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Anordnung zum Hervorrufen einer umlaufenden Bewegung des Gutes in
einem Schwingbehälter
Es ist bekannt, Gut verschiedenster Art durch mechanische Schwingbewegungen
zu behandeln, denen es in einem schwingenden Behälter ausgesetzt wird Derartige
Schwingbehälter führen je nach ihrem Verwendungszweck und je nach der Bauart ihres
schwingungserregenden Antriebes lineare Schwingbewegungen oder auch Schwingbewegungen
in Kreisform oder ähnlicher Form aus.
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Führt beispielsweise eine Schwingmühle Schwingbewegungen in Kreisform
oder ähnlicher, beispielsweise elliptischer Form aus, so übertragen sich diese Schwingbewegungen
auf das in dem Schwingbehälter befindliche Gut, welches aus dem zu zerkleinernden
Gut und gegebenenfalls hinzugefügten Mahlkörpern, z. B. Stahlkugeln, besteht, so
daß auch dieses kreisförmige bzw. kreisähnliche Schwingbewegungen ausführt. Durch
derartige Schwingbewegungen wird aber gleichzeitig auch eine ständige Umwälzung
des Gutes in dem Behälter erzielt.
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Gegenstand der Erfinduiig ist eine Anordnung, die es ermöglicht,
eine derartige Umwälzbe'wegung des Gutes auch mit nur geradlinig schwingenden Schwingbehältern
zu erzielen. Eine solche Anordnung kann beispielsweise mit Rücksicht auf die bauliche
Ausbildung des Schwingerregers erwünscht und von: Vorteil sein. Die Anordnung nach
der Erfindung besteht darin, daß nach mindestens einer Seite der Schwingrichtung
des Gutes hin Stoßflächen für das Gut derart schräg zur Schwingrichtung angeordnet
sind, daß durch die Ablenkung des Gutes an den Stoßflächen eine Um-
wälzbewegung
des Gutes in dem Schwingbehälter entsteht.
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An sich sind bereits Schwingbehälter bekannt, welche schräg zur Schwingrichtung
des Gutes angeordnete Stoßflächen haben, so daß das Gut beim Aufprall auf die schrägen
Stoßflächen eine Ablenkung aus seiner geradlinigen Schwingrichtung erfährt, doch
findet eine Ausnutzung der an den Stoßflächen auftretenden Ablenkung des Gutes zur
Erzielung einer Umwälzbewegung im Schwingbehälter bei den bekannten Anordnungen
nicht statt. Bei den meisten dieser bekannten Anordnungen sind schräge Stoßflächen
auf beiden Seiten der Schwingrichtung des Gutes angeordnet und derart spiegelbildlich
ausgebildet, daß die an der einen Seite auftretenden Ablenkungskräfte durch die
an der anderen Stoßfläche auftretenden Ablenkungssskräfte aufgehoben werden. Bei
einer bekannten Anordnung sind die beiden Stoßflächen zwar nicht einander spiegelbildlich
ausgeführt, so daß an sich durch die Form der Stoßflächen eine Umwälzungsbewegung
des Gutes erzielt werden könnte, doch sind bei dieser bekannten Anordnung andere
bauliche Maßnahmen vorhanden, durch welche eine Umwälzbewegung unmöglich gemacht
wird. Die unsymmetrische Stoßflächenausführung dieser bekannten Anordnung ist nicht
zur Erzielung einer Umwälzbewegung vorgesehen, sondern zu einem ganz anderen Zweck,
nämlich zur Begünstigung des gutüberlaufs aus dem Schwingbehälter zu einem benachbarten
Schwingbehälter.
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Für die Ausbildung einer solchen Anordnung und der dabei zu verwendenden
Mittel gibt es verschiedene Möglichkeiten, die an hand einiger in der Zeichnung
dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert werden sollen.
