195450. lajstromszámú szabadalom • Vibrációs szállítóberendezés
195 450 2 A találmány vibrációs szállítóberendezés szemcsés anyaghalmazok folyamatos üzemű szállítására, amelynek szállítóelcme és megliaj tóeszköze van. Szemcsés anyaghalmazok (porok, granulátumok, darabos anyagok stb.) szállítására sokféle szállítóberendezés alkalmazható, pl. szállítószalagok, kaparószalagok, szállítócsigák, serleges elevátorok, pneumatikus aerációs és fluidizációs szállítóberendezések stb. (Pattantyús: Gépész- és villamosmérnökök kézikönyve, 4. k. Energiafejlesztő és szállítógépek; Műszaki Könyvkiadó, Budapest, 1962). A szállítógépek osztályozási módjai különbözőek, ezen belül igen elterjedt a szemcsés anyaghalmazzal való energiaközlés típusa (mechanikus, pneumatikus stb.) szerinti osztályozás. Mechanikus energiaátvitel alapján működnek a vibrációs szállítóberendezések, amelyeknél a gerjesztés módja különböző lehet, pl. mechanikus, elektromágneses, pneumatikus stb. Szemcsés anyagok folyamatos szállítására a vibrációs szállítógépek és adagolók egyre szélesebb körben kerülnek alkalmazásra, amit a következő előnyök indokolnak: egyenletes és pontos szállítás, ill. adagolás; széles határok között fokozatmentesen szabályozható szállítási teljesítmény (adagolási tömegáram); könnyen automatizálható szállítási folyamat. Ezenkívül igen előnyös, hogy a vibrációs szállítóberendezések viszonylag egyszerű szerkezetek, a karbantartási igényük minimális, zárt szállítóelemek (csövek, csatornák stb.) alkalmazhatók, ami lehetővé teszi robbanásveszélyes és/vagy vegyileg aktív anyagok biztonságos szállítását, a szállítás során más műveletek (keverés, homogenizálás, szétválasztás, szárítás, hűtés stb.) is elvégezhetők, és végül a szállított anyag tulajdonságainak megfelelően beállított legkedvezőbb üzemmódban energiamegtakarítás érhető el, minimális anyagveszteség és a legjobb környezetvédelmi feltételek mellett. A vibrációs szállítóberendezések hajtására mechanikus (forgattyús, excenteres, kulisszás), elektromágneses, forgó ellentömeges (inerciális, giroszkópos), pneumatikus, vagy hidraulikus meghajtóeszközöket alkalmaznak (Felföldi, L.: Anyagmozgatási kézikönyv, Műszaki Könyvkiadó, Budapest, 1975). A mechanikus hajtású (forgattyús, excenteres, kulisszás) vibrációs szállítógépek általában kisebb fordulatszám (frekvencia) tartományban (0,5—10 Hz) és nagyobb amplitudóértékkel működnek, az anyagszállítás csúszásos üzemmódban, vagy a mikrohajítás alsó határán történik. (Csúszásos üzemmódban az anyagszemcsék azon mozgásformáját értjük, amikor a szemcsék a szállítóelem felületével állandó kontaktusban vannak. Tehát a szemcse csúszik előre, illetve hátra, folyamatosan, szünetekkel, vagy pillanatnyi megállásokkal. Mikrohajításon a szemcse azon mozgásformáját értjük, amikor a szemcse időközönként elválik a szállítóelem felületétől, hajítás jellegű röppályát ír le és ütközik a mozgó szállítóelem síkjával. A szemcse további mozgását a szemcse és a felület rugalmassági tulajdonságai határozzák meg.) A mechanikus hajtás előnye, hogy nagy géptömegek mozgathatók, hátránya viszont, hogy a szállítási sebesség (tömegáram) viszonylag kicsi, a fokozatmentes szabályozás nehezen valósítható meg. A mechanikus hajtású gépek szállítóelemét általában laprugókra függesztik fel, a forgattyús tengely a hajtórúd és a szállítóelem csuklós mechanizmust képez, így ún. kényszerhajtású (útgerjesztéses) vibrációs rendszer jön létre. A szállítóelem