser befestigten Unwuchtmassen, die mit einem Antrieb verbunden und im Gehäuse angeordnet ist, und eine Stange, die der Schwungmasse eine Bewegung mitteilt und mit dem Gehäuse starr gekoppelt ist. Bei der Drehung der Welle eines solchen Rüttlers wird durch die auf dieser Welle exzentrisch, befestigten Unwuchtmassen eine Trägheitskraft erzeugt, die der Unwuchtmasse eine gerichtete hin- und . .hergehende Bewegung, und in der zu der Richtung der Bewegung der Unwuchtmasse senkrechten Richtung dem Gehäuse des Rüttlers eine Pendelbewegung mitteilt. Dadurch wird ein fast vollständiger Trägheitskräfteausgleich erreicht. Ein solcher Rüttler mit Richtwirkung weist eine einfachere Bauart als die mit mehreren Wellen ver-
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sehenen Kurbelrüttler mit Eichtwirkung auf. Die Amplitude
der Schwingungen der Schwungmasse ist jedoch von der Größe
dieser Masse abhängig und sie ändert sich auch bei der Änderung der genannten Masse. Eine solche Erscheinung ist
bei der Verwendung des bekannten Rüttlers in verschiedenen Scheidemaschinen Schwingförderern usw. zu beobachten, wenn
deren
sich ( Beschickung ·- mit Schüttgut ändert. Das führt z.B. in Scheidemaschinen _. zu einer Änderung der Qualität der Arbeit derselben, weil die optimalen kinematischen Verhältnisse des Scheid-eprozesses ' verletzt v/erden. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß in dem bekannten Kütt- " ler das Gehäuse mit der Schwungmasse verbunden ist und deshalb zusammen mit dieser eine hin- und hergehende Bewegung ausführt; dadurch entstehen zusätzliche Belastungen
sich ( Beschickung ·- mit Schüttgut ändert. Das führt z.B. in Scheidemaschinen _. zu einer Änderung der Qualität der Arbeit derselben, weil die optimalen kinematischen Verhältnisse des Scheid-eprozesses ' verletzt v/erden. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß in dem bekannten Kütt- " ler das Gehäuse mit der Schwungmasse verbunden ist und deshalb zusammen mit dieser eine hin- und hergehende Bewegung ausführt; dadurch entstehen zusätzliche Belastungen
es
der Trag elemente der Schwungmasse und/wircL der Energieverbrauch
vergrößert. /
Es sind mechanische Systeme zur Umformung der Drehbewegung
in eine hin-und hergehende Bewegung bekannt (S. z.B. die .._ . de- Anmeldung 1558844.
Ein solches System enthält einen Einwellen- Onwuchtschwingery
dessen Gehäuse unmittelbar an einer federbelasteten Schwungmasse befestigt ist. Die Welle des Eüttiers ist im Gehäuse
...in. zwei Lagerungen angeordnet. Zwischen den Wellenlagerungen ist an der Welle exzentrisch eine Unwuchtmasse befestigt,
und hinter den Wellelagerungen sind bewegbar und exzentrisch zusätzliche Unwuchtmassen angeordnet. An einem Wellenende
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ORIGINAL INSPECTED
ist eine Riemenscheibe befestigt, deren Achse mit der Achse der Welle zusammenfällt. Diese Riemenscheibe ist über einen
Keilriemen mit der Riemenscheibe verbunden, die an der
Welle eines Elektromotors angeordnet ist, wobei die Wellenachse des Elektromotors und die Y/ellenachse des Rüttlers
in einer Ebene liegen, die senkrecht zu der Richtung der hin- und hergehenden Bewegung der Schwungmasse liegt. Beim
Drehen äer V.elle dos Rüttlers werden durch die an
dieser exzentrisch angeordneten Unwuchtmasse^ derart große
Trägheitskrafte erzeugt, deren Resultierende eine gerichtete
hin- und hergehende Bewegung der federbelasteten Schwungmasse hervorruft. Auf diese Weise wird bei dem Dekannten
mechanischen System die Umformung der Drehbewegung in eine hin- und hergehende Bewegung erreicht.
Zweck der vorliegenden Erfindung sind eine Stabilisierung der Schwingungsverhältnisse der Schwungmasse und
eine Erhöhung der Zuverlässigkeit des gesamten mechanischen Systems zur Umformung der Drehbewegung in eine hin- und
hergehende Bewegung.
