DE69629842T2 - Vorrichtung zum verstellen der resultierenden kraft in einem schwingförderer - Google Patents

Vorrichtung zum verstellen der resultierenden kraft in einem schwingförderer Download PDF

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Description

  • Allgemeiner Stand der Technik
  • Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Steuersystem für Schüttelförderer und insbesondere ein Steuersystem für Schüttelförderer, bei denen die Kraft kontrolliert wird, die die Vibrationsbewegung auf die Mulde ausübt, in der das Material befördert wird.
  • Es gibt verschiedene Systeme, um die Richtung und/oder Geschwindigkeit des Materials zu kontrollieren, das mit einem Schüttelförderer befördert wird. Das Funktionsprinzip der Systeme besteht meistens darin, dass entweder die Richtung oder die Stärke der Kraft geändert wird, die einer, normalerweise auf mehreren Federn, schwingfähig gelagerten Fördermulde auf einem Träger zugeführt wird. Unter den Begriffen „Änderung", „Wandel", „Variation" oder „Korrektur" einer Kraft ist in dieser Beschreibung die Veränderung der Stärke der Kraft, der Richtung, in der sie wirkt, oder beides zu verstehen.
  • Bei einem Beispiel für ein solches System zur Änderung der Kraftrichtung kommen mehrere drehbare Wellen und zugehörige exzentrische Gewichte zum Einsatz, die eine zyklische Kraft auf die vibrierende Mulde ausüben. Das System besitzt einen Mechanismus, der die relative Position einer oder mehrerer der drehbaren, mit exzentrischen Gewichten versehenen Wellen korrigiert, wodurch wiederum die Richtung der maximalen Krafteinwirkung auf die Mulde des Förderers variiert wird. Ein solches mit exzentrischen Gewichten arbeitendes System ist ausführlich in US-Patent 5.064.053 beschrieben, bei dem eine einzelne drehbare Welle mit einem exzentrischen Gewicht parallel zu weiteren, paarweise angeordneten drehbaren Wellen mit exzentrischen Wellen ausgerichtet und zwischen diesen positioniert ist. Die zentrale einzelne Welle dreht sich in eine Richtung, während sich die paarweisen Wellen mit der gleichen Drehzahl pro Minute in die entgegengesetzte Richtung drehen. Bei jeder 360°-Drehung der Wellen werden alle exzentrischen Gewichte so ausgerichtet, dass die Fliehkräfte aufgrund der Rotation der exzentrischen Gewichte im Laufe der Rotation zweimal in die gleiche Richtung, d. h. im gleichen Winkel relativ zur Horizontalen, wirken. Hierdurch wird in dieser Richtung jedes Mal eine maximale resultierende Kraft oder Gesamtfliehkraft aufgebracht. Entsprechend tritt im Laufe einer 360°-Drehung auch zweimal eine minimale resultierende Kraft auf. Durch Variation der Ausrichtung der einzelnen Welle relativ zu den paarweisen Wellen kann das „Phasenwinkel"-Verhältnis zwischen der einzelnen drehbaren Welle und den paarweisen drehbaren Wellen geändert werden, wodurch sich auch die Richtung oder der „Angriffswinkel" der maximalen resultierenden Kraft ändert, die auf die Mulde ausgeübt wird. Bei dem in Patent 053 beschriebenen System werden alle Wellen durch einen einzelnen Motor und ein Riemen- und Scheiben- (Antriebsscheiben-)System angetrieben. Das System hat einen Mechanismus, der die Ausrichtung der zentralen Welle relativ zu den paarweisen Wellen und damit das Phasenverhältnis verändert. Eine Korrektur der zentralen Welle kann sogar während des Betriebs des Systems vorgenommen werden, um die Richtung der maximalen resultierenden Kraft zu variieren, die auf die Mulde ausgeübt wird.
