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Schwingförderrinne, insbesondere für Untertagebetrieb
Aus den Wurfgesetzen
ergibt sich, daß schwein gende Rinnen die günstigste Förderwirkung bei großem Hub
und kleiner Schwingungszahl zeigen, und zwar muß die aufwärts gerichtete Teilkraft
der Beschleunigung mindestens gleich der Erdbeschleunigung, zweckmäßig jedoch größer
als diese sein.
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Ein großer Hub und eine kleine Schwingungszahl bedingen lange Federn
und somit große Bauhöhen der Rinne. Für manche Zwecke, insbesondere für Untertagebetrieb,
ist aber eine Förderrinne um so weniger geeignet, je größer ihre Bauhöhe ist. Man
ist deshalb bestrebt, die Bauhöhe solcher Fördert rinnen nach Möglichkeit zu verringern,
obgleich man hierbei gezwungen ist, den Hub kleiner zu wählen und die Schwingungszahl
zu erhöhen.
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Außerdem ergibt sich bei Förderrinnen mit kleinem Hub und großer Schwingungszahl
erfahrungsgemäß noch der Ubelstand, daß sie gegen Ungenauigkeiten in ihrer Aufstellung,
die sowohl bei der Errichtung als auch nachträglich während des Betriebes vorkommen
können, sehr empfindlich sind.
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Es stellen sich dann um so leichter Betriebsstörungen ein, je länger
die Rinne ist.
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Es ist eine Förderrinne bekannt, die mit einer Schwingungsweite (Hub)
von etwa 8 bis IO mm und einer Schwingungszahl von etwa Iooo/min arbeitet und durch
Sc'hwungmassen angetrieben wird. Schon diese Schwingungsweite
macht
eine sorgfältige Aufstellung der Rinne und die Verwendung verlhältnilskmäßixg langer,
sich in der Höhenrichtung erstreckender Federn erforderlich.
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Die Verwendung einer solchen Förderrinne für einen rauhen Betrieb,
insbesondere aber unter Tage, kommt daher praktisch kaum in Frage.
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Eine andere bekannte elektrisch erregte Schwingförderrinne arbeitet
mit einer Schwingungsweite von I bis 3 mm und einer Schwingungszahl von 3000 bis
6000/min. Diese Rinne ist jedoch so empfindlich gegen Ungenauigkeiten in der Aufstellung,
daß sie nur an Federn'hängend benutzt werden kann. Infolgedessen ist auch sie für
die Verwendung im rauhen Betrieb und insbesondere unter Tage nicht günstig.
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Die Erfindung bezweckt, eine Schwingförderrinne zu schaffen, die
bei geringer Bauhöhe mit verhältnismäßig großer Schwingungsweite arbeitet und gegen
Ungenauigkeit in der Aufstellung oder nachträgliche Veränderungen in der Rinnenlagerung
auch bei großer Rinnenlänge weitgehend unempfindlich ist. Dies wird erreicht durch
die Verwendung von Vorrichtungen, die zwar an sich bereits in der Technik bekanntgeworden
sind oder vorgeschlagen wurden, jedoch in ihrer Anwendung auf Schwingförderrinnen
eine überraschend gute Lösung der vorliegenden Aufgabe ergeben.
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Bei der Schwingförderrinne gemäß der Erfindung schwingen zwei federnd
gelagerte Massen mit einer Phasenverschiebung von I800 gegeneinander.
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Wischen den Massen, von denen entweder eine die eigentliche Rinne
bildet oder beide Massen gegeneinander schwingende Rinnenteile darstellen, sind
nachgiebige, kraftspeichernde Stütz- oder Hängearme vorgesehen. Bei diesen Mitteln
ist nach einem in der Technik bereits bekannten Vorschlag der Raum zwischen zwei
mit Spiel ineinandergreifenden, je an einem der schwingenden Teile angeordneten
und während des Schwingens der Rinnen sich gegeneinander verdrehenden Körpern elliptischen
Querschnitts mit Gummi oder einem anderen federnd nachgiebigen Stoff ausgefüllt.
