CH659720A5

CH659720A5 - Vorrichtung zur veraenderung der vibrationskraft.

Info

Publication number: CH659720A5
Application number: CH1755/82A
Authority: CH
Inventors: Albert Musschoot
Original assignee: Gen Kinematics Corp
Priority date: 1981-04-02
Filing date: 1982-03-22
Publication date: 1987-02-13
Also published as: SE8202031L; CA1180205A; FR2502987B1; AU8124582A; DE3212599A1; BE892713A; AU556359B2; JPS642021B2; IT8248114A0; FR2502987A1; IT1147833B; DE3212599C2; SE461572B; MX155192A; GB2096271A; JPS57173348A; GB2096271B

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Veränderung der durch eine rotierende Masse erzeugten Vibrationskraft gemäss dem Oberbegriff des unabhängigen Patentanspruchs 1. Schwingfördergeräte oder Vibrator-fördergeräte sind in der Industrie seit langem bekannt. Eine grundsätzliche Ausführungsform eines Schwingförderers ist im US-Patent 3,089,582 beschrieben, bei dem ein Erreger mit zwei Massen verwendet ist, um einen Trog in eine schwingende Bewegung zu versetzen. In der Vorrichtung zur Erzeugung der Vibration ist ein konstant drehender Motor vorhanden, der ein Paar exzentrisch angeordnete Gewichte an jedem Ende der Motorwelle trägt und die Vibrationskraft, die durch den Motor erzeugt wird, wird über ein Federsystem auf den Trog übertragen. Bei dieser Ausführungsform ist die Vibrationsamplitude konstant und dadurch wird das Material in konstanter Weise gefördert.

Der Motor 16 hat eine Motorwelle 20, die in Fig. 2 strich-50 liert dargestellt ist, und die Welle trägt an jedem Ende radähnliche Glieder 21, von denen eines dargestellt ist, und das andere identisch aufgebaut ist. An jedem Rad beidseits der Welle 20 befindet sich ein ortsfestes Gewicht 22. Jedes Rad 21 trägt überdies einen Zylinder 23, der sich beidseits der 55 Welle 20 diagonal über das Rad erstreckt. Das eine Ende 24 des Zylinders 23 befindet sich nahe dem Schwerpunkt des Gewichtes 22, und das gegenüberliegende Ende 25 befindet sich auf der andern Seite der Achse der Welle 20. Ein Deckel 26 dient zum Verschliessen des Endes 24 des Zylinders 23, 60 und an diesem Deckel 26 ist eine Schraubenfeder 27 befestigt. Innerhalb des Zylinders 23 befindet sich ein Gewicht 28, das an einem Kolben 29, der im Zylinder verschieblich ist, befestigt ist. Der Kolben und das Gewicht bilden zusammen ein bewegliches Gewicht innerhalb des Zylinders 65 23. Ein Deckel 30 dient zum Verschliessen des Endes 25 des Zylinders 23, um zwischen dem Kolben 29 und dem Deckel 30 eine Druckkammer 31 zu bilden. Eine Druckleitung 32 für ein Fluid ist einerseits in die Druckkammer 31 eingeleitet

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und verbindet diese mit einem Drehanschluss 33 auf der Welle 20, wie Fig. 1 schematisch zeigt. Eine Druckleitung 34 für das Fluid dient zur Verbindung des Drehanschlusses 33 mit einer Druckquelle für das Fluid, beispielsweise Druckluft.

Bei Stillstand befindet sich der Schwerpunkt des Kolbens mit dem Gewichtssystem und dem Teil der Feder 36, rechts der Achse der Drehwelle 20 in Fig. 2. Wenn der Motor nach dem Anlaufen die Arbeitsdrehzahl erreicht, bewegen sich der Kolben und das Gewicht von der Achse der Drehwelle 20 weg bis zu der Lage gemäss Fig. 3. Die Rotation dehnt die Feder 27 gemäss der Zentrifugalkraft, die auf den Kolben und das Gewicht einwirkt. In der Lage der Teile gemäss Fig. 3, ist die Vibrationskraft, die durch das ortsfeste Gewicht 22 und den Teil der Feder links der Achse der Drehwelle entgegengesetzt gleich der Vibrationskraft, die durch das Gewicht mit dem Kolben 29 und dem Teil der Feder 36 rechts der Achse der Drehwelle, so dass keine Vibrationskraft auf den trog 11 übertragen werden kann. Durch Anlegen eines Fluid-drucks durch die Leitung 34, den Anschluss 33 und die Leitung 32 in die Druckkammer 31 wird der Kolben 29 mit dem Gewicht nach links in Fig. 3 bewegt, wobei die Spannung der Feder zuerst die durch das Fluid ausgeübte Kraft unterstützt und zunehmend abnimmt, wenn der Kolben 29 gegen die Rotationsachse bewegt wird, wodurch die Zentrifugalkraft, die mit diesen Gliedern erzeugt wird, ebenfalls abnimmt, und wenn schliesslich der Kolben und die Feder nach links

