DE3128349A1

DE3128349A1 - Lineare abtriebseinheit fuer einen auf einer festen abstuetzung elastisch zu lagernden schwingfoerderer

Info

Publication number: DE3128349A1
Application number: DE19813128349
Authority: DE
Inventors: William Risinger Blairsville Pa. Brown
Original assignee: FMC Corp
Current assignee: FMC Corp
Priority date: 1980-07-18
Filing date: 1981-07-17
Publication date: 1982-06-16
Also published as: FR2493279B1; ES504071A0; FR2493279A1; GB2080481A; CA1165715A; DE3128349C2; AU543583B2; US4356911A; ES8204382A1; AU7253881A; JPS5727805A; GB2080481B; JPS646086B2

Description

Patentanwälte Dipl.-Ing. H. Wfiokmann, Dipl.-Phy-s. Dr. ILFincke

Dipl.-Ing. F. A.Weickmann, Dipl.-Chem. B. Huber

Dr. Ing. H. Liska

D/20 8000 MÜNCHEN 86, DEN 1 7. JUÜ 1381

FMC CORPORATION Postfach 860820

MÖHLSTRASSE 22, RUFNUMMER 98 3921/22

FMC CORPORATION

200 E. Randolph Drive

Chicago, Illinois, V.St.A.

Lineare Antriebseinheit für einen auf einer festen Abstützung elastisch zu lagernden Schwingförderer

Die Erfindung bezieht sich auf eine lineare Antriebseinheit für einen auf einer festen Abstützung elastisch zu lagernden Schwingförderer nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Schwingförderer weisen eine Basiskonstruktion und eine Trogkonstruktion auf, die durch Blattfedern miteinander verbunden sind, welche einen Schwingvorgang ermöglichen. Beide Konstruktionen weisen Massen auf, die während des Schwingvorganges Trägheitskräfte erzeugen, die an den Schwerpunkten der Konstruktionen angreifen. Diese Trägheitskräfte bilden ein Kräftepaar, das den ganzen Förderer auf seiner Abstützung um eine Achse quer zu seiner Längsrichtung zu drehen oder kippen versucht. Zur Kompensation einer derartigen Drehbewegung sind

3 1 283A9

-z-

die Blattfedern der vertikalen Ebene ihrer Schwingungsbahnen nicht parallel zueinander angeordnet worden. Eine derartige Anordnung der Blattfedern geht beispielsweise aus der US-PS 3 216 667 und der DE-OS 29 18 935 hervor.

Die Neigungswinkel dieser geneigten Blattfedern sind auch so eingestellt worden, daß sie gewünschte Vibrationswinkel für die Trogeinheit liefern. Durch eine derartige Einstellung können für verschiedene granulierte Materialien maximale Förderraten erreicht werden. Ein Antrieb zur Erzeugung der Schwingungskräfte sollte so angeordnet sein, daß die Schwingungskräfte senkrecht zu den Blattfedern oder tangential zu deren gekrümmten Schwingungswegen ausgerichtet sind und dadurch wirksam ausgenutzt werden. Im übrigen verbiegen sich die Blattfedern nicht leicht und übertragen daher Axialkräfte, die der erwünschten Bewegung zwischen Basis und Trogkonstruktion entgegenwirken.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Antriebs einheit der eingangs genannten Art anzugeben, deren Antriebskräfte im wesentlichen in Richtung der Schwingungswege der Blattfedern ausgerichtet sind und die deshalb einen hohen Wirkungsgrad aufweist.

Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst,

Gemäß dieser Lösung ist ein auf eine fixierte Abstützung montierter Förderer mit einer linearen Antriebseinheit versehen, welche eine langgeäreckte Basis und eine Trogstütze aufweist, die in einer horizontalen Ebene nebeneinander und parallel zueinander angeordnet sind. Ein Antrieb ist so angeordnet,

(ο

daß er die Trogstütze relativ zur Basis in Längsrichtung des Förderers bewegt. Mehrere Blattfedern verbinden die Basis und die Trogstütze an in der Längsrichtung des Förderers voneinander beabstandeten Stellen miteinander. Diese Blattfedern erstrecken sich in einer Ruhestellung quer zur Längsrichtung des Förderers zwischen der Basis und der Trogstütze, und zwar im wesentlichen senkrecht zur Längsrichtung des Förderers und der Antriebsrichtung des linearen Antriebs.