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In Fig. I ist im Schnitt ein Schwingbehälter I dargestellt, der mit
dem zu behandelnden Gut 2 teilweise angefüllt ist. Wie in der Zeichnung durch einen
senkrechten Doppelpfeil angedeutet, führt der Schwingbehälter ins enkrechter Richtung
Schwingbewegungen aus. Diese Schwingbewegungen teilen sich dem im Schwingbehälter
befindlichen Gut mit, so daß auch dieses zu Schwing-bzw. Rüttelbewegungen in senkrechter
Richtung angeregt wird. Nun ist aber der Boden des Schwingbehälters, wie aus der
Zeichnung ersichtlich, schräg zur Schwingrichtung angeordnet. Dies hat zur Folge,
daß das schwin.gende Gut beim Auftreffen auf den als Stoßfläche wirkenden Boden
des Schwingbehälters eine Kraftkomponente quer zur Schwingrichtung erfährt, wie
durch die in dem Behälter eingezeichneten rechtwinkelig gebrochenen Pfeile angedeutet
ist. Durch diese Querkomponente wird das Gut während seiner Schwingbewegung zusätzlich
in der Querrichtung bewegt, so daß sich als Endergebnis eine Umwälzung entsprechend
dem eingezeichneten Kreispfeil ergibt.
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Der in Fig. I dargestellte, oben offene Schwingbehälter kann auch
geschlossen ausgeführt werden, wie es in Fig. 2 gezeigt ist. Der Deckel 4 des im
übrigen unverändert gelassenen Schwingbehälters ist als ebene Stoßfläche senkrecht
zur Schwingrichtung vorgesehen, das Gut stößt beim Schwingen in senkrechter Richtung
abwechselnd an die obere und die untere Stoßfläche. An der unteren Stoßfläche treten
wiederum die quer gerichteten, eine Umwälzung im Uhrzeigersinne herbeiführenden
Kraftkomponenten auf. An der oberen Stoßfläche dagegen treten quer gerichtete Komponenten
nicht auf.
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Zur Vermeidung von Stauungen in den Ecken des Schwingbehälters können
diese auch rund ausgeführt werden, wie es in Fig. 3 gezeigt ist. Die untere Stoßfläche
kann auch gemäß Fig. 4 gewölbt ausgeführt werden.
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Fig. 5 zeigt einen Schwingbehälter, dessen unterer Teil dem Behälter
in Fig. 4 gleicht, dessen Deckel jedoch halbkreisförmig gewälbt ist. Die quer gerichteten.
Kraftkomponenten. am Deckel des Behälters heben sich gegenseitig auf, und es sind
wiederum nur die quer gerichteten Kraftkomponenten am Boden des Behälters umwälzend
wirksam.
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Die Fig. 6 bis 9 zeigen, daß auch der Deckel des Behälters-, also:
auch die zweite Stoßfläche, zur Umwalzung nutzbar gemacht werden kann, indem auch
diese Stoßflächze schräg zur Schwingrichtung angeordnet ist. In Fig. 6 sind beide
Stoßflächen als gerade Ebene ausgeführt und so angeordnet, daß ihre quer gerichteten
Kraftkomponenten im gleichen Umwälzungssinne wirken. Fig. 7 zeigt die gleiche Anordnung
mit zum Teil abgerundeten Ecken. Auch hier wirken alle quer gerichteten Kraftkomponenten
im gleichen Umwälzungssinne.
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Fig. 8 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei welchem lediglich der Deckel
umwälzend wirkt. Fig. 9 zeigt einen Schwingbehälter, bei welchem sowohl der Boden
als auch der Deckel des Behälters eine gewälbte Form hat, ähnlich dem Boden in Fig.
4 und 5, und wobei wiederum beide Teile in gleichem Drehsinne umwälzend wirken.
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Gemäß der weiteren Ausbildung der Erfindung kann eine umwälzende
Wirkung auch dadurch herbeigeführt werden, daß verschiedene Teile einer schräg ausgeführten
Stoßfläche Schwingbewegungen von gegeneinander unterschieflicher Schwingungsweite
ausführen.
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Zur Erläuterung sei auf die in Fig. 10 dargestellte Anordnung hingewiesen.
In einem Federstab 5, welcher in einem Fundamen:tblock 6 fest eingespannt ist, sind
mittels zweier hebelarme 7 und 8 zwei zylindrische Schwingbehälter 9 und 10 angebracht.