über die Drehachse hinaus bewegt werden, wie Fig. 2 zeigt, erzeugt die Feder 27 einen Gegendruck auf den Kolben, so dass Gewicht und Kolben nicht weiter nach links in Fig. 2 bewegt werden können, sondern dass sich ein Gleichgewicht 5 zwischen dem Druck des Fluids und der Zentrifugalkraft einerseits und der Federkraft andererseits einstellt.

Somit ist ersichtlich, dass wenn die Zentrifugalkraft, die durch das bewegliche Gewicht 28 und den Kolben 29 am grössten ist, wie Fig. 3 zeigt, und genügt, um das Gewicht und io die Feder in die Lage gemäss Fig. 3 entgegen der Federkraft zu bringen, hilft die Feder dem Druck des Fluids, um das Gewicht und den Kolben nach links in dieser Figur zu bewegen. Wenn die Wirkung der Feder bis gegen null abnimmt, wobei der Kolben und das Gewicht etwa die Lage 15 gemäss Fig. 2 eingenommen haben und dadurch einer Kompressionskraft ausgesetzt sind, wirkt sie dem Druck des Fluids entgegen. Wenn der Kolben und das Gewicht aus der Lage gemäss Fig. 2 weiter nach links bewegt würde, würde die Bewegung des Kolbens und des Gewichts eine umge-20 kehrte Zentrifugalkraft in Richtung gegen das ortsfeste Gewicht 22 erzeugen.

Es ist insbesondere vorteilhaft eine Schraubenfeder vorzusehen, weil die Auslenkung einer Schraubenfeder entweder als Zug- oder Druckfeder proportional zur Kraft steht, d.h. in 25 einer linearen Abhängigkeit steht. Dieser lineare Zusammenhang trägt zur leichteren und genaueren Steuerung der Vibrationskraft bei.

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1 Blatt Zeichnungen

Claims

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PATENTANSPRÜCHE

1. Vorrichtung zur Veränderung der durch eine rotierende Masse erzeugten Vibrationskraft, gekennzeichnet durch eine motorisch angetriebene Drehwelle (20) mit einem ersten Gewicht (22), dessen Schwerpunkt ausserhalb der Achse der Drehwelle (20) liegt, einem an der Drehwelle (20) befestigten Träger (23 ) zur verschieblichen Halterung eines zweiten Gewichts (28), der sich diagonal beidseits der Achse der Drehwelle (20) erstreckt, und durch Mittel (29, 31, 32) zum Bewegen des beweglichen zweiten Gewichts (28) zwischen einer ersten Stelle auf dem Träger (23), die der Stelle des ersten Gewichts (22) diagonal gegenüberliegt und einer zweiten Stelle auf dem Träger (23), die sich auf der andern Seite der Achse der Welle (20) befindet.
2. Vorrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger als Zylinder (23) ausgebildet ist, der sich beidseits über die Drehwelle (20) hinaus erstreckt, dass im Zylinder (23) eine Feder (27) mit dem zweiten Gewicht

(28) befestigt ist, um das zweite Gewicht (28) auf die dem ersten Gewicht (22) gegenüberliegende Seite zu drücken und dass ein mit dem Druck eines Fluids beaufschlagbares Mittel

