DE2353030B2 - Schwingungserzeugender antrieb fuer aufbereitungsmaschinen - Google Patents

Description

den Radien, auf welchen die Unwuchtschwerpunkte der Kreisschwingungserreger liegen, und der Verbindungslinie zwischen deren beiden Drehachsen vorgesehen sind.

2. Antrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß zur Erreichung der voneinander unterschiedlicben Winkel die Ausgangsdrehzahlen der Kreisschwingungserreger, einzeln betrachtet von dem Selbstsynchronlauf unterschiedlich sind.

3. Antrieb nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet daß zumindest die Ausgangsdrehzahl des einen der beiden Kreisschwingungserreger veränderbar ist

4. Antrieb nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet daß die Ausgangsdrehzahlen auch während des Laufes der Maschine veränderbar sind.

voneinander unterschiedlichen Winkeln zwischen io den selbstsynchronisierenden und beim größten Teil der

zwangssynchronisierten Kreisschwingungserregern wäre ebenfalls nicht nur eine lineare Verschiebung zur Änderung des Angriffswinkels, sondern ein Verschwenken auf einer Kreisebene notwendig. Auch dies ist mit entsprechendem Aufwand verbundea

Der Aufbau einer Aufbereitungsmaschine, z. B. eines Siebes, mit einem zwangssynchronisierten oder auch selbstsynchronisierenden Antrieb, sieht nun zwei gegenläufige Kreisschwingungserreger über oder unter dem Siebkasten vor, wobei die senkrechte Mittellinie auf der Verbindungslinie zwischen den beiden Erregerachsen durch den Schwerpunkt oder zumindest angenähert durch den Schwerpunkt der Siebanordnung laufen muß.

Hieraus erklärt sich im übrigen die Notwendigkeit des Verschwenkens eines solchen Antriebes, wenn der Angriffswinkel verändert werden soll. Eine lineare Verschiebung des Antriebes würde die genannte Mittellinie zu weit vom Schwerpunkt wegführen.

Es ist weiterhin bekannt, daß bei zwangssynchroni-

Die Erfindung betrifft einen schwingungserzeuger 3° sierten Kreisschwingungserregern der Angriffswinkel

verändert werden kann, indem über eine formschlüssige Kupplung eine Phasenverschiebung erreicht wird. Auch hier sind eine lineare Verschiebung des Antriebes, sowie entsprechende technische Mittel, wie Zahnräder, Kupplungen usw. erforderlich.

Es sind des weiteren selbstsynchronisierende, lineare Schwingungen erzeugende Kreisschwingungserreger bekannt, bei welchen wiederum gegenläufig umlaufend der eine Erreger oberhalb des Siebkastens und der andere unterhalb des Siebkastens angeordnet ist wobei des weiteren die Verbindungslinie zwischen den beiden Antriebsachsen selbst durch den Schwerpunkt oder zumindest durch dessen unmittelbaren Nachbarschaftsbereich verläuft. Die Änderung des Angriffswinkels kann bei dieser Anordnung durch Verschiebung der beiden Erreger erreicht werden.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde. Mittel und Wege zu finden, wie der Angriffswinkel ohne den bisher bei allen Antriebsarten notwendigen erheblichen Aufwand in einfacher Weise verändert werden kann. Dies würde die bisher notwendigen gesonderten Konstruktionen oder den oft sehr großen technischen Aufwand überflüssig machen. Es wäre auch möglich, z. B. ein Sieb kurzfristig, in wählbaren Intervallen, mit einem während des Laufes veränderten Angriffswinkel zu fahren, um die zugesetzte Siebfläche wieder frei zu machen und dann zu dem Angriffswinkel, wie er für die gewünschte Leistung notwendig ist, zurückzukehren. Ferner wäre es auch möglich, sich schnell und einfach, auch während des Laufes der Maschine, den-oftmals wechselnden Aufgabebedingungen, wie z. B. Witterungseinflüssen, Veränderungen des Aufgabegutes in Form und prozentualen Anteilen usw., die einen anderen Angriffswinkel erfordern, anzupassen.