Der Erfindung wurde die Aufgabe zugrunde gelegt, einen
mechanischen Rüttler mit Richtwirkung zu schaffen, bei dem durch die Änderung der Bauart der Welle dieses
Rüttlers, die Befestigung des Gehäuses und die Kopplung der Welle mit der Schwungmasse eine stabile Schwinguncs-
einer '
amplitude bei / Änderung der Größe der Schwungmasse gesichert und in diesem Zusammenhang im mechanischen System
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zur Umformung der Drehbewegung- in eine hin- und hergehende
Bewegung durch die Änderung der Bauart des Antriebes und der Verbindung desselben mit dem Rüttler eine konstante
Drehgeschwindigkeit der Welle des Rüttlers gewährleistet werden.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß in einem mechanischen Rüttler mit Richtwirkung, der ein Gehäuse, in dem
eine mit einem Antrieb verbundene Welle mit exzentrisch auf
dieser befestigten Unwuchtmassen angeordnet ibt, und eine Stange, die die Bewegung der an einer Stütze angeordneten
Schwungmasse mitteilt, enthält, erfindungsgemäß an der Y/eile
eine Kurbelrvorgesehen ist, und die Stange mit ihrem einen
Ende mit der Kurbel und mit dem anderen Ende mit der Schwung -
und
masse gelenkig verbunden ist /das Gehäuse an der Stütze der Schwungmasse angelenkt ist, wobei die Wellenachse und die Gelenkachse parallel verlaufen.
masse gelenkig verbunden ist /das Gehäuse an der Stütze der Schwungmasse angelenkt ist, wobei die Wellenachse und die Gelenkachse parallel verlaufen.
Durch eine solche Bauart des Rüttlers wird eine Stabilisierung der Schwingungsverhältnisse der Schwungmasse gewährleistet.
Die gestellte Aufgabe wird auch dadurch gelöst, daß bei einem mechanischen System zur Umformung der Drehbewegung
in eine hin- und hergehende Bewegung das einen Rüttler und
1
f j
einen Antrieb*; der mit diesem Rüttler kinematisch verbunden
ist und einen Elektromotor mit einer auf seiner Welle angeordneten Riemenscheibe sowie eine andere an der Welle
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des Hüttlers angeordnete Riemenscheibe enthält, erfindungsgemäß, in dem angemeldeten mechanischen Rüttler
mit Richtwirkung die an der Welle des Mittlers angeordnete liiemenscheibe des Antriebes relativ zu der Achse
dieser Welle xn eine diametral zu der !Richtung des Ansatzes
der Kurbel entgegengesetzt verlaufende Eichtung um eine Größe versetzt iat, die der Schwingungsweite der Wellenachse
des Rüttlers ungefähr gleich ist.
-Durch eine solche Ausführung des mechanischen Systems zur
Umformung der Drehbewegung in eine hin- und hergehende Bewegung
wird die Zuverlässigkeit des systems erhöht.
Im folgenden wird die vorliegende Erfindung durch ein
konkretes Ausführungsbeispiel an Hand von Zeichnungen erläutert; es zeigen:
eines
Eig. 1 - den Getriebeplan / erfindun^sgemäßen mechanischen
Mittlers mit Äichtwirkung;
Fig. ü - in schematischer Darstellung das erfinflungssemäße
mechanische System zur Umformung der Drehbewegung in eine hin- und hergehende Bewegung.
Der mechanische Rüttler mit Hichtwirkung enthält eine
mit einem Antrieb verbundene Welle 1 (ϊί&. 1), an welcher
eine Kuibel 2 vorgesehen ist und Unwuchtmassen 5 exzentrisch
auf befestigt sind. Die U&wuchtmassen 3 sind f der welle 1
derart befestigt, daß die Massenmittelpunkte relativ zu der Achse der Welle 1 diametral entgegensetzt zu der Achse
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der Kurbel 2 angeordnet sind. Mittels Lager 4- ist die
Welle 1 in einem Gehäuse 5 angeordnet. Eas Gehäuse 5 ist
mittels eines Gelenkes 6 mit der Stütze '/ einer Schwungmasse
derart gekoppelt, daß die Achse . der Welle 1 und dxe Achse des Gelenkes 6 parallel zueinander verlauf en. Die Kurbel 2
der Welle Γ ist mittels einer Stange 10 und durch Gelenke
11, 12 mit der Schwungmasse 8 gekoppelt.