  • Ein weiteres Beispiel für ein Schüttelförderer-System, bei dem die resultierende Kraft korrigiert werden kann, findet sich in der Beschreibung von US-Patent 5.404.996. Das beschriebene System umfasst ein Paar parallel mit Abstand zueinander angeordnete drehbare Wellen, die jeweils mit Kurbelwellen versehen sind, die gelenkig durch mehrere Arme miteinander verbunden sind, welche wiederum drehbar an der Unterseite einer Mulde befestigt sind. Die Wellen werden durch einen einzelnen Motor über eine Reihe von Riemen und Scheiben drehbar angetrieben. Die Mulde ist auf abgestimmten Federn montiert, die auf einem Gestell befestigt sind. Der in Patent 996 beschriebene Apparat weist einen wesentlichen Vorteil gegenüber anderen Schüttelförderern mit einer einzelnen exzentrischen Kurbelwelle auf, da der Versatz von Spitze zu Spitze, d. h. die maximale Amplitude oder der maximale Versatz, effektiv zwischen Null und einem Maximum variiert werden kann. Dies geschieht durch eine Anordnung, die eine mechanische Korrektur des Phasenwinkel-Verhältnisses zwischen den drehbaren Kurbelwellen ermöglicht, so dass die Amplitude des auf die Mulde ausgeübten Versatzes verändert wird.
  • US-Patent 5392898 beschreibt ein Fördersystem mit dualem Antrieb mit einem Vibrationssteuerungsmechanismus, bei dem der Vibrationsgenerator ein Paar einander parallel gegenüberliegende, in entgegengesetzte Richtung umlaufende, von einem ersten Motor angetriebene Hauptwellen mit exzentrischen Gewichten und ein von einem zweiten Motor angetriebenes Paar Nebenwellen umfasst. Dies wird technisch als „Slip-Stick"-Förderer bezeichnet, d. h. als ein Förderer mit langsamer Vorwärts- und schneller Rückwärtsbewegung. Ein Nachteil dieser Art von Förderer besteht darin, dass er sich nicht für alle Anwendungen eignet, insbesondere nicht für solche, bei denen eine schnelle Vorwärts- und eine langsame Rückwärtsbewegung erforderlich ist.
  • DE 44 17 162 sieht eine ständige Korrektur des Phasenwinkel-Verhältnisses zwischen den Wellen während des Betriebs vor. Die meisten Systeme nach dem Stand der Technik erfordern eine mechanische Anordnung aus Scheiben, Schwenkblocks zur Montage verschiedener dieser Scheiben und andere mechanische Vorrichtungen zur Änderung des Phasenwinkel-Verhältnisses zwischen den zu den drehbaren Wellen gehörigen „Phasenelementen", z. B. exzentrischen Gewichten oder Kurbelwellen. Solche Anordnungen beanspruchen erheblichen Platz, was im Betrieb oft von Nachteil ist, wenn in Fertigungsbetrieben nur ein begrenzter Platz für Förderanlagen zur Verfügung steht. Darüber hinaus ist unter Umständen eine ständige Überwachung und Korrektur solcher Systeme während des Betriebs erforderlich, um zu gewährleisten, dass ein korrektes Phasenwinkel-Verhältnis aufrecht erhalten bleibt. Ein vorrangiges Ziel der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein System zu schaffen, mit dem sich das Phasenwinkel-Verhältnis zwischen den Phasenelementen ohne komplizierte mechanische Anordnungen korrigieren lässt. Ein weiteres wichtiges Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, ein System zu schaffen, bei dessen Betrieb ständig ein vorbestimmtes Phasenwinkel-Verhältnis aufrecht erhalten wird. Noch ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, ein System zur Änderung der Phasenverhältnisse zu schaffen, das auch einsetzbar ist, wenn in Fertigungsbetrieben nur ein begrenztes Platzangebot vorhanden ist.