DE60014403T2 - Schwingfördervorrichtung - Google Patents

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DE60014403T2
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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schwingfördervorrichtung, welche für einen Antrieb durch eine Vielzahl von Paaren drehbarer exzentrischer Gewichte ausgelegt ist, wobei die Schwingfördervorrichtung sub-resonant abgestimmte Antriebsfedern enthält, und die Vielzahl der Paare drehbarer Gewichte akkumulativ während der Rotation in Phase gebracht werden.
  • In der Schwingvorrichtungsindustrie werden Schwingfördervorrichtungen, wie z. B. Schwingspeiser, Schwingförderer, Schwingsiebe, Schwingwärmeübertragungs-Wirbelschichtbetten, Reibungsmühlen und dergleichen alle durch ein allgemein bekanntes und beliebtes Antriebsverfahren, welches als "Single Input"- oder "Brute Force"-Art eines Antriebs bezeichnet wird. Ein einziges Paar rotierender exzentrischer Gewichte ist die alleinige Quelle der Eingangsenergie in dieser Antriebsart. Direkt quer gegenüberliegend eingebaut, läßt ein in entgegengesetzten Richtungen rotierendes einziges Paar exzentrischer Gewichte gemäß Darstellung in 1 die Schwingfördervorrichtung mit einer linearen oder geradlinigen "Hin und Her"-Bewegung schwingen. Da die Lasttransportfähigkeit der Fördervorrichtungen über die Jahre hinweg zugenommen hat, nahm das Gewicht der rotierenden exzentrischen Gewichte ebenfalls notwendigerweise in der Größe zu. Ebenso tat es der Leistungsbedarf der für die Rotation der exzentrischen Gewichte verwendeten Elektromotoren. Beispiele dieser praktischen Situation sind in dem U.S. Patent Nr. 4,180,458 und dem U.S. Patent Nr. 4,826,017 zu sehen. In beiden von diesen Patenten wird nur ein Paar rotierender exzentrischer Gewichte verwendet. Das Patent Nr. 4,180,458 verwendet einen "Keilrie men"-Verbindungstyp zwischen der Zwischenwelle, welche die exzentrischen Gewichte dreht und dem Antriebsmotor. Im Patent Nr. 4,826,017 könnten Schwingmotoren verwendet werden, oder es könnten auf einer von einem Keilriemen- oder Kettentyp eines Motorantriebs gedrehten Zwischenwelle montierte exzentrische Gewichte verwendet werden.
  • Um eine kreisförmige Förderbewegung zu erzielen, wird ein Paar rotierender exzentrischer Gewichte diametral gegenüberliegend zueinander montiert. Dann könnte durch Drehen der exzentrischen Gewichte in derselben Richtung ein "Dreh"-Typ einer Schwingwirkung oder kreisförmigen Förderung erzielt werden. Ein Beispiel ist das U.S. Patent Nr. 3,254,879 . Wie darin dargestellt, sind zwei Elektromotoren direkt mit auf einer Zwischenwelle befestigten exzentrischen Gewichten gekoppelt. Das Ergebnis ist ein spiralartiger Hub, welcher das enthaltene Material in einer kreisförmigen Bewegung transportiert. Ein weiteres Beispiel dieser Situation ist in dem Dumbaugh U.S. Patent Nr. 3,173,068 und in den 5A und 5B dargestellt.
  • Seit vielen Jahren ist allgemein bekannt, daß ein einziges Paar rotierender exzentrischer Gewichte für die Verwendung mit einer Schwingfördervorrichtung kombiniert werden kann, um entweder eine "lineare" oder "drehende" Art einer Hubwirkung zu erzeugen. Indem im Geiste die Position der exzentrischen Gewichte 20 in vier 90°-Inkrementen einer 360° Umdrehung "gestoppt" und abgebildet wird, wird eine vollständige Umdrehung in jeder von den 2A und 2B dargestellt. Wenn beide exzentrischen Gewichte 20 in entgegengesetzte Richtungen in Bezug zueinander, wie es in 2A dargestellt ist, rotieren, wird eine "lineare" Art eines Ausgangshubs erzielt. Indem man das Paar rotierender exzentrischer Gewichte 20 in derselben Richtung in Bezug zueinander drehen läßt, wie es in 2 dargestellt ist, entwickelt der Ausgangshub eine "Drehung" aus dem sich ergebendem Kräftepaar.
  • Ein Paar rotierender exzentrischer Gewichte kommt korrekt zu einer "Phasenabstimmung", um entweder eine "lineare" oder "drehende" Art der Schwingkraft und des sich ergebenden Ausgangshubs zu erzeugen, da sie inhärent ihren niedrigsten Energieabgabepegel suchen. Anders gesagt, die Schwingmotoren, welche die exzentrischen Gewichte drehen, versuchen so wenig wie möglich zu arbeiten. Demzufolge "gleichen" die exzentrischen Gewichte die Kraftabgabe von zwei Viertelabschnitten des Rotationszyklus bei 0° und 180° aus oder kompensieren diese. Dadurch werden die zwei exzentrischen Gewichte notwendigerweise dazu veranlaßt, ihre Kraftabgaben für die restlichen zwei Viertelabschnitte zu kombinieren, oder die andere Hälfte, ihres Rotationszyklus bei 90° und 270°. Wenn dieses auftritt, addieren die zwei beteiligten Motoren akkumulativ ihr Leistungsvermögen. Beispielsweise wäre, wenn zwei Motoren mit 1,12 KW (1,5 PS) verwendet werden, das Gesamtleistungsvermögen des Motorenpaares 2,244 KW (3 PS).
  • Das Paar der rotierenden exzentrischen Gewichte kann auf einer Zwischenwelle mit zwei Lagern montiert sein, und über einen Motor über eine geeignete "Keilriemen"-Kombination angetrieben werden. Zwei Zwischenwellen, eine für jedes exzentrische Gewicht, wären erforderlich. Ein anderer Typ einer geeigneten Übertragung, wie z. B. eine Kette, Zahnräder oder dergleichen könnten ebenfalls verwendet werden. Eine weitere Alternative ist die Verwendung eines Schwingmotors 11, wie er von Kinergy Corporation gemäß Darstellung in 3 verwendet wird. Ein derartiger Schwingmotor besitzt eine doppelt verlängerte Welle. Exzentrische Gewichte 20 können auf beiden Enden der Welle angebracht sein, werden aber kumulativ als einziges drehbares exzentrisches Gewicht betrachtet. Schwingmotoren, die mit auf der Welle montierten exzentrischen Gewichten ausgerüstet sind, werden hierin bevorzugt, aber andere Zwischenwellen-angetriebene Kombinationen können ebenfalls, wie z. B. Keilriemen und dergleichen, verwendet werden. In jedem Fall ist das Paar der drehbaren exzentrischen Gewichte auf der Förderrinnenanordnung installiert und wird ein integriertes Teil davon.
  • Wenn mehr Eingangsleistung benötigt wird, um schwerere Lasten entlang des Verlaufs der Förderrinne zu bewegen, werden mehr rotierende exzentrische Gewichtskraft und Leistung benötigt. Demzufolge werden die drehbaren exzentrischen Gewichte größer und schwerer und besitzen eine größere Gewichtskraftabgabe. Ebenso müssen die elektrischen Wicklungen des Schwingmotors in der Größer zunehmen, um mehr Leistung zu erzeugen. Diese Zunahme in der Gewichtskraftabgabe und der entsprechenden Schwingmotorleistung hat den Punkt erreicht, daß die Schwingmotoren derzeit bereits so groß sind, wie sie praktisch herzustellen sind, oder auf einer Schwingfördervorrichtung einzusetzen sind. Daher würde, wenn ein irgendein Verfahren zur Kombination mehrerer Paare von Schwingmotoren und drehbarer exzentrischer Gewichte gefunden werden könnte, dieses die Verwendung von zwei oder mehr Paaren von Schwingmotoren und exzentrischen Gewichten in Kombination anstelle nur eines Paares von Motoren ermöglichen, die im Wesentlichen zweimal so groß oder größer sind.
