sowie Verfahren zur Herstellung des Fördertopfes

Die Erfindung betrifft einen Fördertopf mit den Merkmalen des Oberbegriffs des An spruchs 1. Die Erfindung betrifft des Weiteren eine Schwingfördervorrichtung mit dem Fördertopf sowie ein Verfahren zur Fierstellung des Fördertopfes.

Schwingförderer bewegen Bauteile oder Werkstoffe durch Schwingungen oder Vibra tionen, welche auf eine Förderkonstruktion wirken, in welchem die Bauteile bzw. Werkstoffe angeordnet sind. Die Schwingungen bzw. Vibrationen sind so eingestellt, dass die Bauteile bzw. Werkstoffe in einer Förderrichtung reibungsarm transportiert werden und bei einem entsprechenden Gegenhub des Schwingförderers in der För dergegenrichtung reibungsbelastet transportiert werden, so dass die Bewegung der Bauteile bzw. Werkstoffe in der Fördergegenrichtung gehemmt ist. Im Ergebnis ver bleibt bei jedem Flub zumindest ein Anteil der Bewegung in Förderrichtung, so dass die Bauteile bzw. Werkstoffe in die Förderrichtung transportiert werden.

Beispielsweise offenbart die Druckschrift EP 09 361 62 A1 einen Schwingförderer mit seitlich montierten Antriebsgeräten, wobei der Schwingförderer eine Förderkonstrukti on aufweist, welche ein Fördergut transportiert und welche aus Metall gefertigt ist.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Fördertopf für eine Schwingförder vorrichtung vorzuschlagen, welche(r) gute Funktionseigenschaften aufweist und/oder reproduzierbar herstellbar ist.

Diese Aufgabe wird durch einen Fördertopf mit den Merkmalen des Anspruchs 1 , durch eine Schwingfördervorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 9 sowie durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 10 gelöst. Bevorzugte oder vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprü chen, der nachfolgenden Beschreibung sowie den beigefügten Figuren. Gegenstand der Erfindung ist ein Fördertopf, welcher für eine Schwingfördervorrich tung geeignet und/oder ausgebildet ist. Der Fördertopf hat die Funktion, ein Fördergut aufzunehmen und entlang einer Förderbahn zu bewegen. Die Bewegung erfolgt durch Schwingungen oder Vibrationen, die durch eine Schwingeinrichtung der Schwingför dervorrichtung erzeugt werden und die auf den Fördertopf wirken. In der allgemeins ten Ausprägung der Erfindung kann das Fördergut als ein Werkstoff, insbesondere als ein Schüttgut, oder als Bauteile oder als beliebige Gegenstände als Förderteile ausgebildet sein. Besonders bevorzugt ist das Fördergut mit einer maximalen Abmes sung pro Förderteil des Förderguts kleiner als 3 cm ausgebildet.

Neben dieser Transportfunktion kann der Fördertopf auch eine Ausricht- und/oder Sortierfunktion für das Fördergut, insbesondere für die Förderteile, umsetzen, indem das Fördergut auf der Förderbahn ausgerichtet wird, so dass dieses am Ende der Förderbahn ausgerichtet und/oder geordnet und/oder lagedefiniert ausgegeben wird. Flierzu kann der Fördertopf konstruktive Merkmale und/oder Mittel aufweisen, welche zu der Ausrichtung des Förderguts führen. Derartige Maßnahmen sind prinzipiell aus dem Stand der Technik bekannt.

Der Fördertopf weist einen metallischen Grundkörper auf, wobei der Grundkörper einen Schnittstellenabschnitt zur Ankopplung an die Schwingeinrichtung aufweist. Die Ankopplung kann unmittelbar erfolgen, alternativ ist es möglich, dass zwischen dem Fördertopf und der Schwingeinrichtung eine Zwischenkomponente, insbesondere eine Adapterkomponente, wie z.B. eine Zwischenplatte angeordnet ist. Ferner weist der Grundkörper einen Förderabschnitt zur Förderung von Fördergut, insbesondere För derteilen, auf. Insbesondere bildet der Förderabschnitt die Förderbahn des Fördertop fes.

Im Rahmen der Erfindung wird vorgeschlagen, dass der Grundkörper aus Edelstahl besteht und urformend hergestellt ist. Mit Edelstahl werden, insbesondere nach EN 10020, legierte oder unlegierte Stähle mit besonderem Reinheitsgrad bezeichnet, so zum Beispiel Stähle, deren Schwefel- und Phosphorgehalt (sogenannte Eisenbeglei- ter) 0,025 % (Massenanteil) nicht überschreitet. Besonders bevorzugt ist der Edelstahl rostfrei ausgebildet.

Diese Umsetzung hat den Vorteil, dass der Fördertopf sehr gute Funktionseigenschaf ten aufweist, da dieser aufgrund des Materials "Edelstahl" sehr abriebfest und damit sehr belastbar ist. Durch die urformende Fertigung kann der Fördertopf sehr reprodu zierbar hergestellt werden. Zudem sind gerade bei größeren Stückzahlen Kostenvor teile gegenüber einem aufwendigen mechanischen Aufbau, zum Beispiel aus Stahl blechen, gegeben. Ein weiterer Vorteil liegt darin, dass bereits bei der Konstruktion des Fördertopfes drauf geachtet wird, dass keine Sacklöcher, Spalte oder ähnliche tote Bereiche gebildet werden, in denen sich das Fördergut verhaken oder dauerhaft positionieren kann oder in denen sich Verschmutzungen ansammeln können.