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Ein den obigen Zielen entsprechendes Schüttelfördersystem zur Änderung oder Aufrechterhaltung einer resultierenden Vibrationskraft, die einer Fördermulde zugeführt wird, umfasst ein Untergestell, das durch mehrere Federn mit einer Fördermulde verbunden ist. Der Mechanismus, über den die zur Vibration der Fördermulde erforderliche Kraft ausgeübt wird, schließt mindestens ein Paar im Abstand zueinander parallel angeordnete Wellen ein, auf denen Phasenelemente montiert sind. Jede Welle wird separat gedreht und ist operativ mit der Mulde verbunden. Durch die Drehung der Wellen und der Phasenelemente wird auf die Mulde eine resultierende Kraft ausgeübt, die die Mulde zum Vibrieren bringt. Die Kraft kann durch Variation eines Phasenwinkel-Verhältnisses zwischen den Phasenelementen verändert werden. Die Variation des Phasenwinkel-Verhältnisses erfolgt durch Sensorelemente, die mit den einzelnen Wellen assoziiert sind und Signale erzeugen, wenn bestimmte Referenzpunkte auf den sich drehenden Wellen erfasst werden. Die Signale werden an ein Steuergerät weitergeleitet, das wiederum ein Signal erzeugt, das der Differenz des Echtzeit-Phasenwinkels der beiden Wellen entspricht. Das Signal wird dann mit einem von einer Benutzerstation eingehenden Signal verglichen, das einem vorbestimmten Phasenwinkel entspricht, welcher eine gewünschte resultierende Kraft auf die Fördermulde erzeugen würde. Das Steuergerät schickt dann ein Signal an eine Motordrehzahl-Steuervorrichtung, die auf dieses Signal hin die Geschwindigkeit einer der Wellen korrigiert, bis das Echtzeit-Phasensignal im Wesentlichen dem vorbestimmten Phasenwinkelsignal entspricht, so dass auf die Fördermulde die gewünschte resultierende Kraft ausgeübt wird. Damit gewährleistet das System nach der vorliegenden Erfindung, dass die Vorrichtung stets im Rahmen des vorbestimmten Phasenwinkel-Verhältnisses arbeitet oder dass das Verhältnis durch Korrektur des an das Steuergerät geschickten Eingangssignals problemlos verändert werden kann.
  • Weitere Ziele der vorliegenden Erfindung werden sich mit dem Stand der Technik vertrauten Lesern problemlos anhand der folgenden Beschreibung und der beiliegenden Zeichnung erschließen, die ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigen und beschreiben. Es wird klar sein, dass die Erfindung auch andere und unterschiedliche Ausbildungsformen annehmen kann und dass Einzelheiten in Bezug auf verschiedene offensichtliche Aspekte modifiziert werden können, ohne dass dies eine Abweichung von der Erfindung darstellt. Die Zeichnungen und Beschreibungen sind daher als der Erläuterung dienend und nicht als Einschränkung zu verstehen.
  • Detaillierte Beschreibung der Zeichnung
  • 1 ist eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung; sie zeigt eine Seitenansicht eines Schüttelförderapparats mit an drehbaren Wellen montierten exzentrischen Gewichten, die die Fördermulde in eine Vibrationsbewegung versetzen;
  • 2 ist eine Draufsicht auf den Schüttelapparat der vorliegenden Erfindung, die die Lage der exzentrischen Gewichte und der Wellenantriebselemente zeigt;
  • 3 ist eine Schnittansicht des in 2 dargestellten Apparats entlang der Linien 3-3;
  • 4 ist eine Schnittansicht des in 2 dargestellten Apparats entlang der Linien 4-4;
  • 5 ist eine schematische Darstellung und ein Flussbild des Apparats aus 1, das die verschiedenen Routinen zeigt, die zum Vergleich der Drehgeschwindigkeit der Wellen und zur Steuerung der Drehzahl der die Wellen antreibenden Motoren verwendet werden; und
  • 6 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel nicht der vorliegenden Erfindung, bei dem die Vibrationsbewegung der Fördermulde durch mehrere auf drehbaren Wellen montierte Kurbelwellen übertragen wird.