  • Im Verlauf der Jahre wurden viele Versuche gemacht, mehr als ein Paar von Schwingmotoren und exzentrischen Gewichten zu kombinieren, um die Gesamtkraftabgabe und das Leistungsvermögen zu erhöhen. Leider neigen, wenn mehr als ein Paar rotierender exzentrischer Gewichte verwendet werden, diese immer dazu, ihre gegenseitigen Kraftabgaben gegenseitig "aufzuheben". Die sich ergebende Hubwirkung an der Schwingmaschine würde tatsächlich geringer werden, oder könnte sogar praktisch bis zu keiner Auslenkung oder einem Hub von Null reduziert werden. Ein Beispiel dieser ungewollten Situation ist in 4 dargestellt. In 4 wird ein zweites Paar rotierender exzentrischer Gewichte verwendet. Nachdem die rotierenden exzentrischen Gewichte gestartet sind, und sich bei ihren entsprechenden Drehzahlen drehen, bewegt sich jedes von den vier exzentrischen Gewichten zu einer Stelle in seiner Rotation, so daß sich alle Ausgabekräfte gegenseitig aufheben. Demzufolge ist die Nettokraftabgabe im Wesentlichen Null und die beteiligten Motoren entwickeln praktisch keine Leistung. Dieses geschieht auch, wenn die Motoren so umgeschaltet werden, daß sie in entgegengesetzte Richtungen laufen. Statt ihre entsprechenden Kraftabgaben aus jedem Paar der exzentrischen Gewichte zu addieren, heben sie einander auf. Dieses ist der Grund, warum jede Kombination von an einer Schwingfördervorrichtung verwendeten freilaufenden exzentrischen Gewichten bisher immer auf ein Paar begrenzt war.
  • Die gewünschte akkumulative Phasenabstimmung von einer Vielzahl von Paaren rotierender exzentrischer Gewichte wurde mit freilaufenden rotierenden exzentrischen Gewichten, die nicht physikalisch oder mechanisch hinsichtlich ihrer Rotation verbunden oder miteinander gekoppelt sind, niemals erfolgreich erreicht. Daher bestand für viele Jahre ein unbeantworteter Bedarf nach der Fähigkeit, mehr als ein Paar rotierender exzentrischer Gewichte zu verwenden, um eine Steigerung des gesamten Schwingkraftabgabevermögens und der Steigerung der dazugehörigen gesamten Leistungsabgabe zu ermöglichen.
  • WO 99/28218 offenbart ein elektronisch gekoppeltes Mehrfachwellenantriebssystem für eine Schwingvorrichtung mit einer Vielzahl von Antriebsmotoren mit exzentrischen Gewichten, die auf deren Wellen montiert sind, und ein elektronisches Steuersystem für die Steuerung der Motoren, um einen korrekten Phasenbezug der Gewichte zueinander sicherzustellen.
  • US-A-4,255,254 offenbart eine Schwingfördervorrichtung, die dafür angepaßt ist, Material in Schwingung zu versetzen und zu fördern, wobei die Schwingfördervorrichtung enthält ein Bett, auf welchem das Material gefördert wird; eine Vielzahl geneigter Stabilisatoren, wobei jeder Stabilisator ein erstes Ende, ein zweites Ende und eine Längsachse enthält, wobei das erste Ende jedes Stabilisators an dem Bett befestigt ist; ein erstes Paar drehbarer exzentrischer Gewichte, die mit dem Bett gekoppelt sind; wobei das erste Paar drehbarer exzentrischer Gewichte ein erstes Paar drehbarer exzentrischer Gewichte enthält, die mit dem Bett gekoppelt sind, und ein zweites Paar drehbarer exzentrischer Gewichte, die mit dem Bett gekoppelt sind, wodurch die Rotation des ersten Paares drehbarer exzentrischer Gewichte und die Rotation des zweiten Paares drehbarer exzentrischer Gewichte ein Schwingen des Bettes bewirkt.
  • US-A-4,149,627 , auf welchem der vorkennzeichnende Absatz des Anspruches 1 basiert, offenbart eine Fördereinrichtung, welche dafür angepaßt ist, zu schwingen und Material zu fördern, wobei die Schwingfördervorrichtung enthält: ein Bett, auf welchem Material gefördert wird;
    eine Vielzahl geneigter Stabilisatoren, wobei jeder Stabilisator ein erstes Ende, ein zweites Ende und eine Längs achse besitzt, wobei das erste Ende jedes Stabilisators an dem Bett befestigt ist;
    ein erstes Paar drehbarer exzentrischer Gewichte, die mit dem Bett gekoppelt sind;
    eine Vielzahl von Antriebsfedern (22), wovon jede von den Antriebsfedern (22) ein erstes Ende, ein zweites Ende und eine zentrale Achse besitzt, wobei das erste Ende von jeder Antriebsfeder (22) an dem Bett (26) befestigt ist, jede Antriebsfeder (22) dafür angepaßt ist, sich entlang einer Linie des Hubes im Allgemeinen parallel zu der zentralen Achse der Feder (22) zu stauchen und auszudehnen; und
    wobei die Längsachse jedes Stabilisators (24) im Allgemeinen senkrecht zu der zentralen Achse einer Antriebsfeder (22) liegt, jeder Stabilisator (24) in einer Richtung quer zu der Linie des Hubs steifer ist, als der Stabilisator (24) in der Richtung der Linie des Hubs ist, die Stabilisatoren (24) eine Bewegung von jeder der Antriebsfedern (22) im Allgemeinen parallel zu der zentralen Achse der Antriebsfeder (22) zulassen und eine Bewegung von jeder Antriebsfeder (22) im Allgemeinen quer zu der zentralen Achse der Antriebsfeder (22) hemmen; und
    das erste Paar drehbarer exzentrischer Gewichte ein in Zuordnung zu einem ersten Motor (12) drehbares erstes drehbares exzentrisches Gewicht (20) enthält und ein in Zuordnung zu einem zweiten Motor (12) drehbares zweites drehbares exzentrisches Gewicht (20), wobei die ersten und zweiten drehbaren exzentrischen Gewichte (20) unabhängig drehbar sind.
  • Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Schwingfördervorrichtung gemäß Definition in Anspruch 1 bereitgestellt.
  • Die vorliegende Erfindung stellt ferner ein Verfahren bereit, um eine Fördervorrichtung zum Fördern von Material schwingen zu lasen, wie es in Anspruch 13 definiert ist.
  • Die Schwingfördervorrichtung gemäß der Erfindung bewirkt einen Antrieb durch eine Vielzahl akkumulativ in ihrer Phase abgestimmter Paare freilaufender drehbarer exzentrischer Gewichte. Die von den rotierenden exzentrischen Gewichten erzeugte akkumulative Kraftabgabe wird zu einem Betrag gleich der Summe aller mehreren Paare exzentrischer Gewichte vereint. Die entsprechenden Leistungsabgaben der diese exzentrischen Gewichte drehenden Motoren addieren sich ebenfalls akkumulativ. Diese gewollte "Phasenabstimmung" mehrerer Paare rotierender exzentrischer Gewichte tritt nur in Verbindung mit korrekt stabilisierten sub-resonant abgestimmten steifen Antriebsfedern auf. Diese Art eines Schwingantriebs wird manchmal als System "Freier Massen" bezeichnet, ist jedoch allgemein als das "Kinergy Drive System" bekannt. Technisch wird er als der "Electrically Controlled Motorized Version of a 'Free Force Input' Combined with Sub-Resonant Tuned Sprinugs" – Typ des in dem Dumbaugh Patent Nr. 3,251,457 offenbarten Schwingantriebs bezeichnet.
