[0001] Die Erfindung betrifft eine gattungsgemässe Schüttelvorrichtung nach dem Oberbegriff
des Hauptanspruchs, nämlich eine auf einem Untergrund ruhende Schüttelvorrichtung
mit einem dazu orts-, also maschinenfesten Rahmen, mit einem Drehantrieb, mit einem
-im Betrieb in einer vorzugsweise waagrechten Ebene- eine von diesem bewirkte kreisende
Schüttelbewegung mit einer Winkelgeschwindigkeit (ω) ausführenden Tablar, das an dem
Rahmen gelagert ist, mit zumindest einem auf der Oberseite des Tablars vorgesehenen,
ein zu schüttelndes Medium aufweisenden Behältniss, in dessen gemeinsamem, um eine
bezüglich der waagrechten Ebene rechtwinklig verlaufenden, bezüglich des Rahmens ortsfesten
ersten Achse sowie in einer zu der waagrechten Ebene parallen ersten Ebene rotierenden
Schwerpunkt eine erste Fliehkraft entsteht, die von einer Ausgleichsmasse kompensiert
wird.
[0002] Eine solche Schüttelvorrichtung ist bekannt (
DE 33 19 574 C2) und weist eine Schütteltrommel auf. Diese kompensiert die beim Schütteln entstehende
Unwucht dadurch, dass im Schwerpunkt des Schüttelgutträgers die einzige Ausgleichsmasse
für deren gesamtes Gewicht angeordnet ist.
[0003] Diese bekannte Schüttelvorrichtung hat sich bewährt. Allerdings kann sie nur mit
mehreren Tablaren in gerader Anzahl gleichzeitig betrieben werden, denn in dem Raum
dazwischen muss die einzige Ausgleichsmasse vorgesehen werden, womit sie nicht universell
einsetzbar ist.
[0004] Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemässe Schüttelvorrichtung
nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs universeller einsetzbar auszugestalten.
[0005] Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemässen Schüttelvorrichtung nach dem Oberbegriff
des Hauptanspruchs erfindungsgemäss durch dessen kennzeichnende Merkmale also dadurch
gelöst, dass die Ausgleichsmasse von zumindest zwei beiderseits der Oberseite, also
dieser und der Unterseite des Tablars angeordneten Ausgleichs- (Teil)massen gebildet
ist, dass jede der Oberseite des Tablars zugewandte obere Ausgleichsmasse um eine
an dem Rahmen gelagerten, bezüglich des Untergrundes ortsfesten sowie zu der ersten
Achse parallelen, zumindest einen oberen Achse mit der Winkelgeschwindigkeit (ω) sowie
in Phase dazu unter Erzeugung zumindest einer oberen Fliehkraft umläuft, dass jede
der Oberseite des Tablars abgewandte untere Ausgleichsmasse um eine an dem Rahmen
gelagerten, bezüglich des Untergrundes ortsfesten sowie zu der ersten Achse parallelen,
zumindest einen unteren Achse mit der Winkelgeschwindigkeit (ω) sowie in Phase dazu
unter Erzeugung zumindest einer unteren Fliehkraft umläuft, dass die aus der zumindest
einen oberen sowie zumindest einen unteren Fliehkraft resultierenden GEsamtfliehkraft
zu der Richtung der ersten Fliehkraft entgegengesetzt, dem Betrage nach gleich gross
und in der ersten Ebene angeordnet ist.
[0006] Bei der erfindungsgemässen Lehre werden also sämtliche Ausgeichs(Teil-)massen so
angeordnet und ausgelegt, dass sich alle Kräfte und Momente im Betrieb aufheben. Das
geschieht dadurch, dass oberhalb der ersten Ebene die oberen Ausgleichs(Teil-)massen
angeordnet sind, dass zwischen diesen und der Oberseite des Tablars ausreichend Raum
zur Aufnahe der Behältnisse vorhanden ist. Je höher die zumindest eine obere Ausgleichs(Teil-)
massen angeordnet ist, desto geringer kann bei unveränderter unterer Ausgleichs(Teil-)masse
die Grösse ihrer Masse bemessen werden. Hingegegen muss die zumindest eine untere
Ausgleichs(Teil-)masse bei zunehmender Nähe zu der Unterseite des Tablars grösser
bemessen werden.