  • Detaillierte Beschreibung des bevorzugten Ausführungsbeispiels
  • Im Folgenden wird auf die 1 bis 4 Bezug genommen, in denen das Fördersystem allgemein durch die Nummer 10 gekennzeichnet ist. Eine vibrierende Mulde 12 ist auf einem feststehenden Gestell 14 montiert, von diesem jedoch durch mehrere isolierende Federn 16 getrennt. Drei Wellen 18, 20 und 22 sind drehbar in einem Rahmen 24 montiert, der vorzugsweise an der Unterseite der Mulde 12 befestigt ist. Die Welle 18 ist mit einer Scheibe 26 versehen, die durch den Riemen 28 von der Scheibe 30a eines Motors 30 angetrieben wird. Die Welle 20 ist entsprechend mit einer Scheibe 32 versehen, die durch den Riemen 34 von einer Scheibe 36a eines Motors 36 angetrieben wird. Die Motoren 30 und 36 sind vorzugsweise ebenfalls am Rahmen 24 befestigt. Wie am besten in 2 erkennbar ist, ist an einem Ende von Welle 22 eine Scheibe 38 montiert, die durch Riemen 40 mit einer Scheibe 43 verbunden ist, die am entgegengesetzten Ende von Welle 18 befestigt ist. Der Motor 30 treibt somit sowohl die Welle 18 als auch die Welle 22 an.
  • Die Wellen 18 und 22 haben exzentrisch montierte Gewichte 18a bzw. 22a, die zwischen den Wellenenden montiert sind. Die Gewichte 18a und 22a haben vorzugsweise die gleiche Masse und die gleiche Winkelausrichtung gegenüber den zugehörigen Wellen. Die Welle 20 hat ebenfalls zwischen ihren Enden ein Paar im Abstand angeordnete, exzentrisch montierte Gewichte 20a. Die Wellen 18 und 22 drehen sich in die entgegengesetzte Richtung zur Welle 20. Die Gesamtmasse der Gewichte 20a ist vorzugsweise etwa doppelt so hoch wie die jeweilige Masse der einzelnen Gewichte 18a und 22a. Die theoretische Funktionsweise eines Schüttelförderers mit exzentrischen Gewichten, bei dem die Geschwindigkeit und Richtung des vom Förderer transportierten Materials geändert werden kann, ist im oben erwähnten US-Patent 5.064.053 ausführlich beschrieben, auf das hiermit als Referenz verwiesen wird. Es sei jedoch kurz erwähnt, dass dieses Fördersystem wie oben beschrieben nach dem Prinzip einer Richtungsänderung der maximalen resultierenden Kraft arbeitet, die aufgrund der Fliehkräfte, die durch die sich drehenden exzentrischen Gewichte erzeugt werden, auf den Förderer übertragen wird. Die Stärke der resultierenden Kraft, die auf den Förderer wirkt, oszilliert sinusförmig zwischen einem Maximum und einem Minimum. Die Richtung der maximalen resultierenden Kraft ist abhängig von dem relativen Phasenwinkel zwischen der Position der umlaufenden Gewichte. Wie am besten in 1 erkennbar ist, besteht zwischen den Wellen 18 und 22 mit ihren jeweiligen Gewichten 18a und 22a ein Winkel A, der zwischen einer nach außen gerichteten, vom Mittelpunkt der jeweiligen drehbaren Wellen ausgehenden und durch den Mittelpunkt der Gewichte (oder einen anderen ausgewählten Referenzpunkt auf der Welle) verlaufenden radialen Linie und einer Bezugsebene, z. B. einer durch die jeweiligen Wellen verlaufenden horizontalen Ebene, gemessen wird. Gleichzeitig besteht an den Gewichten 20a ein Winkel B, der auf ähnliche Weise gemessen wird. Die Fliehkraft, die von jedem der umlaufenden Gewichte erzeugt wird, ist entlang der jeweiligen radialen Linien nach außen gerichtet. Die Richtung und Stärke der Bewegung, die zu einem bestimmten Zeitpunkt auf den Förderer übertragen wird, wird primär von der Resultante der Fliehkräfte der umlaufenden Gewichte bestimmt, die wiederum von der relativen Position der umlaufenden exzentrischen Gewichte zueinander abhängig ist. Wenn beispielsweise zu einem ersten Zeitpunkt die Winkel A und B den gleichen Wert haben, z. B. 135° im Quadrant II, so würde eine resultierende Kraft von maximaler Stärke in diese Richtung wirken. Nach einer Drehung um 90° würde der Winkel A 225° und der Winkel B 45° betragen, d. h. die Kräfte würden in entgegengesetzte Richtung wirken und die resultierende Kraft hätte damit minimale Stärke. Nach einer weiteren Drehung um 90° würden die Kräfte wieder in die gleiche Richtung wirken – 315 ° im Quadrant IV –, so dass die resultierende Kraft maximale Stärke hätte. Durch eine weitere Drehung um 90° wäre wieder ein Minimum erreicht. Hieraus ist erkennbar, dass die resultierende Kraft im Verlauf jeder 360°-Drehung der Wellen zweimal ein Maximum und ein Minimum durchläuft. Durch Variation der relativen Position oder des relativen Phasenwinkels zwischen den Wellen kann die Richtung oder der Angriffswinkel der resultierenden Kräfte so verändert werden, dass die Fördergeschwindigkeit (und sogar die Bewegungsrichtung) des Materials in der Mulde verändert werden kann.
