DE1431600C3 - Vibrationsfördervorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vibrationsfördervorrichtung, die ein Fundament, einen parallel über diesem waagerecht liegenden langgestreckten Förderbahnrahmen mit einem Einlaßende und einem Auslaßende, eine Mehrzahl von im Abstand voneinander angeordneten, einstellbar hochstehenden Blattfedern, die mit ihren unteren Enden an dem Fundament und mit ihren oberen Enden an dem Förderbahnrahmen befestigt und zum federnden Abstützen und Führen des Rahmens entlang einer vorbestimmten, in einer Ebene liegenden gebogenen Bahn bestimmt sind, und schließlich einen am Förderbahnrahmen angreifenden Vibrator aufweist.

Bei bekannten Vibrationsfördervorrichtungen dieser Art mit im gleichen Winkel zum Fundament angeordneten Blattfedern besteht, wenn das Fundament nicht eine unendlich große Masse aufweist, der Nachteil, daß Vibrationen sowohl in das Fundament als auch in den Förderbahnrahmen eingehen. Die Vibrationen oder Schwingungen im Fundament werden durch die mechanische Koppelung der Federn mit dem Förderbahnrahmen erzeugt und bewirken, daß eine vom Fundament ausgehende Bewegung den Vibrationen des Forderbahnrahmens überlagert bzw. ihnen aufgezwungen wird. Die dabei entstehenden Kräfte, die sich in manchen Punkten addieren und in anderen ganz oder teilweise gegeneinander aufheben, erzeugen Veränderungen der auf das zu fördernde Material ausgeübten Impulse. Diese Veränderungen machen sich in einer Verringerung des Wirkungsgrades der Förderung, in unerwünschtem Springen oder Tanzen geförderter Stückgüter, Verringerung der Transportgeschwindigkeit von einem zu einem anderen Punkt und damit Stauungen des Fördergutes und durch ungleichmäßige Fördergeschwindigkcit bemerkbar. Diese Erscheinungen sind unerwünscht.

Bei einer Vibrationsfördervorrichtung mit einem Parallel zum Fundament angeordneten horizontalen Wurffördertisch ist es bekannt, die Neigung der schräg angeordneten, den Wurfiordertisch auf dem Fundament abstützenden Blattfedern verstellen zu können Allerdings läßt sich die Neigung der Blattfedern nu synchron verstellen, so daß dieselben stets pantile zueinander stehen und sich durch die Veränderung de Neigung der Blattfedern die Fördcrcharakteristik de Wurftisches nicht verändert (DT-PS 9 16 381).

Bei einem Vibrationsförderer mit schräg ansteigen

der Förderbahn ist es bekannt, die Förderbahn au schräggestellten Armen abzustützen, deren Neigum veränderbar ist und die nicht parallel zueinander ver laufen (GB-PS 9 81 599).

Wollte man bei diesem bekannten Vibrationsförde rer die Förderbahn horizontal anordnen, so müßten di Arme jedoch parallel zueinander angeordnet werdei Daher läßt sich auch mit dieser bekannten'Anordnun; die Fördercharakteristik eines Vibrationsförderers mi horizontal angeordneter Förderbahn nicht beeinflus sen.

Bei einer anderen bekannten Fördervorrichtung mi zwei hin- und herschwingenden Schüttelrutschen ist e bekannt, einen Siebträger an starren Lenkern aufzti hängen, die verschieden lang ausgebildet werden mir sen, wenn der Siebträger schräg angeordnet werde soll (DT-AS 10 65 777). Die Fördercharakteristik eine horizontalen Siebträgers wird durch Veränderung de Länge der Lenker, an denen der Siebträger aufgehänsist, nicht beeinflußt.

Bei einem anderen bekannten pendelnd aufgehän^

ten Freischwingersieb ist beabsichtigt, das auf der Sieb fläche befindliche Material durch die Schwingunge hochzuwerfen, damit es durch das Sieb hindurchfalle kann. Die Schwingamplitude wird durch Veränderun des Aufhängepunktes jedes Pendeins verändert, ui den Absiebvorgang zu beeinflussen (DT-PS 8 93 227 Eine Förderwirkung ist nicht angestrebt.

Bei einem Schwingförderer nach einem älteren, Jl doch nicht vorveröffentliehten Vorschlag ist bear sprucht, daß an der Förderrinne ein Anker eines eleltromagnetischen Antriebes und an einem Gestell zwi beidseits des Ankers angeordnete Magnetspulen angc bracht sind, wobei die Förderrinne an schräggestellte in sich nicht federnden Lenkern gegenüber dem Geste derart abgestützt ist, daß sich je nach Lage der Lenkt die Förderrichtung bestimmen läßt. Die Lenker könne unabhängig voneinander in ihrer Winkellage verstel werden, jedoch wird die Förderrinne nur dann im ihre horizontalen Lage gehalten, wenn die Lenker parall·. zueinander stehen oder in ihrer Neigung spiegelbildlic verlaufen (DT-PS 12 73 411).