Gemäß einer in Anspruch 2 angegebenen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Blattfedern so einstellbar, daß sie für die Trogstütze einen gewünschten Schwingungswinkel liefern und eine auf Trägheitskräften basierende Rotationsbewegung der Antriebseinheit kompensieren.

Eine bevorzugte Ausführungsform ist gemäß Anspruch 3 so ausgebildet, daß die Blattfedern um Achsen drehbar befestigt sind, die sich quer zur Längsrichtung des Förderers und horizontal zwischen der Basis und der Trögstütze erstrecken und durch welche der Neigungswinkel zwischen einer Seite einer jeden Blattfeder und einer vertikalen Linie einstellbar ist. Eine derartige Einstellung ermöglicht einen gewünschten Schwingungswinkel für den Trog.-

Eine weitere bevorzugte Ausführungsform einer derartigen Antriebseinheit ist gemäß Figur 4 so ausgebildet, daß eine Winkeldifferenz zwischen den Neigungswinkeln der Seiten verschiedener Blattfedern vorhanden ist, die eine Drehbewegung der Trogstütze relativ zur Basis bewirkt. Diese Bewegung kompensiert die auf Trägheits-

-v-

kräften beruhende Drehbewegung der Antriebseinheit relativ zu ihrer fixierten Abstützung.

Eine weitere bevorzugte und vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung geht aus dem Anspruch 5 hervor.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist in den Figuren dargestellt und wird in der folgenden Beschreibung näher erläutert. Von den Figuren zeigen:

Figur 1 einen Längsschnitt entlang der Linie 1- 1 in Figur 2 durch einen Schwingförderer mit der bevorzugten Ausführungsform einer linearen Antriebseinheit,

Figur 2 eine Draufsicht auf die in Figur 1 gezeigte

Antriebseinheit, bei der oberste Teile weggebrochen sind, um darunterliegende Teile zu zeigen,
20

Figur 3 einen Querschnitt durch die Antriebseinheit längs der Schnittlinie 3 - 3 in Figur 1, wobei Teile der Antriebseinheit weggebrochen sind,

Figur 4 einen Querschnitt durch die Antriebseinheit längs der Schnittlinie 4 - 4 in Figur 1, wobei ebenfalls Teile weggebrochen sind,

Figur 5 eine grafische Darstellung geneigter Schwingungsstoße A1 und B1, welche vertikale Komponente A2 und B2 über einer maximalen horizontalen Komponente des Schwingungsstoßes aufweist_s und

Figur 6 eine schematische Darstellung, welche die mechanische Bewegung der in Figur 1 dargestellten Antriebseinheit veranschaulicht.

Aus der Figur 1 geht ein Schwingförderer hervor, in dessen mit der Richtung des Pfeiles 11 zusammenfallenden Längsrichtung Material zu fördern ist. Dieser Förderer 10 weist einen durchgehenden Trog 12 auf, der sich über einen oder mehrere lineare Antriebseinheiten 13 erstreckt. Jede Antriebseinheit 13 ist an einer festen Abstützung 14 des Förderers 10 angebracht.

Die feste Abstützung 14 weist ein betoniertes Fundament 16 auf, und gemäß Figur 2 sind darauf Winkelprofile 17, 18, 19 und 21 befestigt. Jedes Winkelprofil weist einen mittels Fundamentschrauben 22 am Fundament 16 angebrachten waagerechten Schenkel und einen vertikalen Schenkel auf, der durch Stiftschrauben 24 mit Schwingungsisolatoren 23 verbunden ist. Die Schwingungsisolatoren 23 sind im wesentlichen zylinderförmig und aus einem bei Belastung nachgiebigen oder sich biegenden elastomerischen Material, beispiels weise aus Gummi,gefertigt. Die Stiftsehrauben 24 sind auf einer Stirnseite der Schwingungsisolatoren 23 in diese eingebettet und ragen axial heraus. Auf der gegenüberliegenden Stirnseite der-Schwingungsisolatoren 23 sind gemäß Figur 3 Buchsen 26 mit Innengewinde eingebettet. Diese Buchsen 26 nehmen Kopfschrauben 27 auf, mit denen die Antriebseinheit 13 an den Schwingungsisolatoren 23 anbringbar ist.