  • Ein System zur Steuerung des relativen Phasenwinkels zwischen den Wellen im Sinne der vorliegenden Erfindung ist allgemein in 1 dargestellt; die Figur zeigt neben den Wellen 20 und 22 Sensoren oder Näherungsschalter 42 und 44, die die Position der zugehörigen drehbaren Welle erfassen. Derartige Näherungsschalter sind bereits aus dem Stand der Technik bekannt und werden von Fenner Industrial Controls in Maple Grove, Minnesota, angeboten. Die Näherungsschalter registrieren, wenn die Wellen eine bestimmte Position, die so genannte Signalposition erreicht haben, die durch die Nummer 23 gekennzeichnet ist. Die von den Schaltern 42 und 44 gesammelten Positionsinformationen werden durch Signale ständig an ein Steuergerät 46 weitergeleitet, das in Reaktion auf die Zeitsequenz oder deren Wert ein Echtzeit-Phasenwinkelsignal erzeugt, das der Phasenwinkel-Differenz der Wellen entspricht. Das Steuergerät 46 vergleicht dann den Wert des Echtzeit-Phasenwinkelsignals mit einem vorbestimmten Phasenwinkel-Signal, das entweder die gewünschte Richtung der resultierenden Kraft oder den zu erzeugenden maximalen Versatz der Fördermulde wiedergibt. Die Werte, die der tatsächlichen Richtung oder dem tatsächlichen Versatz entsprechen, wurden zuvor bestimmt und dann über die Benutzereingabestation 47 in das Steuergerät einprogrammiert. Das Steuergerät 46 bewirkt dann, dass der Antrieb mit veränderlicher Frequenz 48 die Drehzahl des Motors 36 (und der zugehörigen Welle) kontinuierlich korrigiert, bis das Echtzeit-Phasenwinkelsignal sich dem programmierten Wert nähert. Danach werden die Motordrehzahlen im Wesentlichen konstant gehalten. Die zeitweilige Korrektur der Drehgeschwindigkeit ermöglicht es dem Schüttelfördersystem, eine maximale Kraft in der gewünschten Richtung auf die vibrierende Mulde auszuüben.
  • 5 ist eine Mischung aus schematischer Darstellung und Flussbild, die die Funktionsweise des Steuersystems der vorliegenden Erfindung demonstriert. Das Steuergerät ist durch die gestrichelten Linien mit der Nummer 46 dargestellt, der Antrieb mit veränderlicher Frequenz durch das gestrichelte Viereck 48. Der Steuergeräte-Typ, der in der vorliegenden Erfindung verwendet wird, ein M-Track Digital Synchronization Control, ist bei der Ohio Transmission and Pump Company in Louisville, Kentucky, erhältlich. Der Antrieb mit veränderlicher Frequenz kann unter dem Markennamen VTL Series 3000 ebenfalls von der Ohio Transmission and Pump Company bezogen werden.