  • Die akkumulative Phasenabstimmung einer Vielzahl von Paaren rotierender exzentrischer Gewichte ist auf Schwingfördervorrichtungen des nicht-ausgeglichenen Typs anwendbar, welche steif auf ihrer Unterstützungsstruktur befestigt sein müssen. Sie ist auch auf Schwingfördermaschinen anwendbar, welche dynamisch ausgeglichen und mit Isolationsfedern ausgestattet sind. Das Ausgleichsgewicht kann eine einzige längliche Anordnung sein, oder das Ausgleichsgewicht kann in eine Vielzahl von Abschnitten, wie in dem Dumbaugh Patent Nr. 4,149,627 dargestellt, unterteilt sein. Die vorliegende Erfindung ist auf alle Typen induzierter Fördervorrichtungen und Maschinen, wie z. B. Schwingspeiser, Schwingfördervorrichtungen, Schwingsiebe, schwingende Wirbelschichtkühler oder – trockner, Gießerei-Ausschlagroste, Sandrückgewinnungsvorrichtungen, Reibungsmühlen und dergleichen anwendbar. Die Erfindung könnte auch auf Rundfördermaschinen, wie in 14A–B dargestellt, wie z. B. Schwingspeiser, Förderbänder, Spiralaufzüge, Wirbelschichtkühler oder -trockner, Reibungsmühlen und dergleichen angewendet werden. Es ist wichtig anzumerken, daß all diese Schwingfördermaschinen die Schwingantriebskonfigurationsart der sub-resonant abgestimmten Federn verwenden müssen, die geeignet stabilisiert ist, damit diese gewollte Mehrfachphasenabstimmung einer Vielzahl von Paaren von drehbaren exzentrischen Gewichten auftritt.
  • Die mehreren Paare drehbarer exzentrischer Gewichte sind auf der Förderrinnenanordnung der Fördervorrichtung installiert und werden ein integrierter Bestandteil davon, wenn die Schwingfördervorrichtung der "nicht-ausgeglichene" Typ ist. Dieses bedeutet, daß deren Basisrahmen starr an einem stabilen stationären Fundament "fixiert" ist. Umgekehrt kann, wenn der Schwingspeiser "dynamisch ausgeglichen" ist, das Paar drehbarer exzentrischer Gewichte entweder auf der Förderrinne oder auf einem Ausgleichselement installiert sein. Wenn die Fördervorrichtung ausgeglichen ist, ist das Paar exzentrischer Gewichte nahezu immer auf dem Ausgleichselement installiert.
  • Damit die Erfindung gut verstanden wird, werden nun einige Ausführungsformen davon im Rahmen eines Beispiels beschrieben, wobei Bezug auf die beigefügten Zeichnungen genommen wird, in welchen:
  • 1 eine Skizze eines Schwingförderers ist, welcher von einem einzigen Paar von Schwingmotoren mit praktisch gleich großen rotierenden exzentrischen Gewichten auf jedem Motor angetrieben wird;
  • 2A eine Darstellung ist, welche den sich ergebenden Ausgabehub aus einem Paar rotierender exzentrischer Gewichte darstellt, die sich in entgegengesetzter Richtung in Bezug zueinander drehen;
  • 2B eine Darstellung ist, welche den sich ergebenden Ausgabehub aus einem Paar rotierender exzentrischer Gewichte darstellt, die sich in gleicher Richtung in Bezug zueinander drehen;
  • 3 einen Schwingmotor mit exzentrischen drehbaren Gewichten darstellt;
  • 4 eine Skizze eines Schwingförderers mit zwei Paaren rotierender exzentrischer Gewichte ist, die an der Fördervorrichtung befestigt sind, jedoch ohne sub-resonant abgestimmten Antriebsfedern;
  • 5A und 5B Skizzen eines Rundschwingfördermechanismus mit nur einem einzigen Paar von Schwingmotoren und rotierenden exzentrischen Gewichten sind;
  • 6 eine Seitenaufrißansicht einer Schwingfördervorrichtung mit drei Paaren von Schwingmotoren und drehbaren exzentrischen Gewichten und sub-resonant abgestimmten Schraubenantriebsfedern aus Stahl und Stabilisatoren ist;
  • 7 eine Seitenaufrißansicht der Verbindung zwischen zwei Abschnitten eines Ausgleichs ist;
  • 8A–D Diagramme sind, welche die akkumulative Phasenabstimmung der drei Paare rotierender exzentrischer Gewichte der in 6 dargestellten Fördervorrichtung zeigen;
  • 9A einen vergrößerten Abschnitt der Fördervorrichtung von 6 darstellt;
  • 9B ein Querschnitt der Fördervorrichtung von 6 ist;
  • 10 ein elektrisches Schaltbild für die Schwingmotoren der Fördervorrichtung von 6 ist;
  • 11 eine Seitenaufrißansicht einer nicht ausgeglichenen Schwingfördervorrichtung ist, die eine Vielzahl von Schwingmotoren und exzentrischen Gewichten enthält;
  • 12 eine Seitenaufrißansicht einer ausgeglichenen Schwingfördervorrichtung mit einem einteiligen Ausgleich von einer Vielzahl von Paaren von Schwingmotoren und drehbaren exzentrischen Gewichten ist;
  • 13 eine Seitenaufrißansicht einer Schwingfördervorrichtung ist, welche einen sektionalisiertes Ausgleichsge wicht besitzt und drei Paare von Schwingmotoren und drehbaren exzentrischen Gewichten;
  • 14A und 14B Skizzen einer Rundschwingfördervorrichtung sind, welche eine Vielzahl von Schwingmotoren und rotierenden exzentrischen Gewichten besitzt;
  • 15A–D Diagramme sind, welche die akkumulative Phasenabstimmung der exzentrischer Gewichte der Rundfördervorrichtung der 14A–B darstellen;
  • 15E ein Diagramm ist, das die Hublinie der rotierenden exzentrischen Gewichte von den 15A–D darstellt.
  • Eine Schwingfördervorrichtung 10 der vorliegenden Erfindung, wie z. B. ein Sandkühler, ist in 6 dargestellt. Die Schwingfördervorrichtung 10 nutzt das in dem Dumbaugh Patent Nr. 3,251,457 offenbarte elektrisch gesteuerte Antriebsverfahren und ein sektionalisiertes oder unterteiltes Ausgleichsgewicht 16, wie er in dem Dumbaugh Patent 4,149,627 beschrieben ist. Die Schwingfördervorrichtung 10 enthält ein erstes Paar von Schwingmotoren 12 und ein zweites Paar von Schwingmotoren 14, welche relativ nahe auf dem vorderen Abschnitt 15 des Ausgleichgewichts 16 plaziert sind. Der hintere oder rückwärtige Abschnitt 18 des Ausgleichgewichts 16 besitzt ein drittes Paar von Schwingmotoren 19. Mit anderen Worten, es werden insgesamt sechs Schwingmotoren gemäß Darstellung in 6 verwendet. Die zwei Motoren in jedem Motorenpaar sind sich quer gegenüberliegend in Bezug auf die Längsrichtung der Fördervorrichtung 10 angeordnet. Jeder Schwingmotor enthält ein drehbares exzentrisches Gewicht 20. Da die sich drehenden exzentrischen Gewichte 20 auf der Ober- und Unterseite jedes Motors angeordnet sind, ist eine Summe von insgesamt zwölf einzelnen exzentrischen Gewichten einbezogen, wobei jedoch alle exzentrischen Gewichte auch nur einen Motor hierin als nur ein exzentrisches Gewicht betrachtet werden. Das auf einem der Schwingmotoren 11 in einem Paar von Schwingmotoren befestigte exzentrische Gewicht 20 ist im Wesentlichen gleich dem an dem anderen Schwingmotor 11 in dem Paar der Schwingmotoren befestigten exzentrischen Gewicht. Jeder Motor ist auf 3,73 KW (5 PS) ausgelegt, was eine Gesamtleistung von 22,37 KW (30 PS) ergibt, die von den sechs Schwingmotoren geliefert wird, obwohl andere Motorgrößen verwendet werden können. Falls gewünscht können nur zwei Paare oder mehr als drei Paare von Schwingmotoren und exzentrischen Gewichten verwendet werden. Obwohl elektrische Motoren bevorzugt werden, können auch Luftmotoren oder Hydraulikmotoren verwendet werden.
