DE3019015C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Kreis- bzw. Wendel­ schwingförderer der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Gattung.

Im Gegensatz zu Bewegungen von linearen Schwingförderern muß bei Kreis- oder Wendelschwingförderern dem Fördergut eine dreidimensionale Schwingbewegung erteilt werden, da­ mit es sich auf einer kreis- oder wendelförmigen Bahn be­ wegt. Diese Schwingbewegung muß daher vertikale und hori­ zontale Umfangs-Komponenten haben.

Es sind bereits verschiedene Arten von Schwingantrieben für Kreis- und Wendelschwingförderer bekannt, welche die erwünschte Bewegung mit zwei parallelen, gegenläufig um­ laufenden Wellen erzeugen, die im Förderer quer zu dessen Vertikalachse angeordnet sind. Jede Welle trägt zwei Un­ wuchtscheiben an ihren Enden, die so ausgelegt sind, daß die horizontale Resultierende der Kräfte auf jeder Förde­ rerseite parallel zu Förderwendel verläuft, wodurch eine horizontale Kreisbewegung erzeugt wird. Die vertikalen Komponenten sind nach aufwärts gerichtet, wenn die hori­ zontale Komponente in Richtung der Wendel-Aufwärtsbewegung verläuft, und nach abwärts gerichtet, wenn die horizontale Komponente in Richtung der Wendel-Abwärtsbewegung zeigt.

In der US-PS 29 27 683 ist ein derartiger Schwingantrieb beschrieben, bei dem jede Welle von einem eigenen Motor angetrieben wird. Bei diesem Antrieb wirkt eine Präzes­ sionskraft auf die Unwuchtscheiben, welche Wellenbrüche und hohe Lagerbelastungen verursacht. Bei großen Wendel­ förderern kann diese hohe Wellen- und Lagerbelastung die Leistung der gesamten Förderanlage beeinträchtigen.

Aus der AT-PS 2 02 065 ist ein Schwingantrieb für einen gattungsgemäßen Schwingförderer bekannt, bei dem ebenfalls zwei parallel zueinander und quer zur Fördererlängsachse unterhalb der Förderwendel angeordnete Wellen gegensinnig und mit gleicher Drehzahl von einem gemeinsamen Motor an­ getrieben werden. Je zwei auf den Wellenenden befestigte Unwuchtscheiben erzeugen die zur Förderung notwendigen dreidimensionalen Schwingbewegungen. Durch die gegenseiti­ ge Winkelpositionierung der Unwuchtscheiben ergeben sich jedoch auch bei diesem Antrieb die bereits genannten hohen Wellen- und Lagerbelastungen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Wendelschwingförderer der angegebenen Art zu schaffen, bei dem übermäßig hohe Belastungen der Lager und Wellen des Schwingantriebs ver­ mieden werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnen­ den Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

Der erfindungsgemäße Antrieb kann in jedem Schwingförderer eingesetzt werden, bei dem das Fördergut auf einer Kreis­ bahn bewegt wird. Da mindestens eine der Wellen und deren Lager symmetrisch zur Drehachse liegen, entfallen für die­ se Wellen die unerwünscht hohen Lagerbelastungen. Wenn die Achsen aller Wellen die Längsachse des Förderers schneiden und die Wellen somit in einer Vertikalebene liegen, werden hohe Belastungen aller Wellenlager vermieden.

Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Antriebs sind den Ansprüchen 2 bis 4 zu entnehmen.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung an­ hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Seitenansicht eines Wendelschwing­ förderers mit einem Schwingantrieb;

Fig. 2a bis 2c schematisch drei Wellen in einer ersten Drehstellung, in Endansicht, Seitenan­ sicht und in Draufsicht;

Fig. 3a bis 3c schematisch die drei Wellen gemäß Fig. 2 in einer anderen Drehstellung;

Fig. 4a bis 4c schematisch die drei Wellen gemäß Fig. 2 in einer dritten Drehstellung;

Fig. 5 eine Draufsicht auf ein anderes Ausfüh­ rungsbeispiel des Antriebs.