  • Eine Reihe von Eingangssignalen 52, 53, 54 und 55 werden an die Logik 50 im Steuergerät 46 geschickt. Das Eingangssignal 52 gibt den Drehzahlwert von Motor 30 wieder, der von dem Geschwindigkeitsaufnehmer 30a erfasst wird; das Eingangssignal 55 gibt den Drehzahlwert von Motor 36a wieder, der von dem Aufnehmer 36a erfasst wird. Die Eingangssignale 53 und 54 geben die Positionen des Signalpunkts 23 auf den Wellen 18 bzw. 20 wieder. Der Wert der Ausgabe φ1 von Logik 50 gibt die Echtzeit-Phasenwinkeldifferenz zwischen Welle 20 und den Wellen 18 und 22 wieder, die, wie oben erwähnt, ein Maß für die Stärke und Richtung der resultierenden Kraft ist. Ebenfalls in das Steuergerät eingegeben wird der Wert φ0, der die gewünschte Stärke und Richtung der resultierenden Kraft wiedergibt, die von der Benutzereingabestation 47 empfangen wurde. Die Werte φ1 und φ0 werden in der Vergleichsroutine 56 ständig miteinander verglichen. Solange die Werte gleich sind, d. h. solange die von Vergleichsroutine 56 gefundene Antwort „JA" lautet, läuft eine Endlosschleife ab. Falls die Werte nicht gleich sind, d. h. falls die Antwort „NEIN" lautet, wird die Drehzahl von Motor 36 korrigiert. Hierzu wird zunächst die Drehzahl der Motoren 30 und 36 in READ 57 gelesen, um das Verhältnis zwischen den Werten φ1 und φ0 in der Vergleichsroutine 58 zu bestimmen. Falls φ1 kleiner als φ0 ist oder die gefundene Antwort „JA" lautet, wird veranlasst, dass der Antrieb mit veränderlicher Frequenz 48 die Drehzahl von Motor 36 (und der zugehörigen Welle) kurzzeitig erhöht, bis die Werte in etwa gleich sind. Falls φ1 größer als φ0 ist oder die gefundene Antwort „NEIN" lautet, wird veranlasst, dass der Antrieb mit veränderlicher Frequenz 48 die Drehzahl von Motor 36 kurzzeitig verringert, bis die Werte in etwa gleich sind.
  • Das in 6 dargestellte Schüttelfördersystem 60 mit exzentrischer Kurbelwelle zeigt ein Paar drehbare Wellen 62 und 64, die von den Motoren 66 bzw. 68 angetrieben wird, wobei alle diese Elemente unter einer Fördermulde 70 montiert sind. Die Federn 72, die an ihrem einen Ende an der Mulde 70 und an ihrem anderen Ende an einem Gestell 74 befestigt sind, sind entsprechend abgestimmt. Die Näherungsschalter 80, 82, 84 und 86 messen die Werte der Motordrehzahlen und Wellenpositionen und schicken die Eingaben 88, 90, 92 und 94 zusammen mit dem vorbestimmten Wert für den Muldenversatz von der Benutzereingabestation 96 an das Steuergerät 78. Die Wellen 62 und 64 sind jeweils mit Kurbelarmen 98 und 100 versehen, die operativ miteinander verbunden und über mehrere gelenkig miteinander verbundene Arme 102 drehbar an der Mulde 70 befestigt sind. Die Wellen 62 und 64 können wahlweise in die entgegengesetzte oder die gleiche Richtung gedreht werden. Durch ihre Verbindung über die Kurbelarme 98, 100 und die gelenkig miteinander verbundenen Arme 102 zur Mulde 70 bewirken die Wellen 62 und 64 einen vorbestimmten Versatz oder eine Amplitude der Mulde 70 und ihres Inhalts.
  • Die theoretische Funktionsweise der zweiwelligen exzentrischen Kurbelwellen-Vorrichtung ist in US-Patent 5.404.996 beschrieben, auf das aufgrund seiner ausführlichen Erörterung des Themas hiermit als Referenz verwiesen wird. Es sei jedoch kurz erwähnt, dass die Lage der Kurbelarme zueinander, d. h. der relative Phasenwinkel, die periodisch auftretende maximale und minimale Amplitude bestimmt, die auf die Mulde 70 ausgeübt wird. Wenn der relative Phasenwinkel verändert wird, ändert sich auch die maximale Amplitude, die auf die Mulde ausgeübt wird. Wie in Bezug auf das Ausführungsbeispiel in 6 beschrieben, liefern die Sensorschalter 82 und 84 an den Wellen 62 und 64 Informationen über die relative Position der Kurbelwellen, d. h. über den relativen Phasenwinkel, an das Steuergerät 78. Der vom Steuergerät bestimmte Echtzeitwert des relativen Phasenwinkels wird zunächst mit dem an der Benutzereingabestation 96 eingegebenen vorbestimmten Phasenwinkel verglichen. Der eingegebene vorbestimmte Phasenwinkel entspricht einer gewünschten Amplitude, die auf die Mulde 70 ausgeübt wird. Die Drehzahl des Motors 68 wird verändert und die Drehgeschwindigkeit der Welle 64 damit so korrigiert, dass der Echtzeitwert des Phasenwinkels sich dem Wert des vorbestimmten Phasenwinkels nähert. Wenn der Wert des vorbestimmten Phasenwinkels erreicht ist, gleicht sich die Drehzahl des Motors 68 im Wesentlichen der Drehzahl von Motor 66 an, so dass das korrekte relative Phasenwinkel-Verhältnis erhalten bleibt.