  • An jedem Schwingmotor 11 in einem Paar von Schwingmotoren ist im Wesentlichen dasselbe exzentrische Gewicht 20 daran so befestigt, daß jeder Schwingmotor und jedes exzentrische Gewicht in dem Paar der Schwingmotoren und die exzentrischen Gewichte im Wesentlichen dieselbe Kraftabgabe während des Betriebs erzeugen. Jedoch muß die gesamte Kraftabgabe von einem ersten Paar von Schwingmotoren und exzentrischen Gewichten nicht notwendigerweise gleich der Gesamtkraftabgabe eines zweiten Paares von Schwingmotoren und exzentrischen Gewichten sein.
  • Alle sechs Motoren synchronisieren und liefern eine akkumulativ phasenabgestimmte Kraftabgabe gleich der Summer der individuellen Kraftabgaben aller drei Paare der exzentrischen Gewichte 20. Die geeignete Phasenabstimmung der Paare der exzentrischen Gewichte 20 ergibt sich, wenn jedes Paar der Motoren 12, 14 und 19 getrennt oder in einer beliebigen Kombi nation gestartet oder alle zum gleichen Zeitpunkt gestartet werden. Die zwei Motoren 11 in jedem Motorenpaar 12, 14 und 19 rotieren in entgegengesetzte Richtung in Bezug zueinander, was für eine unidirektionale Fördervorrichtung bevorzugt wird. Jedoch würden diese Motoren immer noch versuchen "sich in der Phase abzustimmen", selbst wenn die Rotation unterschiedlich wäre, wenn diese sechs Motoren in Verbindung mit sub-resonant abgestimmten Schraubenantriebsfedern aus Stahl arbeiten, welche Flachstangenstabilisatoren besitzen, um deren Hublinie zu führen.
  • Die Fördervorrichtung 10 enthält ein oberes Bett, wie z. B. eine Rinnenanordnung 26, zum Fördern des geförderten Materials, welches beispielsweise ein Wirbelschichtbett für das Durchführen von Luft bis zu dem geförderten Material, wie z. B. Formsand sein kann. Unterhalb der oberen Rinnenanordnung 26 befindet sich eine Vielzahl von Haltern 28, welche Schraubenantriebsfedern 22 aus Stahl gemäß Darstellung in 6 enthalten. Diese sind sehr steife Federn, welche einzeln an dem oberen und unteren Ende an den Befestigungshaltern 28 verschraubt sind. Das sektionalisierte längliche Ausgleichsgewicht 16 ist unter den Sätzen sub-resonant abgestimmter Antriebsfedern 22 positioniert. Das geteilte oder getrennte Ausgleichsgewicht 16 ist gemäß Darstellung in 7 durch flache Stangenbänder 30 an den oberen und unteren Flanschen jedes Trägers, der das Ausgleichsgewicht bildet, miteinander verschraubt. An den vertikalen Stegen des Ausgleichsgewichtes werden zwei mit Gummihülsen versehene Stahlschaft-Verbindungsarmglieder 32 gemäß Darstellung in 7 verwendet. Diese Verbindung ist relativ stark bezüglich Zug und Druck in der horizontalen Ebene. Vertikal ist sie relativ elastisch oder nicht sehr starr. Die gesamte Schwingfördervorrichtung 10 wird von Schraubenisolationsfedern 34 aus Stahl unterstützt, welche vertikal unter Druck montiert sind. Zwei Paare von Schwingmotoren 12 und 14 sind nahe aneinander auf dem vorderen oder längeren Abschnitt des Ausgleichsgewichtes 16 montiert. Die Motoren in dem dritten Paar der Motoren 19 sind direkt quer gegenüberliegend auf dem hinteren oder kürzeren Abschnitt 18 des Ausgleichsgewichtes 16 montiert. Das Ziel besteht darin, die Lasttransportrinne 26 mit einem vorbestimmten Hub von beispielsweise 1,27 cm (1/2 Inch) mit einer Frequenz von 570 Zyklen pro Minute (CPM – cycles per minute) schwingen zu lassen, welche dieselbe wie die Rotationsgeschwindigkeit der Motoren von 570 Umdrehungen pro Minute (RPM – revolutions per minute) ist. Mit anderen Worten, die Betriebsfrequenz der Fördervorrichtung 10 in CPM ist dieselbe wie die RPM der Motoren.
  • Die Motoren können in getrennten Schritten der einzelnen Paare unter Strom gesetzt werden. Bevorzugt wird das erste Paar der Motoren 12 vorne, und dann das zweite Paar der Motoren 14 in der Mitte und dann das dritte Paar der Motoren 19 im hinteren Bereich unter Strom gesetzt. Die weitere Option besteht darin, alle sechs Motoren zum selben Zeitpunkt unter Strom zu setzen.
  • Nachdem sie untere Strom gesetzt sind, beschleunigen die Motoren die auf den oberen und unteren Wellenverlängerungen der Motoren befestigten drehbaren exzentrischen Gewichte 20. Während die Gewichte beschleunigen, kann eine leichte "flatternde" oder schüttel-artige Bewegung in der gesamten Vorrichtung 10 vorhanden sein. Nachdem alle sechs Motoren ihre volle Drehzahl erreicht haben, beginnt der Hub der Fördereinrichtung stetig beispielsweise von 3,2 mm (1/8 Inch) bis zu dem gewünschten Maximum von 1,3 cm (1/2 Inch) in etwa 20 Sekunden anzuwachsen. Somit benötigen die drei Paare der Motor kombinationen etwa 10 bis 20 Sekunden nach dem Versorgen mit Strom, um die exzentrischen Gewichte 20 zu beschleunigen und um korrekt "die Phase abzustimmen" oder akkumulativ die Ausgänge der exzentrischen Gewichte 20 zu synchronisieren.
  • Alle von den rotierenden exzentrischen Gewichten 20 können genau dieselbe Kraftabgabe aufweisen. Wenn irgendein Paar dieser Motoren vom Strom genommen wird, nimmt der sich ergebende Hub auf der Rinne 26 um ein Drittel von seinem maximalen Betrag ab. Wenn zwei Paare der Motoren ausgeschaltet werden und nur ein Paar eingeschaltet bleibt, wird der Hub der Förderrinne 26 auf ein Drittel seines maximalen Betrags reduziert.
