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Vorrichtung zur Erzeugung einer Kreisbewegung eines Körpers, z. B.
eines Siebes Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Erzeugung einer Kreisbewegung
eines Körpers,. z. B. eines Siebes, mittels einer exzentrischen Einrichtung mit
einer zwangsläufig angetriebenen Welle.
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Es sind Vorrichtungen zur Erzeugung einer Kreisbewegung eines Körpers,
z. B. eines Siebes, bekanntgeworden, bei denen eine volle Antriebswelle in konzentrischen
Lagern auf dein Siebgestell gelagert ist, während eine die Antriebswelle umgebende
1-lohlachse exzentrische Lager zur Erzeugung der Schwingbewegung des Siebes trägt.
Diese bekannten Anordnungen bedingen, daß die konzentrischen Hauptlager und die
exzentrischen Lager stets in einer bestimmten seitlichen Entfernung voneinander
liegen müssen, wodurch besonders bei höheren Geschwindigkeiten und Belastungen Klemmungen
in den Lagern entstehen.
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Gemäß der Erfindung ist die als Hohlwelle ausgebildete Antriebswelle
auf einer außerhalb des Siebes ortsfest gelagerten Achse mittels konzentrischer
Hauptlager gelagert, während zwischen Siebkörper und Hohlwelle die das Hauptlager
im wesentlichen umgebenden exzentrischen Lager vorgesehen sind. Dadurch ist es möglich,
die seitliche Entfernung des konzentrischen Hauptlagers von dem exzentrischen Lager
beträchtlich zu verringern oder ganz zu beseitigen 'und eine sehr kräftige Ausführung
zu erzielen, die selbst bei sehr hohen Geschwindigkeiten und Belastungen ein klemmungsfreies
Arbeiten r;ewährleistet. Vorteilhafterweise wird man das Hauptlager und das exzentrische
Lager in eine gemeinsame Ebene legen. Durch Beseitigung des seitlichen Abstandes
der beiden Lager ergibt sich weiterhin, daß die Abmessungen jedes Lagers allein
durch die von ihm zu tragende Last und gemäß dieser Last ohne Rücksicht auf die
Abmessungen des anderen bestimmt werden können. Die Ausbildung der ortsfest gelagerten
Achse als starre Lagerung für das Hauptlager erlaubt vorteilhafterweise auch, ohne
selbstausrichtende Lager auszukommen.
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An Hand der Zeichnungen werden einige Ausführungsbeispiele der Erfindung
beschrieben.
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Fig. i ist eine Seitenansicht eines Schwingsiebes gemäß der Erfindung;
Fig. i a ist ein vergrößerter Teilschnitt längs Linie ja-ja in Fig. i ; Fig. 2 ist
eine vergrößerte Schnittansicht längs Linie 2-2 in Fig. i ; Fig. 3 ist ein Querschnitt
längs Linie 3-3 in Fig.2; Fig. q. ist ein Querschnitt längs Linie 4.-4 in Fig. 2-Fig.
5 ist eine der Fig. 2 ähnliche Schnittansicht einer anderen Ausführungsform der
Erfindung; Fig. 6 ist ein Schnitt längs Linie 6-6 in Fig. 5; Fig. 7 zeigt einen
Schnitt längs Linie 7-7 in Fig. 5.
