DE3607189A1 - Schwingungserzeugender antrieb fuer eine siebmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen schwingungserzeugenden Antrieb für eine Siebmaschine zum Entwässern und/oder Klassieren von körnigen Stoffen wie Kies, Sand, Kohle, Erz od. dgl., wobei die Siebmaschine einen an einem Maschinengestell ge­ halterten Siebrahmen aufweist, der mit einem eine Exzenterwelle besitzenden Schwingantrieb versehen ist.

Bekannt ist beispielsweise eine Siebmaschine mit Linearantrieb zum Entwässern und Klassieren von Kies, Sand und dergleichen. Bei diesen Maschinen sitzen an zwei Wellen, die die Un­ wucht erzeugenden Massen. Hierbei läßt sich die Schwingweite bei gleichen oder ungleichen Massen in ihrer Ellipsenform und Größe der Schwingung verändern. Der wichtigste Nachteil dieses bekannten Antriebs besteht in der großen Bauhöhe. Die Bauhöhe ergibt sich dadurch, daß der Mittelpunkt der Massenkräfte einen be­ stimmten Abstand zum Massenmittelpunkt des Sieb­ kastens haben muß, damit sich die beiden Unwuchtmassen synchronisieren können. Ein weiterer wesentlicher Nachteil besteht darin, daß die Neigung der Schwingellipse nur wenig veränderbar ist.

Bekannt ist weiterhin eine Kreisschwingmaschine, die einen Siebkasten besitzt, der durch eine Unwuchtmasse angetrieben wird. Der Siebkasten, bzw. das Sieb ist dabei in einer Neigung von etwa 10 bis 35° angeordnet. Der Nachteil dieser bekannten Vorrichtung besteht ebenfalls in der großen Bauhöhe, die sich durch die Neigung des Siebkastens gegenüber der Horizontalen ergibt. Der weitere Nachteil besteht darin, daß nur ein Verwendungszweck, nämlich das Klassieren von körnigen Stoffen gegeben ist.

Weiterhin ist durch die DE-OS 26 30 458 ein an­ treibbares Vibrationsgetriebe gekannt, bei dem ein Getriebekasten außen auf die Seitenwand des Siebkastens aufgeschraubt wird. Über eine mittlere Welle werden zwei seitliche Unwucht­ gewichte angetrieben, die in der Lage, in der sie im Getriebe angeordnet sind, verbleiben. Der wesentliche Nachteil besteht darin, daß ein Aufstecken auf eine Siebwelle bei Sieb­ maschinen nicht möglich ist. Dieser Antrieb muß aus baulichen Gründen extrem außerhalb des Schwerpunktes des Siebkastens angebracht werden. Mit diesem Antrieb läßt sich vor allen Dingen eine pendelnde Ellipse als Schwingungs­ bild nicht erzeugen. Diese Bewegung ist ins­ besondere dann von Vorteil, wenn das Material extrem gut aufgelockert werden soll, so daß der Durchsatz der Maschine erheblich verbessert werden kann.

Insgesamt ergibt sich somit bei allen diesen bekannten Antrieben der Nachteil, daß die je­ weilige Aufbereitungsmaschine speziell auf ihr Schwingungsbild hin konstruiert werden muß und somit eine Änderung des Schwingungsbilds an einer bereits vorhandenen Siebmaschine wirtschaftlich nicht möglich ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen schwingungserzeugenden Antrieb zu erstellen, der unter Einhaltung einer geringen Bauhöhe an vorhandene Kreisschwinger-Siebmaschinen anzu­ bauen ist, mit dem verschiedene Schwingungs­ bilder eingestellt und die Schwingrichtung verändert werden kann.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß an den Mittelpunkt der Exzenter­ welle wenigstens ein Unwuchtsegment entgegen oder mit der Exzenterwelle drehend angeordnet ist.

Eine vorteilhafte Ausführungsform besteht darin, daß das Unwuchtsegment am Ende eines mit der Exzenterwelle drehfest verbundenen Joches ge­ lagert ist.

Weiter ist es vorteilhaft, daß an dem Joch ein Zusatzgewicht verstellbar angeordnet ist.