(29) vorhanden ist, um das zweite Gewicht (28) entgegen der Kraft der Feder (27) auf die Seite des ortsfesten ersten Gewichts (22) zu drücken.
3. Vorrichtung nach Patentanspruch 2, gekennzeichnet durch ein auf der Drehwelle (20) befestigtes radähnliches Gebilde (21 ), an dem das erste Gewicht (22) exzentrisch befestigtest und das auch den diagonal angeordneten Zylinder (23) trägt, von dem das eine Ende (26) wenigstens angenähert beim Schwerpunkt des ortsfesten ersten Gewichts (22) liegt.
4. Vorrichtung nach Patentanspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Feder eine einerseits am einen Ende (26) des Zylinders (23) befestigte Schraubenfeder (27) ist, von der das zweite Ende am zweiten Gewicht (28) befestigt ist.
5. Vorrichtung nach Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das genannte Mittel ein Kolben (29) ist, der zusammen mit einem Deckel zum Verschliessen des Endes

(30) des Zylinders (23) eine Druckkammer (31) bildet, in die eine Zuleitung (32) für ein unter Druck stehendes Fluid mündet, und dass das genannte verschlossene Ende (30)

einen Abstand von der Achse der Drehwelle (20) aufweist, derart, dass das zweite Gewicht (28) zusammen mit dem Kolben (29) und mit dem Teil der Feder (27) der sich auf der dem ortsfesten Gewicht (22) gegenüberliegenden Seite der Drehwelle (20) befindet, dieselbe Zentrifugalkraft ausübt wie das ortsfeste Gewicht (22).
6. Verwendung der Vorrichtung gemäss Patentanspruch 1 in einem Vibratorantrieb zum Antreiben eines Schwingförderers.

Eine verbesserte Ausführungsform eines Schwingförderers ist im US-Patent 3,358,815 beschrieben, wobei der elektrische Motor an jedem Ende der Welle ein radförmiges Glied trägt, das mit der Motorwelle rotiert wird. Das radähn-5 liehe Glied ist mit einem Gewicht versehen, das auf einem gebogenen Weg von einer ersten Lage nahe einem ortsfest angeordneten exzentrischen Gewicht auf jedem Rad bis zu einer zweiten Lage, die diesem Gewicht gegenüberliegt, verschoben werden kann. Die bevorzugte Ausführungsform in io diesem zuletzt genannten Patent weist als Gewicht eine Flüssigkeit, nämlich Quecksilber auf, und kann daher durch Verändern des Druckes leicht bewegt werden. In neuerer Zeit wird jedoch Quecksilber als umeltverschmutzend angesehen und deshalb konnte sich ein solcher Schwingförderantrieb, 15 bei dem Quecksilber eine veränderbare Vibratormasse darstellt, nicht durchsetzen.

Es ist deshalb eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Vibratorantrieb zu schaffen, bei dem die Schwingungsamplitude mittels starrer Massen verändert werden kann. 20 Erfindungsgemäss wird dies durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil des unabhängigen Patentanspruchs 1 erreicht.

Eine Ausführungsform der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung beschrieben. Es zeigen :

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Fig. 1 einen Aufriss eines Schwingförderers mit einem erfindungsgemässen Antrieb,

Fig.2 eine Querschnittsansicht eines der beiden radähnlichen Gebilde, das starr mit der Motorwelle verbunden ist, 30 in vergrössertem Massstab, und

Fig. 3 einen Ausschnitt aus Fig. 2 mit dem Gewicht in einer andern Lage.

Fig. 1 zeigt eine Ausführungsform eines Schwingförderers 33 10, ähnlich demjenigen gemäss dem US-Patent 3,358,815 und weist einen Materialförderer in Form eines Troges 11 auf, der mittels Isolationsfedern 12 auf Stützen 13 oberhalb einer Grundplatte 14 montiert ist. Der Vibrationserzeuger besteht aus einem Erreger 15 mit einem Konstantdrehzahlmotor 16. Der Motor 16 ist an einem Rahmen 17 angeflanscht und der Rahmen 17 ist am Trog 11 und der Zwischenlage von Gummifedern gemäss den US-Patenten 3,089,582 und 3,358,815 befestigt. Die Gummifedern 18 sind schematisch dargestellt. Somit ist der Motor 16 über ein Federsystem mit dem Rahmen 17 verbunden, und der Motor dreht mit konstanter Geschwindigkeit, die nahe der Eigenfrequenz dieses Schwingsystems liegt.

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