EP0203566A2 - Vibratorvorrichtung - Google Patents

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Publication number
EP0203566A2
EP0203566A2 EP86107167A EP86107167A EP0203566A2 EP 0203566 A2 EP0203566 A2 EP 0203566A2 EP 86107167 A EP86107167 A EP 86107167A EP 86107167 A EP86107167 A EP 86107167A EP 0203566 A2 EP0203566 A2 EP 0203566A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
mat
electromechanical transducers
plates
sheets
electromagnets
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP86107167A
Other languages
English (en)
French (fr)
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EP0203566A3 (de
Inventor
Manfred Himpel
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Individual
Original Assignee
Individual
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Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Publication of EP0203566A2 publication Critical patent/EP0203566A2/de
Publication of EP0203566A3 publication Critical patent/EP0203566A3/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B06—GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS IN GENERAL
    • B06B—METHODS OR APPARATUS FOR GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS OF INFRASONIC, SONIC, OR ULTRASONIC FREQUENCY, e.g. FOR PERFORMING MECHANICAL WORK IN GENERAL
    • B06B1/00—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency
    • B06B1/02—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B07—SEPARATING SOLIDS FROM SOLIDS; SORTING
    • B07B—SEPARATING SOLIDS FROM SOLIDS BY SIEVING, SCREENING, SIFTING OR BY USING GAS CURRENTS; SEPARATING BY OTHER DRY METHODS APPLICABLE TO BULK MATERIAL, e.g. LOOSE ARTICLES FIT TO BE HANDLED LIKE BULK MATERIAL
    • B07B1/00—Sieving, screening, sifting, or sorting solid materials using networks, gratings, grids, or the like
    • B07B1/42—Drive mechanisms, regulating or controlling devices, or balancing devices, specially adapted for screens
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65D—CONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
    • B65D88/00—Large containers
    • B65D88/54—Large containers characterised by means facilitating filling or emptying
    • B65D88/64—Large containers characterised by means facilitating filling or emptying preventing bridge formation
    • B65D88/66—Large containers characterised by means facilitating filling or emptying preventing bridge formation using vibrating or knocking devices

Definitions

  • the invention relates to a vibrator device for generating mechanical oscillations or vibrations on wall, screen or perforated surfaces or the like, e.g. of machines or reservoirs or silos, for conveying, processing, separating or storing pourable or pourable goods.
  • a filler layer essentially filling the mat made of relatively soft flexible material and electromechanical transducers are arranged, which in the manner of a flat Grid are arranged in recesses in the filler layer or embedded therein and are able to urge the adjacent areas of the top or bottom plates towards their outside and / or inside.
  • Such a mat can be arranged lying on the side of walls or machine parts facing the material to be handled, so that the vibrations generated are introduced directly into the pourable or pourable material without first causing the relatively heavy wall or the machine part to vibrate have to be excited. Accordingly, already generates relatively strong vibrations in pourable or pourable material with low energy consumption. Nevertheless, only insignificant oscillations or vibrations are advantageously introduced into the wall or machine part supporting the mat, which has a low degree of flexibility and high rigidity compared to the pourable or pourable material, ie the wall or machine part mentioned has an analogous effect a reflector. Accordingly, compared to previous arrangements, the energy that was previously required to excite the wall or machine part to vibrate is saved.
  • the wall or machine part remains practically at rest, in addition to the energy saving, there is the further advantage that the wall or machine part is subjected to extremely little vibration. This enables a relatively light construction of the wall or machine part and / or a subsequent arrangement of the mat.
  • the energy requirement is further reduced by the fact that the electromechanical transducers are arranged in a grid-like manner and only have to excite areas of the top or bottom plate in the vicinity of the respective transducer in order to effectively loosen up the adjacent pourable material or the sludge components in to cause adjacent liquids.
  • the transducers can also be excited in groups and out of phase, so that, in addition to further energy savings, a propulsion effect can also be achieved in the adjacent pourable or pourable material by generating a traveling wave in the underside or top plate.
  • the electromechanical transducers can be of any construction.
  • these can be elements made of piezoelectric ceramic material, in which a ceramic body arranged between electrodes is excited to produce relatively pronounced vibrations by applying an electrical alternating voltage to the electrodes.
  • sheets of ferromagnetic material e.g. Steel
  • electromagnets with cores oriented approximately perpendicular to the mat plane are arranged.