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, mit einfi chen Mitteln die einander überlagernden Schwingui gen bei einer Vibrationsfördervorrichtung der eingang genannten Art derart unter Kontrolle halten zu köi nen, daß auch bei endlicher Größe der Masse des Fui daments die vom als Antrieb verwendeten Vibrator e zeugten Schwingungen über die gesamte Länge di Fördervorrichtung eine gleichförmige Förderwirkui bei ruhiger Arbeitsweise und verbessertem Wirkung grad bewirken.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird bei einer Vibr tionsfördervorrichtung der eingangs genannten A vorgeschlagen, daß die Winkeldifferenz zwischen dt. in verschiedenen Winkeln zur Senkrechten verlaufe den Blattfedern von zwei aufeinanderfolgenden A siützstellen zwischen 2 und 15° beträgt. Mit einer de artigen Anordnung läßt sich die Vibrationsfördervr richtung so einjustieren, daß die Förderwirkung über; gleich ist und das geförderte Material nicht in einzeln*

Bereichen schneller und in anderen Bereichen langsamer gefördert wird. Insbesondere wird vermieden, daß sich Zonen, in denen überhaupt keine Förderung stattfindet, bilden können. Dabei können beliebig viele Federstützen vorgesehen sein, was nicht zuletzt von der Länge der Vibrationsfördervorrichtung abhängt. In jedem Falle sind die Federstützen so angeordnet, daß die Förderrinne von den Federstützen im wesentlichen horizontal über dem Fundament abgestützt wird.

Bei einem speziellen Ausführungsbeispiel mit zwei Federstützen ist die erste Federstütze nahe dem Einlaßende des Förderbahnrahmens angeordnet, wobei ihre Federn in einem Winkel zwischen +12 und +20° gegenüber der Senkrechten stehen. Bei der folgenden Federstütze sind die Federn gegenüber der Senkrechten in einem Winkel zwischen 0 und +10° geneigt angeordnet. Es können weitere Federstützen vorgesehen sein, die ebenfalls Federn besitzen, welche in einem Winkel zur Senkrechten angeordnet sind.

In der Zeichnung sind zur weiteren Erläuterung der Erfindung Ausführungsbeispiel dargestellt, und zwar zeigt

F i g. 1 eine Seitenansicht einer Fördervorrichtung, F i g. 2 eine Stirnansicht der Vorrichtung aus Fig. 1, F i g. 3 eine abgewandelte Einrichtung zum Einstellen der Federneigung,

F i g. 4 eine graphische Darstellung der Änderungen des Federneigungswinkels in Abhängigkeit vom Förderbahngewicht beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1,

F i g. 5 eine schematische Darstellung der Fördervorrichtung, aus der unterschiedliche Federneigungswinkel zu erkennen sind,

F i g. 6 eine graphische Darstellung der Beziehung zwischen der Geschwindigkeit in m/Min, und dem Forderbahngewicht in kg bei zwei verschiedenen Vibrationsamplituden und

F i g. 7 eine schematische Darstellung einer anderen Fördervorrichtung, aus der die verschiedenen Federneigungswinkel zu erkennen sind, wobei lediglich zwei Federn vorgesehen sind.

In F i g. 1 und 2 ist ein Zufuhrförderer dargestellt, der einen Förderrahmen 10 und ein Fundament bzw. einen Grundkörper 11 besitzt. Zwischen dem Rahmen 10 und dem Fundament 11 sind mehrere, diese Teile miteinander verbindende Blattfedern 12, 13 und 14 angeordnet, welche den Rahmen 10 führen und abstützen. Die Enden 15 und 16 der Feder 12 sind mittels Schrauben 17 an Blöcken 18 bzw. 19 befestigt, die selbst wiederum mittels Schrauben 20 bzw. 21 am Fundament 11 und am Rahmen 10 befestigt sind. Jede der Federn 13 und 14 kann in gleicher Weise mit ihren Enden an Blöcken 22 und 23 bzw. Blöcken 24 und 25 befestigt sein.

Der Rahmen 10, oder das Fundament 11, ist mit einer Mehrzahl von Löchern 26 versehen, die dazu dienen, durch die Blöcke 19, 23 bzw. 25 gesteckte Bolzen 21 aufzunehmen. Dadurch kann der durch die Federoberfläche bestimmte Winkel gegenüber der Normalen für jede Feder unabhängig von den anderen Federn verändert werden.