[0007] Jedenfalls müssen alle Winkelgeschwindigkeiten gleich gross und jeder Phasenversatz
zu dem gemeinsamen Schwerpunkt nach der erfindungsgemässen Regel bemessen sein, um
eine von jeglicher Unwucht freie Schüttelvorrichtung zu erhalten, die klein baut.
Es ist allerdings auch der Einsatz von mehreren Tablaren möglich, die dann zusammen
den gemeinsamen Schwerpunkt mit der ersten Fliehkraft bilden. Ebenso sind prinzipiell
drei -nicht in Phase zueinander umlaufende- obere als auch drei -nicht in Phase zueinander
umlaufende- untere Ausgleichs(Teil-)massen möglich, wenn nur sichergestellt ist, dass
bei deren jeweils bewirkter Resultierenden der Phasenversatz zu dem gemeinsamen Schwerpunkt
nach der erfindungsgemässen Regel bemessen ist.
[0008] Bei einer einfachen erfindungsgemässen Schüttelvorrichtung liegen bei weniger als
vier, um drei Achsen rotierenden Ausgleichs(Teil-)massen die erste Achse sowie die
zumindest eine obere und die zumindest eine untere Achse in derselben vertikalen Ebene.
[0009] Zweckmässigerweise rotieren bei weniger als fünf, um maximal vier Achsen sich drehenden
Ausgleichs(Teil-) massen die oberen Ausgleichs- (Teil)massen bezüglich deren oberen
Achsen in Phase zueinander und um einen gestreckten Winkel phasenversetzt zu dem gemeinsamen
Schwerpunkt und/oder die unteren Ausgleichs-(Teil)massen bezüglich deren unteren Achsen
in Phase zueinander und um einen gestreckten Winkel phasenversetzt zu dem gemeinsamen
Schwerpunkt.
[0010] Besonders schmal baut die Schüttelvorrichtung nach Lehre der Erfindung, wenn bei
nur einer einzigen, bezüglich des Rahmens ortsfesten unteren Ausgleichs-(Teil-)masse
deren einzige untere Achse mit der ersten Achse zusammenfällt und um einen gestreckten
Winkel zu dem gemeinsamen Schwerpunkt phasenverschoben rotiert.
[0011] Weitere zweckmässige Ausgestaltungen und weiterbildungen der Erfindung sind in den
Unteransprüchen gekennzeichnet.
[0012] Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme
auf die Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigt jeweils in schematischer Darstellung
- Figur 1
- eine erste Ausführungsform der Erfindung und
- Figur 2
- eine zweite Ausführungsform der Erfindung.
[0013] Die insgesamt mit 1 bezeichnete, auf einem Untergrund 7 ruhende, mit einem dazu ortsfesten
Rahmen 6 versehene Schüttelvorrichtung weist beim wiedergegebenen Ausführungsbeispiel
ein an dem Rahmen 6 gelagertes ebenes Tablar 2 zur Aufnahme -auf seiner zu der vorzugsweise
waagrechten Ebene E parallelen Oberseite 21- eines beim wiedergegebenen Ausführungsbeispiel
einzigen, mit einem zu schüttelnden Medium 3 gefüllten, symmetrisch auf dem Tablar
2 angeordneten und dort festgelegten Behältnisses 4 auf, das im Betrieb in der Ebene
E eine von dem Antrieb 5 bewirkte kreisende Schüttelbewegung mit einer Winkelgeschwindigkeit
ω ausführt und in dessen um eine bezüglich des Rahmens 6 ortsfesten ersten Achse 81
sowie in der ersten Ebene E rotierenden (bezüglich der Teile 2,3,4 gemeinsamen) Schwerpunkt
31 eine erste Fliehkraft 11 entsteht.
[0014] Die Schüttelvorrichtung 1 ist ferner mit einem Drehantrieb 5 versehen.
[0015] Die erste Fliehkraft wird dabei durch eine Vielzahl von Ausgleichsmassen kompensiert.
Diese ist von zumindest einer der Oberseite 21 zugewandten und zumindest einer der
Oberseite 21 abgewandten Unterseite des Tablars 2 angeordneten Ausgleichs-(Teil)massen
811,812 bzw. 911,912,913 gebildet.