Die Antriebseinheit 13 weist gemäß Figur 2 eine langgestreckte Basis 28 auf, die eine auf einer Seite der Antriebseinheit 13 angeordnete und in deren Längsrichtung sich erstreckende vertikale Platte 29 umfaßt. An die vertikale Platte 29 sind seitlich hervorstehende Gewichtsblöcke 31 und 32 geschweißt. Diese Gewichtsblöcke 31 und 32 dienen dazu, die Masse der Basis

-Sb-

zu erhöhen und ihren Schwerpunkt höher zu legen. An den Seiten der Gewichtsblöcke 31 und 32, die von den an der Platte 29 befestigten Seiten fernliegen oder diesen gegenüberliegen, sind genuß Figur 4 nach unten sich erstreckende Streifen 33 geschweißt, die mittels Kopfschrauben 27 an den Schwingungsisolatoren 23 befestigt sind. Folglich ist die Basis 28 über die Schwingungsisolatoren 23 elastisch an die feste Abstützung 14 montiert.
10

Parallel zur Basis 28 ist eine Trogstütze 34 angeordnet. Diese Trogstütze 34 ist durch eine Winkelkonsole gebildet, die einen waagerechten Gurt 36 und einen nach unten sich erstreckenden Gurt 37 aufweist. Der Trog ist gemäß den Figuren 1 und 2 mittels in den Boden des Troges 12 versenkten Flachkopfschrauben 38 an dem horizontalen Gurt 36 befestigt. Der Trog 12 könnte auch an den Flansch 36 geschweißt sein. Der vertikale Gurt 37 ist parallel zur Platte 29. Der vertikale Flansch 37 ist an in Längsrichtung der Basis 28 und der Trogstütze 34 im Abstand voneinander angeordneten Stellen durch Blattfedern 39 und 41 gestützt und im Abstand von der Platte 29 gehalten.

Die Blattfeder 39 ist am stromaufwärts liegenden Ende der Antriebseinheit 13 angeordnet. Die Blattfeder 39 umfaßt einen Satz Federblätter 51> die durch Abstandsstücke 52 im Abstand voneinander, gehalten sind. Die Endabschnitte der Federblätter 51 sind in Klemmen 53 und Befestigungsblöcken 54 auf beiden Seiten der Antriebseinheit 13 durch in Querrichtung sich erstreckende Kopfschrauben 56 an Ort und Stelle gehalten. Jeder Befestigungsblock 54 ist durch eine die Platte 29 bzw. den vertikalen Gurt 37 durchragende Kopfschraube 57 an Ort und Stelle gehalten. Die Kopf schrauben 57 sind

-Sf-

koaxial angeordnet und die gemeinsame Achse 58 erstreckt sich zwischen der Platte 29 und dem vertikalen Gurt 37 in Querrichtung, wodurch die Blattfeder 41 um die gemeinsame Achse 58 drehbar angelenkt ist. 5

Ein Antrieb 59 ist so angeordnet, daß er die Trogstütze 34 relativ zur Basis 28 in Längsrichtung bewegt. Der Antrieb 59 weist eine Spuleneinheit 61 und einen Anker 62 auf. Die Spuleneinheit 61 weist eine obere Befestigungsplatte 63 und eine untere Befestigungsplatte 64 auf, die auf der neben der vertikalen Platte 29 liegenden Seite der Spuleneinheit 61 angeordnet sind. Durch Unterlegscheiben 67, geschlitzte oder schlitzförmige Öffnungen oder Langlöcher 68 in der vertikalen Platte 29 und in die obere und untere Befestigungsplatte 63 bzw. 64 passende Kopfschrauben 66 befestigende Spuleneinheit 61 an der vertikalen Platte 29. Der Anker 62 ist an eine vertikale Platte 29 geschweißt, die ihrerseits an den horizontalen Gurt 3β der Trogstütze 34 geschweißt ist. Zwischen dem Anker 62 und der Spuleneinheit 61 kann durch Lösen der in den Langlöchern 68 verschiebbaren Kopfschrauben 66 und durch Bewegen der Spuleneinheit 61 in Längsrichtung der Antriebseinheit 13 ein Zwischenraum 70 eingestellt werden. In dem vertikalen Gurt 37 ist eine Öffnung 71 vorgesehen, durch die der Zwischenraum 70 beobachtet oder gemessen werden kann.