  • the top or bottom plates in the vicinity of the electromagnets perform pronounced oscillations or vibrations, which can possibly be increased or amplified by the fact that according to an expedient embodiment of the invention between the end faces of the electromagnets or cores and the sheets thin, e.g. annular spacers made of an elastomeric material, e.g. Rubber, are arranged.
  • Casting resin or the like, for example, is used as the filling layer. particularly suitable.
  • the mat can be made in extremely versatile shapes. In particular, it is also possible to provide openings or possibly perforations arranged in a grid-like manner in the mat.
  • the plates or sheets can be directly connected to each other at the edge of the mat and / or the openings or perforations, e.g. by gluing, welding, soldering, flanging or the like.
  • an easily renewable protective layer e.g. made of rubber or plastic.
  • the vibrator device according to the invention shown by way of example in FIG. 1, has essentially the shape of a mat 1. Between two thin steel sheets 2 and 3, the thickness of which is approx. 1 mm each, a comparatively thick filler layer 4 with a height of approx 2.5 cm arranged.
  • the filler layer 4 consists of a relatively soft elastic material, e.g. Cast resin.
  • the mat 1 is typically on a pourable good or the like. facing side of a wall 6 arranged by the underside steel sheet 3 is glued to the wall 6. On the top of the mat facing the pourable material, a coating 7 is expediently arranged on the steel sheet 2 arranged there as wear protection. This coating, which is made of rubber or plastic, for example, can be quickly replaced if necessary.
  • the upper-side steel sheet 2 is set in oscillations or vibrations relative to the lower-side steel sheet 3 or the wall 6 in the surrounding areas of the excited electromagnets 5, the oscillation or vibration frequency being the frequency of the electrical applied to the electromagnets 5 AC voltage corresponds. Due to the vibrations mentioned, bulk material or the like lying on the mat 1 can be used. are moved much more easily since the oscillations or vibrations are transmitted into the material and lead to a loosening or fluidization of at least the boundary layer of the material on the mat 1.
  • a traveling wave can also be generated in the steel sheet 2, such that propulsion is exerted on the adjacent pourable material, i.e. the same may also begin to flow without a slope on the top of the mat.
  • a thin, elastic spacer can be arranged between the end faces of the electromagnets or the cores 5 'thereof and the steel sheets 2 and 3, for example in the form of an elastic O-ring.
  • the embodiment shown in FIG. 1 is characterized by particular simplicity, effective vibrations also being achieved here with low energy requirements.
  • the energy requirement is approximately 200 W for 1 m 2 of mat 1.
  • the solids 9 to be separated according to grain size are passed from a reservoir (not shown) over a first sieve 10 arranged as an inclined plane, solids 9 , whose grain size is larger than the mesh size of the sieve surface 10, slip through to the lower end of the sieve surface 10 and are removed there.
  • the solids with a grain size below the mesh size of the sieve surface 10 pass through the same and pass into a collecting funnel 11, which guides the solids onto a subsequent sieve surface 12 with a smaller mesh size than the sieve surface 10, so that in principle the same separation process takes place according to grain sizes as before was explained using the screen surface 10.
  • the solids passing through the sieve surface 12 are then taken up in a further collecting funnel 13 and passed onto a sieve surface 14, etc.
  • the screen surfaces 10, 12 and 14 lie in each case in regions on the vibrator mats 1, which in turn are arranged or glued to a solid base 15. Accordingly, vibrations or oscillations are generated in the sieve surfaces 10, 12 and 14, which on the one hand prevent clogging of the sieve surfaces and on the other hand promote the material flow in the downward direction of the sieve surfaces. Accordingly, the screen surfaces 10, 12 and 14 can be arranged with a comparatively small slope, saving the overall height of the screen tower 8.
  • Vibrator mats 1 are also arranged on the walls of the collecting funnels 11, 13, etc., which are partially arranged with a very slight slope, and in particular in corner areas or edges between abutting funnel surfaces, so that the outlet funnels 11, 13, etc., even with a slight slope of their funnel walls and / or the corner areas between abutting funnel wall parts can be emptied continuously and without risk of clogging via their outlets to the respectively arranged sieve surfaces 12 and 14 respectively.
  • considerable construction height can be saved for the sieve tower, because the vibrator mats 1 can ensure a continuous material flow even with the slightest slope.
