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Förderung von Massengut durch schwingende- Rinnen oder Flächen. Die
Förderung von Massengut durch schwingende Rinnen oder Flächen erfolgt erlindungsgeinäß
dadurch mit besonders geringem Kraftaufwand sehr einfach und bei größter Schonung
des Gutes, daß die fördernde Rinne oder Fläche bei einer Hublänge unter einem Zentimeter
mit einer minutlichen Schwingungszahl über 5oo betrieben wird. Zweckmäßig wird diese
Schwingungszahl unter entsprechender Verringerung der Hublänge noch weiter; bis
auf iooo und mehr Schwingungen in der Mittute gesteigert. Um die Beschleunigungskräfte
bei so raschen Schwingungen beherrschen zu können, gehört die Förderrinne o. dgl.
als Masse oder als Teil der Masse einem schwingungsfähigen Gebilde an, dessen Eigenschwingungszahl
durch entsprechende Wahl der Gesamtmasse und Federung diese hohen Werte erreicht,
wobei dann die Erregung dieses Schwingungsgebildes am einfachsten durch einen vorwiegend
in Resonanz arbeitenden Schwungmassenantrieb erfolgt.
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Durch derartige rasche Schwingungen wird flie Reibung des Fördergutes
in der Rinne o. <1g1. so vollständig aufgehoben, daß das Fördergut über der Förderfläche
zu schweben oder über sie zu fließen scheint. Dies ist auch die Ursache für die
äußerst große Schonung der 1Tassengüter während der Vorwärtsbewegung. Die neue Förderrinne
eignet sich daher besonders für solche Güter; welche an sich, z. B. durch ihre Feuchtigkeit,
zusammenbacken, wie Betonmasse ö. dgl., oder «-elche bei der Fortbewegung in üblichen
Rinnen die Neigung zeigen, sich zusammenzuballen, wie dies beispielsweise bei Mehl
oder Formsand der Fall ist. In der neuen Förderrinne erfahren derartige, zum Zusaminenballen
neigende Massengüter im Gegenteil sogar eine Lockerung, so daß die neue Rinne beispielsweise
unmittelbar zum Aufbereiten von Formsand o. dgl. benutzt werden kann.
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Da die umlaufenden Schwungmassen, welche bei einem vorwiegend in Resonanz
arbeitenden Antrieb die schwingende Rinne ufschaukeln und, ihrer Eigenschwingungszahl
entsprechend, ständig Schwingungsimpulse erzeugen, nur sehr klein zu sein brauchen,
so bleiben auch die von diesen Wuchtma-z.,en erzeugten unausgenutzten und unerwünschten
Nebenkräfte, die vom Fundament aufzufangen sind, äußerst gering, so daß die Rinne
in zahlreichen Fällen, z. B. dann, wenn sie ihre Benutzungsart häufig wechseln soll,
gar nicht mit dem Fundament fest verbunden zu sein braucht. Als Federung für das
schwingungsfähige Gebilde, dem der Rinnenkörper als Masse angehört, können entsprechend
bemessene, an sich bekannte federnde Pendelstützen dienen, welche den Rinnenkörper
tragen, doch können auch andere Abfederungsarten, beispielsweise zwei Federsysteme
von etwa gleicher Federkonstante, zur Stützung der
Rinne verwendet
werden, deren Federwege so gewählt sind, daß die Rinne Vibrationsschwingungen mit
elliptischer Bahn ausführt, deren lange Achse in Richtung der Förderung liegt.
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Der Schwungmassenantrieb kann entweder unmittelbar mit dem schwingenden
Rinnenkörper verbunden sein, oder es kann zum Antrieb der Rinne eine in sich abgeschlossene
Erregermaschine dienen, welche aus einer in der Förderrichtung schwingungsfähig
gelagerten :Masse besteht, die in eindeutig festliegender Bahn geführt und durch
die Drehung eines in ihr gelagerten, mit Wuchtmas>e versehenen Körpers in die zum
Anrieb der Rinne dienenden Vibrationsschwingungen versetzt wird.
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Einige der zahlreichen möglichen Ausführungsformen sind auf der Zeichnung
schematisch als Beispiele veranschaulicht, und zwar zeigt Abb. i eine Förderrinne,
bei welcher der die Vibrationen. hervorrufende, mit Wuchtmasse ausgerüstete Körper
an der Rinne selbst sitzt.