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Die Merkmale, durch die die Erfindung gekennzeichnet wird, sind besonders
für die Arbeitsvorrichtung sogenannter Schwingsiebe
vorteilhaft,
und daher wird die Erfindung in Verbindung mit einem derartigen Sieb beschrieben'
und- dargestellt Jedoch soll die Erfindu4g''ilxcht' 'aul dielten Verwendungszweck
beschränkt sein. _ Das Sieb, das in Verbindung mit der Vorrichtung für die Kreisbewegung
dargestellt ist, ist in üblicher Weise ausgeführt und besitzt einen Körper io, zwischen
dessen Seitenwänden i i die üblichen Siebwände angeordnet sind, und einen Tragrahmen
12" auf dem der Körper zur- Schwingbewegung angebracht ist. Der Rahmen ist rechtwinklig
und besteht aus Seitenteilen 13 und Endteilen 14, wobei der Körper io zwischen den
ersteren und über den letzteren angeordnet ist. Jedes Seitenteil weist ein Paar
Träger 15 mit Kanalprofil (Fig: i a und 2) auf; die Rücken an Rücken an einem Abstandsblock
16 befestigt sind. Der Rahmen 12- hängt an :Seilen 17 in einem Winkel, der erforderlich
ist, um das Fließen des Gutes über das Siebgewebe in der gewünschten Richtung zu
gewährleisten; die Seile sind dabei an einer beliebigen Aufhängevorrichtung befestigt
und mit dem Rahmen durch Klemmen 18 verbunden, die über die Flanschen 19 der Träger
greifen. "' Die Vo@rrichtuiig für die Kreisbewegung, die im ganzen mit 2o (Fig.
i) bezeichnet wird, dient bei der dargestellten Ausführungsform dazu, das Sieb auf
kreisförmigen Bahnen mit einer verhältnismäßig hohen Geschwindigkeit zu bewegen,
wodurch das schnelle Sieben des aufgegebenen Gutes erleichtert wird. Zu diesem Zweck
wird die Vorrichtung für die Kreisbewegung in Verbindung mit Federn--, i
(Fig: i a) benutzt, von denen j e eine an jeder Ecke des Siebkörpers angeordnet
ist. Diese Federn tragen einen wesentlichen Teil der Last des Siebes io und dienen
dem weiteren Zweck, das Sieb in der richtigen Siehlage zu halten, während sie seine
zwangmäßige Betätigung durch die Vbrrichtung zur Kreisbewegung in der beschriebenen
Weise gestatten. Die Federn 2i passen in Gehäuse z2, die in geeigneter Weise an
den Seitenwänden i i des Siebkörpers befestigt sind. Die Seitenteile 13 des Rahmens
tragen Platten 23, die sich nach der Seite hin unter das Gehäuse 22 erstrecken,
um als Gegenlager für die Federn zu dienen. Die Federn stehen unter Druck und stemmen
sich infolgedessen gegen die Platte 23, um ihre ent= sprechenden Ecken des Siebkörpers
aufwärts zu drücken.
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Die Vorrichtung 2o für die Kreisbewegung besitzt eine feste Achse
24 (Fig. 2), die durch den Siebkörper hindurchgeht und zweck-_@mäßig im Schwerpunkt
desselben liegt und die auf den Seitenteilen 13 durch ihre abgesetzten Enden 25
mit vermindertem Durchinesser getragen wird. Zu diesem Zweck sind auf den Seitenteilen
lagerähnliche Blöcke 26 angeordnet, die in geeigneter Weise auf den Seitenteilen
befestigt sind und in denen die abgesetzten Enden der Achse 24 gelagert sind. Die
Vorrichtung besitzt weiterhin eine rohrförmige, zu der Achse 24 gleichachsige Hohlwelle
27 und ein,_ diese umgebendes rohrförmiges Gehäuse 28. Das Gehäuse ist an jedem
Ende mit einer Lagerkammer 29 ausgestattet; diese Kammer wird durch eine ringförmige
Wand 29d bestimmt, die sich durch eine für diesen Zweck in einer Seitenwand i i
des Siebkörpers vorgesehene Öffnung 30 erstreckt. Die einen Teil des Gehäuses
2.8 bildende Kammer ist mit einem ringförmigen Flansch-3i ausgestattet, durch den
das Gehäuse an der Wand i i mittels einer geeigneten Bolzen- und Mutterverbindung
32 befestigt ist. Das- Gehäuse 28 ist also an den Seitenwänden des Siebkörpers-
befestigt, während die Achse 24 an dem Tragrahmen 12 befestigt ist, Die Hohlwelle
27 erstreckt sich anderseits über die ringförmige Wand 29a des Lagergehäuses hinaus
und trägt auf der Verlängerung ein Treibrad 33, das an der Welle durch einen Keil
34 befestigt ist. Das Rad 33 kann durch einen geeigneten Riementrieb 36 mit einem
Elektromotor 35 (Fig. r) verbunden sein, der in geeigneter Weise von dem Rahmen
12 gehalten wird.