[0016] Dabei läuft jede der Oberseite 21 des Tablars 2 zugewandte obere Ausgleichs-(Teil)masse
811,812 um eine an dem Rahmen 6 gelagerten, bezüglich des Rahmens ortsfesten sowie
zu der ersten Achse 81 parallelen, zumindest einen oberen Achse 82 mit derselben Winkelgeschwindigkeit
ω in gleicher Drehrichtung sowie in Phase dazu unter Erzeugung zumindest einer oberen
Fliehkraft und ausserdem jede der Oberseite 21 des Tablars 2 ab- und der Unterseite
zugewandte untere Ausgleichs (Teil-)masse 911,912,913 um eine an dem Rahmen 6 gelagerten,
bezüglich des Rahmens ortsfesten sowie zu der ersten Achse 81 parallelen, zumindest
einen unteren Achse 92,93 mit der Winkelgeschwindigkeit ω in gleicher Drehrichtung
sowie in Phase dazu unter Erzeugung zumindest einer unteren Fliehkraft um, wobei gemäss
der ersten Ausführungsform zwei gleich gross bemessene untere Ausgleichsmassen 911,912
vorgesehen sind.
[0017] Beide gezeigten Ausführungsformen besitzen maximal vier Ausgleichs(Teil-)massen,
die um weniger als vier, nämlich zwei (Figur 1) oder drei (Figur 2) Achsen rotieren;
ausserdem sind bei beiden Ausführungsformen zwei gleich gross bemessene obere Ausgleichsmassen
811,812 vorgesehen.
[0018] Bei der zweiten Ausführungsform nach Figur 2 ist hingegen nur die einzige, die untere
Fliehkraft bewirkende untere Ausgleichsmasse 913 vorgesehen und ist deren bezüglich
des Rahmens 6 ortsfeste untere Achse 93 im mittleren Bereich des Tablars 2 angeordnet.
Dabei liegen die erste Achse 81 sowie die zumindest eine obere und die zumindest eine
untere Achse 82 bzw. 92,93 in derselben -vertikalen- Ebene. Zugleich ist die untere
Achse 93 fluchtend zu der ersten Achse 81 angeordnet.
[0019] Zur Kompensation aller Kräfte und Momente im Betrieb ist bei beiden Ausführungsformen
die aus der zumindest einen oberen sowie zumindest einen unteren Fliehkraft resultierende
Gesamtfliehkraft zu der Richtung der ersten Fliehkraft 11 entgegengesetzt gerichtet,
dem Betrage nach gleich gross und in der ersten Ebene E angeordnet. So rotieren bei
weniger als fünf, um maximal vier Achsen sich drehenden Ausgleichs (Teil-)massen die
oberen Ausgleichs-(Teil)massen 811,812 bezüglich deren oberen Achsen 82 in Phase zueinander
und um einen gestreckten Winkel phasenversetzt zu dem gemeinsamen Schwerpunkt 31 sowie
rotieren die unteren Ausgleichs- (Teil)massen 911,912,913 bezüglich deren unteren
Achsen 92,93 in Phase zueinander und um einen gestreckten Winkel phasenversetzt zu
dem gemeinsamen Schwerpunkt 31.
[0020] Bei der zweiten Ausführungsform nach Figur 2 fällt bei nur einer einzigen, bezüglich
des Rahmens 6 ortsfesten unteren Ausgleichs- (Teil)masse 913 deren einzige untere
Achse 93 mit der ersten Achse 81 zusammen und rotiert um einen gestreckten Winkel
zu dem gemeinsamen Schwerpunkt 31 phasenverschoben.
[0021] Wenn alle Winkelgeschwindigkeiten gleich gross und jeder Phasenversatz zu dem gemeinsamen
Schwerpunkt nach der erfindungsgemässen Regel bemessen sind, so erhält man eine von
jeglicher Unwucht freie Schüttelvorrichtung, die zudem klein baut und handlicher ist.