Das mechanische System ^ur Umformung der Drehbewegung
in ein© hin- und hergehende Bewegung (Fig. 2) umfaßt den
oben beschriebenen mechanischen Jtciittler mit Richtwirkung
und einen Antrieb, der mit diesem Rüttler verbunden ist und
einen Elektromotor 13 mit einer axx£. seiner Welle angeordneten
üieinenscheioe 14, eine Riemenscheibe 15» die an der Welle 1
des Rüttlers angeordnet ist, und einen Treibriemen 16 ent- * hält. Dabei ist die Achse 17 der an der Welle 1 des Rüttlers
angeordneten Riemenscheibe 15 relativ zu der Achse der
tfelle 1 in einer diametral zu der Richtung des Ansatzes der Kurbel 2 liegenden !Sichtung um eine Größe "e" versetzt,
die der Schwingungsweite der Achse der Vvelle 1 ungefähr ..
gleich ist. Die Achsen der '.VeIIe 1 und der Welle des Elektromotors 13 sind ungefähr in einer Ebene angeordnet, die senkrecht
zu der Richtung der hin- und hergehenden Bewegung der
Schwungmasse 8 liegt. Das Gehäuse 5 cLes Rüttlers ist mit
der Stütze 7 mitteis einer Feder 18 verbunden, die eine * Spannung des Riemens 16 gewährleistet.
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- ίο -
Der mechanische ßüttler mrfe jt&chtwirkung (Fig. 1) hat
folgende Aroeitsweise.
Die Welle 1 mit der Kurbel 2 und den ünwuchtmassen *>
wird durch den mit dieser verbundenen Antrieb in Drehbewegung versetzt. Indem die Stange 10 eine planparallele
Bewegung ausführt, teilt sie[eine gerichtete hin- und
hergehende Bewe^ung^der Schwungmasse 8/taxt. Die Trägheitskraft
der Schwungmasse 8 wird durch die Eesultierende der
Zentrifugalkraft der ünwuchtmassen ^ ausgeglichen, und die
andere .Resultierende dieser Kraft wird auf das Gehäuse 5
übertragen. "Da das Gehäuse 5 ώ-* der stütze 7 mittels des
Gelenkes 6 gekoppelt ist, führt es schwingungen (Pendelbewegung)
relativ zu der Achse 9 des Gelenkes 6 aus. Uer Ausgleich
der "Resultierenden der Zentrifugalkraft der Unwuchtmassen
2, die die Schwingungen des Gehäuse 5 nervorruft,
wird dadurch erreicht, daü der Mittelpunkt der Massen des
Gehäuses 5 auf der Achse der welle 1 liegt.
Zu einem vollständigeren gegenseitigen Ausgleich der sich drehenden Unwuchtmasten J>
und der Schwungmasse b sollen die Unwuchtmassen 3 von gleicher Größe sein und auf
vangeordnet sein,
der Welle 1 symmetrisch relativ zu der Jfcurbel 2 \ ■
Bei einer Jinderung der Größe der Schwungmasse 8 ändert
sich die Amplitude der Schwingungen derselben sehr wenig und ist etwa der Höhe der Kurbel 2 gleich.
Durch die Ausführung des erfindungsgemäßen mechanischen
Eüttlers mit idchtwirkung, Dei der die Kurbel 2 an der
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Welle angeordnet und mittels der Stange 10 und der Gelenke
11 und 12 rnxt der Schwungmasse 8 verbunden ist, werden
gerichtete Schwingungen der Schwungmasse 8 mit einer stabi- ■
len Amplitude gewährleistet.
Eine Änderung der Größe der Schwungmasse 8 ruft keine
wesentliche Änderung der Größe der Schwingungsamplitude dieser Masse hervor.
Das Gehäuse 5 ist mit der Stütze 7 mittels des Gelenkes'
6 derart verbunden, daß die Achse der Welle 1 und die Achse 9 des Gelenkes 6 parallel verlaufen, und auf der Welle i
sind die Unwuchtmassen $ gleicher Größe und symmetrisch relativ zu der Kurbel 2 angeordnet; dadurch wird ein ausreichend
vollständiger und zuverlässiger Ausgleich der Trägheitskräfte gesichert.
Das mechanische System zur Umformung dex Drehbewegung in eine hiii- und hergehende Bewegung unter Verwendung
des oben beschriebenen Hittlers hat folgende Arbeitsweise·
Die Drehbewegung wird von der üiemenscheibe 14 (.Fig. 2)
des Elektromotors 1j> mittels des Treibriemens 16 auf die
itiemenscheibe 15 übertragen, die an der Welle 1 des Mittlers
angeordnet ist. Die Feder 18 sichert eine Spannung des Treibriemens 16.
Bei der Drehung der Welle 1 verschiebt sich dessen Achse zusammen mit dem Gehäuse 5 nach, dem Gesetz der harmonischen Schwingungen unter der Wirkung der Resultierenden
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der Trägheitslerart der Drehbewegung der Unwuchtmassen 3. Dabei
führt der "Punkt des berechneten üx-eises der l?ieiaenscheibe
I5, der einen Badius "ü" besitzt, eine zusammengesetzte
Bewegung, und zwar eine relative Drehbewegung, um die Achse der Welle 1, und eine schwingende Führungsbewegung, zusaianen
mit der Achse dieser Welle"/.