  • the vibrator mats 1 can be subsequently arranged without expensive design changes to the sieve tower.
  • Another preferred use for the vibrator mats 1 is to arrange the same on shuttering panels for concrete construction or the like. As a result, the material poured into the formwork can be hardened particularly effectively, and the subsequent removal of the formwork boards is facilitated.
  • a further preferred area of use for the vibrator mats are containers or chambers for cooling and / or drying solids.
  • Such chambers can have a perforated base in order to be able to blow air into the chamber from below and thus the solids located therein. If an appropriately perforated vibrator mat is now arranged on the chamber floor, wherein an escape of the solids through the perforations can optionally be prevented by means of a covering on the top side of the vibrator mat which is permeable to air but impermeable to the solids, this will be achieved even with a relatively low air throughput intensive drying or cooling of the solids is achieved, since the mixing of the solids with the air is improved by the vibrator mat.
  • the electromechanical transducers can also be subjected to alternating voltages of different frequencies, for example in such a way that a phase-shifting control of the transducers of a first group in the vibrator mat causes a traveling wave in one direction and a phase-shifted control of another group of the transducers with an alternating voltage of a different frequency a traveling wave is generated in a different direction.
  • this makes it possible to separate solids lying on the mat from one another by generating two or, if appropriate, also a plurality of material flows.
  • Another advantageous mode of operation is to excite the vibrator mat or mats 1 intermittently or intermittently to vibrate.
  • continuous operation of the mat or mats 1 is not required to loosen the pourable or pourable material or the boundary layer of this material on the respective vibrator mat 1.
  • the intermittent or intermittent operation is therefore suitable to save energy.
  • such electromagnets can also be used as electromechanical transducers as are known per se for actuating spring-pressure single-disc brakes.
  • a flange plate covering one end face of the coil housing is arranged at one end of the core or armature. Compression springs are clamped between the coil housing and the flange plate, which seek to push the flange plate away from the coil housing. If current is applied to the electromagnet, the core or armature is tightened with the flange plate against the force of the compression springs, i.e. the electromagnet shortens its axial length. By pulsing current, the electromagnet executes pulsating movements corresponding to the outside or Transfer outer plates 2 and 3 of plate 1 when the coil housing is adjacent to one outer side 3 and the flange plate to the other outer side 2.
  • a pulsating direct current should preferably be applied to the electromagnets.
  • An alternating current source can be used to generate it, or the like on the output side via a diode. is electrically connected to the electromagnet, so that only one half-wave of the alternating current can flow through the electromagnet connected in series with the diode. This enables particularly effective vibrations to be generated.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

Zwischen zwei als Ober- und Unterseite einer Matte (1) angeordneten, elastisch flexiblen, dünnen Platten bzw. Stahlblechen (2, 3) ist eine Füllschicht (4) aus relativ weichem Material angeordnet. In Aussparungen der Füllschicht bzw. darin eingebettet sind elektromechanische Wandler (5), beispielsweise Elektromagnete, rasterartig arrangiert, welche die ober- bzw. unterseitigen Platten (2, 3) zu Schwingungen bzw. Vibrationen erregen können. Die Matte ist in der Regel auf einem festen Untergrund angeordnet und dient dazu, auf der Oberseite befindliches schüttfähiges Gut od.dgl. durch die Vibrationen zu lockern, um die Beweglichkeit des Gutes zu erhöhen.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vibratorvorrichtung zur Erzeugung mechanischer Schwingungen bzw. Vibrationen an Wand-, Sieb- bzw. Lochflächen od.dgl., z.B. von Maschinen oder Reservoirs bzw. Silos,zur Förderung, Verarbeitung, Trennung oder Lagerung von schütt- oder gießfähigem Gut.
  • Immer wenn schüttfähiges Gut bzw. schlammhaltige Flüssigkeiten aus Reservoirs oder Silos entnommen, durch Rohrleitungen oder Rinnen gefördert oder in sonstiger Weise manipuliert werden sollen, besteht insbesondere an Engstellen, wie z.B. nahe der öffnung eines Auslauftrichters, die Gefahr von Verstopfungen.