1. Auf einem Untergrund (7) ruhende Schüttelvorrichtung (1) mit einem dazu ortsfesten
Rahmen (6), mit einem Drehantrieb (5), mit einem eine von diesem bewirkte kreisende
Schüttelbewegung mit einer Winkelgeschwindigkeit (ω) ausführenden Tablar (2), das
an dem Rahmen gelagert ist, mit zumindest einem auf der zu der waagrechten Ebene parallelen
Oberseite (21) des Tablars (2) vorgesehenen Behältniss (4), in dessen um eine bezüglich
der waagrechten Ebene rechtwinklig verlaufenden, bezüglich des Rahmens ortsfesten
ersten Achse (81) sowie in einer zu der waagrechten Ebene parallen ersten Ebene (E)
rotierenden gemeinsamem (2,4) Schwerpunkt (31) eine erste Fliehkraft (11) entsteht,
die von einer Ausgleichsmasse kompensiert wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgleichsmasse von zumindest einer der Oberseite (21) zugewandten und zumindest
einer der Oberseite (21) abgewandten Unterseite des Tablars (2) angeordneten Ausgleichs-(Teil)massen
(811,812 bzw. 911,912,913) gebildet ist, dass jede der Oberseite (21) des Tablars
(2) zugewandte obere Ausgleichs-(Teil)masse (811,812) um eine an dem Rahmen (6) gelagerten,
bezüglich des Rahmens ortsfesten sowie zu der ersten Achse (81) parallelen, zumindest
einen oberen Achse (82) mit derselben Winkelgeschwindigkeit (ω) in gleicher Drehrichtung
sowie in Phase dazu unter Erzeugung zumindest einer oberen Fliehkraft umläuft, dass
jede der Oberseite (21) des Tablars (2) ab- und der Unterseite zugewandte untere Ausgleichs
(Teil-)masse (911,912,913) um eine an dem Rahmen (6) gelagerten, bezüglich des Rahmens
ortsfesten sowie zu der ersten Achse (81) parallelen, zumindest einen unteren Achse
(92,93) mit der Winkelgeschwindigkeit (ω) in gleicher Drehrichtung sowie in Phase
dazu unter Erzeugung zumindest einer unteren Fliehkraft umläuft, dass die aus der
zumindest einen oberen sowie zumindest einen unteren Fliehkraft resultierende Gesamtfliehkraft
zu der Richtung der ersten Fliehkraft (11) entgegengesetzt gerichtet, dem Betrage
nach gleich gross und in der ersten Ebene (E) angeordnet ist.
2. Schüttelvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei weniger als vier, um drei Achsen rotierenden Ausgleichs(Teil-)massen die erste
Achse (81) sowie die zumindest eine obere und die zumindest eine untere Achse (92,93)
in derselben -vertikalen- Ebene liegen.
3. Schüttelvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei weniger als fünf, um maximal vier Achsen rotierenden Ausgleichs(Teil-)massen
die oberen
Ausgleichs- (Teil)massen (811,812) bezüglich deren oberen Achsen (82) in Phase zueinander
und um einen gestreckten Winkel phasenversetzt zu dem gemeinsamen Schwerpunkt (31)
rotieren.
4. Schüttelvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei weniger als fünf, um maximal vier Achsen bei rotierenden Ausgleichs(Teil-)massen
die unteren Ausgleichs- (Teil)massen (911,912,913) bezüglich deren unteren Achsen
(92,93) in Phase zueinander und um einen gestreckten Winkel phasenversetzt zu dem
gemeinsamen Schwerpunkt (31) rotieren.
5. Schüttelvorrichtung (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass bei nur einer einzigen, bezüglich des Rahmens (6) ortsfesten unteren Ausgleichs-
(Teil)masse (913) deren einzige untere Achse (93) mit der ersten Achse (81) zusammnefällt
und um einen gestreckten Winkel zu dem gemeinsamen Schwerpunkt phasenverschoben rotiert.
6. Schüttelvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwei obere Ausgleichsmassen (811,812) vorgesehen sind.
7. Schüttelvorrichtung (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei oberen Ausgleichsmassen (811,812) gleich gross bemessen sind.
8. Schüttelvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwei untere Ausgleichsmassen (911,912) vorgesehen sind.
9. Schüttelvorrichtung (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei unteren Ausgleichsmassen (911,912) gleich gross bemessen sind.
10. Schüttelvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass nur eine einzige, die untere Fliehkraft bewirkende untere Ausgleichsmasse (913) vorgesehen
ist und dass deren bezüglich des Rahmens (6) ortsfeste untere Achse (93) im mittleren
Bereich des Tablars (2) angeordnet ist.
11. Schüttelvorrichtung (1) nach Anspruch 1 bis 4 und 7, dadurch gekennzeichnet, dass die bezüglich des Rahmens (6) ortsfeste untere Achse (93) fluchtend zu der ersten
Achse (81) angeordnet ist.