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Schwingende Arbeitsmaschine Die Erfindung betrifft eine schwingende
Arbeitsmaschine zur Bearbeitung von schüttbarem festem, flüssigem oder auch breiförmigem
Gut durch mechanische Schwingbewegungen eines das Gut aufnehmenden Schwingbehälters,
beispielsweise einer Schwingmühle oder eines Schwingsiebes.
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Es ist bekannt, für den Antrieb derartiger Arbeitsmaschinen elektromagnetische
oder elektrodynamische Schwingungserreger zu verwenden. Diese bestehen im wesentlichen
aus einem Magnetsystem und einem Anker, deren beweglicher Teil unter der Gegenkraft
von Schrauben-, Band- oder Torsionsfedern steht. Nachteilig ist hierbei, daß die
Federn des Schwingungserregers durch die zum Bewegen, des Schwingbehälters erforderlichen
großen Kräfte außerordentlich stark beansprucht werden. Es sind daher, um Federbrüche
zu vermeiden, sehr starke Federn erforderlich. Da starke Federn auch eine entsprechend
starke und große Ausbildung ihrer Halterungsteile bedingen, können sieh unerwünscht
große Abmessungen des Schwingungserregers ergeben.
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Es ist ferner bekannt, den bewegten Teil eines elektromagnetischen
Schwingungserzeugers mit der Mitte eines an beiden Enden fest verankerten Spannstabes
zu verbinden, der demgemäß in einer lotrechten Ebene Biegungsschwingungen ausführt.
Diese Anordnung macht Schwierigkeiten, wenn der Schwingbehälter eine derart große
Länge besitzt, daß er mehrere Schwingungserzeuger benötigt, um eine gleichmäßige
Erschütterung aller seiner Teile zu erzielen.
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Gemäß der Erfindung werden die Nachteile der bekannten Schwinggeräte,
bei denen der das zu behandelnde Gut aufnehmende Schwingbehälter mit elastischen
Stäben verbunden ist, die durch aus
Magnet und Anker bestehende
elektrische Schwingungserreger zur Erzeugung insbesondere kreisförmiger Schwingbewegungen
auf Biegung beansprucht werden, dadurch verringert oder ganz beseitigt, daß an zwei
einander gegenüberliegenden Seiten, des Schwingbehälters je ein Federstab mit zur
Schwingbewegungsebene des Behälters senkrechter, vorzugsweise durch dessen Schwerpunkt
gehender Achse befestigt ist und daß auf die freien Enden dieser Stäbe, die als
im Verhältnis zur Masse des Behälters kleine Schwungmassen ausgebildet sind, die
beiden Schwingungserzeuger einwirken.
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In der Zeichnung sind mehrere Ausführungsbeispiele des Gegenstandes
der Erfindung dargestellt.
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Die Fig. i und 2 zeigen den Schwingantrieb nach der Erfindung an einer
Schwingmühle. Der als Mühlentrommel dienende Schwingbehälter i muß in seiner senkrechten
Ebene beispielsweise kreisförmige Schwingbewegungen ausführen. Beiderseits des Schwingbehälters
ist je ein Federstab 2 bzw.2' befestigt; die Lagen der Federstäbe sind parallelachsig,
vorzugsweise gleichachsig zur Schwingbewegungsachse des Schwingbehälters. An dem
freien Ende eines jeden Federstabes ist der Anker eines elektromagnetischen Schwingungserregers
3 bzw. 3' befestigt. Die Schwingungserreger sind von je einer Haube 4 bzw. 4 umgeben,
die nach Art eines Elektromotorlagerschildes ausgeführt und nach Belieben geschlossen
oder auch durchbrochen sein, kann. Ferner sind die Abstützfedern 5 und 5' vorgesehen,
die die Gesamtanordnung schwingbar mit -dem Fundament verbinden; sie greifen die
Gesamtanordnung an den beiden Hauben 4 und 4 an und ergeben hierdurch eine vorteilhafte
und einfache Bauform. Die Abstützfedern sind so weich ausgeb.iddet, daß sie auf
den Schwingungsvorgang praktisch keinen Einfluß ausüben, sondern lediglich als Gelenk-
bzw. Tragfedern dienen. .
