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Anlage zum Patentgesuch
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Resonanzförderverfahren, insbesondere für den Bunkerabzug Die Erfindung
betrifft ein Resonanzförderverfahren, insbesondere für den Bunkerabzug, bei dem
eine elastisch auf gehängt Förderrinne und eine, eine rotierende Unwucht tragende
Gegenmasse, über Gummifedern zu einem schwingungsfähigen System miteinander gekoppelt
sind.
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Ein Resonanzschwingverfahren, bei dem eine Vorrichtung der vorbeschriebenen
Art verwendet wird, ist aus der deutschen Auslegeschrift 1.458.570 bekannt. Die
hier verwendeten Gummifedern, die die Koppelung der Erregermasse mit der Arbeitsmasse
vornehmen, sind toroidförmig ausgebildet und zwischen einem Gehäuse, das starr mit
der
Arbeitsmasse verbunden ist und die Erregermasse umschließt und einem Hohr, auf das
der Erreger wirkt, eingespannt. Die Verspannung der toridförmigen Gummifedern zwischen
Gehäuse und Rohr übernimmt eine durchgehende Zugstange, die quer durch das Gehäuse
hindurchreicht.
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Diese Art der Spannung von Gummifedein ist bei Resonanzschwingförderern
häufig zu finden. Eine derartige Konstruktion erfordert aufwendige Gummifederelemente
sowie große und schwere Bauteile, die kostenungünstig herzustelle sind. Insgesamt
ergibt ich eiiie aufwendige Konstruktion, wobei das grol3e Gewicht Zur eine geringe
iklpassung an unterschiedliche Fördererfordernisse erlaubt.
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Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Resonanzförderverfahren und eine
zur Durchführung des Resonanzförderverfahrens geeignete Vorrichtung anzugeben, die
die Nachteile der bekannten Verfahren und Vorrichtungen vermeiden. Die Vorrichtung
soll aus kostengünstig herzustellenden einfachen Einzelteilen bestehen und bei geringem
Energieverbrauch eine gute Regelbarkeit erlauben.
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Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Erregerkraft von den beiden
Außenseiten aus in die Gummifedern eingeleitet und aus der Mitte der Gummifedern
heraus weitergeleitet wird. Durch diese Maßnahme ergibt sich vorteilhaft eine Koppelung
von Erreger und Arbeitsmasse mit symmetrischer Beanspruchung der Gummifeder. Eine
Verspannung ist nur über die Breite der Gummifeder notwendig. Als besonderer Vorteil
ergibt sich, daß die Mitte der Erafteinleitung auf einer Linie mit der Mitte der
Kraftweiterleitung liegt.
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In einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Erregerkraft
unter einem spitzen Winkel zur Längsachse der vorzugsweise rechteckigen Gummifedern
in die Gummifedern eingeleitet wird. Durch die Einleitung der Erregerkraft unter
einem spitzen Winkel zur Längsachse wird eine besonders vorteilhafte Art der Koppelung
und verlustarmen Übertragung der Erregerkraft auf die Arbeitsmasse erreicht, wobei
es durch die rechteckige Form vorteilhaft möglich ist, die einzelnen Federelemente
von Strangmaterial abzuschneiden.
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In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß
das Verhältnis von Erregermasse zu Arbeitsmasse zwischen 0,5 : 1 und 1 : 1, vorzugsweise
jedoch bei 0,7 : 1 liegt. Durch das erfindungsgemäß günstige Verhältnis von Erregermasse
und Arbeitsmasse (üblich ist das Verhältnis 3 : 1), ergibt sich eine besonders leicht
bauende Resonanzfördervorrichtung, die sich in ihrem Gewicht nicht von einer starr
erregten Fördervorrichtung unterscheidet, aber nur ca. 1/3 des von einer starren
Vorrichtung benötigten Energiebedarfes hat. Des weiteren ist durch das geringe Gewicht
der Erregermasse eine leichte Abstimmung auf veränderte Arbeitsmassen möglich, da
schon geringe Zusatzgewichte zur Erregermasse zu erheblichen Anderungen im Schwingverhalten
führen und so eine Anpassung erheblich erleichtert wird.