Es wird weiterhin vorgeschlagen, daß auf der Achse der Exzenterwelle ein feststehendes Führungsrad angeordnet ist, das über Antriebs­ elemente das Unwuchtsegment antreibt.

Es ist vorteilhaft, daß auf der Welle der Un­ wuchtsegmente als Antriebselemente Zahnräder be­ festigt sind, die an dem Führungsrad abrollen.

Weiterhin wird vorgeschlagen, daß als Antriebs­ element ein die Zahnräder und das Führungsrad verbindender Zahnriemen, Kette od. dgl. vorgesehen ist.

Eine andere vorteilhafte Ausführungsform sieht vor, daß auf der Exzenterwelle ein Antriebsrad angeordnet ist, das mit dem Zahnrad eines Un­ wuchtsegmentes kämmt, das seinerseits an dem als innenverzahntes Rad ausgebildeten Führungs­ rad abrollt.

Es ist weiterhin vorteilhaft, daß das Joch symmetrisch sternförmig mit drei Unwuchtsegmenten versehen ist.

Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform sieht vor, daß in einem außen am Siebkasten ange­ flanschten Lagergehäuse das Führungsrad verdreh­ sicher angeordnet ist, daß koaxial zum Führungs­ rad die Exzenterwelle gelagert ist, an der das aus zwei im Abstand zueinander angeordneten Schenkeln bestehende Joch befestigt ist, wo­ bei zwischen den Schenkeln die Unwuchtsegmente gelagert sind, an deren Wellen die mit dem Führungsrad gekoppelten Zahnräder angeordnet sind.

Schließlich wird vorgeschlagen, daß das innen­ verzahnte Rad an einer Stirnseite des an das Lagergehäuse angrenzenden Schutzgehäuses ange­ bracht ist.

Durch die erfindungsgemäße Lösung wird erreicht, daß die Antriebselemente auf die vorhandene An­ triebswelle aufgeschoben werden können und keine umrißmäßigenVeränderungen an der Maschine vorge­ nommen werden müssen. Dies hat den Vorteil, daß die im Einsatz befindlichen Maschinen für eine andere Aufgabenstellung mit einfachen Mitteln umgerüstet werden können.

Die Erfindung wird in der nachfolgenden Be­ schreibung anhand von in den Zeichnungen dar­ gestellten Ausführungsbeispielen näher er­ läutert.

Es zeigen,

Fig. 1 eine schematische Ansicht eines schwingungserzeugenden Antriebes nach dem der Erfindung zugrunde­ liegenden Grundprinzip,

Fig. 2 eine erste Ausführungsform eines derartigen Antriebes,

Fig. 3 eine weitere Ausführungsform eines solchen Antriebes,

Fig. 4 eine weitere Ausführungsform des Antriebes,

Fig. 5 ein weiteres Ausführungsbeispiel des Antriebes,

Fig. 6 eine Abwandlung des Antriebes gemäß Fig. 4,

Fig. 7 eine weitere Ausführungsform des Antriebes,

Fig. 8 eine Abwandlung des in Fig. 7 dargestelltn Antriebes,

Fig. 9 eine konstruktive Ausgestaltung des in Fig. 6 dargestellten Antriebes im Schnitt und

Fig. 10 eine konstruktive Ausgestaltung des in Fig. 8 dargestellten Antriebes im Schnitt.

Die Fig. 1 zeigt das Grundprinzip, auf dem der erfindungsgemäße Antrieb aufgebaut ist. Der Antrieb besitzt ein Joch 1, das drehfest auf einer Exzenterwelle 2 angeordnet ist. An dem der Exzenterwelle 2 gegenüberliegenden Ende des Joches 1 ist ein Unwuchtsegment 3 ange­ ordnet, das um eine Welle 4 drehbar ist. Am gegenüberliegenden Ende des Joches 1 befindet sich noch ein Zusatzgewicht 5. Zum Erzeugen der Schwingungen wird das Joch 1 in Pfeilrichtung 6 um die Welle 2 gedreht und es wird weiterhin das Unwuchtsegment 3 in Pfeilrichtung 7 entweder mit oder entgegen der Drehrichtung 6 bewegt. Durch Variieren der Gewichte 3, 5 sowie der Übersetzungs­ verhältnisse der Drehbewegungen 6, 7 lassen sich die unterschiedlichsten Schwingungsbilder er­ zielen.