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Die Stütz- oder Hängearm sind zwischen einem schwingfähig gelagerten
Tragrahmen und der Förderrinne vorgesehen. Diese Ellipsenkörper kommen in ihrer
Wir;kung derjenigen langer Blattfedern gleich; sie gestatten bei Übertragung großer
Kräfte ebenfalls eine verhältnismäßig große Schwingungsweite, haben jedoch den Blattfedern
gegenüber den Vorteil, daß sie in geringem Abstand voneinander angeordnet werden
können und infolgedessen eine kurze Bauart der Schwinghebel ergeben. Diese ist aber,
wie eingangs dargelegt, für den Bau von Schwingförderrinnen von ausschlaggebender
Bedeutung.
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Die Schwingförderrinne wird ferner elektromotorisch angetrieben,
und zwar kommt ein Elektromotor zur Anwendung, dessen Anker keine vollen Drehungen,
sondern nur Drehschwingungen ausführt. Der Ständer des Motors ist dabei entweder
an dem einen der beiden gegeneinander schwingenden Teile befestigt, während der
Anker durch federnde Antriebshebel auf den anderen schwingenden Teil wirkt, oder
der Motorständer -ist starr gelagert, und der Anker wirkt durch einen Doppelschwinghebel
auf die beiden Rinnenteile.
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Schließlich wird bei der aus einzelnen Rinnenteilen zusammengesetzten
Schwingförderrinne nach der Erfindung noch von dem bekannten Verfahren zum Antrieb
eines hin und her gehenden, aus Einzelteilen bestehenden schwingfähigen Gebildes
Gebrauch gemacht, wonach mit jedem neu eingefügten Einzelteil auch ein antreibendes
oder koppelnden Element eingefügt und betrieben wird.
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In der Zeichnung sind als Ausführungsbeispiele des Gegenstandes der
Erfindung zwei Schwingförderrinnen dargestellt.
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Abb. I zeigt eine Seitenansicht der einen Schwingförderrinne, Abb.
2 einen Schnitt nach der Linie A-B, Abb. 3 einen Schnitt nach der Linie C-D und
Abb. 4 in der linken Hälfte einen Schnitt nach der Linie E-F und in der rechten
Hälfte einen Schnitt nach der Linie G-H; Abb. 5 und 6 stellen ein Stütz- oder Hängemittel
in Seitenansicht und Grundstellung sowie in nach einer Seite ausgeschwungener Stellung
dar, während Abb. 7 einen Schnitt durch das Stütz- oder Hängemittel veranschaulicht;
Abb: 8 zeigt die zweite Schwingförderrinne in Seitenansicht.
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Beim ersten Ausführungsbeispiiel ist auf Federungen, die sich je
aus einer ellipsenförmigen Blattfeder 1 und stehend zwischen dem oberen -und unteren
Schenkel dieser Blattfeder angeordneten Schraubenfedern 2 zusammensetzen, ein Rinnentragrahmen
3 schwingbar gelagert. Dieser trägt unter Vermittlung von Stützmitteln 4 die eigentliche
Förderrinne 5. Die Stützmittel bestehen je aus einem kurzen Schwinghebel 6 (Abb.
5, 6) mit zwei elliptischen Ausnehmungen. In diesen Ausnehmungen sitzen Querstücke
7, 8 ähnlicher Querschnittsform; sie haben jedochgeringereAbmessungen, so daß zwischen
den. Ausnehmungen und den Querstücken ein freier Raum verbleibt. Dieser ist mit
einer Zwischenlage 9, 10 aus Gummi oder einem anderen. federnd nachgiebigen Stoff
ausgefüllt. Die Ouerstücke 7 sind am Rinnentragrahmen 3 und die Querstücke 8 an
der Förderrinne 5 starr angeordnet. Die Schwinghebel stehen zur Erreichung einer
Wurfbewegung der Förderrinne geneigt.
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Die Stützmittel können auch je aus einem Schwinghebel bestehen, der
nur an einem Ende mit einer Zwischenlage versehen und mit dem anderen Ende gelenkig
am Tragrahmen oder an Ider Förder- -rinne gelagert ist.
