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Schwingförder- oder -siebeinrichtung mit zwei gegensinnig in Richtung
der Verbindungslinie ihrer Schwerpunkte schwingenden Massen
Die Erfindung betrifft
Schwingförder- oder Schwingsiebeinrichtungen mit zwei gegensinnig, in Richtung der
Verbindungslinie ihrer Schwerpunkte schwingenden Massen, von denen mindestens eine
zu einem die Förderung bzw. Siebung des Aufgabegutes übernehmenden Organ, das somit
zweckmäßig rinnenförmigen Querschnitt aufweisen wird, ausgestaltet ist und welche
Organe untereinander durch die Arbeitsfedern des Systems verbunden sind.
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Die Anforderungen, die an Schwingförderrinnen in der Praxis gestellt
werden, lassen sich wie folgt zusammenfassen: Möglichst erschütterungsfreier Lauf,
gleichbleibende Leistung der Maschine auch bei Drehzahlschwankungen des Antriebsmotors
und Unempfindlichkeit gegen zeitweilige Überlastung.
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Die Erfüllung der ersten Forderung ist bekanntlich deshalb wichtig,
weil die Maschine dann hinsichtlich ihres Aufstellungsortes (Fundamentierung) anspruchslos
bleibt und die Gefahr, daß von der Maschine Schwingungen ausgehen, welche sich in
der Nachbarschaft des Aufstellungsortes schädlich auswirken können, wegfällt. DieForderung
nach gleichbleibender Leistung ist für die Beurteilung der Gesamtwirtschaftlichkeit
einer Schwingförderrinne erfahrungsgemäß von größter Bedeutung. Die bisher meist
verwendeten Antriebssysteme, sogenannte Unwuchterreger, sind gegen Drehzahlschwankungen
besonders empfindlich, indem bei vergleichsweise
geringen Abweichungen
von dieser Drehzahl die Leistung der Maschine ganz unverhältnismäßig abfällt. Nun
sind aber solche Drehzahlschwankungen, beispielsweise als Folge von Strom- oder
Spannungsschwankungen (letztere beispielsweise in schlecht geregelten Behelfsstromversorgungsanlagen
auf Baustellen auftretend), oft nicht zu vermeiden.
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Die so auftretenden Leistungsabnahmen haben mancherorts geradezu eine
Abneigung gegen Schwingfördereinrichtungen geschaffen. In ähnlicher Weise wirkt
sich die bisher vorhanden gewesene Empfindlichkeit gegen Überlastungen aus, und
es ist leicht einzusehen, daß man bei nicht genügender Erfüllung dieser drei wichtigsten
Forderungen bestenfalls zu einer Maschine kommt, gegen die der Einwand der Schwerfälligkeit
und der unbefriedigenden Rentabilität mit Recht erhoben werden kann.
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Die Erfindung bezweckt, mit einfachen Mitteln eine Schwingfördereinrichtung
zu schaffen, welche die genannten Hauptforderungen, die an solche Maschinen gestellt
werden müssen, gleichzeitig erfüllt, und zwar in einem bisher nicht erreichten Ausmaß.
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Die Erfindung fußt zunächst auf der Erkenntnis, daß es, um dieses
Ziel zu erreichen, erforderlich ist, von Schwingfördereinrichtungen der eingangs
erwähnten Art auszugehen. Gegenüber diesen bekannten Einrichtungen besteht die Erfindung
in der Kombination der folgenden, zum Teil an sich bekannten Merkmale: Die schwingenden
Massen sind untereinander durch elastische Rückstellmittel (Arbeitsfedern) verbunden;
beide Massen ergänzen sich zu einem Zweimassenschwingsystem; dieses System ist zwangläufig
angetrieben; dieses System ist im Schwingungsknoten der Arbeitsfedern gelagert;
diese Lagerung erfolgt mittels steifer, die beiden Massen verbindender Lenker; diese
Lenker dienen auch zur Entlastung der Arbeitsfedern von den (statischen) Gewichten
der beiden Massen.
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Es ist beispielsweise bekannt, die beiden Massen einer zwei schwingende
Teile aufweisenden Schwing- oder Fördereinrichtung zu einem Zweimassenschwingsystem
auszugestalten, um zu gewährleisten, daß sich die auftretenden Massenkräfte möglichst
weitgehend selbst aufheben, wie es auch schon bekannt ist, beide Massen eines Systems
zwangläufig anzutreiben, welche aber nicht über Federn miteinander in Verbindung
stehen und somit schon aus diesem Grunde ein System bilden, das einer hier weiter
nicht interessierenden Bautype von Schwingfördergeräten angehört. Die Verbindung
beider Massen durch steife Lenker ist eine an sich durchaus bekannte Maßnahme; im
vorliegenden Falle sind diese Lenker aber neben den Arbeitsfedern vorgesehen und
haben nur die Aufgabe, die Arbeitsfedern von allen Kräften nichtdynamischer Art,
insbesondere von dem Gewicht der beladenen Rinne, zu entlasten. Diese Entlastung
hat sich im Interesse der Vermeidung von mit empfindlichen Betriebsstillständen
verbundenen Federbrüchen als wichtig herausgestellt. Im weiteren Gegensatz zu früheren
Vorschlägen, nach denen es bekanntgeworden ist, das schwingende System im Schwingungsknoten
der Arbeitsfedern nach unten abzustützen, übernehmen nunmehr die Lenker diese Funktion,
wozu sie in ihrem Drehpunkt mit einem Stützlager versehen werden. Diese Maßnahme
vollendet erst die angestrebte vollständige Entlastung der Arbeitsfedern.