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Die Triebwelle 27 ist für die konzentrische Drehbewegung um die Achse
24 auf Wälzlagern 37 gelagert, deren innerer Ring 38 über das abgesetzte Ende der
Welle und gegen eine Schulter 39 paßt und deren äußerer Ring 39a satt in das Ende
der Welle 27 paßt. Die Lager 37, die zur Vereinfachung im folgenden als Hauptlager
bezeichnet werden, tragen jenen Teil der durch den Siebkörper dargestellten Totlast
und den Teil, der nicht durch die Federn 21 aufgenommen wird.
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Der innere Ring 4o eines Satzes von Wälzlagern 41 ist auf der Welle
27 mittels eines Keiles 34 aufgekeilt. Der äußere Ring 42 dieses Satzes paßt satt
in die Lagerkammer a9, und zwar im wesentlichen in der gleichen Ebene wie jene des
Hauptlagers 37. Der innere Ring 40 ist als exzentrische Verbreiterung oder Nocken
auf der Welle 27 ausgebildet. Mit anderen Worten, die Umfangsfläche des Ringes 40
liegt exzentrisch zur Achse der Triebwelle a7. Der äußere Ring 42 liegt konzentrisch
zu dem Umfang des inneren Ringes 4o. Infolgedessen wird die Drehbewegung der Triebwelle
27 in eine Kreisbewegung elbersetzt, die über die Lager 41 zu dem Gehäuse und infolgedessen
zu dem Siebkörper weitergegeben wird. Die Lager 41, die zur Vereinfachung im folgenden
als exzentrische Lager bezeichnet werden, tragen die Last, die
als
Ergebnis der Siebkörperkreisbewegung um die Achse des Hauptlagers erzeugt wird.
Diese Last ändert sich unmittelbar ebenso wie die Exzentrizität des Ringes 4o und
wie das Ouadrat der Winkelgeschwindigkeit der Welle 27. Das exzentrische
Lager muß also so gebaut sein, daß es den Höchstwert einer veränderlichen Last tragen
kann. Auf der anderen Seite ist die Last des Hauptlagers im wesentlichen immer dieselbe.
Diese Last ist gleich der gesamten Last weniger jenern Teil, der durch die Federn
2 1 aufgenommen wird. Die Höchstbelastung, die durch Glas exzentrische Lager getragen
wird, ist het r, *ichtlicli ZD -rößer als die Last, die durch das Hauptlager aufgenommen
wird. Das Hauptlager ist daher im Interesse der Wirtschaftlichkeit vorzugsweise
entsprechend kleiner als das exzentrische Lager. Es ist einleuchtend, daß die Kraftübertragung
zu dem Siebkörper in der beschriebenen Weise den Vorteil hat, daß, wenn das Hauptlager
und das exzentrische Lager im wesentlichen in der gleichen Ebene angeordnet sind,
um Biegungsbeanspruchungen auszuschließen, jedes der Lager allein entsprechend der
Last gebaut werden kann, die es aufzunehmen hat, ohne Rücksicht auf die Abmessung
des anderen. Die Herstellungskosten werden also auf einem Geringstmaß gehalten.
Ein weiterer Vorteil liegt darin, daß die Achse 24 ein festes Auflager für das Hauptlager
schafft und infolgedessen das Erfordernis von selbstausrichtenden Lagern für diesen
Zweck beseitigt wird.
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Das Treibrad 33 wird dazu benutzt, den Fliehkräften, die durch die
Kreisbewegung des Siebkörpers um die Hauptlagerachse erzeugt werden, entgegenzuwirken.
Zu diesem Zweck ist der Kranz des Rades mit einer ringförmigen Schwalbenschwanznut
oder Führung 43 ausgestattet. Ein Gegengewicht 44 ist an dem Rad mittels einer schwalbengcllwanzförmigen
Zunge 45 befestigt, die in die Führung oder Nut 43 paßt. Das Gegengewicht besteht
aus zwei Teilen 46 und 47, die in der Führung gegen eine relative Bewegung durch
eine von dem Teil 47 aufgenommene Stellschraube 48 gehalten werden. Das abgesetzte
Ende 49 der Stehschraube paßt in eine geeignete, in dem Teil 46 ausgebildete Üffnung.