An Stelle der auf einem gemeinsamen Radius liegenden, in F i g. 1 dargestellten Löcher 26 zur Aufnahme von Schraubenbolzen kann jede andere Einrichtung vorgesehen sein, welche ein voneinander unabhängiges Einstellen des Federneigungswinkels θ und ein Festklemmen der Federn am Förderrahmen ermöglicht. So können die Seitenwände 40 und 41 der Förderbahn als Klemmflächen mit zwischen ihnen angeordneten geeigneten Schraubenbolzen dienen. Ebenso können an Stelle der Bohrungen 26 gebogene Langlöcher oder Schlitze vorgesehen sein.

Die Federstützen bzw. Federstationen mit den Federn 12, 13 und 14 können einzelne Federn aufweisen, die am Rahmen 10 und am Fundament 11 befestigt sind, oder auch aus jeweils zwei ähnlich angeordneten Federn bestehen, welche an einander gegenüberliegenden Seiten am Rahmen 10 und am Fundament 11 befestigt sind.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist so lang, beispielsweise 91,5 cm, daß drei Federn 12, 13 und 14 notwendig sind. Obwohl die Anzahl der Federn oder Federstützen mit der Länge des Gehäuserahmens zunimmt, kommt es im wesentlichen auf die Winkelstellung der ersten Feder 12 nahe dem Einlaßende des Rahmens 10 und der zweiten auf diese folgenden Feder 13 an. Wenn die Förderbahnen oder Rahmen kürzer und/oder stabiler sind, d. h., wenn ihre Länge zwischen 25 und 61 cm liegt, beträgt die Neigung der Federn der Abstützstellen A bzw. B, vom Einlaßende aus gesehen, + 12 bis +20 bzw. 0 bis +10° gegenüber der Senkrechten. Bei drei Abstützstellen bei einer längeren und/oder weniger stabilen Förderbahn, die beispielsweise 50 bis 105 cm lang ist, betragen die Neigungswinkel der Federn der Abstützstellen A, B bzw. C vom Einlaßende aus gesehen zwischen 20,5 bis 15°; 11,75 bis 5° bzw. 5 bis —5° gegenüber der Senkrechten.

F i g. 3 zeigt eine abgewandelte Ausführungsform zum Einstellen des Federwinkels. Bei dieser Ausführungsform ist eine Blattfeder 60 vorgesehen, an deren beiden Enden Blöcke 62 bzw. 63 mittels Schraubenbolzen 61 befestigt sind. Der Block 63 ist mit einer Bohrung 64 versehen, durch welche ein Bolzen zum Befestigen der Feder 60 am Fundament gesteckt werden kann. Der Block 62 ist hingegen mit einem gebogenen Langloch 65 versehen, wobei der Mittelpunkt der Krümmung dieses Loches im Zentrum der Bohrung 64 liegt.

In F i g. 1 ist außerdem eine Vorrichtung 27 zum Erzeugen von Vibratoren dargestellt, die pneumatisch arbeitet. Ein Stützarm 28 ist mittels Schrauben 30 am Förderrahmen 10 befestigt. Die Achse des Vibrators verläuft gegenüber der Horizontalen oder der Förderbahnfläche in einem Winkel zwischen 0 bis 30°-und beträgt gewöhnlich etwa 20°. Im allgemeinen ist es erwünscht, daß die Längsachse der Vibrationsvorrichtung parallel zum Weg liegt, entlang dem die Förderbahn in dem Punkt vibriert, an dem die Vibrationsvorrichtung angeschlossen ist.

Aus F i g. 2 ist im einzelnen der Aufbau des Gehäuserahmens 10 zu ersehen, welcher eine schmale Förderbahn bildet. Der Rahmen 10 besitzt Seitenwände 40 und 41 und eine Förderbahnoberfläche 42. In F i g. 1 ist die Feder 14 in ihrer Arbeitsstellung zu erkennen und außerdem der Schraubenbolzen 21, der durch eines der Löcher 26 entsprechend dem gewünschten Neigungswinkel Θ der Feder gesteckt ist. Das Fundament 11 besteht aus zwei massiven Gewichten 43 und 44, die im Abstand voneinander gehalten sind und zwischen sich die an ihnen zu befestigenden, nicht weiter dargestellten Blöcke 22 und 18 und den Block 24 aufnehmen. Der Schraubenbolzen 20 hält beispielsweise den Block 24 zwischen den Gewichten 43 und 44, wie aus F i g. 2 zu erkennen ist. Eine Fußplatte 45 kann vorgesehen sein, um die gesamte Anordnung abzustützen.

