DEP0030817DA - Zwillingsexenterantrieb - Google Patents

Description

PA.225394-Zi3.hO

ρ 30817 XIl/47 ti D

Prankfurt a.M., den 13.März 1950

Karlsruher Str.2

ZwillingsexzenterantrielD

Zahlreiche Schnellaufende, mechanisch.schwingende Arbeitsmaschinen wie Vibrationssiebe_? Schwingmühlen usw. erfordern kreisförmige Bahnkurven von etwa 1 "bis 20 mm Bahnkreisdurchmesser "bei größenordnungsweise 300 "bis 6000 Schwingungen in der Minute. Es gehört zum Stand der Technik, diese Maschinen nachgiebig oder federnd aufzuhängen oder abzustützen, sodaß sie möglichst keine Schwingungen auf die Fundamente übertragen, während die Schwingungserregung beispielsweise durch eingebaute, außermittig umlaufende Massen oder durch Exzenterantriebe erfolgt. Bei einer bekanntgewordenen Ausfuhrung der letzteren Art wird ein Siebrahmen durch eine rotierende Exzenteranordnung auf einer kreisförmigen Bahnkurve verschiebend geführt, wobei die federnde Aufhängung so vorgespannt wird, daß dadurch ein Teil der Beschleunigungskräfte aufgenommen wird. Außerdem ist es bekannt, die umlaufenden unbalanten Massen durch zusätzliche Gegengewichte an der Welle nach Möglichkeit auszugleichen.

Demgegenüber schafft der erfindungsgemäße kreisende Doppel- . oder Zwillingsantrieb auf der Grundlage von paarweise um 180° gegeneinander versetzten Exzentern die Möglichkeit, .nach außen völlig ausgeglichene Systeme zu bauen, die mehrfach so groß bzw. schwer sein können, wie die bekannten Ausführungen; es gelingt dabei außerdem,- die Exzenterlagerung im

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Betrieb von allen Beschleunigungskräften zu entlasten und dadurch eine energiesparende und völlig störungsfrei laufende Bauart zu schaffen.

. 1 ist ein perspektivisches Schema als Beispiel eines Doppelsiebes, AVb. 2 ein Schnitt durch die Exzenter anordnung. Abb.3 der Schnitt durch eine Federtraverse mit Kuppelmuffe, Abb.4j 5 und 6 eine Zweitrog- oder Doppelmuldenschwingmühle, Abb.7 und 8 ein ausschlagbegrenzendes Konstruktionsteil.

Bei einem sogen.Zweidecker-Sieb nach Abb.1 bewegen sich die beiden Siebrahmen 1 und 2 auf kreisförmigen Bahnkurven, die durch die beiden, gegenseitig je um 180° versetzten Exzenterpaare 3, 4 bzw. 5> 6 erzwungen werden. Sämtliche Exzenter sitzen fest auf derselben Antriebswelle 7_S die beidseitig in festen Lagern 8 rotiert und etwa über eine übliche Kupplung 9 angetrieben wird. Der Übersichtlichkeit halber sind in der auseinandergezogenen Darstellung der Abb.1 die vorderen, dem Beschauer zugewandten Hälften der Siebrahmen und ihre Antriebsteile weggelassen·, die Abbildung ist spiegelbildlich ergänzt zu denken und auch die Beschreibung diesbezüglich jeweils-' gleichlautend zu ergänzen. Zur Übertragung der kreis- ^vO lüg

förmigen Bewegung von den Zwillingsexzentern 3 bzw.4 auf die Wangen der Siebrahmen 1 bzw. 2, ist an letzteren je ein Lager 10 bzw.11 befestigt. Letzteres ist aufgeschnitten gezeichnet. Mindestens einer der beiden Siebrahmen, in der Abb.1 der des Obersiebes 1 ist mittels elastischer Stützen 12 gegen die Fundamente abgefedert, wodurch die Mittellage gesichert uird. Die Siebrahmen 1 und 2 selbst sind nun