  • Zwar ist es prinzipiell bekannt, an derart gefährdeten Stellen Rüttler anzubringen, welche beispielsweise das jeweilige Maschinenteil od.dgl., etwa eine Förderrinne, in vibrierende Bewegungen versetzen. Im übrigen sind auch unterschiedliche Rüttelförderer bekannt, bei denen die jeweils in Vibration versetzten Wandteile das aufliegende Gut nicht nur durch die Vibrationen lockern, sondern auch in einer gewünschten Transportrichtung bewegen.
  • In all diesen Fällen ist jedoch der Energiebedarf zur Erzeugung der Vibrationen unerwünscht groß. Dies beruht darauf, daß die jeweils vibrierenden Teile, z.B. Förderrinnen, unter anderem auch tragende Funktion haben, indem beispielsweise das Gewicht des schüttfähigen Gutes od.dgl. aufgenommen werden muß. Darüber hinaus ist eine hohe Stabilität, welche in der Regel nur durch relativ schwere Bauweise erreicht werden kann, auch deshalb notwendig, weil andernfalls Materialermüdungen aufgrund der Vibrationen zu befürchten sind. Dementsprechend ist es bisher notwendig, mit hohem Energieaufwand relativ schwere Bauteile in Vibration zu versetzen.
  • Die nachträgliche Anordnung von Vibrationsvorrichtungen an Leitungen od.dgl. ist bei der bisherigen Bauweise wegen der Gefahr von Materialermüdungen an den ursprünglich nicht für den Vibrationsbetrieb ausgelegten Bauteilen praktisch unmöglich.
  • Deshalb ist es Aufgabe der Erfindung, eine Vibratorvorrichtung zu schaffen, welche gegebenenfalls eine nachträgliche Anordnung zuläßt und vor allem bei geringem Energiebedarf eine wirksame Einleitung von Vibrationsschwingungen in das schütt- oder gießfähige Gut gestattet.
  • Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß zwischen zwei als Ober- und Unterseite einer Matte angeordneten, elastisch flexiblen, dünnen Platten aus relativ steifem Material eine die Matte im wesentlichen ausfüllende Füllschicht aus relativ weichem flexiblen Material sowie elektromechanische Wandler angeordnet sind, welche nach Art eines flächenhaften Rasters in Aussparungen der Füllschicht oder darin eingebettet arrangiert sind und die benachbarten Bereiche der ober- bzw. unterseitigen Platten in Richtung ihrer Außen- und/oder Innenseite zu drängen vermögen.
  • Eine derartige Matte kann auf der dem jeweils zu handhabenden Material zugewandten Seite von Wänden bzw. Maschinenteilen aufliegend angeordnet werden, so daß die erzeugten Vibrationen direkt in das schüttfähige bzw. gießfähige Gut eingeleitet werden, ohne daß zunächst die relativ schwere Wandung oder das Maschinenteil zu Vibrationen erregt werden müssen. Dementsprechend werden bereits bei geringem Energieaufwand verhältnismäßig starke Vibrationen im schüttfähigen bzw. gießfähigen Gut erzeugt. Gleichwohl werden vorteilhafterweise in dem die Matte abstützenden Wand- bzw. Maschinenteil, welches eine im Vergleich zum schütt- bzw. gießfähigen Gut geringe Nachgiebigkeit und hohe Steifigkeit aufweist, nur unbedeutende Schwingungen bzw. Vibrationen eingeleitet, d.h. das genannte Wand- bzw. Maschinenteil wirkt analog einem Reflektor. Dementsprechend wird gegenüber bisherigen Anordnungen die Energie eingespart, welche bisher benötigt wurde, das Wand- bzw. Maschinenteil zu Schwingungen zu erregen.
  • Da nun nach der Erfindung das Wand- bzw. Maschinenteil praktisch in Ruhe verbleibt, wird neben der Energieeinsparung noch der weitere Vorteil erzielt, daß das Wand- bzw. Maschinenteil schwingungsmäßig nur äußerst wenig belastet wird. Damit ist eine relativ leichte Konstruktion des Wand- bzw. Maschinenteiles und/oder eine nachträgliche Anordnung der Matte möglich.
  • Im übrigen wird der Energiebedarf noch dadurch vermindert, daß die elektromechanischen Wandler rasterartig angeordnet sind und lediglich Bereiche der ober- bzw. unterseitigen Platte in der Nähe des jeweiligen Wandlers zu Schwingungen anregen müssen, um eine wirksame Auflockerung des angrenzenden schüttfähigen Gutes bzw. der Schlammbestandteile in angrenzenden Flüssigkeiten zu bewirken.