Die Erfindung löst diese Aufgabe durch einen schwingungserzeugenden Antrieb für Aufbereitungsmaschinen mit zwei gegenläufigen, selbstsynchronisierenden, Linearschwingungen erzeugenden Kreisschwin

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den Antrieb für Aufbereitungsmaschinen, wie z. B. Siebe, Förderrinnen u. dgl, dh mittels eines entsprechend komplizierten Antriebes in Schwingungen der verschiedensten Formgebung versetzt werden, um z. B. ein Absieben, Entwässern oder auch nur eine reine Vorwärtsbewegung zu erreichen. Die von der Erfindung zu lösende Problematik wird nachstehend im wesentlichen anhand eines Siebes erläutert werden. Anwendbar ist sie jedoch grundsätzlich für alle derartigen Aufbereitungsmaschinen, wie z. B. auch solche, die zum Klassieren oder Entwässern od. dgl. verwendet werden. Unter den verschiedensten derartigen Maschinen sind auch solche, die mit Schwingungserregern arbeiten, die Linearschwingungen erzeugen. So sind z. B. vor allem auch Siebmaschinen als Linearschwinger bekannt.

Diese sogenannten Linearschwinger haben nur unter einem konstanten Angriffswinkel wirkende Beschleunigungsvektoren. Neben den ihnen gegebenen Vorteilen haben diese Linearschwinger jedoch den Nachteil, daß sich Klemm- und Grenzkörner schlecht aus den Maschen des Siebe«; lösen, z.T. in den Maschen hängenbleiben und somit langsam aber sicher die freie Siebfläche vermindern. Dieses Zusetzen der Siebfläche hängt im wesentlichen von der Form und Art des Siebgutes ab. So neigt z. B. ein längliches, scharfkantiges Gut eher dazu, sich in den Maschen eines Siebes festzusetzen, als rundes Siebgut.

Um das Zusetzen der Siebfläche zu vermeiden, werden deshalb für verschiedene Körnungsformen des Siebgutes unterschiedliche Angriffswinkel gewählt, die bei rundkörnigem Siebgut kleiner sein können als bei länglichem, scharfkantigem Siebgut.

Die gewünschten Linearschwingungen werden bei den bekannten Aufbereitungsmaschinen durch verschiedene Antriebsarten erreicht. So sind z. B. Kurbeltriebe, elektromagnetische Vibratoren, Linearmotoren, sowie selbstsynchronisierende und zwangssynchronisierte, Linearschwingungen erzeugende Kreisschwingtingserre-

,«erregern dadurch, daß Mittel zur Erreichung von f?>d phase des Ablaufes voneinander unterschiedlich!!? Winkeln zwischen den Radien, auf welchen die Miehtschwerpunlae der Kreisschwingungserreger Γ en, und der Verbindungslinie zwischen ihren beiden Drehachsen vorgesehen sind. .

"¹T _ein seibstsynchronisierender Antneb mit zwei JlI_1n angetriebenen Kreisschwingungserregern vorhen.dk z. B. unterhalb und oberhalb des Aufbereif^Lnaschinenkastens angeordnet sind, genügt hierzu ^!veränderung der Ausgangsdrehzahl eines der Sen Kreisschwingungserreger, so daß zwischen Irirfen ein bestimmter Schlupf entsteht

Der Schlupf entsteht dadurch, daß sich die beiden Kreisschwingungserreger mit ihren einzeln betrachtet, SSrschiedlichen Ausgangsdrehzahlen auf eine Syn-Xondrehzahldie zwischen ihren Ausgangsdrehzahlen SL. während des Laufes einpendeln, wobei der Seiler laufende auf die Synchrondrehzahl abgetanst upd der langsamere auf die Synchrondrehzahl beschleunigt wird. Dabei entspricht der Schlupf der unterschiedlichen Leistungsabgabe beider Antnebsmo-"". _die aus dem Abbremsen bzw. Beschleunigen Stieren. Läuft z.B. bei gegebenen Drehrichtungen S obere Erreger schneller als der untere erfolgt e.ne Abflachung des Angriffswinkels, läuft der obere Erreger «eenüber dem unteren langsamer, wird der Angriffswinkel größer. Gerade mit dieser Antriebsart kann also ta besonders einfacher und eleganter Weise die Lneestrebte Veränderung des Angriffswinkels erreicht werden Die entsprechende Steuerung der Ausgangsdrehzahlen kann manuell erfolgen, sie kann auch amomatisiert sein. So kann z.B. insbesondere durch entsprechende Impulsgabe eine kurzzeitige Veränderung des Angriffswinkels erreicht werden, worauf er wieder in seine ursprünglich eingestellte Lage zuruck-