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mittels Stabfedertraversen 13? 14 miteinander verbunden, beispielsweise derart, daß die Stahlfedern im Siebrahmen 1 durch, vier augenlagerartige Konsole 15? 16 bzw. 17? 18, die letztere geschnitten und ohne die vordere Siebwange gezeichnet, gestützt oder eingespannt sind. Der Siebranmen 2 andererseits greift mit den Traversenkons ölen 19 bzw.20 in der Mitte der Stahlfedern 13 bzw.14 an. Es ist ein besonderer Vorzug der erfindungsgemäßen Anordnung, daß bei den um 180° phasenverschobenen kreisenden Bewegungen der beiden Siebranmen 1 und 2 die Stabfedern 13» 14 sowohl in den äußeren Konsolen 15?16,17?18 wie in den mittigen Konsolen 19?20 keinerlei Drehbewegungen machen; die Stabfedern können in ihnen z.B. sogar festgeschraubt oder eingeschrumpft werden, brauchen also weder Wartung noch Schmierung und sind daher mit hohen, wechselnden Vorspannungen belastbar. Die Mitten der beiden Siebrahmen 1 und 2 sind nun infolge der Phasenverschiebung um 180 in allen Punkten ihrer Bahnkreise um die doppelte Exzentrizität der Exzenterscheiben gegeneinander versetzt, sodaß die Stabfedern 13 bzw.14 stets entsprechend elastisch durchgebogen sind, wie in Abb„1 für den Augenblick der horizontalen Lage erkennbar. Eine Viertelsumdrehung später z.B. wären die Stabfedern in der Mitte nach oben durchgebogen.

Man hat es nun festigkeitsmechanisch in der Hand, für gegebene Bahnkreisradien oder Exzentrizitäten die Biegungskräfte durch die Wahl des Durchmessers der Stabfedern 13?14 genau festzulegen. Es ist daher weiterhin Gegenstand der vorliegenden Erfindung, diese Biegungskräfte auf diese Weise so zu

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bestimmen, daß sie als rückführende Kräfte die Siebrahmen gerade mit der Beschleunigungskraft zurückzuführen versuchen, die ihrer Masse, Exzentrizität und Winkelgeschwindigkeit entspricht. Dann sind die Lager 10,11.... an den Exzentern 3,4···· im Betrieb theoretisch unbelastet, wie sie ohnehin keine resultierende Fliehkraft ergeben können. Im übrigen sind 21 und 22 die Siebboden, die in bekannter Weise in die Siebrahmen 1 bzw. 2 eingespannt sind.

In Abb.1 ist das so beispielsweise beschriebene Zweimassensystem der Übersichtlichkeit halber auseinandergezogen dargestellt. Die Abb.2 und 3 zeigen Einzelheiten des Antriebs und der Federung so ineinandergeschachtelt, wie man sie im Regelfall nach Erfindungsgegenstand gestaltet.

Abb.2 ist die beispielsweise Ausführung einer Zwillingsexzenterwelle, wieder für ein Doppelschwingsieb. Hier sind im Gegensatz zur grundlegenden Darstellung der Abb.1 die Siebrahmen des Obersiebs 21 und des Untersiebs 22 ineinander geschachtelt. Die Hauptwelle 7 trägt die beiden Exzenterpaare 3,4 bzw. 5>6. Die Welle selbst ist in feststehenden Lagern 8 gelagert und wird über die Kupplung 9 angetrieben. Auf den Exzentern sitzen nun Wälzlager5 deren Außenringe sind in den Siebrahmen gelagert und zwar das Lager des Exzenters 3 im zugehörigen Lagergehäuse 10, ebenso wie das Lagergehäuse des Exzenters 5 im Obersieb 21 sitzt. Andererseits ist der Exzenter 4 mit seinem Lagergehäuse 11 ebenso wie der Exzenter 6 im Siebrahmen des Untersiebs 22 gelagert. Die Lagerkonstruktion zeigt die üblichen Mittel der Abdich-

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tung gegen Schmutz und Feuchtigkeit mit Hilfe von Dichtungsringen und Manschetten die im einzelnen nichts Besonderes Meten. Innerhalb des Untersiebs 22 wird die Welle von einem Wellenschutzrohr 23 umgeben, das zugleich mechanisch die Lagerung stützt.

Abb.3 ist ein Schnitt durch eine beispielsweise praktische Ausführung der Stabfedertraverse. Die Stabfeder 14 stützt sich in den Federkonsolen 17,18 beiderseits im Siebrahmen des Obersiebs. Der Rahmen des Untersiebs 22 greift mit der mittigen Eonsole 20 an der Stabfeder 14 an. Diese Konsole ist mit dem Untersieb 22 verschraubt, um sie durch Anziehen der Schrauben bequemer unter Spannung montieren zu können.