  • Gegebenenfalls können die Wandler auch gruppenweise und phasenverschoben angeregt werden, so daß neben einer weiteren Energieeinsparung zusätzlich, durch Erzeugung einer Wanderwelle in der unter- bzw. oberseitigen Platte,ein Vortriebeffekt im angrenzenden schütt- bzw. gießfähigem Gut erreicht werden kann.
  • Die elektromechanischen Wandler können prinzipiell beliebiger Konstruktion sein. Beispielsweise kann es sich dabei um Elemente aus piezoelektrischem Keramikmaterial handeln, bei denen ein zwischen Elektroden angeordneter Keramikkörper durch Anlegen einer elektrischen Wechselspannung an die Elektroden zu relativ ausgeprägten Schwingungen angeregt wird.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß als Platten Bleche aus ferromagnetischem Material, z.B. Stahl, und als elektromechanische Wandler Elektromagnete mit etwa senkrecht zur Mattenebene ausgerichteten Kernen angeordnet sind. Bei Anlegen einer Wechselspannung an die Elektromagnete führen die ober- bzw. unterseitigen Bleche in der Umgebung der Elektromagnete ausgeprägte Schwingungen bzw. Vibrationen aus, welche sich gegebenenfalls noch dadurch erhöhen bzw. verstärken lassen, daß gemäß einer zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung zwischen den Stirnseiten der Elektromagnete bzw. Kerne und den Blechen dünne, z.B. ringförmige Abstandshalter aus einem Elastomer-Material, z.B. Gummi, angeordnet sind.
  • Als Füllschicht sind beispielsweise Gießharz od.dgl. besonders geeignet.
  • Die Matte kann in außerordentlich vielseitigen Formen hergestellt werden. Insbesondere ist es auch möglich, in der Matte öffnungen oder gegebenenfalls auch rasterartig angeordnete Perforationen vorzusehen.
  • Die Platten bzw. Bleche können am Rand der Matte und/oder der öffnungen bzw. Perforationen unmittelbar miteinander verbunden sein, z.B. durch Verkleben, Verschweißen, Verlöten, Umbördeln od.dgl.
  • Um die Platten bzw. Bleche vor Abrieb zu schützen, ist bevorzugt eine leicht erneuerbare Schutzschicht, z.B. aus Gummi oder Kunststoff, aufgetragen.
  • Die Merkmale weiterer bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen sowie der nachfolgenden Erläuterung bevorzugter Ausführungsbeispiele anhand der Zeichnung hervor. Dabei zeigt
    • Fig. 1 ein Schnittbild der erfindungsgemäßen mattenförmigen Vibratorvorrichtung,
    • Fig. 2 ein schematisiertes Schnittbild eines Siebturmes, bei dem die erfindungsgemäße Vibratorvorrichtung in zweckmäßiger Weise angeordnet ist.
  • Die erfindungsgemäße, in Fig. 1 beispielhaft dargestellte Vibratorvorrichtung hat im wesentlichen die Form einer Matte 1. Dabei ist zwischen zwei dünnen Stahlblechen 2 und 3, deren Dicke bei jeweils ca. 1 mm liegt, eine vergleichsweise dicke Füllschicht 4 mit einer Höhe von beispielsweise ca. 2,5 cm angeordnet. Die Füllschicht 4 besteht aus einem relativ weichen elastischen Material, wie z.B. Gießharz.
  • In der Füllschicht 4 sind in darin angeordneten Aussparungen bzw. darin eingebettet Elektromagnete 5 mit Kernen 5' und Wicklungen 5" derart angeordnet, daß die Stirnflächen der Kerne 5' an den Stahlblechen 2 und 3 anliegen. Die Wicklungen 5" der Elektromagnete 5 sind zumindest gruppenweise elektrisch parallelgeschaltet, so daß jeweils alle Elektromagnete 5 bzw. die einer Gruppe zugeordneten Elektromagnete 5 simultan erregt werden können.