F i g. 4 ist eine graphische Darstellung der Änderung der einstellbaren Neigungswinkel der einzelnen Federn gegenüber dem Förderbahngewicht in kg, wobei sich

das Gesamtgewicht der Förderbahn aus den Gewichten der Teile 10, 19, 23, 25 und 27 zusammengesetzt, d. h. aus dem Gewicht der gesamten oberhalb der Federn vibrierenden Masse.

F i g. 5 ist eine schematische Darstellung der Vorrichtung aus Fig. 1. Die Förderrichtung verläuft in F i g. 5 gesehen von links nach rechts. Die graphische Darstellung aus Fig.4 zeigt Veränderungen des Federwinkels mit sich ändernden Förderbahngewicht für optimale Werte bei Amplituden von 0,79 bzw. 1,58 mm, und sie enthält eine Darstellung der wirklichen Werte, die bei Verwendung eines pneumatischen Vibrators mit einem Kolben von etwa 19 mm Durchmesser gemessen wurden. Der Vibrator liegt in einem Winkel von 20° zur Förderbahnfläche.

Die in F i g. 5 dargestellten sechs Federblockbolzen werden gelöst und die Federn in die dem Förderbahngewicht entsprechenden Winkel eingestellt. Die Federn haben alle verschiedene Einstellwinkel. Es werden beispielsweise die in F i g. 3 dargestellten Federhalterblökke verwendet.

F i g. 6 ist ein Geschwindigkeitsdiagramm, welches die maximale Geschwindigkeit bei den bezüglich F i g. 4 angegebenen Amplituden zeigt. Die Geschwindigkeit verringert sich mit Vergrößerung des Förderbahngewichtes, weil sich die Eigenfrequenz ändert, d. h. die Geschwindigkeit ändert sich entgegen dem Förderbahngewicht und mit der bzw. proportional zur Frequenz. Das Förderbahngewicht ist das Gesamtgewicht, welches von den Federn getragen wird, d. h. das Gewicht der Förderbahn und ihres Rahmens, der Lagerblöcke, der Befestigungsmittel, usw.

F i g. 7 zeigt eine schematische Darstellung einer Vorrichtung, welche ähnlich der in F i g. 1 dargestellten ist, wobei jedoch die Förderbahn oder der Rahmen 10 kurzer, beispielsweise etwa 46 cm lang ist und eine dritte Stützfeder überflüssig ist. Bei dieser Vorrichtung ist eine Feder 12 am Einlaßende und eine einzige weitere Feder 14 am Auslaßende vorgesehen. Die Förderrichtung der Gegenstände verläuft bei der Vorrichtung gemaß F i g. 7 von links nach rechts.

Für die meisten Fälle wurde gefunden, daß zwei oder drei Federstationen oder Federstützen ausreichend sind, um die Förderung durchzuführen. In jedem Falle ist der Neigungswinkel der Feder oder Federn der Einlaßstütze oder Einlaßstation A unterschiedlich vom Winkel der Feder oder Federn der nächstfolgenden Abstützstelle(n) und dieser ist wiederum unterschiedlich vom Neigungswinkel der Feder oder Federn, welche eine weitere Abstützstelle C bilden. Der zur Steuerung erforderliche Unterschied der Winkelstellungen befindet sich zwischen den Stationen A und ßund liegt im allgemeinen im Bereich zwischen 2 bis 15°. Obwohl die Bereiche der möglichen Winkelstellungen bei aufeinanderfolgenden Abstützstellen entsprechend der möglichen Unterschiede der verschiedenen Förderbahnen einander überschneiden können, sind die Winkel aufeinanderfolgender Federn einer Vorrichtung stets unterschiedlich voneinander.

Die Bestimmung des geeigneten· Federwinkels kann zweckmäßigerweise auf Grund der gemessenen örtlichen Geschwindigkeit eines bestimmten Teils entlang einer gegebenen Förderbahn durchgeführt werden. Beispielsweise können sämtliche Federn, nämlich die Federn 12, 13 und 14 mit demselben Winkel Θ, nämlich 10°, gegenüber der Senkrechten in Richtung zum Zufuhrende geneigt eingestellt werden. Es werden Änderungen der Geschwindigkeit der geförderten Stückgüter in einem Abschnitt der Förderbahn direkt über einer der Federn, im allgemeinen der ersten nahe dem Einlaßende befindlichen Feder, beobachtet. Wenn sich der Winkel gegenüber der Senkrechten verringert, steigt die Geschwindigkeit auf ein Maximum, woraufhin sie mit weiterer Abnahme des Winkels Θ wieder abnimmt. Der Winkel bei maximaler Geschwindigkeit zeigt den ungefähren maximalen Winke! der Stützfeder für den untersuchten Förderbahnteil an. Diese Feder wird dann in der betreffenden Stellung festgelegt, und es wird die Geschwindigkeit mit demselben Teil in den anderen Abschnitten der Förderbahn im Bereich der anderen Federn durchgeführt. .