Bei einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist der Edelstahl als ein nichtros tender Austenit, insbesondere ohne Schwefelzusatz, (zum Beispiel 1.4301 oder 1.4307 oder 1.4404 oder 1.4571 ) ausgebildet. Durch die Wahl eines nichtrostenden Edelstahls wird erreicht, dass der Fördertopf für Lebensmittel geeignet ist und/oder zugelassen werden kann. Besonders bevorzugt ist das Fördergut als Lebensmittel ausgebildet oder als ein Förderteil, welches die Anforderungen hinsichtlich des Le bensmittelbereichs erfüllen muss. Besonders bevorzugt bildet das Fördergut einen Bestandteil des Fördertopfes und/oder der Schwingfördervorrichtung.

Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist der Grundkörper als ein Guss teil, insbesondere als ein Feingussteil ausgebildet. Bei dem Feinguss wird in einem ersten Schritt ein Modell der späteren Gussform hergestellt. In einem nachfolgenden Schritt wird das Modell in einen Schlicker, insbesondere in einen Keramikschlicker, gegebenenfalls mehrfach eingetaucht, wobei zwischen den Tauchvorgängen die ent stehende Gussform jeweils mit Sand berieselt wird. Der Vorgang wird solange wie derholt, bis die Gussform die erforderliche Stabilität aufweist. Besonders bevorzugt wird der Gussvorgang im Schwerkraftverfahren durchgeführt. Dabei entsteht der För dertopf mit dem Topfgrund nach oben und/oder mit der Topföffnung nach unten. Durch das Feingussverfahren ist es möglich, auch Hinterschnitte in dem Fördertopf darzustellen. Nachdem die Produktion des Modells beispielsweise CAD-CAM-gestützt ablaufen kann, kann der Fördertopf sehr reproduzierbar hergestellt werden. Besonde re Vorteile ergeben sich bei dem Feinguss durch besondere Oberflächengüte, da die Rauheit, insbesondere in dem Bereich der Förderbahn verfahrensbedingt gering ist.

Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind der Schnittstellenabschnitt und der Förderabschnitt in dem Grundkörper einteilig, insbesondere aus dem glei chen Gusskörperabschnitt ausgebildet. Dies hat den Vorteil, dass die Schwingungen und/oder Vibrationen ohne Impedanzübergang zwischen einzelnen Teilstücken von dem Schnittstellenabschnitt zu dem Förderabschnitt verlustarm bzw. verlustfrei über tragen werden können.

Prinzipiell kann der Fördertopf einen geradlinigen Förderabschnitt aufweisen. Es ist jedoch bevorzugt, dass der Förderabschnitt eine spiralförmige, insbesondere konisch spiralförmige, schneckenartige und/oder schraubenförmige Förderbahn aufweist. Al ternativ oder ergänzend ist es bevorzugt, dass der Fördertopf in der Grobform als eine Schale, insbesondere von der Außenkontur als rotationssymmetrische Schale ausge bildet ist. Es ist auch möglich, dass der Förderabschnitt mehrere, derartige Förder bahnen aufweist.

Die Förderbahn verläuft besonders bevorzugt von dem Topfgrund zu der Topföffnung, wobei die Förderbahn eine Flauptachse des Fördertopfes vorzugsweise mehrfach umläuft, wobei ein Durchmesser der Förderbahn vom Topfgrund zur Topföffnung zu nimmt und die Förderbahn zudem nach außen geneigt sein kann. Diese Ausgestal tung hat den Vorteil, dass zum einen das Fördergut geführt werden kann, zum ande ren kann der Fördertopf mit dem Förderabschnitt, welcher die Förderbahn bildet, be sonders einfach als Gussteil, insbesondere Feingussteil, dargestellt werden, da Hin- terschneidungen nicht auftreten oder zumindest reduziert sind.

Es ist besonders bevorzugt, dass der Grundkörper einen Wandabschnitt aufweist, wobei der Wandabschnitt eine seitliche Führung für das Fördergut entlang der För derbahn bildet. Insbesondere bildet der Wandabschnitt eine Führung, welche radial außen in Bezug auf die Hauptachse verläuft. Es ist vorgesehen, dass der Wandab schnitt aus dem gleichen Gusskörperabschnitt ausgebildet ist, wie der Schnittstellen abschnitt und/oder der Förderabschnitt. Durch die einteilige und/oder einstückige Ausbildung als Gussteil wird die mechanische Stabilität des Fördertopfes weiter er höht.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung betrifft eine Schwingfördervorrichtung, wobei die Schwingfördervorrichtung den Fördertopf sowie eine Schwingeinrichtung aufweist, wobei der Fördertopf über den Schnittstellenabschnitt mit der Schwingeinrichtung verbunden ist, so dass Schwingungen und/oder Vibrationen von der Schwingeinrich tung auf den Fördertopf übertragbar sind.