lengőmozgását (amplitúdóját) a hajtómechanizmus egyértelműen meghatározza. Rezonancia alatti üzemmódban működik biztonságosan. Az elektromágneses gerjesztésű vibrációs gépek állandó frekvenciával (50 vagy 100 Hz) működnek. A szállítóelem laprugókra, vagy csavarrugókra van felfüggesztve, és a hajtómű mereven van a szállítóelemhez rigzítve. Az elektromágnes vasmagját a házban laprugókkal feszítik ki, így a vasmag tömege a gerjesztő tömeg és a relatív mozgást végző ház, illetve a hozzákapcsolt szállítóelem össztömege a gerjesztett tömeg. Az így kiképzett vibrációs rendszer erőgerjesztésü kéttömegű önlengő rendszer, amelyre jellemző, hogy a lengési amplitúdó a gerjesztőfrekvencia, a lengő tömegek és a rugóállandó függvénye, s bármely üzemmódban a rendszer tulajdonságainak megfelelően áll be. Az elektromágneses hajtású vibrációs szállítógépek előnye, hogy a:: anyagszállítási sebesség (tömegáram) széles határok között és folyamatosan változtatható, hátránya viszont, hogy a hajtás energiaigénye a rezonanciapontban maximális, és bár a rezgési amplitúdó is ennek környezetében a legnagyobb, a rezonancia üzemmód nem stab lis, a rendszer könnyen elhangolódik. Ez különösen tapadásra hajlamos anyagok szállításánál okoz problémát, amelyek kapcsolt tömege a saját frekvencia változását vonja maga után. A forgó ellentömegű (inerciális, giroszkópikus) vibrációs hajtóműveknél a villanymotor tengelyére erősített, kiegyensúlyozatlan tömegekre ható centrifugális e-ő hozza létre a gerjesztőerőt, mely egy adott irányra vetítve periodikusan változó (harmonikus, biharmonikus, poliharmonikus) lengéseket gerjeszt. A szállítóebemet csavarrugókon vagy gumirugókon függesztik fel. A hajtóművek felfüggesztése lehet merev vagy csuklós (:ngás). Az első esetben két hajtóművet szimmetrikusan c;avaroznak fel a szállítóelem két oldallapján úgy, hogy a geijesztőerő iránya egy megválasztott szöget zár be a szállítóelem síkjával. A szimmetrikus elhelyezés az oldalirányú erők kiegyenlítését, vagyis az oldalirányú rezgések kiküszöbölését teszi lehetővé. A második esetben egy ellentömegű hajlóművet csuklósán erősítrnek fel a szállítóelem alsó keretének középvonalában. A hajtómüház a csukló tengelyén ferde hatásvonalú görgős csapágyakon van felerősítve, így a csuklón oldal- i ányú erők nem adódnak át, mivel a hajtómű kis ampl túdójú forgó-lengő (ingaszerű) mozgást végez. A gerjesztőerő iránya a csukló tengelyére merőleges, így az t tóbbi szög beállításával a gerjesztőerő iránya is beál- Ttható. A forgó ellentömegű vibrációs hajtóművel műlödő szállítógépek gerjesztőfrekvenciája állandó (50 Hz), az amplitúdó beállítása a lengőrendszer hangolásául történik. A forgó ellentömegű vibrációs hajtással ki\itelezett szállítóberendezések előnye a nagy szállító- 1 épesség, hátránya viszont, hogy a villanymotor csapágyaira nagy terhelőerők hatrak, emiatt a hajtóművek élettartama sok esetben kicsi, gyakori a csapágytörés és jelentős a karbantartási idő. A pneumatikus és hidraulikus vibrációs hajtóművek dugattyús nyomásvezérléses vibrátorok, amelyeknél a gerjesztőerő a dugattyú-henger pár tömegeinek relatív Mternáló mozgása révén jön létre. A gyorsulás az útliossz mentén állandó, azonban irányváltáskor pillanattzerűen előjelet vált, így ún. négyszögimpulzusok jönnek létre, ami a szállítás szempontjából nem kedvező, ezért vibrációs szállítógépeken ritkán alkalmazzák, ese-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