Durch ein leichtes Lösen der Schraube 48 können die Teile als ganzes auf eine gewünschte
Stelle eingestellt werden, w ährend durch ein Festziehen der SC,
i hraube
die Teile in dieser Stellung festgehalten werden können. Wenn man die Stellschraube
derart einstellt, daß ihr Ende .49 vollständig aus dem Loch in dein Teil 46 zurückgezogen
ist, können die Teile von dem Rad gelöst werden, indem man sie zuerst getrennt in
der Führung oder Nut verschiebt. Die Teile können zusammengesetzt werden, wenn die
Stellschraube in der gleichen Stellung ist, indem sie in der Führung oder Nut, zpsammengeschoben
werden.. und dann die Schraube festgezogen wird, um die Zunge 45 fest gegen die
Wände der Führung oder .Nut zu verkeilen. Aus vorstehendem ergibt sich, daß das
Gegengewicht 44 zur Beseitigung der Fliehkräfte, die durch die Kreisbewegung des
Siebkörpers um die Hauptlagerachse entwickelt werden, eingestellt werden kann. Mit
andere Worten, die Fliehkräfte gehen durch das exzentrische Lager zu dem Ausgleichsrad
und nicht zu dem Hauptlager. Im Zusammenhang damit ist es natürlich klar, daß die
Triebwelle 27 an dem Ende, das dem gezeigten gegenüberliegt, in einer ähnlichen
Lageranordnung drehbar gelagert ist und das ein dem: Rad 33 ähnliches Ausgleichsrad
vorzugsweise dabei benutzt wird. Diese Vorrichtung zum Ausgleich der Fliehkraft
gehört jedoch nicht zur Erfindung.
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Ein geeignetes Schmiermittel kann den Lagern durch ein Paßstück 5o
zugeführt werden, das von dem abgesetzten Ende der Achse 24 getragen wird. Das Paßstück
ist über einen Kanal 51 mit dem inneren der Triebwelle in der Nähe der darin ausgebildeten
Öffnungen 52 in Verbindung. Ein Teil des Schmiermittels, das aus dem Kanal 51 ausfließt,
gelangt daher durch diese öffnungen und einen Gang 53 zu dem exzentrischen Lager,
während ein anderer Teil längs der Triebwelle durch einen Gang 54 zu dem Hauptlager
fließen kann. Infolge der Fliehkraft wird ein Teil des Schmiermittels, das in die
Triebwelle 27 ausfließt, während des Betriebes der Vorrichtung unter Druck zu dem
exzentrischen Lager gedrückt, während der andere Teil, der nicht durch die Öffnungen
52 fließt, in der axialen Richtung der Welle zu dem Gang 54 gedrückt wird. Die Schmierung
der Lager ist somit erleichtert. Es ist einleuchtend, daß die Lager entweder während
des Betriebes oder der Ruhe der Vorrichtung geschmiert werden können. Ein erzielter
weiterer Vorteil liegt darin, daß entweder Öl oder Fett als Schmiermittel benutzt
werden kann.
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Um das Entweichen des Schmiermittels aus der Lagerkammer zu verhindern,
ist eine besondere Einrichtung vorgesehen. Zu diesem Zweck ist in Verbindung mit
dem Hauptlager und dem exzentrischen Lager je eine Abdichtung vorgesehen. Die in
Verbindung mit dem Hauptlager benutzte Abdichtung besitzt einer: festen Teil 55,
der von dem abgesetzten Ende der Achse 24 getragen wird, und ein Zwischenpaßstück
5511, das von der Triebwelle 27 getragen wird. Die in Verbindung mit dem exzentrischen
Lager benutzte Abdichtung besitzt
einen Ring 56, der in das offene
Ende der Wand 29 des Lagergehäuses geschraubt ist, und der mit einer Anzahl von
ringförmigen Rippen ausgestattet ist, die in zugeordnete Aussparungen 58 passen,
welch letztere in der Stirnfläche des Rades 33 ausgebildet sind. Die ringförmige
Wand 29 des rohrförmigen Gehäuses 28 bewegt sich exzentrisch mit Bezug auf die-Achse
des Rades 33. Daher sind die Aussparungen 58 exzentrisch mit Bezug auf die Achse
des Rades 33 in einem entsprechenden Maße ausgebildet.