Fig. 1 zeigt einen Wendelschwingförderer 10 mit einer För­ derwendel 12, die an einem zentralen Tragrohr 14 befestigt ist. Dieses Tragrohr 14 ist mit einer Tragplatte 16 fest verbunden, die über mehrere Schraubenfedern 18 auf einem scheibenförmigen Fuß 20 abgestützt ist. Eine am Tragrohr 14 befestigte obere Tragplatte 22 haltert ein Gehäuse 24, indem drei Wellen 28, 30, 32 in mehreren Lagern 26 dreh­ bar gelagert sind. Die mittlere Welle 30 ist mit einem Motor 34 über eine Zwischenwelle 36 und eine Gelenkkupp­ lung 37 oder andere geeignete Verbindungsorgane verbunden.

Die Wellen 28, 30, 32 tragen Unwuchtscheiben 28 a, 30 a, 32 a außerhalb des Gehäuses 24. Das Massenträgheitsmoment der mittleren Unwuchtscheiben 30 a ist etwa doppelt so groß wie das der anderen Unwuchtscheiben 28 a, 32 a. Wie durch den weggebrochenen Teil des Gehäuses 24 zu sehen ist, trägt jede Welle 28, 30, 32 Zahnräder 40 oder andere Übertra­ gungsorgane, wie Ketten oder Riemen, die so ineinander­ greifen, daß die vom Motor 34 angetriebene Welle 30 den Wellen 28 und 32 eine Gegendrehung erteilt. Durch die Po­ sitionierung der Unwuchtscheiben 28 a, 30 a und 32 a erzeugen die aus ihrer Drehbewegung resultierenden Kräfte die er­ wünschte Schwingbewegung der Förderwendel 12.

In den Fig. 2 bis 4 sind die von den Unwuchtscheiben er­ zeugten Kräfte in drei um jeweils 90° gegeneinander win­ kelversetzten Phasen dargestellt. Die Strichlinien-Vekto­ ren bezeichnen die von Unwuchtscheiben 28 a, 30 a, 32 a an einem Ende der Wellen erzeugten Komponenten und die Voll­ linien-Vektoren die von den Unwuchtscheiben am anderen En­ de der Wellen erzeugten Kraftkomponenten. Da die Schwung­ massen an der Welle 30 doppelt so groß wie die an den Wel­ len 28, 32 sind und die Drehzahl aller Wellen gleich ist, sind die von den Unwuchtscheiben 30 a erzeugten Kräfte doppelt so groß wie die an den Wellen 28, 32 wirksamen Kräfte. Die Horizontalkomponenten in den Fig. 2b, 3b und 4b sind mit in die Kreise eingezeichneten Punkten bzw. mit einem Kreuz bezeichnet. Die Punkte repräsentieren den aus der Zeichenebene herausgerichteten Kraftvektor, während das Kreuz einen in die Zeichenebene gerichteten Kraftvek­ tor darstellt. Die Unwuchtscheiben an einem Ende jeder Welle können - wie gezeigt - unter einem Winkel von 90° gegenüber der Unwuchtscheibe am anderen Wellenende posi­ tioniert sein. Es ist zu beachten, daß die Unwuchtscheiben zwar in bezug auf die Horizontalebene den gleichen Winkel haben müssen, daß jedoch der gewählte Winkel beliebig sein kann.

Während die Welle 30 umläuft, werden die Wellen 28 und 32 mit der gleichen Winkelgeschwindigkeit in Gegenrichtung gedreht. Im Zustand der Fig. 2b sind die Vertikalkomponen­ ten aller Kräfte gleichgerichtet, wobei die resultierende Vertikalkomponente nach oben zeigt. Gleichzeitig sind die Horizontalkomponenten der durch die Strichlinien-Vektoren und der durch die Vollinien-Vektoren bezeichneten Kräfte phasengleich. Nach Fig. 2c ergibt sich als Resultat eine Verdrehbewegung um die vertikale Längsachse des Förderers und eine Aufwärtsbewegung der Förderwendel.