  • Die "phasenabgestimmt" oder synchronisierten exzentrischen Gewichte 20 auf den Schwingmotoren erregen oder veranlassen die Schraubenantriebsfedern 22 aus Stahl zu einer Hin- und Herbewegung oder Stauchung und Ausdehnung in einem geradlinigen Hub. Diese "Linie" wird von den flachen Stangenstabilisatoren 24 geführt, die in 90° oder senkrecht zu der axialen Mittellinie der Schraubenantriebsfedern 22 aus Stahl eingebaut sind. Die auf der Oberseite der Antriebsfederhalter 28 positionierte Förderrinne 26 bewegt sich als Reaktion auf die Bewegung des Ausgleichsgewichtes 16 darunter hin und her. Dieses erfolgt durch die Einhaltung des Newton'schen Gesetzes einer "gleichen und entgegengesetzten Reaktion". Die Stabilisierung der Antriebsfedern 22 muß in einer Richtung quer zu der Hublinie relativ steif und in der Richtung des Hubs relativ schwach sein. Beispielsweise kann der flache Stangenstabilisator 127 mm (5 Inch) in seiner Querrichtung breit, und nur 0,32 cm (1/8 Inch) in der Hubrichtung dick sein. Wenn die Antriebsfedern 22 nicht starr in einer Richtung quer zu der Hublinie stabilisiert sind, können sich die rotierenden ex zentrischen Gewichte nicht synchronisieren. Die Stabilisatoren 24 können in anderen Konfigurationen als flachen Stangen ausgebildet sein, solange die Stabilisatoren relativ starr zu ihrer Längsachse und relativ schwach quer zu ihrer Längsachse sind. Die Schwingmotoren sind aus der Horizontalen gekippt oder geneigt, so daß sie mit der Hublinie und dem Einbauneigungswinkel der Antriebsfedern 22 übereinstimmen.
  • Die gesamte Vorrichtung schwingt sehr sanft und ruhig, wenn alle sechs Motoren bei ihrer vollen Drehzahl arbeiten. Der Betrag des Schwingungshubs bleibt konstant oder stabil. Eine gegebene Menge von festem Schüttgut, wie z. B. Formsand in der über dem Ausgleichsgewicht 16 installierten Förderrinne 26 kann mit einer konstanten Geschwindigkeit von beispielsweise 2 m/s (40 Fuß pro Minute (FPM)) befördert werden.
  • Die steifen Schraubenantriebsfedern aus Stahl 22 besitzen eine kombinierte Eigenfrequenz, welche immer über der maximalen Drehzahl der verwendeten Motoren liegt. "Sub" bedeutet "unter" und "resonant" bedeutet "Eigenfrequenz". Daher hat "sub-resonant" die Bedeutung, die maximale Betriebsdrehzahl des Motors (beispielsweise 600 RPM oder CPM) immer unter der "Eigenfrequenz" aller Schraubenantriebsfedern 22 aus Stahl (wie. z. B. 650 CPM) zu erhalten, wenn sich die Schwingfördervorrichtung 10 in dem "unbelasteten" Zustand oder Leerzustand befindet. Wenn eine Last auf die Förderrinne 26 aufgebracht wird, reduziert sich die "Eigenfrequenz" aller eingebauten Antriebsfedern 22 inhärent aufgrund des hinzugefügten Gewichtes der Belastung (beispielsweise auf 625 CPM). Da die Eigenfrequenz der Antriebsfedern 22 abgenommen hat (von 650 auf 625 CPM) und sich näher an die Motordrehzahl (600 RPM oder CPM) bewegt hat, arbeitet die gesamte Antriebskonfiguration härter. Je mehr die Eigenfrequenz der Antriebsfedern (22) aufgrund einer zusätzlich hinzugefügten Last zu der Förderrinne 26 abnimmt, desto näher kommt die Eigenfrequenz aller Antriebsfedern 22 an die Betriebsdrehzahl der Motoren. Somit arbeitet die Antriebskonfiguration noch härter. Dieses ist der Vorteil der "sub-resonanten" Abstimmung.
  • Demzufolge treiben die steifen Schraubenantriebsfedern 22 aus Stahl in Kombination mit den sechs Motoren inhärent härter an, wenn eine Last auf die Förderrinne 26 aufgebracht wird. Daher macht sich die Verwendung der "sub-resonanten" Abstimmung den Vorteil des Prinzips der "Eigenfrequenz" zu Nutze. Es sei jedoch angemerkt, daß diese Art von Antriebskonfiguration normalerweise nicht in der "Eigenfrequenz" arbeitet.
  • Wenn die Fördereinrichtung eine relativ leichtgewichtige Konstruktion ist, könnten die Stahlschraubenfedern weggelassen werden, und nur die Stabilisatoren könnten als Antriebsfedern verwendet werden, um die gewünschte sub-resonante Abstimmung zu erzielen. Ein Beispiel ist eine sehr leichtgewichtige Lebensmittelhandhabungs-Fördereinrichtung in einer hygienischen Ausführung.
  • Die "Phasenabstimmung" der exzentrischen Gewichte 20 wird effizienter und effektiver erreicht, wenn das erste Paar der Motoren 12 in unmittelbarer Nähe zu dem Ausgabeende der induzierten Fördervorrichtung 10 eine höhere exzentrische Kraftabgabe als die restlichen Motoren besitzt. Beispielsweise sollte, wenn eine Gesamtkraft von 156 Kilo-Newton (35000 pounds (LBS)) in diesem Beispiel benötigt würde, die am weitesten abstromseitig befindliche gepaarte Gruppe exzentrischer Motoren 20 eine kombinierte Ausgangskraft von beispielsweise 89 Kilo-Newton (20000 pounds) besitzen. Dann hät ten die entlang der anstromseitigen Länge der Förderrinne oder dem restlichen anstromseitigen Abschnitt des Ausgleichsgewichtes beabstandet angeordneten rotierenden exzentrischen Gewichte eine gesamte Kraftabgabe von 66,7 Kilo Newton (15000 pounds).
  • Ferner sollten die steifen Antriebsfedern 22 so angeordnet sein, daß die halbe Länge der Rinne 26 näher an dem Ausgabeende der Schwingvorrichtung 10 einen höheren Prozentsatz der erforderlichen Anzahl der eingebauten Antriebsfedern 22 enthält. Die restliche oder anstromseitige Hälfte der Rinnenlänge besitzt weniger als die Hälfte der gesamten erforderlichen Anzahl eingebauter Antriebsfedern 22. Wenn das Ausgleichsgewicht "sektionalisiert" ist, haben die Ausrichtung und der Einbau der erforderlichen Anzahl von Antriebsfedern 22 dieselbe Beziehung auf jedem Abschnitt des Ausgleichsgewichtes. Nämlich mehr als die Hälfte der insgesamt erforderlichen Antriebsfedern 22 ist auf der abstromseitigen Hälfte der Abschnittslänge angeordnet. Anders gesagt, mehr Antriebsfedern 22 sind auf der halben Länge eines individuellen Ausgleichsabschnittes eingebaut, der näher an dem Ausgabeende der Schwingvorrichtung 10 liegt. Die andere Hälfte des Ausgleichsgewichtabschnittes, die sich anstromseitig befindet, hätte weniger als die Hälfte der eingebauten Anzahl der Antriebsfedern 22 eingebaut. Mit anderen Worten, die halbe Länge des Ausgleichsgewichtabschnittes, welches sich am nächsten zu dem Einlaß befindet, oder weiter weg von dem Ausgabeende, hätte eine geringere Anzahl eingebauter Schraubenfedern 22. Jedoch bleiben die flachen Stangenstabilisatoren 24 gleichmäßig über die Breite und entlang des Verlaufs der Schwingvorrichtung 10 verteilt.