  • Die Matte 1 ist typischerweise auf der einem schüttfähigen Gut od.dgl. zugewandten Seite einer Wandung 6 angeordnet, indem das unterseitige Stahlblech 3 mit der Wandung 6 verklebt ist. Auf der dem schüttfähigen Gut zugewandten Oberseite der Matte ist auf dem dort angeordneten Stahlblech 2 zweckmäßigerweise noch eine Beschichtung 7 als Verschleißschutz angeordnet. Diese Beschichtung, welche beispielsweise aus Gummi oder Kunststoff besteht, kann bei Bedarf schnell erneuert werden.
  • Durch Erregung der Elektromagnete 5 wird das oberseitige Stahlblech 2 jeweils in Umgebungsbereichen der erregten Elektromagnete 5 in Schwingungen bzw. Vibrationen relativ zum unterseitigen Stahlblech 3 bzw. der Wandung 6 versetzt, wobei die Schwingungs- bzw. Vibrationsfrequenz der Frequenz der an den Elektromagneten 5 anliegenden elektrischen Wechselspannung entspricht. Aufgrund der genannten Vibrationen kann auf der Matte 1 aufliegendes schüttfähiges Gut od.dgl. wesentlich leichter bewegt werden, da die Schwingungen bzw. Vibrationen in das Gut übertragen werden und zu einer Lockerung bzw. Fluidisierung zumindest der Grenzschicht des Gutes an der Matte 1 führen.
  • Falls die Elektromagnete 5 gruppenweise und phasenverschoben erregt werden, kann in dem Stahlblech 2 auch eine wandernde Welle erzeugt werden, derart, daß auf das angrenzende schüttfähige Gut ein Vortrieb ausgeübt wird, d.h. dasselbe beginnt gegebenenfalls auch ohne Gefälle der Mattenoberseite zu fließen.
  • Abweichend von der in Fig. 1 dargestellten Anordnung kann zwischen den Stirnseiten der Elektromagnete bzw. der Kerne 5' derselben und den Stahlblechen 2 und 3 jeweils ein dünner, elastischer Abstandshalter angeordnet sein, beispielsweise in Form eines elastischen O-Ringes. Bei dieser Anordnung werden in der Matte 1 bei gleichem Energiebedarf verstärkte Vibrationen erzeugt. Die in Fig. 1 dargestellte Ausführungsform zeichnet sich durch besondere Einfachheit aus, wobei auch hier bei geringem Energiebedarf wirksame Vibrationen erreicht werden. Der Energiebedarf liegt bei ca. 200 W für 1 m 2 der Matte 1.
  • Fig. 2 zeigt nun ein Beispiel einer besonders zweckmäßigen Anordnung bzw. Verwendung der Matten 1 in einem Siebturm 8. Die nach Korngröße zu separierenden Feststoffe 9 werden aus einem nicht dargestellten Reservoir über ein erstes, als schiefe Ebene angeordnetes Sieb 10 geleitet, wobei Feststoffe 9, deren Korngröße größer als die Maschenweite der Siebfläche 10 sind, bis zum unteren Ende der Siebfläche 10 durchrutschen und dort abgeführt werden. Die Feststoffe mit einer Korngröße unterhalb der Maschenweite der Siebfläche 10 durchsetzen dieselbe und gelangen in einen Auffangtrichter 11, welcher die Feststoffe auf eine nachfolgende Siebfläche 12 mit gegenüber der Siebfläche 10 verringerter Maschenweite leitet, so daß prinzipiell der gleiche Trennvorgang nach Korngrößen erfolgt, wie er zuvor anhand der Siebfläche 10 erläutert wurde. Die die Siebfläche 12 durchsetzenden Feststoffe werden dann in einem weiteren Auffangtrichter 13 aufgenommen und auf eine Siebfläche 14 geleitet usw.
  • Um eine Verstopfung der Siebflächen 10, 12 und 14 sicher zu vermeiden, liegen die genannten Siebflächen jeweils bereichsweise auf den Vibratormatten 1 auf, die ihrerseits auf einer festen Unterlage 15 angeordnet bzw. aufgeklebt sind. Dementsprechend werden in den Siebflächen 10, 12 und 14 Vibrationen bzw. Schwingungen erzeugt, welche einerseits ein Verstopfen der Siebflächen verhindern und andererseits den Materialfluß in Gefällerichtung der Siebflächen begünstigen. Dementsprechend können die Siebflächen 10, 12 und 14 unter Einsparung von Bauhöhe des Siebturmes 8 mit vergleichsweise geringem Gefälle angeordnet sein.