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Die beiden Schwingungserreger 3 und 3' sind so ausgebildet, daß sie
beim Anschluß an eine Wechselspannung oder Drehstromspannung lineare bzw. kreisförmige
Schwingbewegungen erzeugen, so daß dann auch der mittels der Federn 5 und 5' schwingbar
angeordnete Schwingbehälter r Schwingbewegungen gleicher Form ausführt.
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Die Elektromagnete und der Anker eines jeden Schw irigu.ngserregers
können auch. miteinander vertauscht werden, so daß@ der Anker an der Haube 4 bzw.4
befestigt wird und somit zusammen mit dieser und dem Schwingbehälter i die Hauptmasse
bildet, während die Elektromagnete an dem freien Ende des Federstabes 2 bZw, 2'
befestigt werden und als Hilfsmasse dienen.
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Die in Fig. i und 2 für eine Schwingmühle gezeigte Ausbildung des
Schwingantriebes nach der Erfindurg ist in Fig. 3 in der Anwendung auf ein Schwingsieb
dargestellt. An Stelle der in Fig. i und 2 gezeigten Trommelmühle i sind bei der
Schwingsiebanordnung nach Fig. 3 drei Siebe 6 vorgesehen, die in einem Rahmen eingespannt
sind. Alle übrigen Teile sind die :gleichen wie bei Fig. i und 2 und sind daher
mit den gleichen Bezugszeichen, 2 bis 5 bzw. 2' bis 5' versehen.
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Die Fig.4 und 5 zeigen wiederum Schwingmühlen ähnlich der in Fig.
i, doch sind diese nach einem anderen Schwingsystem aufgebaut. Die Teile i bis 4
und 2' bis 4 sind die gleichen wie bei Fig. i. An Stelle der Lenker- bzw. Tragfedern
5 in Fig. i ist .jedoch bei; den Schwingmühlen ini Fig:4 und 5 eine andere Ausbildung
vorgesehen: An den Hauben ¢ und 4 ist je ein Federstab 7 bzw. 7' befestigt, welche
ähnlich den Federstäben 2 und 2' ebenfalls a'l's Kraftfedern ausgebildet sind. Das
andere Ende der beiden Federstäbe 7 und 7' ist an einem im Aveserntfichen starren,
feststehenden Traggerüst 8 bzw. 8' befestigt und somit starr mit dein Fundament
verbunden. Auch die Ausbildung der elektromagnetischen Schwingungserreger 3 und
3' ist bei den Fig. 4 und 5 die gleiche wie bei Fig. i. Unterschiedlich ist jedoch,
daß bei Fig. 5 der Magnettei.1 der Schwingungserreger nicht an den Hauben 4 bzw.
4 befestigt und somit mixt der Mühlentrommel i starr verbunden ist, sondern an je
einem besonderen, im wesentlichen starren, fes.tstehenden@Traggerüst 9 bzw. g' befestigt
und somit ebenfalls-starr mit dem Fundament verbunden ist.
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Auch die Schwingmühlen nach Fig. 4 und " 5 führen ähnlich wie bei
Fig. i lineare bzw. kreisförmige Schwingbewegungen .in einer senkrechten Schwingebene
aus; doch sind diese- Mühlenanordnungen,wie erwähnt, nach einem anderen Schwingsystem
aufgebaut: Während das Schwingsystem der Fig. I aus zwei Masssen und einer Kraftfeder
besteht, besteht das Schwingsystem der Fig. 4und 5 aus zwei Massen und zwei Kraftfederru.
Bei Fig. 4 sind die schwingungserregenden Kräfte zwischen den beiden Massen wirksam,
bei Fig. 5 zwischen der einen Masse und dem Fundament.
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Fig.6 zeigt eine Schwingmühle, welche kreisbogenförmige Schwingbewegungen
ausführt. Die Teile i, 2 und 4 sowie 2' und q.' sind wieder die gleichen wie bei
Fig. i. Der Schwingungserreger 3 ist jedoch ein dynamischer Schwinger, der auf den
Federstab periodische Drehmomente :ausübt. Die Schwingmühle ruht in den beiden Spit:zenlaggenn
io und io' oder ähnlichen Drehlagern, welche an den beiden Hauben 4 und 4 zentrisch
angreifen und am Fundament befestigt sind. Außerdem ist der Schwingbehälter vorteilhaft
in mehrere Teilkammern unterteilt, welche am Umfang des Trommelbehälters angeordnet
sind. An Stelle der Teilkammern können auch mehrere kleinere Behälter zu einem starren
Schwingkörper vereinigt sein.