Im allgemeinen entspricht einer Verringerung der Geschwindigkeit auch eine Verringerung der Stabilität, d. h. ein Ansteigen der Stückgutbewegungen bzw. ein Ansteigen des Springens und des Tanzens des Stückgutes zeigt an, daß der Federwinkel verringert werden muß, d. h., daß er in dem betreffenden Förderbahnabschnitt weniger positiv oder negativ eingestellt werden muß. Eine Geschwindigkeitsverringerung ohne ein Ansteigen der Bewegungen der beförderten Teile zeigt an, daß der Federwinkel in dem betreffenden Förderbahnabschnitt in einer weniger negativen oder mehr positiven Richtung vergrößert werden muß, wie beispielsweise in F i g. 5 angedeutet. Als Faustregel wurde ein gleichförmiger Winkeländerungsgradient zwischen benachbarten Federn gefunden. Wenn dementsprechend die Winkeldifferenz zwischen den Federn 12 und 13 beispielsweise, wie in F i g. 1 zu erkennen, 5° beträgt, wurde praktisch die gleiche Differenz zwischen den Federn 13 und 14 aus F i g. 1 in derselben Richtung festgestellt. Dies würde noch mehr zutreffen, wenn das Fundament als starrer Körper betrachtet würde.

Wenn das Fundament jedoch Biegungen unterworfen ist, wird diese Faustregel etwas ungenauer.

Wenn einmal der optimale Winkel nach der vorstehend beschriebenen Methode bestimmt ist, kann eine weitere Verfeinerung erzielt werden, indem die Geschwindigkeitsunterschiede eines gegebenen Förderbahnabschnittes mit Veränderungen des Federwinkels beobachtet werden, wobei die relativen Winkelverstellungen wie bei den ersten oben beschriebenen Einstellungen beibehalten werden. Es können auch weitere Untersuchungen und Einstellungen, wenn erwünscht, vorgenommen werden, um eine konstante Geschwindigkeit von einem Ende der Förderbahn bis zum anderen zu erzielen. Die Länge der Förderbahn und die Anzahl der Stützfedern ist dabei nicht von Bedeutung.

Das Fundament braucht nicht unter dem Förderrahmen zu liegen, sondern kann ebenso über dem Rahmen angeordnet sein. Die Vorrichtung ist auch auf Siebe, Vibrationsentfettungs- und -fördervorrichtungen, rohr- oder kastenförmige Vibrationsförderer zum Fördern pulverförmiger oder körniger Materialien, Ladevorrichtungen für Stückgüter usw. anwendbar. Obwohl es vorzuziehen ist, die Fördervorrichtung mit einem einzelnen pneumatischen Antrieb zu versehen, bei dem keine sich bewegenden Teile gegeneinander stoßen, kann man auch Antriebe vorsehen, bei denen der in einem Zylinder bewegte Antriebskolben gegen die Zylinderenden stößt. Die Federn bestehen vorzugsweise aus Federstahl, obwohl jedes andere federnde Material ebenso verwendet werden kann, beispielsweise glasfaserverstärktes federndes Kunstharz.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1.' Vibrationsfördervorrichtung, die ein Fundament, einen parallel über diesem waagerecht liegenden langgestreckten Förderbahnrahmen mit einem Einlaßende und einem Auslaßende, eine Mehrzahl von im Abstand voneinander angeordneten, einstellbar hochstehenden Blattfedern, die mit ihren unteren Enden an dem Fundament und mit ihren oberen Enden an dem Förderbahnrahmen befestigt und zum federnden Abstützen und Führen des Rahmens entlang einer vorbestimmten, in einer Ebene liegenden gebogenen Bahn bestimmt sind, und schließlich einen am Förderbahnrahmen angreifenden Vibrator aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Winkeldifferenz zwischen den in verschiedenen Winkeln zur Senkrechten verlaufenden Blattfedern (12; 13; 14; 60) von zwei aufeinanderfolgenden Abstützstellen (A; B; C) zwischen 2 und 15° beträgt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie wenigstens drei Federstützen (A; B; C) mit unterschiedlich geneigten Blattfedern (12; 13; 14) aufweist.