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Abb. 2 und 3 stellen eine besonders zweckmäßige Ausführungsform einer
regelbaren, die Vibrationen erregenden Vorrichtung im Längs- und Querschnitt dar.
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Abb. q. veranschaulicht eine Ausbildung, bei welcher die Förderrinne
auf eine geschlossene Maschine zur Erzeugung von Vibrationen gesetzt ist.
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Abb. 5 zeigt eine Vorrichtung mit Vibrationen in elliptischen Bahnen.
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Abb. 6 stellt eine andere Ausführungsform dieser Vorrichtung dar,
die sich besonders für lange Förderrinnen eignet.
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Bei der in Abb. i veranschaulichten Ausführungsform ist die fördernde
Rinne oder Fläche a, welche die vibrierende Bewegung ausführt, beispielsweise an
ihren beiden Enden durch ein Gelenk oder zweckmäßiger mittels der diese Gelenke
ersetzenden Blattfedern b an stehenden Gelenkstäben oder an Blattfedern c aufgehängt,
die in geeigneter Weise bei d mit dem Boden verankert sind. Wird, -während die nur
schwach von links nach rechts geneigte Rinne a vibriert, Fördergut beliebiger Art
bei e der Rinne zugeführt, so wird dieses Gut unter größter Schonung in Richtung
des eingezeichneten Pfeiles zur Mündungsstelle a1 der Rinne a gefördert.
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Die Vibrationsbewegung wird dadurch wesentlich erleichtert, daß die
Rinne a einschließlich des -Fördergutes die Hauptmasse eines schwingungsfähigen
Systems bildet, dessen Federung aus den Blattfedern;c, c besteht, und dessen Eigenschwingungszahl
in oder in der Nähe der hohen Schwingungszahl liegt, mit welcher die Rinne betrieben
we-den soll. Der Antrieb eines solchen schwingungsfähigen Gebildes erfolgt aus der
überall zur Verfügung stehenden Drehbewegung, am einfachsten mittels eines an sich
bekannten umlaufenden Wuchtmassenkörpers, der mit der Förderrinne a verbunden ist.
Beispielsweise kann gemäß Abb. i die Rinne a etwa in ihrer Unterseite in Lagern
a2 eine Scheibe f o. dgl. tragen, die eine bei f1 angedeutete Wuchtmasse besitzt.
Wird der Kör-per f beispielsweise von dem Motor g mittels Riemen g1 o. dgl.
in rasche Drehungen versetzt, so bringt er das gesamte federnde und schwingungsfähige
System in schnelle Vibrationen, wodurch die Förderung des Gutes in der Rinne a erfolgt.
Der Kraftaufwand zur Erzeugung dieser Vibrationen ist dann besonders gering, wenn
die Schwingungserregung durch die, Wuchtmasse f1 in der EigenschwingungszahI des
schwingungsfähigen Gebildes a, b, c erfolgt, wenn also Resonanz zwischen
der Schwungmassendrehzahl und der Eigenschwingungszahl der Rinne vorliegt. Zur Abstimmung
auf die Resonanz können hierbei an sich bekannte Mittel dienen, wie Änderung der
Federkonstante oder der Größe der schwingenden Masse, z. B. durch Änderung der zugeführten
Fördermenge, oder schließlich Änderung des Trägheitsmomentes a bezüglich der bei
d liegenden Schwingungsachse, beispielsweise durch eine Änderung der Blattfeder-
oder Pendelstützlängen. Auch kann die Impulstaktzahl, also die Drehzahl des Wuchtmassenkörpers
f in weiten Grenzen derart regelbar sein, daß beide Teile in gleiche Taktzahl kommen.
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Will man dagegen die Schwingungsweite der Rinne a ändern, so ist es
gemäß der Erfindung ein sehr wirksames und einfaches Mittel, die Eigenschwingungszahl
des Gebildes, dem die Rinne a als Hauptschwingungsmasse angehört, oder die Impulstaktzahl
des Schwingungserregers f derart zu verändern, daß sie nicht mehr übereinstimmen.
Hierdurch ist selbst bei gleichbleibender Wuchtmassenwirluing eine Änderung der
Schwingungsweite innerhalb großer Grenzen nach dem Grade der Verstimmung zwischen
dem Schwingungserreger f; - f l und dem Schwingungsgebilde d, b, c
möglich.
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Durch Ausbildung des Schwingungserregers f, f1 gemäß der Abb. 2 und
3 wird eine Änderung der Schwungmassenwirkung während des Betriebes leicht durchführbar.