  • Es wird davon ausgegangen, dass mit dem Stand der Technik normal vertraute Leser anhand der oben stehenden Beschreibungen und Zeichnungen Veränderungen und Modifikationen an der vorliegenden Erfindung vornehmen können, ohne vom Rahmen der Erfindung abzuweichen, der in den hier folgenden Patentansprüchen definiert ist.

Claims (8)

  1. Ein Schüttelfördersystem zur Änderung oder Aufrechterhaltung einer resultierenden Vibrationskraft, die einer Fördermulde (12) zugeführt wird, bestehend aus (a) einem Untergestell (14), (b) einer Fördermulde (12), die mit dem Untergestell (14) durch Vibrationselemente verbunden ist, (c) einem ersten Antriebsaggregat mit einer ersten drehbaren Welle (18), einem ersten Phasenelement (18a), das mit der ersten Welle (18) verbunden ist, und einem Motor (30) zum Drehen der ersten Welle (18), (d) einem zweiten Antriebsaggregät mit einer zweiten drehbaren Welle (20), einem zweiten Phasenelement (20a), das mit der einzelnen Welle (20) verbunden ist, und einem zweiten Motor (36) zum Drehen der einzelnen Welle (20), wobei durch die Drehung der ersten (18) und der zweiten (20) Welle der Fördermulde (12) eine resultierende Vibrationskraft zugeführt wird, die durch ein relatives Phasenwinkel-φ1-Verhältnis zwischen dem ersten (18a) und dem zweiten (20a) Phasenelement bestimmt wird, (e) wobei das erste Antriebsaggregat zudem eine dritte drehbare Welle besitzt und das System Erfassungssensormittel (42, 44) einschließt, die so mit der zweiten (20) und dritten (22) Welle assoziiert sind, dass ein erstes (53) und ein zweites (54) Signal erzeugt wird, wenn bestimmte Referenzpunkte an der zweiten (20) und dritten (22) Welle erfasst werden, (f) Benutzereingabemittel (47) zur Erzeugung eines vorbestimmten Phasenwinkel-φ0-Signals, das den Wert eines Phasenwinkelverhältnisses zwischen dem ersten (18a) und dem zweiten (20a) Phasenelement repräsentiert, der erforderlich ist, um der Fördermulde (12) eine vorbestimmte resultierende Vibrationskraft zuzuführen, und (g) einem Steuergerät (46) mit einem Mittel (50), das in Reaktion auf das erste (53) und das zweite (54) Signal ein erfasstes Phasenwinkel-φ1-Signal erzeugt, das einem Echtzeit-Phasenwinkel zwischen der ersten (18) und der zweiten (20) Welle entspricht, einem Vergleichsmittel (56) zum Vergleich des erfassten Phasenwinkel-φ1-Signals und des vorbestimmten Phasenwinkel-φ0-Signals und zur Erzeugung eines Motordrehzahl-Steuersignals, das proportional zur Differenz zwischen dem vorbestimmten Phasenwinkel-φ0-Signal und dem erfassten Phasenwinkel-φ1-Signal ist, und einem Motordrehzahl-Steuermittel (48), das auf das Motordrehzahl-Steuersignal reagiert und die Geschwindigkeit von mindestens einem der beiden Motoren (30) und (36), d. h. des ersten bzw. des zweiten Motors, so weit verändert, bis das erfasste Phasenwinkel-φ1-Signal und das vorbestimmte Phasenwinkel-φ0-Signal etwa den gleichen Wert haben, so dass der Fördermulde (12) eine resultierende Vibrationskraft zugeführt wird, die im Wesentlichen gleich groß ist wie die vorbestimmte resultierende Vibrationskraft, dadurch gekennzeichnet, dass auf der dritten drehbaren Welle Phasenelemente (22a) angebracht sind, wobei die Phasenelemente auf der ersten (18), zweiten (20) und dritten (22) drehbaren Welle aus exzentrischen Gewichten (18a, 20a und 22a) bestehen, die auf den drehbaren Wellen (18, 20, 22) montiert sind.