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Am Rinnentragrahmen ist ein Elektromotor II angeordnet, dessen Anker
zu Drehschwingungen erregt wird. Auf einer mit dem Anker des Motors verbundenen,
im Rinnentragrahmen quer gelagerten Antriebswelle I2 (Abb. 3) sind Antriebshebel
<13, 14 befestigt, die mit der gleichen Neigung wie die Stützmittel 4 nach oben
ragen und mit ihren Enden zwischen zwei an Ider Förderrinne angeordnete An-
schlagstüclie
15 greifen (r-ll,b. I). Um ein allmähliches Aufschaukeln des Tragrahmens und der
Förderrinne beim Antrieb durch die Hebel <13, I4 zu ermöglichen, sind die Hebel
nicht starr, sondern federnd ausgebildet.
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Die Schwingförderrinne setzt sich aus mehreren Teilen zusammen, die
je einen eigenen Antriebsmotor haben und somit getrennt voneinander arbeiten. Die
Teile sind durch Zwischenstücke I6 aus nachgiebigem Werkstoff, die dem Rinnenquerschnitt
angepaßt sind, sowie durch Gelenke I7 und federnd gelagerte Bolzen I8, die zwischen
den aufeinanderfolgenden Tragrahmen liegen, miteinander verbunden. Dadurch ist es
möglich, die Förderrinne auch auf einer unebenen Förderstrecke zu verwenden oder
sie in einer leichten Kurve oder Windung zu verlegen.
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Werden die Antriebsmotoren 11 unter Strom gesetzt, so schwingen die
Antriebshebel 13, 14 entsprechend der Frequenz des Stromes hin und her.
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Der Tragrahmen und die Förderrinne werden dadurch von vornherein in
gegenläufige Schwingungen versetzt. Die biegsamen Antriebshebel stellen dabei eine
lose Kopplung dar. Infolgedessen werden die beiden gegeneinander bewegten Massen
allmählich auf die Betriebsschwingungsweite gebracht.
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Diese erreicht auf Grund der beschriebenen Ausbildung der Stützmittel
4 trotz Ider geringen Länge dieser Mittel eine Größe, wie sie bei Schwingvorrichtungen
sonst nur mit den unerwünscht langen Federn erreichbar ist. Damit ist in Verbindung
mit der hohen Schwingungszahl eine gute Förderwirkung gesichert. Alle schwingenden
Kräfte heben sich gegeneinander auf, so daß die Rinne ruhig auf der Strecke liegt.
Infolge des Resonanzbetriebes sind nur geringe Erregerkräfte erforderlich. Alle
Antriebsmotoren können vom gleichen Stromnetz gespeist werden und arbeiten dann
völlig gleichmäßig. Es ist jedoch auch möglich, die einzelnen Rinnenteile innerhalb
gewisser Grenzen, die durch die Nachgiebigkeit der Verbindungsmittel zwischen den
Rinnenteilen gegeben sind, mit verschieden großen Schwingungsweiten zu betreiben.
Hierzu ist lediglich erforderlich, die Gleichstromerregung der Feldmagnete der Antriebsmotoren
zu ändern.
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So kann z. B. einem Rinnenteil mit geringerem Gefälle eine etwas größere
Schwingungsweite gegeben werden als den übrigen Rinnenteilen, um so trotzdem über
die ganze Rinnenlänge ein gleichstarkes Fördern zu erreichen.
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Bei dem Ausführungsbeispiel nach Abb. 8 sind unter Vermittlung von
Stützmitteln I9, die in der gleichen Weise wie die Stützmittel 4 ausgebildet sind,
zwei Rinnenteile 20, 21 an einem ortsfesten Tragrahmen 22 schwingbar gelagert. An
dem Tragrahmen ist der Antriebsmotor 23 angeordnet. Der zu Drehschwingungen erregte
Anker des Motors wirkt durch einen Doppelschwinghebel 24 und zwei Lenker 25, 26
auf die beiden Rinnenteile 20, 2I; die gegenläufig zueinander schwingen. Die Rinnenteile
steigen in der Förderrichtung x etwas an, so daß jeder Rinnenteil den folgenden
zum Erreichen einer fortlaufenden Gutförderung um einen gewissen Betrag übergreifen
kann.