  • Die Aufgabe besteht darin, die entsprechenden Kraftabgaben der exzentrischen Gewichte 20 die Rinne 26 der Fördereinrichtung 10 unter Zugspannung von dem Ausgabeende "ziehen" zu lassen, statt die Trägheitsmasse unter Druck von dem Einlaßende aus "drücken" zu lassen. Dieselbe Beziehung ist von der Gesamtanzahl der eingebauten Antriebsfedern 22 gewünscht, welche dazu beitragen, die Vorrichtung 10 schwingen zu lassen. Dieses ist der Grund dafür, warum die kollektiven Kräfte sowohl von den rotierenden exzentrischen Gewichten 20 als auch den Antriebsfedern 22 die gesamte Länge der Schwingvorrichtung 10 in Zugspannung in Vergleich zu einer Druckspannung versetzen sollten. Einfacher ausgedrückt, die Schwingvorrichtung wird dynamisch "gezogen", statt daß sie "gedrückt" wird.
  • Bisher war das nur das eine Paar von Schwingmotoren in dem mittleren Abschnitt der Länge der Fördervorrichtung angeordnet, und die Schraubenantriebsfedern 22 aus Stahl waren gleichmäßig entlang der Länge der Schwingvorrichtung verteilt. Es wurde kein absichtlicher Aufwand getrieben, um mehr Kraftabgabe auf die abstromseitige Hälfte im Vergleich zu der anstromseitigen Hälfte der Schwingvorrichtungslänge zu plazieren.
  • Die Rotation der zwei Motoren in jedem Motorenpaar 12, 14 und 19 ist bevorzugt entgegengesetzt zueinander, wobei jedoch allen Motoren auf jeder Seite der Vorrichtung ansonsten in derselben Richtung rotieren. Die Schwingvorrichtung 10 hat selbst dann noch eine korrekte "Phasenabstimmung", wenn alle Schwingmotoren nicht entgegengesetzt zueinander und in derselben Richtung drehen. Es gibt jedoch Anzeichen, daß die Leistung der Schwingvorrichtung 10 wahrscheinlich geringer als die erzielbaren Resultate sind, wenn alle Paare exzentri scher Gewichte sich entgegengesetzt zueinander gemäß Darstellung in den 8A bis 8D drehen.
  • Elektrisch kann jeder Satz der gepaarten Motoren 12, 14 und 19 getrennt gestartet werden, bis alle unter Strom stehen sind. Bevorzugt von vorne nach hinten. Die andere Option besteht in dem Start aller gepaarten Motoren zum selben Zeitpunkt, wobei dieses aber bewirkt, daß die elektrische Stromversorgung den maximalen Betrag des Stoßstroms durch die Summierung aller kombinierten Motoren unterworfen wird.
  • Der entsprechende Überlastungsschutz für jeden der gepaarten Motoren kann dieses gegebene Paar abschalten, wenn eine elektrische Schwierigkeit auftritt. Dieser Überlastungsschutz muß nicht alle anderen gepaarten Motoren abschalten, wenn eine Überlastung bei einem gegebenen Paar von Motoren auftritt. Dieses ermöglicht auch, daß die Schwingvorrichtung 10 in Betrieb bleibt, selbst wenn die Stundentonnen-(TPH)-Kapazität möglicherweise bei einem reduzierten Betrag liegt. Dieses ermöglicht die Aufrechterhaltung der Produktion und es kann eine zeitlich günstigere "Abschaltung" der Schwingmaschine für die Reparatur des elektrischen Problems geplant werden.
  • Eine Schwingfördervorrichtung ohne Ausgleichsgewicht ist in 11 mit einer Vielzahl von Paaren von Schwingmotoren 12, 14 und 19 dargestellt, wovon jeder drehbare exzentrische Gewichte aufweist, die an der Rinne 26 befestigt sind. Eine Vielzahl geneigter Antriebsfedern 22 und Stabilisatoren 24 unterstützen die Rinne 26 auf einer stationären Basis.
  • Eine Schwingfördervorrichtung mit Ausgleichsgewicht ist in 12 mit einem einteiligen Ausgleichsgewicht 16 und ei ner Vielzahl von Paaren von Schwingmotoren 12 und 14 mit jeweils drehbaren exzentrischen Gewichten dargestellt.
  • Eine Schwingfördervorrichtung ist in 13 dargestellt, die ein dreiteiliges sektionalisiertes Ausgleichsgewicht 16 und drei Paare von Schwingmotoren 12, 14 und 19 enthält, die jeweils drehbare exzentrische Gewichte enthalten, wobei jedes Paar von Schwingmotoren an einem entsprechenden Abschnitt des Ausgleichsgewichtes befestigt ist.
  • Eine runde Schwingfördervorrichtung ist als ein spiralförmiger Aufzug in den 14A und 14B dargestellt, welcher eine Vielzahl von Paaren von Schwingmotoren 12 und 14 enthält, wovon jeder drehbare exzentrische Gewichte 20 besitzt. Die akkumulative Phasenabstimmung der exzentrischen Gewichte der runden Fördereinrichtung der 14A–B ist in den 15A bis 15D dargestellt. Falls gewünscht, können nur drei einzelne oder gleiche Gruppen von Schwingmotoren verwendet werden, die etwa 120° voneinander beabstandet sind.
  • Eine Vielzahl gepaarter Schwingmotoren mit entsprechenden rotierenden exzentrischen Gewichten kann in geeigneter Weise entlang der Länge oder um den Durchmesser einer Schwingvorrichtung herum in Abständen angeordnet sein, und sowohl deren gesamte dynamische Kraftabgabe als auch das Leistungsvermögen werden akkumulativ verfügbar, um zum Antrieb der Vorrichtung beizutragen. Die unidirektionale oder kreisförmig induzierte Fördereinrichtung kann ohne Ausgleichsgewicht sein und auf dem Boden befestigt sein, oder dynamisch mit Isolatorfedern 34 zur Unterstützung und mit einem Ausgleichsgewicht versehen sein.
  • Zusätzlich zur Reduzierung der Kosten bietet die vorliegende Erfindung viele Vorteile. Die Schwingmotoren können in einer sektionalisierten in Längsrichtung mit Ausgleichsgewichten versehenen Fördervorrichtung eingesetzt werden. Dieses erlaubt den Bau längerer Fördervorrichtungen mit größerer TPH-Kapazität. Die Anzahl von Komponententeilen wird minimiert, was die Herstellung begünstigt. Ferner kann die simultane Einstellung des Betriebshubs und der Frequenz mittels einer elektrischen Steuerung mit variabler Spannung wie in den Patenten Nr. 3,251,457 und 4,015,705 beschrieben, erfolgreich eingesetzt werden. Als ein Ersatz für eine Steuerung mit variabler Spannung kann ein Frequenzwandler ebenfalls verwendet werden.
  • Da diese Motoren mit sub-resonant abgestimmten Antriebsfedern 22, die geeignet durch Stabilisatoren 24 stabilisiert sind, kombiniert werden, benötigt die Kombination einer Vielzahl von Paaren von Motoren mit geringerer Leistungsabgabe pro Motorenpaar, um sich an die Bewegung der steifen Antriebsfedern 22 anzupassen, als erforderlich wäre, "außer Tritt" oder nicht phasengerecht oder akkumulativ synchronisiert mit allen sub-resonant abgestimmten Antriebsfedern 22 zu arbeiten zu versuchen.