  2. Das System nach Anspruch 1, wobei eine Änderung des relativen Phasenwinkelverhältnisses zwischen den Phasenelementen zu einer Änderung der Größe der der Fördermulde (12) zugeführten resultierenden Kraft führt.
  3. Das System nach Anspruch 1, wobei die erste (18) und die dritte (22) Welle und die zugehörigen Gewichte (18a, 22a) ständig phasengleich zueinander sind und die Winkeldifferenz zwischen der ersten (18) und der dritten (22) Welle und ihren zugehörigen exzentrischen Gewichten (18a, 22a) und zwischen der zweiten Welle (20) und ihrem zugehörigen exzentrischen Gewicht (20a) den relativen Phasenwinkel bestimmt.
  4. Das System nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem die Phasenelemente exzentrische Gewichte (18a, 20a, 22a) umfassen, mit drei Wellen (18, 20, 22), die jeweils mit zugehörigen exzentrischen Gewichten verbunden sind und diese drehen, wobei die erste (18) und die dritte (22) der drei Wellen von dem gleichen Motor (30) mit etwa der gleichen Zahl Umdrehungen pro Minute angetrieben werden und die zweite Welle (20) von einem zweiten Motor (36) angetrieben wird, wobei das Motordrehzahl-Steuermittel (48) kontinuierlich die Drehzahl des zweiten Motors (36) und die Zahl der Umdrehungen pro Minute der zweiten Welle (20) korrigiert, so dass der Echtzeit-Phasenwinkel φ1 auf etwa dem gleichen Wert gehalten wird wie der vorbestimmte Phasenwinkel φ0.
  5. Das System nach Anspruch 4, in dem die dritte (22) Welle durch einen Riemen (40) von der ersten Welle (18) angetrieben wird.
  6. Das System nach Anspruch 3 bis 5, wobei die exzentrischen Gewichte (18a, 20a, 22a) an den Wellen (18, 20, 22) befestigt sind, die zur Drehung auf einem Rahmen (24) montiert ist, der mit der Fördermulde (12) verbunden ist.
  7. Das System nach Anspruch 1, bei dem eine Änderung des Phasenwinkelverhältnisses zwischen den Phasenelementen (98, 100) der ersten (62) und der zweiten (64) Welle zu einer Richtungsänderung der resultierenden Kraft führt, die der Fördermulde (70) zugeführt wird.
  8. Das System nach Anspruch 7, bei dem das erste (98) und das zweite (100) Phasenelement aus Kurbelwellen besteht, die auf der ersten und zweiten drehbaren Welle montiert sind, und wobei die erste (98) und die zweite (100) Kurbelwelle über mehrere Verbindungsarme (104) drehbar mit der Fördermulde (70) verbunden sind und eine Vibrationsbewegung auf die Fördermulde (70) ausüben.
DE69629842T 1995-08-18 1996-07-25 Vorrichtung zum verstellen der resultierenden kraft in einem schwingförderer Expired - Lifetime DE69629842T2 (de)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
US516526 1995-08-18
US08/516,526 US5615763A (en) 1995-08-18 1995-08-18 Vibratory conveyor system for adjusting the periodic resultant forces supplied to a conveyor trough
PCT/US1996/012280 WO1997007042A1 (en) 1995-08-18 1996-07-25 Resultant force adjusting device for vibratory conveyor

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