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In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß
die Größe der rotierenden Unwucht belastungsabhängig eingeregelt wird. Durch diese
Maßnahme ist es möglich, die Fördervorrichtung z. B. an unterschiedliche Aufgaberaten
anzupassen, ohne daß dafür ein Stillsetzen der Anlage notwendig wird. Des weiteren
ist hierdurch eine einfache Regelung des Förderverhaltens möglich, so daß diese
Resonanzrinne als Dosierrinne eingesetzt werden kann.
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Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist eine Resonanzfördervorrichtung,geeignet
insbesondere für den Bunkerabzug, vorgesehen, bei dem eine elastisch aufgehängte
Förderrinne und eine, eine rotierende Unwucht tragende Gegenmasse, über Gummifedern
zu einem schwingungsfähigen System miteinander gekoppelt sind, wobei die Gummifedern
vorzugsweise rechteckig gestaltet und in Längsrichtung geteilt sind und Tragelemente
an den beiden Außenseiten sowie in der Mitte aufweisen. Durch diese Ausführung steht
eine Vorrichtung zur Verfügung, mit der die Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens,
insbesondere die günstige Einleitung der Erregerkräfte in die Gummifedern und ihre
Weiterleitung sowie der vorteilhaft einfache und leichte Aufbau erreicht werden.
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In einer Ausestaltung der Resonanzfördervorrichtung ist vorgesehen,
daß die äußeren Tragelemente der Gummifedern gleich ausgebildet sind und vorzugsweise
die Form eines Dreiecks aufweisen, dessen Winkelhalbierende durch die Mitte der
Gummifedern führt. Durch diese Ausführung ergibt sich eine besonders einfache und
material sparende Einspannung der Gummifederelemente auf ihrer ganzen Länge,
wobei
diese Länge groß gewählt werden kann, so daß die Förderrinne durch die Federn auf
einer großen Länge abgestützt wird und daher in sich leicht ausgeführt werden kann.
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In einer weiteren Ausgestaltung ist vorgesehen, daß zwischen Förderrinne
und Gegenmasse auf jeder Seite mehrere, vorzugsweise zwei, geteilte Gummifedern
angeordnet sind, deren Mittenabstand kleiner ist als der Abstand Unwucht / Gummifedernmittellinie
auf der Verbindungslinie Unwucht / Förderrinnenschwerpunkt. Durch die Anordnung
mehrerer Gummifedern auf jeder Seite wird erreicht, daß die Abstützung der Förderrinne
noch weiter verbessert und die Erregerkraft noch günstiger in die Förderrinne eingebracht
werden kann. Durch die Einhaltung eines Mindestabstandes für die Unwucht wird dabei
dafür gesorgt, daß die vorteilhafte Ankoppelung, die sich bei der Verwendung eines
rechteckigen langgestreckten Gummifederelements ergab, nicht ändert.
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Es ist weiterhin vorgesehen, daß die Resonanzfördervorrichtung einen
Fördertrog aufweist, der seitlich mit hochkantstehendeii U-Profilen, vorzugsweise
durch Verschraubung
verbunden ist, wobei die U-Profile die elastische
Aufhängung aufweisen und der Steg der U-Profile über der Mitte der Gummifeder angeordnet
und mit dem mittleren Tragelement, vorzugsweise ebenfalls durch eine Verschraubung,
verbunden ist. Hierdurch ergibt sich eine besonders einfache Gestaltung der Förderrinnenseiten
und der Verbindung dieser Seiten mit den Gummifedern. Diese Ausbildung der Förderrinnenseiten
in Verbindung mit dem einfachen Tragelement trägt wesentlich zum geringen Gewicht
der Förderrinne bei.