Eine erste Ausführungsform für einen solchen An­ trieb ist in Fig. 2 dargestellt, wobei auf der Achse der Exzenterwelle 2 ein feststehendes Führungsrad 8 angeordnet ist. Zum Antrieb des Unwuchtsegmentes 3 dient ein auf der Welle 4 befestigtes Zahnrad 9, das mit dem Führungsrad 8 kämmt. Bei einer Schwenk­ bewegung des Joches 1 in Pfeilrichtung 6 ergibt sich eine Drehbewegung des Zahnrades 9 in Pfeil­ richtung 10.

Bei der weiteren in Fig. 3 dargestellten Aus­ führungsform ist auf der Unwuchtwelle 2 ein doppelarmiges Joch 1′ verdrehfest angeordnet, wobei auf beiden Seiten des Joches 1′ ein Un­ wuchtsegment 3 vorgesehen ist. Das Zusatzge­ wicht 5 befindet sich in der Mitte zwischen den beiden Unwuchtsegmenten 3 am Joch 1′ und ist ver­ stellbar.

Bei einer Übersetzung von 1 : 1 entsteht z.B. bei einer Umdrehung bei unterschiedlichen Un­ wuchtmassen über die Exzenterwelle 2, das Zu­ satzgewicht 5 und die Unwuchtsegmente 3 eine Doppelkreis-birnenähnliche Schwingung oder z.B. bei einer Übersetzung 1 : 2, bei einer Um­ drehung und annähernd gleichen Unwuchtmassen eine achterartige Schwingung. So lassen sich durch Ändern der Unwuchtmassen und Über­ setzungsverhältnisse die unterschiedlichsten und gewünschten Schwingungsbilder erzeugen.

Bei der in Fig. 4 dargestellten Ausführungs­ form erfolgt der Antrieb der Räder 9 über einen Zahnriemen 11, wobei durch die Art der Anordnung des Zahnriemens 11 bei einer Drehung des Joches 1′in Pfeilrichtung 6 im Uhrzeigersinn sich die Zahnräder 9 und damit die Unwuchtsegmente 3 ebenfalls im Uhrzeiger­ sinn drehen.

Die Fig. 5 zeigt eine Ausführungsform, bei der bei einem Antrieb des Joches 1 im Uhrzeigersinn eine Drehung des Unwuchtsegmentes 3 in entgegen­ gesetzter Richtung erzeugt wird. Dazu befindet sich auf dem Joch 1 zwischen dem feststehenden Führungsrad 8 und dem Zahnrad 9 ein Zwischen­ rad 12.

Die Fig. 6 zeigt eine Ausführungsform, bei der als Antriebselement für die Unwuchtsegmente 3 ein Zahnriemen 11 vorgesehen ist, wobei der Riemen 11 außen um das feststehende Führungs­ rad 8 und die beiden Zahnräder 9 der Unwucht­ segmente 3 geführt ist, so daß bei einem An­ trieb des Joches 1′ im Uhrzeigersinn 6 sich die Unwuchtsegmente 3 entgegengesetzt drehen.

Ist beispielsweise die Unwuchtmasse der Ex­ zenterwelle 2 und der Zusatzgewichte 5 zu­ sammen gleich der Unwuchtmasse der Unwucht­ segmente 3, so ergibt sich bei einer Über­ setzung von 1 : 2 eine gerichtete lineare Schwingungsbewegung. Ist die Unwuchtmasse der Unwuchtsegmente 3 kleiner als die Un­ wuchtmasse der Exzenterwelle 2 und der Zu­ satzgewichte 5, entsteht eine gerichtete, elliptische Schwingung. Je kleiner die Un­ wuchtmasse der Unwuchtsegmente 3 oder je größer die Unwuchtmasse der Exzenterwelle 2 mit den Zusatzgewichten 5 ist, desto bauchiger wird die elliptische Schwingung.