Vor Betriebsbeginn wird jede Antriebseinheit 13 so eingestellt, daß sie einen gewünschten oder beabsichtigten Zwischenraum 70 zwischen der Spuleneinheit 61 und dem Anker 62 aufweist. Dieser Zwischenraum 70 spielt bei der Bestimmung der Amplitude

ΛΑ

-wehorizontalen Schwingungskomponente an den Enden der Blattfedern 39 und 41 eine Rolle. In der Figur repräsentiert die horizontale Linie die maximale Amplitude der horizontalen Schwingungskomponente. Diese Linie ist in proportionale Teile unterteilt, von denen jeder Prozentanteile des Maximums der Amplitude repräsentiert, wobei die Null™ oder Ruhelage der Blattfeder in der Mitte der Linie liegt.

Die Amplitude der vertikalen Schwingungskomponente an den Enden der Blattfedern 39 und 41 hängt von dem Neigungswinkel zwischen einer Seite der betreffenden Blattfeder 39 bzw. 41 bezüglich einer vertikalen Linie ab. Jede Blattfeder 39 bzw. 41 wird auf einen gewünschten Neigungswinkel eingestellt, indem die Kopfschrauben 48 oder 57 gelöst werden, die Blattfeder 39 bzw. 41 um die Achse 49 bzw. 58 gedreht wird und dann die Kopfschrauben wieder angezogen und damit die Blattfedern im gewünschten Winkel festgestellt werden. Gemäß den Figuren 5 und 6 ist die Blattfeder 39 auf einen Neigungswinkel A eingestellt, die Blattfeder 41 dagegen auf einen Neigungswinkel B. Unter dieser Voraussetzung ist die maximale Amplitude der Schwingung an den Enden der Blattfeder 39 durch die Linie A1 repräsentiert, die maximale Amplitude der vertikalen Schwingungskomponente dagegen durch die Linie A2. Die Enden der Blattfeder 41 weisen eine maximale Schwingungsamplitude auf, die durch die Linie B1 repräsentiert ist, während B2 die maximale Amplitude der vertikalen Schwingungskomponente repräsentiert.

In der Figur 6 repräsentieren die durchgezogenen Linien den Umriß der vertikalen Platte 29, des vertikalen

-fr-Gurtes 37 und der Blattfedern 39 und 41 in einer Ruheposition. Die strichlierten, durch einen kurzen ■ Strich unterbrochenen Linien repräsentieren besagte Komponenten bei Beendigung des Vorwärtsstoßes, während die durch zwei kurze Striche unterbrochene strichlierte Linie diese Komponenten bei Beendigung des Rückwärtsstoßes repräsentieren. Die Blattfedern 39 und 41 biegen sich so, daß ihre Enden längs der den Schwingung sstoß repräsentierenden gebogenen Linien A1 und B1 schwingen. Diese Linien A1 und B1 verlaufen im allgemeinen senkrecht zu einer Seite der zugeordneten Blattfeder. Da der Neigungswinkel A größer ist als der Neigungswinkel B, ist die vertikale Komponente A2 größer als die vertikale Komponente B2. Dadurch wird eine Drehbewegung des vertikalen Gurtes 37 der Trogstütze 34 in einer vertikalen Ebene bewirkt. Eine derartige Drehbewegung kann eine auf Trägheitskräfte beruhende schaukelnde Bewegung oder Drehbewegung des ganzen Schwingförderers 10 kompensieren. Der mittleres Neigungswinkel bestimmt den Schwingungswinkel des Troges 12.