Die etwa für stetigen Durchlauf geschalteten beiden, an sich bekannten Trogschwingmühlen 40,41 in Abb.4?5 und 6 werden ebenfalls durch einen Zwillingsexzenterantrieb nach Erfindungsgegenstand auf kreisförmigen Bahnkurven geführt. Abb.4 stellt den schematisierten Gesamtaufbau dar, Abb.5 den Seitenriß bei weggelassener Exzenterwelle, Abb.6 den Grundriß, der Übersichtlichkeit halber mit Welle aber ohne Federung. Die beiden Schwingmühlen 40,41 sind elastisch auf Puffern 42,43 aufgestellt und werden durch die gemeinsame Welle 44 angetrieben, die in den feststehenden Fundamentlagern 45,46 umläuft. Die Welle trägt die beiden Zwillingsexzenterpaare 47,48 bzw„49j5O, von denen 47 "und 50 über je ein Lager'51 »52 die Mühle 40, während die Exzenter 48 bzw.49 durch die Lager 53 j 54 die Mühle 41 antreiben. Die Federung zwischen den beiden Mühlen besteht wieder aus den Stabfedern 55 und 56,

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von denen die eine, 55, an den beiden Enden durch Konsole 58 an der Mühle 41 gefaßt wird, während die Stabfeder 56 "beidseitig durch die Konsole 59,60 der Mühle 40 getragen wird. Sinngemäß greift mittig an der Feder 55 die Mühle 41 über die Konsole 61 und mittig an der Feder 56 die Mühle 40 über Konsole 62 an. Der Bewegungsmechanismus entspricht im übrigen genau dem Beispiel des Doppelsiebs naöh Abb.1.

Es kann bei besonders ungleichmäßiger Belastung solcher Zwillingsanordnungen vorkommen, daß die Einzelmaschinen nach Art von überlagerten Oberschwingungen gegeneinander pendeln. Das würde in einem System nach Erfindungsgegenstand darauf hinauslaufen, daß in irgend einem Augenblick sich die eine Stabfeder etwas entspannt, die andere dann aber doppelte Spannung aufnimmt. Man kann solche Pendelungen in einfacher Weise z.B. dadurch unterdrücken, daß man dimetral zwei oder mehrere Anschläge nach Abb.7 und 8 anbringt, in denen sich übersteigernde Schwingungen aufgefangen und begrenzt werden. Dabei ist 63 ein Ausschnitt der einen Teilmaschine, die einen Hing 64 trägt, dessen freier Innendurchmesser um wenigstens den Bahnkreisdurchmesser größer ist als der Durchmesser des Zapfens 65 an der anderen Teilmaschine 66. Der Zapfen legt sich mit übrigens sehr kleiner Abwälzgeschwindigkeit gegen den Ring 64, sobald an dieser Stelle die Bahnkurve beginnt sich auszuweiten. Der Ring 64 selbst kann nach Abb.7 und 8 in einem G-ummifutter 67 gefaßt sein, um harte Anschlag« zu vermeiden und kleine Montageungenauigkeiten auszugleichen; während über den Zapfen 65 ein Gleitring etwa mit Wälzlagerung geschoben sein kann.

Claims (1)

s. neBtait PA.22539Wi.j.l)0 Prankfurt a.M. Die Erfindung läßt mannigfache Abwandlungen unter Einfügung oder Benutzung an sich bekannter Bauelemente zu. Beispielsweise kann man statt der Stabfedern auf Scherung beanspruchte Schwingmetallpuffer aus aufvulkanisierten Gummikissen benutzen, die etwa zwischen den Wangen der Siebrahmen angeordnet sind und zwar im Beispiel des Doppelsiebes deren vier. Statt der Exzenter können kinematisch gleichwertige Kurbeln auf der Antriebswelle angeordnet werden. Es ändert auch nichts am Erfindungsgedanken, wenn statt zwei Teilmaschinen deren mehrere, etwa drei zusammenarbeiten. Man ordnet dann drei um 120° versetzte Exzenter an und jeweils zwischen zwei Maschinen ein rückführendes Federorgan, also etwa drei Stabfedern. Der Antrieb ist ferner auch sehr geeignet, wenn zwei verschiedene, aber zusammenwirkende Maschinenteile gegeneinander angetrieben werden sollen, etwa ein kreisschwingender Brechkegel und der zugehörige elastisch gelagerte Mantel.

1. Zwillingsexzenterantrieb für kreisende, mechanische Schwingbewegung zweier zusammengebauter Arbeitsmaschinensysteme, dadurch gekennzeichnet, daß die um 180° phasenverschobenen, gleichläufigen Teile gegeneinander abgefedert sind.

2* Zwillingsexzenterantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Größe der federnden Vorspannung gleich der Beschleunigungskraft bei der größten Auslenkung gemacht wird.