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Das geringe Gesamtgewicht der Resonanzschwingvorrichtung wird also
einmal durch die besonders günstige Ausbildung der Gummifederelemente erreicht,
zum anderen durch die über eine große Länge erfolgende Unterstützung der Förderrinne
durch eine oder mehrere rechteckige Gummifedern sowie die günstige und einfache
Gestaltung der Förderrinnenseiten und hauptsächlich durch das günstige Verhältnis
der Erreger-zur Arbeitsmasse des Förderers.
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Es ist weiterhin vorgesehen, daß die beiden äußeren, dreieckigen Tragelemente
der Gummifeder an ihrer Spitze zwischen sich Teile der Gegenmasse aufweisen, wobei
diese Teile
durch einen Quersteg, der einen weiteren Teil der Gegenmasse
darstellt und die rotierende Unwucht hält, miteinander verbunden sind. Durch diese
Ausbildung ergibt sich eine besonders günstige Position des Erregergewichts mit
weitem Abstand von der Gummifeder mit einer einfachen konstruktiven Gestaltung,
die eine einfache Fertigung ermöglicht.
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Weiterhin ist vorgesehen, daß die außen am Fördertrog verschraubten
U-Profile durch Verbindungselemente, vorzugsweise L-Profile, miteinander verbunden
sind. Diese Ausführung erlaubt eine besonders leichte Ausbildung der Förderrinne,
da auf diese Weise die Förderrinne nicht die Funktion hat, die beiden Seiten der
Schwingvorrichtung miteinander zu verbinden, sondern dies getrennten, leichten Konstruktionselementen
übertragen wird. Die Förderrinne selbst kann daher in dünnem Blech ausgeführt werden.
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Es ist weiterhin vorgesehen, daß als rotierende Unwucht ein regelbarer,
mit einer sich drehzahlabhängig einstellenden Unwucht, versehener Elektromotor verwendet
wird. Durch die Verwendung eines solchen Motors wird der Anlauf erleichtert, da
zunächst ein Anlaufen mit geringer Unwucht
erfolgt und erst bei
höherer Drehzahl die Unwucht vergrößert wird. Weiterhin kaml über die Drehzahl die
Größe der Unwucht eingestellt werden. Durch die Verwendung eines solchen Motors
ist daher sowohl ein geringer Energieverbrauch, als auch eine gute Regelbarkeit
über bisher für Resonanzförderrinnen nicht erreichbar große Bereiche möglich.
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Die Erfindung wird anhand von Zeichnungen näher erläutert, die eine
bevorzugte Ausführungsform zeigen.
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Die Zeichnungen zeigen im einzelnen in: Fig. 1 die Seitenansicht der
Resonanzförderrine, Fig. 2 einen Schnitt durch die Förderrinne entlang der Linie
II,lI in Fig. 1 und Fig. 3 eine vereinfachte Seitenansicht der Förderrinne mit 2
Federn auf jeder Seite sowie
Fig. 4 eine sehr lange Ausführung
mit Schwingungshilfsmassen.
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In Fig. 1 bezeichnet 3 das dreieckige Tragelement, das an den Außenseiten
der Federn 1 angreift. An der unteren Spitze des dreieckigen Tragelements 3 ist
der Unwuchterreger 12 angeordnet, der etwa von der Art ist, wie sie in der deutschen
Offenlegungsschrift 23 51 241 beschrieben wird. Zusätzlich ist eine Drehzahl regelung
nach der Phasenanschnittmethode vorgesehen. Zur Übertragung der Erregerkraft zwischen
den Gummifederelementen 1 und der Förderrinne 5 dient das langgestreckte, an den
Enden ebei:falls dreieckig ausgeführte Stützelement 2, das direkt an den seitlich
von der Förderrinne 5 angeordneten U-Trägern 4 angreift. Die U-Träger 4 sind unter
der Förderrinne hinweg durch vorzugsweise L-förmige Versteifungselemente 7 miteinander
verbunden, so daß sich im Zusammenwirken der seitlichen Träger 4, der Förderrinne
5 und der Verbindungselemente 7 eine leichte und trotzdem stabile Einheit ergibt.