  • Die gepaarten dynamischen Kraftabgaben der freilaufenden nicht mechanisch verbundenen exzentrischen Gewichte 20 können über die Länge der Fördervorrichtung verstreut oder verteilt sein. Dieses reduziert die strukturellen Beanspruchungen, wenn die Vorrichtung schwingt. Der Grund ist, daß eine Anzahl kleinerer dynamischer Kräfte anstelle nur einer wesentlich größeren Kraft eingesetzt werden. Ferner sind diese kleineren Kräfte verteilt und nicht an einem einzigen Ort konzentriert.
  • Dasselbe gilt bei einer runden Fördervorrichtung. Die Kräfte sind um den Umfang der Vorrichtung herum verteilt.
  • Wenn Schwingmotoren in der vorliegenden Erfindung eingesetzt werden, kann eine Anzahl kleinerer Motoren anstelle von zwei Motoren mit wesentlich größerer Abmessung eingesetzt werden. Die kleineren Motoren sind leichter zu handhaben und leicht erhältlich. Dieses vermeidet auch die Entwicklungskosten wesentlich größerer Motoren mit demselben Gesamtleistungsvermögen. Die Abmessungserfordernisse exzentrischer Gewichte und entsprechender Motoren, Keilriemen, Ketten, Lager und dergleichen werden minimiert. Anderenfalls müßten alle diese Komponenten wesentlich größer sein. Die Motoren können in gepaarten Inkrementen oder Schritten gestartet werden. Dieses minimiert die "Einschaltstromstoß"-Anforderung an die elektrische Stromversorgung. Der "Einschaultstoßstrom" wäre wesentlich größer bei dem Start von zwei großen Motoren mit derselben Leistungsfähigkeit.
  • Da die Förderkapazität jeder Schwingfördervorrichtung direkt damit in Beziehung steht, wie viel Leistung verfügbar ist, ermöglicht die vorliegende Erfindung wesentlich höhere Stundenstonnen (TPH) von zu förderndem oder transportierendem Material. Die Möglichkeit, breite und lange Schwingvorrichtungen zu konstruieren und zu bauen ist bereits seit vielen Jahren bekannt. Jedoch in der Lage zu sein, die notwendige Menge an Eingangsleistung zur Verfügung zu stellen, war eine technische Herausforderung. Mit dieser Erfindung ist dieses Problem gelöst. Die erforderliche Menge an Motorleistung kann nun mit mehreren gepaarten Motoren welche jeweils entsprechende drehbare exzentrische Gewichte besitzen, die sich akkumulativ in der Phase abstimmen oder bis zu der gesamten be nötigten Leistung "aufaddieren", kann nun bereitgestellt werden.
  • Obwohl die Antriebsfedern geneigt dargestellt sind, könnten die Antriebsfedern auch horizontal oder vertikal positioniert werden, wobei dieselben Akkumulationsvorteile realisiert würden.

Claims (16)

  1. Schwingfördervorrichtung (10), welche dafür angepaßt ist, zu schwingen und Material zu fördern, wobei die Schwingfördervorrichtung umfaßt: ein Bett (26), auf welchem Material befördert wird; eine Vielzahl geneigter Stabilisatoren (24), wobei jeder Stabilisator ein erstes Ende, ein zweites Ende und eine Längsachse besitzt, wobei das erste Ende jedes Stabilisators an dem Bett (26) befestigt ist; ein erstes Paar drehbarer exzentrischer Gewichte (20), die mit dem Bett (26) gekoppelt sind; eine Vielzahl von Antriebsfedern (22), wobei jede Antriebsfeder (22) ein erstes Ende, ein zweites Ende und eine zentrale Achse besitzt, das erste Ende jeder Antriebsfeder (22) an dem Bett (26) befestigt ist, jede Antriebsfeder (22) dafür angepaßt ist, sich entlang einer Hublinie im Allgemeinen parallel zu der zentralen Achse der Antriebsfeder (22) zu stauchen und auszudehnen; wobei die Längsachse jedes Stabilisators (24) im Allgemeinen senkrecht zu der zentralen Achse einer Antriebsfeder (22) liegt, jeder Stabilisator (24) steifer in einer Richtung quer zu der Hublinie als der Stabilisator (24) steif in der Richtung der Hublinie ist, die Stabilisatoren (24) eine Bewegung von jeder Antriebsfeder (22) im Allgemeinen parallel zu der zentralen Achse der Antriebsfeder (22) zulassen und eine Bewegung jeder Antriebsfeder (22) im Allgemeinen quer zu der zentralen Achse der Antriebsfeder (22) hemmen; und wobei das erste Paar drehbarer exzentrischer Gewichte ein erstes drehbares exzentrisches Gewicht (20) umfaßt, das in Zuordnung zu einem ersten Motor (12) drehbar ist, und ein zweites drehbares exzentrisches Gewicht (20), das in Zuordnung zu einem zweiten Motor (12) drehbar ist, wobei die ersten und zweiten drehbaren exzentrischen Gewichte (20) unabhängig drehbar sind; gekennzeichnet durch ein zweites Paar drehbarer exzentrischer Gewichte, die mit dem Bett gekoppelt sind, die ein drittes drehbares exzentrisches Gewicht (20) umfassen, das in Zuordnung zu einem dritten Motor (14) drehbar ist, und ein viertes drehbares e xzentrisches Gewicht (20), das in Zuordnung zu einem vierten Motor (14) drehbar ist, wobei die dritten und vierten drehbaren exzentrischen Gewichte (20) unabhängig drehbar sind, die drehbaren exzentrischen Gewichte (20) frei in Bezug zueinander laufen, nicht physikalisch oder mechanisch drehend miteinander verbunden oder gekoppelt sind, und dafür angepaßt sind, im Wesentlichen mit derselben Betriebsdrehzahl in Bezug zueinander zu rotieren, wobei jedes drehbare exzentrische Gewicht (20) dafür angepaßt ist, eine Ausgabekraft zu liefern, welche im Allgemeinen senkrecht zu seiner Rotationsachse ist; und wobei die Antriebsfedern sub-resonant abgestimmt sind; wodurch sich das erste Paar der drehbaren exzentrischen Gewichte und das zweite Paar der drehbaren exzentrischen Gewichte akkumulativ synchronisieren, wenn sie so rotieren, daß die Abgabekräfte der drehbaren exzentrischen Gewichte (20) und deren entsprechenden Kraftabgaben sich akkumulativ addieren, um das Bett (26) zu einer Schwingung entlang der zentralen Achsen der Antriebsfedern zu veranlassen.
  2. Schwingfördervorrichtung nach Anspruch 1, welche ein erstes Paar von Schwingmotoren (12), wobei das erste Paar der drehbaren exzentrischen Gewichte (20) jeweils an dem ersten Paar von Schwingmotoren (12) befestigt ist, und ein zweites Paar von Schwingmotoren (14), wobei ein zweites Paar exzentrischer Gewichte (20) jeweils an dem zweiten Paar der Schwingmotoren (14) befestigt ist, umfaßt.
  3. Schwingfördervorrichtung (10) nach Anspruch 2 , wobei die Antriebsfedern (22) eine Eigenfrequenz der Schwingung besitzen und die Schwingantriebsmotoren (12, 14) dafür angepaßt sind, die exzentrischen Gewichte (20) bei im Wesentlichen derselben Betriebsdrehzahl zu drehen, wobei die Eigenfrequenz der Antriebsfedern (22) größer als die Betriebsdrehzahl der Schwingmotoren (12, 14) ist.
  4. Schwingfördervorrichtung (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das erste Paar drehbarer exzentrischer Gewichte (20) und das zweite Paar drehbarer exzentrischer Gewichte (20) drehbar an dem Bett befestigt sind.