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Das Ausiiihrungsbeispiel der Fig. 6 kann beispielsweise auch so abgewan@delt
werden, däß einer der beiden Federstäbe, beispielsweise der Federstab 2', samt seinem
Schwingungserreger 3' fortgelassen wird ünd daß statt dessen ein anderer Federstab
entsprechend den Federstäben 7 und 7' in Fig.4 und 5 vorgesehen wird, welcher als
zweite Kraftfeder den Schwingbehälter federnd und schwingbar mit dem Fundarnent
verbindet.
Eine weitere vorteilhafte Ausbildung der Erfindung besteht
darin, daß die in Fig. i bis 6 an dem Schwingbehälter befestigten Federstäbe 2 bzw.2'
in einem Rohr eingespannt sind, welches mit dem Behälter fest verbunden ist. Ausführungsbeispiele
hierfür sind in. den Fig. 7 und 8 ge-zeigt.
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Fig. 7 zeigt ein Schwingsieb ähnlich dem in Fig. 3. Die beiden Federstäbe
2 und 2' sind in einem Rohr i i eingespannt, welches den, schwingenden Behälter,
nämlich das Siebgestell, vorzugsweise im Schwerpunkt durchdringt und mit seinen
beiden Enden mit deni Wandungen des Siebrahmens fest verbunden ist. Das Rohr i i
gewährleistet in einfacher Weise eine achsgleiche Anordnung der beiden. Federstäbe
und der beiden, Schwingungserreger.
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In Fig. 8 ist eine Schwingmühle ähnlich der in Fig. i dargestellt.
Hier ist gegenüber der Anordnung nach F ig. 7 als weitere vorteilhafte Ausgestaltung
vorgesehen, d.aß die beiden Federstäbe aus einem durchgehenden Stück bestehen und
somit nur einen einzigen Federstab bilden. Dieser in der Zeichnung mit 2, 2' bezeichnete
Federstab ist in der Mitte verdickt ausgeführt und mittels dieser Verdickung in
dem Rohr i i fest eingespannt. Nach seinen beiden Enden zu umgibt ihn das Rohr mit
Spiel, so daß er nach allen zu seiner Achse senkrechten Richtungen :hin frei. federnd
ausgebogen werden kann.
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Die Erfindung ist nicht an die in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele
.gebunden, sondern kann auch in mannigfacher Weise abgewandelt werden. Bei den beschriebenen
Ausführungsbeispielen führen, die Schwingungserreger sowie der in Schwingbewegungen
zu versetzende Behälter kreisförmige Schwingbewegungen aus. Die Erzielung anderer
Schwingungsformen kann beispielsweise durch entsprechend andere Ausbildung und Anordnung
der elektromagnetischen bzw. elektrodynamischen Schwingungserreger oder auch durch
Wahl entsprechender Querschnittsform der Federstäbe erreicht werden. Bei Kreisschwingungen
wird man einen runden Federstabquerschnitt nehmen, während man durch Verwendung
eines beispielsweise rechteckigen und sehr flachen Federstabquerschnittes elliptische
oder gar nur lineare Schwingungen bekommt.. Es können jedoch auch Schw ingbewegungen
mit beliebigen anderen, in sich geschlossenen Schw ingungsbahnen angewandt werden,
beispielsweise also smit geradlinigen oder elliptischen Schwingbewegungen.
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Schließlich können alle gezeigten Ausführungsbeispiele .der Erfindung
statt für Schwingmühlen und Schwingsiebe auch für beliebige andere schwingende Arbeitsmaschinen
verwendet werden, beispielsweise also für schwingende Gaswäscher.
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Fig. 9 zeigt noch eine Ahwandlungsart der Federstabanordnung nach
Fi.g. 7 und 8, welche bei besonders großen Federstablängen zweckmäßig ist. Hier
sind die Federstäbe 2 und 2' in je einem besonderen Rohr i i 1)7w. i i' derart eingespannt,
daß die Gesamtlänge der Schwinganordnung trotz der großen Länge der Federstäbe kurz
ist.