In dem zugleich als Riemenscheibe gestalteten Gehäuse h vermag sich der Gleitstein
i, welcher die Schwungmasse bildet, nur in radialer Richtung zu verschieben. In
seinen beiden schräg laufenden Nuten il gleiten zwei Ansätze einer konzentrisch
in der Trommel gelagerten und mit ihr umlaufenden Welle i.
die unterZwischenschaltung
eines doppelt wirkenden Druckkugellagers i3 mittels einer Mutter k aclisial beweglich
ist. Diese Mutter k
ist mittels eines Federkeiles k, der in einen Schlitz
1, des Lagerkörpers h eingreift, gegen Drehung gesichert; sie wird achsial mittels
einer Spindel nz. verstellt, welche mit Hilfe eines Schneckenrades m1, und zwar
zweckmäßig unter Zwischenschaltung einer Kardanwelle M", von beliebiger geeigneter
Stelle aus mittels -Handrades o. dgl. gedreht werden kann. Durch diese Drehung des
im ruhenden Teil der Vorrichtung gelagerten Handrades verschiebt sich die Mutter
l? und nimmt die sich ihr gegenüber drehende Welle i., in achsialer Richtung mit.
Hierbei gleiten deren beide - asen in den schrägen Nuten il des Gleitsteines i und
zwingen ihn, da er in achsialer Richtung nicht ausweichen kann, zu einer Radialbewegung.
Bei dem starken C1bersetzungsverhältnis zwischen dein Handrade und dein Gleitstein
i kann die Impulsstärke des Schwingungserregers, die dein Schwerpunktabstand des
Gleitsteines i von der Drehachse proportional ist, sehr fein geregelt werden.
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Anstatt den Schwingungserreger, wie dies Abb. i veranschaulicht, an
die Förderrinne a ,tiset7eii, welche als Hauptmasse des # -1117 Schwingungsgebildes
a, b, c dient, ist es häufig zweckmäßiger, das Schwingungsgebilde selbst
einschließlich des Schwingungserregers als in sieh geschlossene Maschine auszubilden
und an diese je nach dem Bedarf eine oder mehrere Förderrinnen anzuschließen. Dies
ist beispielsweise für solche Anlagen besonders praktisch, bei denen mehrere Förderrinnen
vorhanden sind, die jedoch nur zeitweise nacheinander in Betrieb genommen werden
sollen. In diesen Fällen kann die Maschine, welche das Schwingungsgebilde und den
Schwingungserreger selbst in sich vereinigt, wahlweise mit der jeweils in Betrieb
zu nehmenden Rinne verbunden werden, um ihr die zur Förderung notwendige, vibrierende
Bewegung zu geben.
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Abb. .I zeigt schematisch ein derartiges Ausführungsbeispiel. In einet.
Gehäuse n. ist eine Masse o, die beispielsweise'tischförniig ausgebildet ist, z.
B. durch Lenker o l, o., o3 etwa gerade geführt. Ein als Blattfeder dienender Stab
p ist durch einen federnden oder Gelenkstab p1 mit der Masse o verbunden. In dieser
Masse o befindet sich beispielsweise ein Elektromotor q, welcher den Schwingungserreger
unmittelbar antreibt oder selbst als Schwingungserreger wirkt, beispielsweise dadurch,
daß sein Anker im Innern der Abb.2 und 3 entsprechend ausgebildet ist. Diese Maschine
n, o, p, q, die ein in sich geschlossenes und daher gegebenenfalls
transportables Ganzes bildet, vereinigt das Schwingungsgebilde und den Schwingungserreger
derart in sich, daß bei Ingangsetzen des Motors q der tischförmige Körper o und
damit auch eine mit ihm in beliebiger Weise verbundene Förderrinne a in rasche vibrierende
Bewegungen gerät.
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Stützt sich der Rinnenkörper in an sich bekannter Weise auf schrägstehende
federnde Pendelstützen, so vermag die Rinne auch schräg aufwärts zu fördern, da
dann die Vibrationen nicht nur in wagerechter, sondern zum Teil auch in senkrechter
Richtung verlaufen. Das gleiche ist bei der in Abb. 5 dargestellten Abfederungsart
der Rinne der Fall, bei welcher jeder Punkt der Rinne eine elliptische Schwingbewegung
ausführt.