Die elastische Auflagerung der Förderriniie erfolgt vorteilhaft durch die dargestellten
Schraubenfedern 8.
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Art und Anbringung der Federn ist variabel. So können auch Gummifedern
eingesetzt werden und die Federn 7 können seitlich neben den Trägern angeordnet
sein.
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Aus Fig. 2 ist die besonders vorteilhafte Einspannung der Gummifedern
1 zwischen den beiden Tragelementen 3 zu ersehen. Die beiden Tragelemente 3 verlaufen
von den Federn 1 aus parallel zueinander in Richtung auf den Unwuchterreger 12 hin
und tragen am Ende zwischen sich einen Teil 10 der Gegenmasse, die zwischen den
beiden Tragelementen 3 unter Verwendung von Zwischenlagen 9 verschraubt wird.
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Durch Schweißung ist dieser Teil 10 der Erregermasse mit einem Quersteg
11 verbunden, auf dem der Unwuchterreger 12 durch Schrauben 14 befestigt ist.
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In der Mitte der Gummifeder 1 ist das die Erregerkraft auf die Förderrinne
5 übertragende Tragelement 2 angeordnet, das fluchtend zu dem Steg des U-Profils
4 angeordnet ist, vorzugsweise mit diesem durch eine Verschraubung 6 verbunden.
Seitlich außen weist das Tragelement 3 Verstärkungsrippen 15 auf, die die durch
die Spannbolzen 13 wirkenden Kräfte aufnehmen. Ebenfalls vorzugsweise miteinander
verschraubt sind der Steg des U-Profils 4 und die Seiten der Förderrinne 5, so daß
diese leicht ausgewechselt werden kann. Zwischen den beiden Seiten des Förderers
befinden sich Versteifungselemente 7, die für die nötige Festigkeit und Steifheit
des Oberteils sorgen.
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Insgesamt ergibt sich aus dem Zusammenwirken der an die jeweilige,
groß gewählte, | enge der Gummifedern 1 angepaßten Tragelemente 2, 3 mit den Gummifedern
sowie der Anordnung der Gegenmasse 9, 10, 11, 12 an der Spitze der Tragelemente
3 in Verbindung mit dem leichten und stabilen Oberteil, wobei die Kraftangriffspunkte
jeweils auf einer Linie liegen, ein ungewöhnlich leichtes und kostengünstig herzustellendes
Gerät. In Verbindung mit dem regelbaren Unwuchterreger 12 erreicht es ein besonders
günstiges Verhältnis von aufgewandter Energie und Kosten zum Fördereffekt. Durch
die benötigte geringe Erregerenergie und die Verwendung eines gekapselten Motors
weist die Förderrinne auch eine besonders niedrige Schallemission auf.
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Aus Fig. 3 ist eine Aufteilung der Federn ersichtlich, wie sie bei
einer größeren Länge der Förderrinne angewendet wird. Dabei ist zu beachten, daß
der Mittenabstand der Federn stets geringer sein muß, als der Abstand Erreger -Federnmitte
(1< L). Nur hierdurch ist gewährleistet, daß die Federn 1 so auf die Erregerkraft
reagieren, wie es für einen ordnungsgemäßen Betrieb notwendig ist.
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Aus Fig. 4 ist weiterhin eine anordnung zu sehen, die bei ganz besonders
langen Förderrinnen verwendet wird. Auch hier sind die Gummifedern geteilt. An beiden
Enden der Förderrinne sind noch weitere Massen 16 über gleiche Federelemente befestigt,
die mitschwingen und deren Wirkung die Erregung erhöht.
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- Patentansprüche -