Die Fig. 7 zeigt eine andere Möglichkeit für die Ausgestaltung eines derartigen Antriebes, wobei bei den bisher beschriebenen Ausführungs­ formen die Übertragung der Rotationsbewegung auf die Unwuchtsegmente 3 über ein außenver­ zahntes Führungsrad 8 erfolgt ist. Bei der in Fig. 7 dargestellten Ausführungsform er­ folgt die Übertragung dieser Bewegung durch ein innenverzahntes Rad 8′, das fest am Maschinengestell befestigt ist und dort koaxial zur Exzenterwelle 2 angeordnet ist. Auf der Exzenterwelle 2 ist weiterhin ver­ drehsicher ein Antriebsrad 13 sowie an einem Arm 14 das Zusatzgewicht 5 befestigt, während das Joch 1 auf der Exzenterwelle 2 gelagert ist. Das Zahnrad 9 des Unwuchtsegmentes 3 steht im Eingriff mit dem Antriebsrad 13 sowie dem fest­ stehenden Führungsrad 8′, wobei bei einem An­ Antrieb der Exzenterwelle 2 im Uhrzeigersinn 6 das Unwuchtsegment 3 in entgegengesetzter Richtung am Führungsrad 8′ abläuft.

Die Ausführungsform nach Fig. 8 zeigt hierbei eine Variante des in Fig. 7 dargestellten An­ triebes, wobei drei Unwuchtsegmente an einem sternförmigen Joch 1′′, dessen Schenkel unter­ einander einen Winkel von 120° einschließen, an­ geordnet sind. Jedes Unwuchtsegment 3 ist mit einem Zahnrad 9 verbunden, das mit dem zentralen Antriebsrad 13 im Eingriff steht. Durch Drehen der Exzenterwelle 2 mit dem verstellbaren Zu­ satzgewicht 5 z.B. im Uhrzeigersinn, treibt das Zahnrad 13 die Zahnräder 9 entgegen dem Uhr­ zeigersinn an. Bei einer Umdrehung der Exzenter­ welle 2 mit dem Zusatzgewicht 5 und des Zahn­ rades 13 und 11/3 Umdrehung der Zahnräder 9 mit den Unwuchtsegmenten 3 wandern die Unwuchtseg­ mente 3 auf dem Zahnkranz 8′ um beispielsweise 120° weiter. Das bedeutet, daß bei drei Umdrehungen der Exzenterwelle 2 und einer Umdrehung des Joches 1′′ die Unwuchtsegmente 3 ihre Ausgangsstellung wieder erreichen. Das Pendeln der linearen bzw. der elliptischen Schwingungen wird dadurch erreicht, daß vorzugsweise ein Unwuchtsegment 3 kleiner oder größer vorgesehen wird. Die resultierende Unwucht­ kraft der Unwuchtsegmente 3 greift dadurch ver­ schieden außerhalb des Mittelpunktes der Unwucht­ kraft der Exzenterwelle 2 an.

Die Fig. 9 zeigt einen Längsschnitt durch eine konstruktive Ausführungsform eines Antriebes nach dem in den Fig. 2 bis 6, insbesondere Fig. 6 dargestellten Prinzips. Hierbei ist an den Siebkasten 15 mit der Seitenwand 16 ein Lagergehäuse 17 angeflanscht, an dem die Unwuchtwelle 2 an einem Lager 18 gelagert ist. An dem Lagergehäuse 17 ist weiterhin eine Halterung 19 befestigt, an der weiterhin ein Schutzgehäuse 20 befestigt ist. An der Halterung 19 ist das Führungsrad 8 angeordnet, das mit einem Verstellrad 21 gekoppelt ist, das weiterhin über einen Verstellmotor 22 ver­ dreht werden kann. Auf der Exzenterwelle 2 be­ findet sich innerhalb des Gehäuses 20 das aus zwei Schenkeln 23 bestehende Joch 1′, wobei diese beiden Schenkel 23 einen Abstand zu­ einander aufweisen und dazwischen die Un­ wuchtsegmente 3 an den Wellen 4 gelagert sind. Die Kraftübertragung zwischen den Zahnrädern 9 und 8 erfolgt über Riemen 11. An die Exzenter­ welle 2 ist ein Antrieb 24 angeflanscht.