Sind zwei in Selbstsynchronisation umlaufende, Linearschwingungen erzeugende Kreisschwingungserreger oberhalb oder unterhalb des Aufbereitungsmaschinenkastens vorgesehen, genügt eine lineare Verschiebung des Antriebes parallel zur Arbeitsebene und eine entsprechende Veränderung der Ausgangsdrehzahlen, so daß die Zentrifugalkraftresultierende durch den Schwerpunkt der Siebanordnung oder zumindest durch dessen unmittelbaren Nachbarschaftsbereich verläuft. Auch hier ergibt sich gegenüber den bisher notwendigen Umbaumaßnahmen eine wesentliche Vereinfachung und Erleichterung.

Weitere Merkmale der Erfindung und der durch dieselbe erzielten Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von in den beigefügten Zeichnungen rein schematisch und beispielsweise wiedergegebenen Ausführungsmöglichkeiten des Erfindungsgegenstandes sowie eines erläuternden Kräfteplanes.

F i g. 1 zeigt diesen Kräfteplan, in F i g. 2 ist eine Siebmaschine mit selbstsvnchronisierenden, Linearschwingungen erzeugenden, oberhalb und unterhalb des Siebkastens angeordneten Kreis-

F i g. 3 eine soicne aieuiuaa«.iu·»,

nisation laufenden, Linearschwingungen erzeugenden, oberhalb des Siebkastens als Einheit ausgebildeten Kreisschwingungserregern wiedergegeben,

F i g. 4 zeigt weitere Einzelheiten einer Siebmaschine entsprechend F i g. 2 in Seitenansicht, in

P i σ. 5 ist dieselbe Siebmaschine in der Draufsicht dargestellt

Die beiden Kreisschwingungserreger sind in F i g. 1 rein schematisch als Kreise 1 und 2 dargestellt Die Erreger drehen in Richtung der Pfeile 3 und 4 S gegeneinander. Die Drehachsen 5 und 6 sind durch die strichpunktierte Linie 7 verbunden. Die Punkte a bis g bzw. a'bis g^auf den Kreisen 1 und 2 geben bei Drehung die aufeinanderfolgenden LagepuiJrte der Unwuchtschwerpunkte an.

«o Es ist natürlich bei Erläuterung dieses Schemas davon auszugehen, daß bei einem Antrieb in Selbstsynchronisation mit zwei mit gleicher Ausgangsdrehzahl laufenden Kreisschwingungserregern die Unwuchtschwerpunkte jeweils gegensinnig ausgerichtet sind, also Punkt «5 a und Punkt a' auf dem Kreisumfang der Kreise 1 und 2 und auf den strichpunktierten Linien 8 und 9 bei 10 bzw. 11 liegen und deren Radien mit der Linie 7 zwei gleiche Winkel 17 bilden. Es ergibt sich dann also ein symmetrisches Vektorbild, bei welchem die Resultierenden auf einer senkrechten Mittellinie 12 zur Linie 7

liegen.

Werden nun die Unwuchtschwerpunkte a bzw. a' versetzt, bilden ihre Radien mit der Linie 7 voneinander unterschiedliche Winkel 18 bzw. 19, deren Differenz der Schlupfwinkel ist. Die Zentrifugalkraftresultierenden 13 und 14, ebenso diejenigen, die aus allen anderen augenblicklichen Lagepunkten der Unwuchtschwerpunkte zu konstruieren sind, wie z. B. 15 und 16, weichen von der Senkrechten zur Linie 7 um einen Winkel 20 ab, der der halbe Schlupfwinkel ist und mit seiner Größe den Angriffswinkel verändert.

Am einfachsten wird diese Veränderung des Angriffswinkels erreicht, wenn bei einem Antrieb mit zwei einzeln angetriebenen, Linearschwingungen erzeugen-35 den, selbstsynchronisierenden Kreisschwingungserregern deren Ausgangsdrehzahlen so verändert werden, daß beide Erreger, einzeln betrachtet unterschiedliche Ausgangsdrehzahlen haben, die sich während des Laufes auf eine Synchrondrehzahl, die zwischen den 40 beiden Ausgangsdrehzahlen liegt, einpendeln.