  • Auf den teilweise mit sehr geringem Gefälle angeordneten Wandungen der Auffangtrichter 11, 13 usw. sowie insbesondere in Eckbereichen bzw. Kanten zwischen aneinanderstoßenden Trichterflächen sind ebenfalls Vibratormatten 1 angeordnet, so daß sich die Auslauftrichter 11, 13 usw. auch bei geringem Gefälle ihrer Trichterwandungen und/oder der Eckbereiche zwischen aneinanderstoßenden Trichterwandteilen kontinuierlich und ohne Verstopfungsgefahr über ihre Auslässe zu den jeweils nachfolgend angeordneten Siebflächen 12 bzw. 14 entleeren können. Auch hier kann wiederum erheblich an Bauhöhe für den Siebturm gespart werden, weil durch die Vibratormatten 1 auch bei geringstem Gefälle ein kontinuierlicher Materialfluß gewährleistet werden kann.
  • Sollte ein zunächst ohne jede Vibratorvorrichtung konzipierter Siebturm beim Probebetrieb zu schlechtem Materialfluß und/oder Verstopfungen der Siebflächen neigen, so lassen sich die Vibratormatten 1 ohne teure konstruktive Änderungen des Siebturmes nachträglich anordnen.
  • Eine weitere bevorzugte Verwendungsmöglichkeit für die Vibratormatten 1 besteht in einer Anordnung derselben auf Verschalungsplatten für den Betonbau od.dgl. Dadurch läßt sich das in die Verschalung eingegossene Material besonders wirksam verfestigen, darüber hinaus wird das spätere Ablösen der Verschalungsbretter erleichtert.
  • Ein weiteres bevorzugtes Einsatzgebiet für die Vibratormatten stellen Behälter bzw. Kammern zum Kühlen und/oder Trocknen von Feststoffen dar. Derartige Kammern können einen perforierten Boden aufweisen, um von unten her Luft in die Kammer und damit die darin befindlichen Feststoffe blasen zu können. Wenn nun auf dem Kammerboden eine entsprechend perforierte Vibratormatte angeordnet wird, wobei ein Austritt der Feststoffe durch die Perforationen hindurch gegebenenfalls mittels einer für Luft durchlässigen, für die Feststoffe jedoch undurchlässigen Bespannung auf der Oberseite der Vibratormatte verhindert werden kann, so wird bereits bei relativ geringem Luftdurchsatz eine intensive Trocknung bzw. Kühlung der Feststoffe erreicht, da durch die Vibratormatte die Durchmengung der Feststoffe mit der Luft verbessert wird.
  • Gegebenenfalls können die elektromechanischen Wandler auch mit Wechselspannungen unterschiedlicher Frequenz beaufschlagt werden, etwa derart, daß durch phasenverschobene Ansteuerung der Wandler einer ersten Gruppe in der Vibratormatte eine Wanderwelle in einer Richtung und durch phasenverschobene Ansteuerung einer anderen Gruppe der Wandler mit einer Wechselspannung einer anderen Frequenz eine Wanderwelle in einer anderen Richtung erzeugt wird. Damit ist es prinzipiell möglich, auf der Matte aufliegende Feststoffe durch Erzeugung zweier oder gegebenenfalls auch mehrerer Materialströme voneinander zu trennen.
  • Eine weitere vorteilhafte Betriebsweise besteht darin, die Vibratormatte bzw. -matten 1 stoßweise bzw. intermittierend zu Vibrationen zu erregen. In der Regel ist nämlich zur Auflockerung des schütt- bzw. gießfähigen Gutes bzw. der Grenzschicht dieses Gutes an der jeweiligen Vibratormatte 1 ein Dauerbetrieb der Matte bzw. Matten 1 nicht erforderlich. Der stoßweise bzw. intermittierende Betrieb ist daher geeignet, Energie zu sparen.