An dem freien Ende des federstabes 5 ist ferner ein beispielsweise elektrodynamischer
Schwingantrieb vorgesehen, welcher den federstab abwechselnd in dem einen oder anderen
Drehsinne bewegt. Die beiden Schwingbehälter 9 und 10 führen daher kreisbogenförmige
Schwingbewegungen aus, wie durch die Pfeile 3 angedeutet, doch kann diese kreisbogenförmige
Schwingung praktisch als eine geradlinige angesehen werden, da die Schwingungsweiten
3 im vergleich zu der Länge der Hebelarme 7 und 8 stets nur sehr klein sind.
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Die Bewegung des Gutes im Innern des Schwingbehälters ist für den
Schwingbehälter 10
in Fig. 11 wesenhaft dargestellt. Da der Behälter
10 um den Punkt I2 schwingt, so führt seine in der Zeichnung rechte Wandung Schwingbewegungen
von einer größeren Schwingweite aus als seine linke Wandung. Das bleiche gilt für
das im Belhälter befindliche Gut in der Nähe der rechten bzw. linken Behälterwandung.
Das Gut inl der Nähe der rechten Wandung nimmt daher nach beiden Seiten der Schwingrichtung
größere Bewegungskraft an als in der Nähe der linken: Wandung, wie durch die unterschiedliche
Länge der eingezeichneten gebrochenen Pfeile angedeutet ist. Sowohl an. der oberen
als auch an der unteren Stoßfläche des Gutes ergeben sich daher resultierende Querkräfte,
welche sich jedoch, wie die eingezeichneten Kreispfeile zeigen, ilm vorliegende
Falle ein an der entgegen. wirken. An der oberen Stoßfläche tritt eine Umwälzung
des Gutes im Linkssinne und an der unteren Stoßfläche im Rechtssinne auf.
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Erfindungsgemäß braucht jedoch lediglich durch entsprechende Abwandlung
einer d.er beiden Stoßflächen dafür gesorgt zu werden, daß diese entweder gar keine
Umwälzbewegung oder eine Umwälzbewegung in dem gleichen Sinne wie: die andere: Stoßfläche
ergibt.
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In Fig. 12 beispielsweise ist in diesem Sinne oben eine ebene Stoßfläche
senkrecht zur Schwingeinrichtung vorgesehen. An dieser Stoßfläche tritt dann keine
Umwälzwirkung auf, so daß allein die Umwälzwirkung der unteren Stoßfläche verbleibt.
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Der Schwingbehälter nach Fig. 13 entspricht dem in Fig. 8. Auch hier
ist die obere Sto:ßfläche als eine: geneigte Ebene vorgesehen, welche derart angeordnet
ist, daß an ihr eine Umwälzbewegung auftritt. Während jedoch in Fig. 8 eine Umwälzbewegung
nur an der oberen Stoßfläche allein auftritt, wird bei der Anordnung nach Fig. 13
auch an der unteren Stoßfläche eine Umwälzwirkung erzielt.
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Während also; in; Fig. 12 eine Umwälzbewegung lediglich auf Grund
der unterschiedlichen Schwingungsweiten, verschiedener Teile eintritt, wird bei
Fig. 13 zusätzlich eine Umwälzbewegung auf Grund einer geneigten Stoßfläche erzielt.
Fig. 13 ist demnach eine Kombination der Anordnung nach Fig. I2 mit den in Fig.
I bis g gezeigten. Anordnungen. Auch die in den Fig. I bis g gezeigten Schwingbehälter
können. daher in der in Fig. 10 gezeigten Weise derart betrieben werden, daß verschiedene
Teile des im Behälter befindlichen Gutes unterschiedliche Schwingungsweiten ausführen,
so daß dann die Umwälzbewegung noch gesteigert wird.
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Die Erfindung ist nicht an die beschriebenen Ausführungsbeispiele
gebunden, sondern kann noch in mannigfacher Weise abgewandelt werden. SO: ist beispielsweise
die Erfindung nicht an. die: senkrechte Schwingrichtung der Schwingbehälter gebunden,
sondern die Schwingrichtung kann bei geeigneter Behälterausbildung auch waagerecht
oder beliebig schräg seinl. Ferner brauchen die Stoßflächen des Gutes nicht immer
von Teilen. d:er Behälterwandung gebildet zu werden, sondern es können auch zusätzliche
Stoßflächen in Schwing behälter beliebiger Form eingebaut werden, so daß die Erfindung
gegebenenfalls auch. bei bereits vorhandenen Anlagen nachträglich durchgeführt werden
kann.