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Die Förderrinne a, an der, ähnlich wie in Abb. i, der Schwingungserreger
f mit der Wuchtmasse f 1 unmittelbar angebracht sein kann, ist durch etwa lotrecht
stehende Federn c einem Gestell r gegenüber derart abgefedert, daß sie Schwingungen
in wagerechter Richtung ausführen kann. Andererseits ist das Gestell r durch entsprechende
Federn r1 gegenüber der Grundplatte v so abgefedert, claß das Gestell lotrecht zu
schwingen vermag. Wird die Scheibe f in rasche Drehungen versetzt, so überträgt
sich der Impuls der Wuchtmasse f1 in wagerechter Richtung unmittelbar auf die Rinne
a und in lotrechter Richtung durch diese Rinne und die Federn c auf das abgefederte
Gestell r-. Auf diese Weise macht die Rinne a. eine elliptische Wegkurve. Das Verhältnis
der kleinen zur langen Achse dieser elliptischen Vibrationsbewegung ist zweckmäßig
durch *3tiderung der die beiden Schwingungsgebilde a, c und r-, r1 beeinflussenden
Faktoren, also beispielsweise durch Änderung der Federwirkungen der Trägheits@momente
u. dgl. regelbar.
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Besonders bei sehr langen Förderrinnen empfiehlt es sich, mehrere
Vibrationsantriebe für eine Förderrinne vorzusehen. Diese Antriebe erhalten zweckmäßig
die in Abb. ,I dargestellte geschlossene Form. Auch Antriebe für elliptische Vibrationsbewegungen
können, wie dies beispielsweise in Abb. 6 schematisch angedeutet ist, in eine derartige
in sich geschlossene Form gebracht werden. Die tischförmige Masse o des Schwir-igungsgebildes
mit «lagerechter- Vibrationsbewegung ist hier auf Pendelstützen o, gesetzt und in
beliebiger Weise mit dem Blattfederstab p verbunden. Die Masse r für das in lotrechter
Richtung vibrierende Schwingungsgebilde ist in dem Tische o beispielsweise bei o,
gelenkig gelagert und stützt sich auf eine in lotrechter Richtung schwingende, am
Tisch o befestigte Federung r-1. Mit dieser Masse r ist beispielsweise durch ein
Federgelenk r, die lange
Förderrinne a verbunden, die, wie aus der
Zeichnung ersichtlich ist, in bestimmten Abständen, beispielsweise in Längen von
etwa ro bis 2o Meter, mit solchen Maschinen zur Erzeugung der elliptischen Vibrationsbewelning
verbunden ist. In solchen Fällen ist es notwendig, alle Antriebe g, der Schwingungserreger
f beispielsweise durch Wellenleitungen g2 derart miteinander zu kuppeln, daß sie
synchron umlaufen, wobei die Schwingungserreger f so einzuregeln sind, claß sie
sämtlich in Phase laufen.
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Die raschen, kurzen Vibrationsbewegungen, denen das Fördergut ausgesetzt
isst, können auch sehr zweckmäßig während oder am Ende der Förderung zum Aufbereiten
oder Sortieren des Gutes Verwendung finden. Wird beispielsweise, wie dies in Abb.
q. angedeutet ist, an das Ende der Rinne ein Sieb s gelegt oder bildet ein Teil
des Binnenbodens am Ende derselben ein derartiges Sieb, so fallen die feineren Teile
des Fördergutes während der Fortbewegung der gesamten Fördermasse ständig durch
das Sieb abwärts, während das grobe Gut bei t die Rinne verläßt. Es können auch
mehrere derartige, zweckmäßig durch Schieber u1, u2 . . . verschließbare
Aufbereitungs- oder Sortiereinrichtungen nacheinander in der Rinne -liegen, derart,
daß allmählich, z. B. mit dem Fortschreiten des Gutes, ein Trennen der verschiedenen
Bestandteile desselben eintritt. Die Vibrationsbewegung kann auch sonst, beispielsweise
unter Verwendung der in Abb. 4 veranschaulichten in sich geschlossenen Erregermaschinen
zu beliebigen anderen Zwecken, wie zum Sieben oder Rütteln teigiger Massen, z. B.
in Bäckereibetrieben, in Schokoladefabriken, oder auch sonst überall Anwendung finden,
bei denen es sich gegebenenfalls zugleich unter Förderung der Massen um Verwendung
rasch vibrierender Bewegungen handelt, insbesondere dann, wenn diese Bewegungen
aus Drehbewegungen erzeugt werden sollen.