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Aus vorstehendem ergibt sich, daß die beschriebene Ausführung einfach
und wirtschaftlich ist und daß dank der Leichtigkeit, mit der die Lager geschmiert
werden können, die Abnutzung der letzteren ganz gering gehalten werden kann. Es
ist jedoch darauf hinzuweisen, daß auch die Schmiervorrichtung nicht Gegenstand
der Erfindung ist.
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Bei der in Fig.S dargestellten Ausführungsform haben die Seitenteile
59 des Tragrahmens die Gestalt von Trägern der üblicher. Ausführung, und die feste
Achse 6o der Vorrichtung geht durch die Seitenwände z ia des Siebkörpers hindurch
und ist mit ihren Enden an den Trägern durch geeignete Stützen 61 befestigt. Die
Vorrichtung, die der in der ersten Ausführungsform beschriebenen ähnlich ist, besitzt
eine rohrförmige Triebwelle 62, die über die Achse 6o paßt und in einem rohrförmigen
Gehäuse 63 sitzt. Das Gehäuse trägt einen Ring 64, der in geeigneter Weise auf dem
Ende des Gehäuses befestigt ist und der mit einer ringförmigen, sich axial er-.
streckenden Rippe 65 und einer sich seitlich erstreckenden Schulter 66 ausgestattet
ist. Die Rippe paßt in eine Öffnung 67, die in der Seitenwand iia des: Siebkörpers
ausgebildet ist, während die Schulter an die innere Fläche jenes Teiles der Wand
stößt, die die Öffnung bestimmt. Ein Kappenstück 68 ist mit einem Teil
69, der in das offene Ende des Ringes 64 paßt, und einem Flansch Zo ausgestattet,
der an die äußere Fläche jenes Teiles der Seitenwand i ia angrenzt, die die Öffnung
67 bestimmt. Die Befestigung des Gehäuses an den Seitenwänden ija des Siebkörpers
erfolgt durch den Ring 64 und das Kappenstück 68. Dazu ist jedes der Teile mit zusammenpassenden,
seitlich sich er-3treckenden Flanschen 71 ausgestattet, zwischen denen die Seitenwand
durch eine ge= eignete Mutter- und Bolzenverbindung befestigt ist.
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Die Triebwelle 62 hat eine K ockenhülse 73, die über jedes ihrer Enden
paßt und in geeigneter Weise mit ihr befestigt ist. Die inneren Wände 74 der Hülsen
sind konzentrisch zu der Achse 6o. Die Triebwelle ist für die Drehbewegung auf der
Achse 6o auf Kugellagern 75 gelagert, deren innerer Ring 76 auf aas abgesetzte Ende
77 der Achse 6o paßt und deren äußerer Ring 78 in das Ende der 1Vockenhülse 73 paßt.
Die Lager 75 tragen jenen Teil der Totlast des Siebkörpers, der nicht von den Federn
aufgenommen wird, die an den vier Ecken des Siebkörpers angeordnet sind und die
ähnlich den in Verbindung mit der erstbeschriebenen Ausführungsform dargestellten
Federn arbeiten. Der Triebwelle 62 wird Kraft durch Vermittlung eines Treibrades
79 zugeführt, das auf die Nockenhülse 73 paßt und mit ihr durch einen Keil 8o verkeilt
ist, wobei das Treibrad auf der Hülse durch eine Mutter 73d befestigt ist. Da das
Rad 79 auf der Hülse 73 angebracht ist, ist die Nabe 81 des Rades entsprechend exzentrisch
zu dem Umfang des Rades ausgebildet, so daß, wenn das Rad auf der Hülse 73 befestigt
ist, sein Umfang konzentrisch zur Achse 6o liegt.