Aus der bisherigen Beschreibung kann entnommen werden, daß der Schwingförderer 10 eine langgestreckte Basis 28 und eine Trogstütze 34 aufweist, welche seitlich parallel nebeneinander in einer horizontalen Ebene angeordnet sind, und sich in Längsrichtung des Förderers

10 erstrecken. Mehrere Blattfedern 39 und 41 verbinden die Basis 28 und die Trogstütze 34 an in deren Längsrichtung voneinander beabstandeten Stellen. Diese Blattfedern 39 und 41 erstrecken sich in einer Ruhestellung im wesentlichen senkrecht zur Längsrichtung

11 des Förderers 10, in welchem ein Antrieb die

Trogstütze 34 relativ zur Basis 28 bewegt. Die Blattfedern 39 und 41 können so eingestellt werden, daß sie der Trogstütze 34 einen gewünschten Schwingungswinkel erteilen und eine Drehbewegung der Antriebseinheit 13 aufgrund von Trägheitskräften kompensieren. Abgesehen von diesen Einstellungen behalten die Blattfedern 39 und 41 ihre Ruhestellung bei, in der sie im wesentlichen senkrecht zur Längsrichtung 11 des Förderers 10 stehen.

Claims

Patentansprüche

1. Lineare Antriebseinheit für einen auf einer festen Ab-stützung (14) elastisch zu lagernden Schwingförderer (10), mit einer langgestreckten, in einer Längsrichtung (11) des Förderers (10) sich erstreckenden, elastisch an der Abstützung (14) zu befestigenden Basis (28), mit einer in der Längsrichtung (11) des Förderers (10) verlaufenden Trogstütze (34), mit mehreren, die Basis (28) und die Trogstütze (34) an in der Längsrichtung (11) voneinander beabstandeten Stellen miteinander verbindenden Blattfedern (39, 41), und mit einem die Trogstütze (34) und die Basis (28) in der Längsrichtung (11) des Förderers (10) relativ zueinander bewegenden Antriebs (59)> dadurch gekennzeichnet, daß die Basis (28) und die Trogstütze (34) horizontal nebeneinander angeordnet sind, und daß die Blattfedern (39, 41) in einer Ruhestellung im wesentlichen senkrecht zur Längsrichtung (11) des Förderers angeordnet sind.

2. Antriebseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß eine Einrichtung (48, 49; 57, 58) vorgesehen ist, mit welcher die Blattfedern (39; 41) zur Veränderung der vertikalen Bewegung der Trogstütze (34) ohne Änderung der Richtung einstellbar sind, in welcher sich die Blattfedern (39; 41) in einer Ruhestellung zwischen der Basis (28) und der Trogstütze (34) erstrecken.

3. Antriebseinheit nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß Jede angelenkte Blattfeder (39; 41) um eine Achse (49; 58) verschwenkbar ist, die sich quer zur Längsrichtung (11) zwischen der Basis (28) und der Trogstütze (34) erstreckt, wodurch der Neigungswinkel zwischen einer Seite der geneigten Blattfeder (39; 41) und der Vertikalen einstellbar ist.

4. Antriebseinheit nach Anspruch 2 oder 3> dadurch gekennzeichnet, daß die mehreren Blattfedern (39; 41) so eingestellt sind, daß der Neigungswinkel einer Blattfeder (39) größer ist, als der Neigungswinkel der anderen Blattfeder (41), wodurch die Trogstütze (34) relativ zur Basis (28) in einer Vertikalen, in der Längsrichtung (11) des Förderers (10) sich erstreckenden Ebene auf einem gekrümmten Weg geführt wird und die Rotationsbewegung der Trogstütze (34) aufgrund von Trägheitskräften in einer zur Rotationsbewegung der ganzen Antriebseinheit (13) bezüglich seiner festen Abstützung (14) entgegengesetzten Richtung erfolgt.

5. Antriebseinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Basis (28) eine vertikal sich erstreckende Platte (29) aufweist, die auf einer Seite der Antriebseinheit (13) angeordnet ist, daß die Trogstütze (34) in Form einer Konsole ausgebildet ist und einen auf der Gegenseite der Antriebseinheit (13) angeordneten vertikalen Gurt (37), ein Paar Befestigungsblöcke (54), von denen jeder mit sich gegenüberstehenden Enden je einer

Blattfeder (39, 41) verbunden ist, und erste und zweite Kopfschrauben (57) aufweist, die sich durch die Platte der Basis (28) bzw. durch den vertikalen Gurt (37) der Trogstütze (34) zu den Befestigungsblöcken (54) an den einen bzw. anderen Enden der Blattfedern (39, 41) erstrecken.