Fig. 3 zeigt die Wellen um 90° verdreht zur Verdeutlichung der gegenseitigen Aufhebung der Kräfte.

Fig. 4 zeigt eine weitere Wellendrehumg um 90°, wobei die vertikalen und die horizontalen Kräfte wiederum phasen­ gleich sind. In diesem Zustand verläuft die Vertikalkom­ ponente nach abwärts und die Horizontalkomponente erteilt der Förderwendel eine Bewegung im Gegenuhrzeigersinn. Die­ se Kombination von vertikalen und kreisförmigen Bewegungen ergibt die gewünschte Wendelbewegung der Förderwendel 12.

Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 schneiden die Wellen­ achsen die Längsachse des Förderers, wodurch übermäßige Axialbelastungen der Wellenlager vermieden werden, da die Wellen und die Unwuchtscheiben zum Drehmittelpunkt des Förderers symmetrisch sind. Außerdem wird die Hälfte der Antriebsenergie direkt von der Welle 30 aufgenommen.

Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 sind drei Wellen 38, 40, 42 in Lagern 35 an einer oberen Tragplatte 36 gela­ gert. Sämtliche Wellen liegen in einer Horizontalebene. Die mittlere Welle 38 schneidet die Drehachse des Förde­ rers und ist mit einem Motor 46 gekoppelt. Jede Welle 38, 40, 42 trägt an ihren Enden zwei Unwuchtscheiben 38 a, 40 a, 42 a. Die mittlere Welle 38 treibt über Zahnräder 44 die Wellen 40, 42 gegensinnig mit gleicher Drehzahl an. Wie beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 erzeugen die Unwucht­ scheiben 38 a der Welle 38 das doppelte Trägheitsmoment wie die entsprechenden Unwuchtscheiben der Wellen 40, 42. Die Unwuchtscheiben sind unter solchen Winkeln angeordnet, daß bei jeder Drehung der Wellen um 180° Phasengleichheit be­ steht, so daß die erwünschte Wendelbewegung erzeugt wird.

Im Gegensatz zum Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 schneiden die Achsen der Wellen 40, 42 nicht die Dreh- bzw. Längs­ achse des Förderers, so daß ihre Lager 35 axial belastet werden. Da jedoch die Schwungmasse der Unwuchtscheiben 38 a der Welle 38 doppelt so groß ist, wie diejenige der Un­ wuchtscheiben 40 a, 42 a, sind die auf die Wellen 40, 42 einwirkenden Axialkräfte kleiner als bei einer ähnlichen Zweiwellen-Anordnung.

Claims (4)

1. Wendelschwingförderer, bestehend
aus einer auf Federelementen abgestützten Förderwendel und
aus einem Schwingantrieb mit mehreren quer zur Längsachse der Förderwendel ausgerichteten koplanaren Wellen, auf deren Enden Unwuchtscheiben in gegenseitiger Winkelversetzung befe­ stigt sind,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Achse mindestens einer der Wellen (28, 30, 32; 38, 40, 42) die Längsachse der Förderwendel (12) schneidet und
daß die Unwuchtscheiben (30 a; 38 a) dieser gegensinnig zu den anderen Wellen (28, 32; 40, 42) umlaufenden Welle (30, 38) das doppelte Massenträgheitsmoment wie die Unwucht­ scheiben (28 a, 32 a; 40 a, 42 a) der anderen Wellen (28, 32; 40, 42) haben.

2. Wendelschwingförderer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mittlere durch die vertikale Längsachse des Förde­ rers (10) verlaufende Welle (30; 38) in Gegenrichtung zu den anderen Wellen (28, 32; 40, 42) dreht.

3. Wendelschwingförderer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß alle Wellen (28, 30, 32) in einer Vertikalebene ange­ ordnet sind.

4. Wendelschwingförderer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Wellen (28, 30, 32; 38, 40, 42) oberhalb der För­ derwendel (12) angeordnet sind.