In F i g. 2 ist schematisch eine Siebmaschine mit einem Siebkasten 21 und einem Siebboden dargestellt. Der Siebkasten ist in an sich bekannter Weise über Federn 23 schwingungsisoliert auf einer 45 Unterlage, z. B. im Maschinengestell 24, gelagert. Die Fördervorrichtung in der dargestellten Maschine ist durch einen Pfeil 25 angedeutet. Oberhalb und unterhalb des Siebkastens ist je ein Kreisschwingungserreger und 27 angeordnet die gegensinnig in Richtung der 50 Pfeile 28 und 29 umlaufen. Die Verbindungslinie zwischen den beiden Erregern führt durch den Schwerpunkt S der Siebmaschine. Wird nun die Ausgangsdrehzahl des einen gegenüber dem anderen Kreisschwingungserreger geändert, entsteht beim 55 Selbstsynchronlauf eine Winkelverschiebung der Unwuchten, also ein entsprechender Schlupf zwischen den Unwuchtschwerpunkten beider Erreger. Läuft z. B. der obere Erreger 27 schneller, dann wird die Linie flacher, wie bei 12a bzw. 12b dargestellt. Läuft der obere 60 Erreger 27 langsamer, wird die Linie 12 steiler, wie bei 12' bzw. 12" angedeutet. Mit der Änderung dieser Linie ändert sich aber auch der Angriffswinkel, was erreicht

werden sollte.

In diesem Zusammenhang ist zu bemerken, daß der 65 Angriffswinkel als Summe zwischen Wurfwinkel und Siebwinkel anzusehen ist. 1st die Siebebene waagerecht, sind Wurfwinkel und Angriffswinkel gleich. Bei einem Antrieb der Aufbereitungsmaschine mittels

selbstsynchronisierenden, Linearschwingungen erzeugenden Kreisschwingungserregern, wie in Fig. 3 dargestellt, ergibt sich ebenfalls noch eine verhältnismäßig einfache Möglichkeit, den Angriffswinkel erfindungsgemäß zu verändern. Der Siebkasten ist wiederum mit 21 und der Siebboden mit 22 bezeichnet. Die zwei selbstsynchronisierenden Kreisschwingungserreger 30 und 31 sind in einem Block 34 angeordnet und laufen wiederum gegensinnig in Richtung der Pfeile 32 und 33 um. Die senkrechte Mittellinie 12 auf der Verbindungslinie 7 zwischen den beiden Erregerachsen verläuft wiederum durch den Schwerpunkt S der Siebanordnung.

Zur Veränderung des Angriffswinkels genügt hier eine Verschiebung des Bockes 34 parallel zur Siebebene, wie strichpunktiert angedeutet, sowie eine entsprechen-

de Veränderung der Ausgangsdrehzahl zumindest an einem der Kreisschwingungserreger, so daß die Zentrifugalkraftresultierende durch den Schwerpunkt S der Siebanordnung oder zumindest durch dessen unmittelbaren Nachbarschaftsbereich verläuft.

Die F i g. 4 und 5 zeigen eine Siebmaschine bestimmter Ausbildungsform, die der schematischen Darstellung von F i g. 2 entspricht, mit weiteren Einzelheiten. Der Kreisschwingungserreger 26 wird hier durch einen Elektromotor 35 über eine Gelenkwelle 37 direki angetrieben, während der Kreisschwingungserreger 27 vom Elektromotor 36 über einen verstellbaren Riementrieb 39 und eine Gelenkwelle 38 angetrieben wird. Mii dem verstellbaren Riementrieb wird hier beispielsweis« die Bedingung zweier, einzeln betrachtet, unterschiedli eher Ausgangsdrehzahlen erfüllt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

Patentansprüche:

1. Schwicgungserzeugender Antrieb für Aufbereitungsmaschinen, wie z.B. Siebe u.dgl. mit zwei gegenläufigen, selbstsynchronisierenden, Linearschwingungen erzeugenden Kreisschwingungserregern, dadurch gekennzeichnet, daßMittel zur Erreichung von in jeder Phase des Ablaufes ger bekannt Um nun die an sich notwendigen verschiedenen Angriffswinkel erreichen zu können, ist bei diesen bekannten Antriebsarten ein sehr großer technischer und damit teurer Aufwand notwendig. Bei Kurbeltrieben müssen der Antrieb und die Führungselemente dem jeweiligen Angriffswinkel angepaßt werden, was hier in aller Regel eine gesonderte Ausführung bedingt, so daß also eine Verstellbarkeit nicht gegeben ist Ähnliches gilt bei den anderen Antriebsarten. Bei