  • Bei der Anordnung nach Fig. 1 können als elektromechanische Wandler auch solche Elektromagnete verwendet werden, wie sie an sich zur Betätigung von Federdruck-Einscheibenbremsen bekannt sind. Bei diesen Elektromagneten ist am einen Ende des Kerns bzw. Ankers eine die eine Stirnseite des Spulengehäuses überdeckende Flanschplatte angeordnet. Zwischen Spulengehäuse und Flanschplatte sind Druckfedern eingespannt, welche die Flanschplatte vom Spulengehäuse wegzudrücken suchen. Wird der Elektromagnet mit Strom beaufschlagt, wird der Kern bzw. Anker mit der Flanschplatte gegen die Kraft der Druckfedern angezogen, d.h. der Elektromagnet verkürzt seine axiale Länge. Durch pulsweise Beaufschlagung mit Strom führt der Elektromagnet entsprechend pulsierende Bewegungen aus, welche sich auf die Außenseitenbzw. Außenbleche 2 und 3 der Platte 1 übertragen, wenn das Spulengehäuse an die eine Außenseite 3 und die Flanschplatte an die andere Außenseite 2 angrenzt.
  • Die Elektromagnete sollen bevorzugt mit einem pulsierenden Gleichstrom beaufschlagt werden. Zu dessen Erzeugung kann eine Wechselstromquelle dienen, die ausgangsseitig über eine Diode od.dgl. mit dem Elektromagneten elektrisch verbunden ist, so daß der mit der Diode in Reihe geschaltete Elektromagnet jeweils nur von den einen Halbwellen des Wechselstromes durchflossen werden kann. Dadurch können besonders wirksame Vibrationen erzeugt werden.

Claims (14)

1. Vibratorvorrichtung zur Erregung mechanischer Schwingungen bzw. Vibrationen an Wand-, Sieb- bzw. Lochflächen od.dgl., z.B. von Maschinen oder Reservoirs bzw. Silos,zur Förderung, Verarbeitung, Trennung oder Lagerung von Schütt- oder gießfähigem Gut, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen zwei als Ober- und Unterseite einer Matte (1) angeordneten, elastisch flexiblen, dünnen Platten (2,3) aus relativ steifem Material eine die Matte (1) im wesentlichen ausfüllende Füllschicht (4) aus relativ weichem, flexiblem Material sowie elektromechanische Wandler (5) angeordnet sind, welche nach Art eines flächenhaften Rasters in Aussparungen der Füllschicht (4) oder darin eingebettet arrangiert sind und die benachbarten Bereiche der ober- bzw. unterseitigen Platten (2,3) in Richtung ihrer Außen- und/oder Innenseite zu drängen vermögen.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als elektromechanische Wandler (5) Elemente aus piezoelektrischer Keramik angeordnet sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Platten Bleche (2,3) aus ferromagnetischem Material, z.B. Stahl, und als elektromechanische Wandler Elektromagnete (5) mit etwa senkrecht zur Mattenebene ausgerichteten Kernen (5') angeordnet sind.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Stirnseiten der Elektromagnete (5) bzw. Kerne (5') und den Blechen (2,3) dünne, z.B. ringförmige Abstandshalter aus Elastomer-Material, z.B. Gummi, angeordnet sind.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Füllschicht (4) eine Schicht aus Gießharz od.dgl. angeordnet ist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Matte (1) zwischen den elektromechanischen Wandlern (5) nach Art eines Rasters perforiert ist.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Platten bzw. Bleche (2,3) am Rand der Matte und/oder Perforationen unmittelbar miteinander verbunden sind, z.B. durch Verkleben, Verschweißen, Verlöten, Umbördeln bzw. Umschlagen od.dgl.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine der Platten bzw. eines der Bleche (2,3) außen mit einer Schutzschicht (7), z.B. aus Gummi oder Teflon, beschichtet ist.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die elektromechanischen Wandler mit einer Wechselspannung aus dem örtlichen Stromnetz angesteuert werden.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die elektromechanischen Wandler mit dem örtlichen Stromnetz über Transformatoren od.dgl. verbunden sind, die die eingangs anliegende Netzspannung auf Niederspannung transformieren.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die elektromechanischen Wandler simultan angesteuert werden.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die elektromechanischen Wandler gruppenweise und/oder phasenverschoben angesteuert werden, z.B. zur Erzeugung einer Wanderwelle in den Platten bzw. Blechen (2,3).
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Matte (1) auf einer Wand- oder Bodenfläche aufgeklebt ist.
14. Vibratorvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als elektromechanische Wandler Elektromagnete (5) angeordnet sind, deren Kern bzw. Anker - vorzugsweise mit einer flanschartigen Platte - auf einer Seite des Spulengehäuses des Elektromagneten herausragt und mittels Federkraft nach auswärts gespannt ist.
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