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Die exzentrische Bewegung der Nockenhülse 73 wird zu dem Gehäuse 63
und infolgedessen zu dem Siebkörper weitergegeben, und zwar durch Vermittlung der
Kugellager 82, deren innerer Ring 83 auf die Hülse 73 paßt und deren äußerer Ring
84 satt in den Teil 69 des Kappenstückes 68 paßt. Die Lager 82 übertragen die Fliehkräfte,
die durch die Kreisbewegung des Siebkörpers entwickelt werden, auf die Gegengewichtseinrichtung.
Sie entsprechen daher dem exzentrischen Lager bzw. den Lagern der ersten Ausführungsform
und arbeiten in ähnlicher Weise. Zum Unterschied gegenüber. der ersten Ausführungsform
trägt jedoch die Triebwelle 62 ein Gegengewicht 85; der Durchmesser des rohrförmigen
Gehäuses 63 ist groß genug, um das Gewicht unterzubringen und der Hohlwelle 62 zu
gestatten, sich innerhalb. des Gehäuses 63 in der beschriebenen Weise zu drehen.
Das Gegengewicht 85 beseitigt einen wesentlichen Teil der Fliehkräfte, die durch
die Bewegung des Siebkörpers auftreten. Vorzugsweise trägt indessen das Treibrad
79 ein Hilfsgegengewicht 86, das in der Ausführung dem in Verbindung mit der ersten
Ausführungsform beschriebenen ähnlich ist. Dieses Gegengewicht ist einstellbar,
um mit dem Gegengewicht 85 zusammenzuarbeiten und den durch den Siebkörper entwickelten
Fliehkräften entgegenzuwirken.
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Das exzentrische Lager 82 oder die Lager 8a- liegen in einer Schmierkammer
87, die durch das Kappenstück 68 und ein zweites Kappenstück 88 gebildet wird. Das
letztere paßt in den Ring 64 und wird in dieser Stellung durch den Teil 69 des Kappenstückes
68 festgehalten. Das Schmiermittel wird in die Schmierkammer 87 über ein Paßstück
89 eingeführt,
das mit der Kammer über einen in dem abgesetzten
Ende 77 der Achse 6o ausgebildeten Kanalpo und eine oder mehrere Offnungen 9i in
Verbindung steht, die sich durch die Triebwelle 6- und die Nockenhülse 73 erstrecken.
Ein Teil des aus dem Kanal 9o ausgeflossenen Schmiermittels wird an der Achse 6o
entlang zu- den Hauptlagern 75 gedrückt und schmiert diese. Um die Schmierkammer
87 abzudichten, ist das Kappenstück 68 vorzugsweise mit ringförmigen Aussparungen
9_ ausgestattet, die mit ringförmigen, an dem Rad 79 ausgebildeten Rippen 93 zusammenarbeiten.
Diese Rippen passen mit Laufsitz in die Aussparungen. Das Entweichen des Schmiermittels
aus dem Hauptlager 75 wird durch eine geeignete Abdichtung verhindert, die einen
unbeweglichen, von dem abgesetzten Ende 77 der Achse 6o getragenen Teil 94 und einen
drehbaren Teil 95 besitzt, der in dem Ende der N ockenhülse 73 durch eine Mutter
73d festgehalten wird, wobei die Teile in entsprechender Weise mit zusammenarbeitenden
Aussparungen und Rippen ausgestattet sind, die in der üblichen Weise -arbeiten.
Bei dieser Ausführungsform liegen das Hauptlager und das exzentrische Lager nicht
in der gleichen senkrechten Ebene. Jedoch liegen sie verhältnismäßig nahe zusammen,
und die Achse 6o und das Gehäuse 63 können im hohen Maße der Neigung der Triebwelle
entgegenwirken, sich unter dem Einfluß der durch die Bewegung des Siebkörpers entwickelten
Fliehkräfte zu verbiegen. In anderer Hinsicht ist die in ig. 5 dargestellte Ausführungsform
der in Fig. i dargestellten im wesentlichen gleich.