Die in Fig. 10 dargestellte Ausführungsform zeigt die konstruktive Ausgestaltung eines derartigen Antriebes gemäß der Fig. 8 im Schnitt nach der Linie A-A. Hierbei wird an der einen Stirnseite des Schutzgehäuses 20 das innenverzahnte Rad 8′ angeordnet, mit dem eines der Zahnräder 9 in Eingriff steht. Dieses Zahnrad 9 sowie auch die beiden anderen Zahn­ räder 9 stehen in Eingriff mit dem Zahnrad 13, das an der Exzenterwelle 2 befestigt ist. Auf der Exzenterwelle 2 sind die beiden Schenkel 23 des Joches 1′ gelagert. Durch den Antrieb der Exzenterwelle 2 werden über das Zahn­ rad 13 die Zahnräder 9 angetrieben, wobei die gesamte Anordnung an dem feststehenden innenverzahnten Zahnrad 8′ abrollt.

Claims (10)

1. Schwingungserzeugender Antrieb für eine Sieb­ maschine zum Entwässern und/oder Klassieren von körnigen Stoffen wie Kies, Sand, Kohle, Erz od. dgl., wobei die Siebmaschine einen an einem Maschinengestell gehalterten Sieb­ rahmen aufweist, der mit einem eine Exzenter­ welle besitzenden Schwingantrieb versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß an den Mittel­ punkt der Exzenterwelle (2) wenigstens ein Unwuchtsegment (3) entgegen oder mit der Exzenterwelle (2) drehend angeordnet ist.

2. Antrieb nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Unwuchtsegment (3) am Ende eines mit der Exzenterwelle (2) dreh­ fest verbundenen Joches (1, 1′,1′′, 23) ge­ lagert ist.

3. Antrieb nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Joch (1, 1′) ein Zusatzgewicht (5) verstellbar ange­ ordnet ist.

4. Antrieb nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Achse der Exzenterwelle (2) ein feststehendes Führungsrad (8, 8′) angeordnet ist, das über Antriebselemente (9, 11, 12, 13) das Un­ wuchtsegment (3) antreibt.

5. Antrieb nach Anspruch 1 bis 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß auf der Welle (4) der Un­ wuchtsegmente (3) als Antriebselemente Zahn­ räder (9) befestigt sind, die an dem Führungs­ rad (8, 8′) abrollen.

6. Antrieb nach Anspruch 1 bis 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß als Antriebselement ein die Zahnräder (9) und das Führungsrad (8) verbindender Zahnriemen (11), Kette od.dgl.vorgesehen ist.

7. Antrieb nach Anspruch 1 bis 6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß auf der Exzenterwelle (2) ein Antriebsrad (13) angeordnet ist, das mit dem Zahnrad (9) eines Unwuchtsegmentes (3) kämmt, das seinerseits an dem als innenver­ zahntes Rad (8′) ausgebildeten Führungsrad abrollt.

8. Antrieb nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Joch (1′′) symmetrisch sternförmig mit drei Unwuchtsegmenten (3) versehen ist.

9. Antrieb nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß in einem außen am Siebkasten (15) angeflanschten Lagergehäuse (17) das Führungs­ rad (8) verdrehsicher angeordnet ist, daß ko­ axial zum Führungsrad (8) die Exzenterwelle (2) gelagert ist, an der das aus zwei im Abstand zueinander angeordneten Schenkeln (23) bestehende Joch (1′) befestigt ist, wobei zwischen den Schenkeln (23) die Unwuchtsegmente (3) gelagert sind, an deren Wellen (4) die mit dem Führungs­ rad (8) gekoppelten Zahnräder (9) angeordnet sind.

10. Antrieb nach Anspruch 1 bis 9, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das innenverzahnte Rad (8′) an einer Stirnseite des an das Lagerge­ häuse (17) angrenzenden Schutzgehäuses (20) angebracht ist.