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In der schematischen Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand in Abb.
I im Gesamtaufbau in einem Ausführungsbeispiel dargestellt. Abb. 2 zeigt als Einzelheit
die Lagerung der Rinne an einem steifen Lenker, Abb. 3 schematisch den Antrieb.
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Die Rinne I (Abb. I) ist mit dem Rahmen 2 durch zahlreiche Blattfedern
3 verbunden. Die große Zahl von über die Länge der Rinnen verteilten Federn ergibt
eine sinnvolle Anpassung der Federung an die Massenverteilung. Dadurch werden die
Rückstellkräfte über die ganze Rinnenlänge zweckmäßig verteilt, was gegenüber der
bisher üblich gewesenen Konzentration der Federrückstellkräfte in einigen wenigen
Punkten der Rinne für die elastische Verformung derselben und damit für die gleichmäßige
Förderung des Fördergutes über die Rinnenlänge bedeutende Vorteile bringt. Durch
entsprechende Bemessung der elastischen Rückstellmittel nach Anzahl und Federnkonstante
kann der Betrieb, je nach der Betriebsfrequenz, in Resonanz erfolgen. Die im Beispiel
als Fahrgestell 5 ausgebildete Lagerung ist an den Lenkern 3' in den Punkten 4 angelenkt.
Die Anlenkung erfolgt an den Stellen, wo Knotenpunkte des aus der Rinne I und dem
Rahmen 2 gebildeten Zweimassenschwingsystems auftreten. Im Falle, daß die Massen
der Rinne und des Rahmens gleich groß sind, liegen die Schwingungsknoten in der
Längsmitte der Federn. Für den Fall ungleicher Massen von Rinne und Rahmen verhalten
sich die Abstände der Knotenpunkte von den Federeinspannungen umgekehrt wie diese
Massen. Beträgt die Länge der Federn I (Abb. 2), so muß die Länge der Lenker 6 2/s
1 betragen, denn eine an beiden Enden eingespannte Blattfeder ergibt dieselben kinematischen
Verhältnisse wie ein steifer Lenker, dessen Länge gleich 2/3 der freien Federlänge
ist. Die Gelenke 3 sind vorteilhaft als Gummilagerung oder in sonstiger Weise federnd
ausgebildet. In dem Beispiel liegt die Lagerung nicht in der Mitte des Lenkers,
da ganz allgemein die beiden das Zweimassenschwingsystem ergebenden Massen von Rinne
und Rahmen nicht gleich groß sind. Es ist jedoch vorteilhaft, die Rinne und den
Rahmen mit gleicher Masse auszuführen, was in weiterer Folge dazu führt, auch den
Rahmen als fördernde Rinne auszubilden und zu benutzen, so daß die Förderleistung
verdoppelt wird. In anderen Fällen kann es vorteilhaft sein, den Rahmen oben und
die Förderrinne unten anzuordnen, z. B bei tiefliegendem Beschikkungsort.
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Da die Schwingförderrinne auch schräg nach oben fördern kann und
für deren Lagerung kein festes Fundament erforderlich ist, kann die Anordnung auch
neigbar sein, wie z. B. in Abb. I gezeigt, ist, wo die Lagerpunkte 4 mittels der
Streben 5, 5' mit einem Fahrgestell verbunden sind, das gleichzeitig die Schrägstellung
der Rinne ermöglicht.
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In Abb. 3, in der die Lenker nicht eingezeichnet sind, ist der mittels
eines Kurbeltriebes erfolgende Antrieb schematisch dargestellt. Der Elektromotor
7 treibt mittels Riemen die Kurbel 8, die mittels der Pleuelstange g auf die Rinne
I wirkt. Die Motorwelle und die Welle der Kurbel 8 sind in einer zu den Federn 3
parallelen Ebene angeordnet, so daß durch die Relativbewegung die geringst möglichen
Änderungen in der Riemenspannung eintreten.
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Der Kurbeltrieb ist so angeordnet, daß er in der Verbindungslinie
des Schwerpunktes S1 der Rinne mit dem Schwerpunkt S2 des Rahmens liegt. Diese Verbindungslinie
steht senkrecht zu den Federn 3.
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PATENTANsPRücnE: I. Schwingförder- oder -siebeinrichtung mit zwei
gegensinnig in Richtung der Verbindungslinien ihrer Schwerpunkte schwingenden Massen,
von denen mindestens eine zu einem die Förderung (Siebung) des Aufgabegutes übernehmenden
Organ ausgestaltet ist, gekennzeichnet durch die Kombination der folgenden Merkmale:
Die schwingenden Massen sind untereinander durch elastische Rückstellmittel (Arbeitsfedern)
verbunden; beide Massen ergänzen sich zu einem Zweimassenschwingsystem; dieses System
ist zwangläufig angetrieben; dieses System ist im Schwingungsknoten der Arbeitsfedern
gelagert; diese Lagerung erfolgt mittels steifer, die beiden Massen verbindender
Lenker; diese Lenker dienen auch zur Entlastung der Arbeitsfedern von den (statischen)
Gewichten der beiden Massen.