  5. Schwingfördervorrichtung (10) nach Anspruch 1, welche ein Ausgleichsgewicht (16) umfaßt, wobei die zweiten Enden der Antriebsfedern (22) und die zweiten Enden der Stabilisatoren (24) an dem Ausgleichsgewicht (16) befestigt sind.
  6. Schwingfördervorrichtung nach Anspruch 5, welche eine Vielzahl von Isolationsfedern (34) umfaßt, die an dem Ausgleichsgewicht (16) befestigt sind, wobei die Isolationsfedern (34) für die Unterstützung des Ausgleichsgewichtes (16) auf einer Unterstützungsstruktur angepaßt sind.
  7. Schwingfördervorrichtung nach Anspruch 5 oder Anspruch 6, wobei das erste Paar drehbarer exzentrischer Gewichte (20) und das zweite Paar drehbarer exzentrischer Gewichte (20) drehbar an dem Ausgleichsgewicht (16) befestigt sind, und dadurch mit dem Bett (26) gekoppelt sind.
  8. Schwingfördervorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, welche ein erstes Paar von Schwingmotoren (12), die an dem Ausgleichsgewicht (16) befestigt sind, wobei das erste Paar drehbarer exzentrischer Gewichte (20) jeweils an dem ersten Paar von Schwingmotoren (12) befestigt ist, und ein zweites Paar von Schwingmotoren (14), die an dem Ausgleichsgewicht (16) befestigt sind, wobei das zweite Paar drehbarer exzentrischer Gewichte (20) jeweils an dem zweiten Paar von Schwingmotoren (14) befestigt ist, umfaßt.
  9. Schwingfördervorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, wobei das Ausgleichsgewicht eine Vielzahl von Sektionen enthält.
  10. Schwingfördervorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Bett (26) eine Einlaßendenhälfte und eine Auslaßendenhälfte umfaßt, und eine Mehrheit der Antriebsfedern (22) an der Auslaßendenhälfte des Bettes (26) befestigt ist.
  11. Schwingfördervorrichtung nach Anspruch 5 oder Anspruch 6, mit einem ersten Paar von Schwingmotoren (12), die an dem Ausgleichsgewicht (16) befestigt sind, wobei das erste Paar von Schwingmotoren (12) jeweils drehbar das erste Paar drehbarer exzentrischer Gewichte (20) an dem Ausgleichsgewicht (16) befestigt, und ein zweites Paar von Schwingmotoren (14), die an dem Ausgleichsgewicht (16) befestigt sind, wobei das zweite Paar von Schwingmotoren (14) jeweils das zweite Paar drehbarer exzentrischer Gewichte (20) an dem Ausgleichsgewicht (16) befestigt.
  12. Schwingfördervorrichtung nach einem der vorstehe nden Ansprüche, wobei die Längsachsen der Stabilisatoren (24) im Allgemeinen parallel zueinander sind.
  13. Verfahren, um eine Fördervorrichtung zum Befördern von Material in Schwingung zu versetzen, wobei das Verfahren die Schritte umfaßt: Bereitstellen eines Bettes (26) mit einem Einlaß- und einem Auslaßende, welches zur Beförderung von Material angepaßt ist; Bereitstellen einer Vielzahl von sub-resonant abgestimmten Antriebsfedern (22), wobei jede Antriebsfeder (22) ein an dem Bett befestigtes erstes Ende und ein an einem Träger befestigtes zweites Ende besitzt, wobei je de Antriebsfeder (22) für eine Stauchung und Ausdehnung entlang einer Hublinie angepaßt ist; Bereitstellen einer Vielzahl von Stabilisatoren (24), die an dem Bett (26) befestigt sind, wobei der Stabilisator (24) in einer Richtung quer zu der Linie des Hub es steifer ist als der Stabilisator (24) in der Richtung der Hublinie steif ist; Bereitstellen einer Vielzahl von Paaren von Schwingmotoren (12, 14, 19) , wo bei jeder Schwingmotor (12, 14, 19) ein in Zuordnung zu einer entsprechenden drehbaren Welle drehbares exzentrisches Gewicht (20) besitzt, wobei die exzentrischen Gewichte (20) frei in Bezug zueinander so drehbar sind, daß sie nicht physikalisch oder mechanisch bezüglich ihrer Drehung verbunden oder miteinander gekoppelt sind, wobei jeder Schwingmotor (12, 14, 19) dafür angepaßt ist, bei im Wesentlichen derselben Betriebsdrehzahl zu arbeiten und dieselbe Abgabekraft im Allgemeinen senkrecht zu seiner Rotationsachse zu liefern, wobei die drehbaren exzentrischen Gewichte (20) für eine akkumulative Synchronisation zueinander angepaßt sind; Betreiben der Schwingmotoren (12, 14, 19) so, daß sie die exzentrischen Gewichte so antreiben, daß sich die rotierenden exzentrischen Gewichte (20) akkumulativ synchronisieren und akkumulativ ihre Abgabekräfte und ihre entsprechenden Ausgangsleistungen addieren, und dadurch das Bett entlang der Hublinie bei einer Schwingungsfrequenz schwingen lassen; und Betreiben jedes Schwingmotors (12, 14, 19) bei im Wesentlichen derselben ausgewählten Betriebsdrehzahl, welche , wenn sie erreicht ist, kleiner als die Eigenfrequenz der Antriebsfedern ist, welche das Bett schwingen lassen.
  14. Verfahren nach Anspruch 13, welches den Schritt des Betriebs des Paares der Schwingmotoren (19), welche am nächsten zu dem Auslaßende des Bettes (26) angeordnet sind, in der Weise, daß sie eine größere Kraftabgabe als der Rest des Paares der Schwingmotoren (12, 14) liefern, umfaßt.
  15. Verfahren nach Anspruch 13, welches den Schritt der gleichmäßigen Anpassung der Schwingungsfrequenz des Bettes (26) durch elektrisches und simultanes Einstellen der Rotationsdrehzahl von jedem der Schwingmotoren (12, 14, 19), während die Schwingmotoren (12, 14, 19) weiter bei im Wesentlichen derselben Rotationsdrehzahl in Bezug zueinander arbeiten, umfaßt.
  16. Verfahren nach Anspruch 13, welches den Schritt der Einstellung des Betriebshubs und der Frequenz der Antriebsfedern (22) und Stabilisatoren (24) durch die Verwendung einer mit jedem der Schwingmotoren (12, 14, 19) verbundenen elektrischen Steuerung zum gleichzeitigen Verändern der Rotations drehzahl der Schwingmotoren (12, 14, 19), während die Schwingmotoren weiter bei im Wesentlichen derselben Rotationsdrehzahl in Bezug zueinander arbeiten, umfaßt
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Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3053379A (en) * 1956-06-21 1962-09-11 Schenck Gmbh Carl Material handling vibrating machine
US3251457A (en) * 1965-10-05 1966-05-17 Carrier Mfg Co Method and apparatus for driving vibratory devices
US4149627A (en) * 1977-07-01 1979-04-17 Vibranetics, Inc. Vibratory conveyor improvement
US4255254A (en) * 1979-11-19 1981-03-10 Faunce And Associates, Inc. Delayed counterweight vibrator apparatus
US5392898A (en) * 1994-06-06 1995-02-28 Food Engineering Corporation Dual drive conveyor system with vibrational control apparatus and method of determining optimum conveyance speed of a product therewith
US5615763A (en) * 1995-08-18 1997-04-01 Carrier Vibrating Equipment, Inc. Vibratory conveyor system for adjusting the periodic resultant forces supplied to a conveyor trough
US6024210A (en) * 1997-12-04 2000-02-15 Rosenstrom; Bo Richard Electrically coupled multiple shaft drive system for vibrating equipment

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