Im Ergebnis einer solchen Bewegung beträgt die rfbsolutgeschwindigkeit
beispielsweise des Punktes "A"
worin "a" - Größe der Schwingungsamplitude der Achse der
Welle 1,
" ίο ·· - Winkelgeschwindigkeit der Drehung der Welle 1 bedeuten.
" ίο ·· - Winkelgeschwindigkeit der Drehung der Welle 1 bedeuten.
Für den Punkt 11B" beträgt die ^bsolutgeschwindigkeit
dementsprechend
Wenn gemäß der Erfindung die Bedingung £= a eingehalten wird,
dann v/erden die 'Absolutgeschwindigkeiten der Punkte "A" und
"B" einem Produkt "Ä-ω " gleich sein. Ähnlich werden auch
die dem Produkt 11R-Co " gleichen Absolutgeschwindigkeiten
der anderen Punkte des berechneten Kreises der Riemenscheibe 15 bestimmt. Und dadurch v/erden bei der schwingenden Bewegung
der £chse der Welle 1 eine fast unveränderliche Größe
der Winkelgeschwindigkeit der Welle 1 und der Bewegungsgeschwindigkeit
des Siemens 16 gesichert, was zu einer mehrfachen Erhöhung der Lebensdauer des Riemens 16 führt.
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s-sitig wird ein zuverlässiger Betrieb des gesamten mechanischen
Systems zur Umformung der Drehbewegung in eine hin-
und hergehende Bewegung gewährleistet.
Die Verwendung des mechanischen Küttlers mit Eichtwiricung
und des mechanischen Systems zur Umformung der Dreh-■bewegung
in eine hin- und hergehende Bewegung, die gemäß der Erfindung ausgeführt sind, z.B. in Scheidemaschinen,
Schwingförderern usw. sichert eine "bedeutende Erhöhung der l'/iricsamJieit des Betriebes von solchen Maschinen und der
Zuverlässigkeit derselben durch eine Stabilisierung der
Schwingungsamj>iitude d.er Schwungelemente der Maschinen und einen zuverlässigeren Betrieb des mechanischen Systems zur Umformung der Drehbewegung in eine hin- und hergehende .bewegung.
Zuverlässigkeit derselben durch eine Stabilisierung der
Schwingungsamj>iitude d.er Schwungelemente der Maschinen und einen zuverlässigeren Betrieb des mechanischen Systems zur Umformung der Drehbewegung in eine hin- und hergehende .bewegung.
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Claims (2)
1. Mechanischer Rüttler mit Eichtwirkung, der ein Gehäuse,
in dem eine mit einem Antrieb verbundene Welle mit auf
exzentrisch [ dieser befestigten Unwuchtmassen angeordnet ist, und eine Stange, die die Bewegung der an einer
Stütze angeordneten Schwungmasse mitteilt, enthält, d a du
r c h g e k e η η ζ e ic h η e t , daß an der Welle
(1) eine Kurbel (2) vorgesehen ist, und die Stange (10) mit ihrem einen Ende mit der Kurbel (2) und mit dem anderen _ , -
^und daß das>
Ende mit der Schwungmasse (8) gekenkig verbunden ist, <:
> Gehäuse (5) mit der Stütze (7) der Schwungmasse (8) mittels eines Gelenkes (6) gekoppelt ist, wobei die Achse
der V/elle (1) und die Achse (9) des Gelenkes (6) parallel
verlaufen.
2. Mechanisches System zur Umformung der Drehbewegung in eine hin- und hergehende Bewegung, das einen mechanischen
• Rüttler mit Eichtwirkung und einen Antrieb, der mit diesem Rüttler kinematisch verbunden ist und einen Eeleictromotor
mxt einer an seiner VIelle angeordneten Riemenscheibe sowie
weitere _ " ■ _. ■ " ._"
eine j an der V/elle des Rüttlers angeordnete Riemenscheibe
enthält ,<^aufweisi^, dadurch g e k e η η ζ
e i c h η e ΐ , daß der mechanische Rüttler mit Richtwir-
und die kung nach Anspruch 1 ausgeführt ist an der Welle 1
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ORIGINAL INSPECTED
des Rüttlers angeordnete Riemenscheibe (15) cLes Antriebes
in relativ zu der Achse dieser Welle in einer diametral zu der Richtung des Ansatzes der Kurbel (2) entgegengesetzten
Richtung um eine G-röße versetzt ist, die der
Schwingungsweite der Achse der Welle (1) des Rüttlers ungefähr gleich ist.
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ID=6075020
Family Applications (1)
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