Besonders bevorzugt ist die Schwingfördervorrichtung als eine Wendelfördervorrich tung, insbesondere Vibrationswendelfördervorrichtung ausgebildet.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung des För dertopfes, wie dieser zuvor beschrieben wurde bzw. nach einem der vorhergehenden Ansprüche. Das Verfahren umfasst den Schritt, dass der Grundkörper des Fördertop fes urformend hergestellt wird. Insbesondere wird der Grundkörper gegossen, im Speziellen feingegossen.

Bei einer möglichen Weiterbildung der Erfindung wird in einem Vorbereitungsschritt ein Funktionsprototyp für den Fördertopf hergestellt. Dieser Vorbereitungsschritt hat den Vorteil, dass der Funktionsprototyp auf eine korrekte Funktion geprüft werden kann. Nachfolgend wird der Funktionsprototyp dreidimensional aufgenommen und/oder CAD-modelliert, um ein CAD-Modell von dem Funktionsprototyp zu erzeu gen. Ausgehend von dem CAD-Modell wird dann das CAD-Modell für den Fördertopf und/oder Grundkörper als Basis für das Modell für den Feinguss abgeleitet. Alternativ zu dem Vorbereitungsschritt kann das CAD-Modell von dem Fördertopf ausschließlich konstruktiv hergestellt und/oder modelliert werden. Letztgenannte Alternative hat den Vorteil, dass die Fördertöpfe ausschließlich in CAD-Programmen konstruiert werden können, so dass die Herstellung des Funktionsprototyps entfällt. Weitere Merkmale, Vorteile und Wirkung der Erfindung ergeben sich aus der nachfol genden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung sowie der beigefügten Figuren. Diese zeigen:

Figur 1 eine schematische, dreidimensionale Darstellung von einem Fördertopf in einer Ansicht von unten als ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung;

Figur 2 eine schematische dreidimensionale Darstellung von einer Schwingfördervor richtung als ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung;

Figur 3 eine schematische dreidimensionale Darstellung von einer Schwingfördervor richtung als ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung;

Figur 4 eine schematische dreidimensionale Darstellung von einer Schwingfördervor richtung als ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Die Figur 1 zeigt in einer schematischen dreidimensionalen Darstellung einen Förder topf 1 als ein Ausführungsbeispiel der Erfindung. Der Fördertopf 1 ist als eine kreis runde Schale ausgebildet. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist der Topfgrund 2 ohne Boden oder bodenlos ausgebildet, so dass sich eine Bodenöffnung 3 ausbildet.

Der Fördertopf 1 weist einen Grundkörper 4 auf, wobei der Grundkörper 4 aus einem gemeinsamen Materialabschnitt gebildet ist. Insbesondere ist der Grundkörper 4 ein teilig und/oder einstückig ausgebildet.

Konstruktiv betrachtet weist der Grundkörper 4 einen Schnittstellenabschnitt 5 auf, wobei der Schnittstellenabschnitt 5 zur Kopplung des Fördertopfes 1 bzw. des Grund körpers 4 mit einer Schwingeinrichtung 6, wie diese beispielsweise in der Figur 3 oder in der Figur 4 als Bestandteil einer Schwingfördervorrichtung 7 gezeigt ist. Über den Schnittstellenabschnitt 5 werden Vibrationen und/oder Schwingungen in den Förder topf 1 eingeleitet, um Fördergut, welches in dem Fördertopf 1 angeordnet ist, entlang einer Förderbahn 8, wie diese in den Figuren 2 bis 4 gezeigt ist, zu transportieren und zu orientieren. Die Schwingfördervorrichtung 7 entspricht einem Schwingförderer, insbesondere einem Wendelförderer und im Speziellen einem Vibrationswendelförde rer.

Die Förderbahn 8 wird durch einen Förderabschnitt 9 gebildet, wobei der Förderab schnitt 9 als eine vom Topfgrund 2 in Richtung zu einer Topföffnung 10 ansteigende Spirale ausgebildet ist. Der Verlauf und die Erstreckung der Förderbahn 8 kann durch einen um eine Flauptachse Fl rotierenden und zugleich in Richtung Topföffnung 10 entlang der Flauptachse Fl ansteigenden Radialvektor, insbesondere zudem geneigt nach aussen, gebildet werden.

Ferner weist der Fördertopf 1 und/oder der Grundkörper 4 einen Wandabschnitt 11 auf, wobei der Wandabschnitt 11 eine radiale Begrenzung nach außen für die För derbahn 8 bildet. Konstruktiv betrachtet verbindet der Wandabschnitt 11 die einzelnen Spiralbereiche des Förderabschnitts 9 jeweils in Flöhenrichtung von dem Fördertopf 1 und/oder von dem Grundkörper 4.

Der Grundkörper weist angeformte Axialrippen 12, welche sich in axialer Richtung zu der Flauptachse Fl erstrecken. Die Axialrippen 12 dienen zur Erhöhung der mechani schen Stabilität und/oder Steifigkeit des Fördertopfes 1 und/oder des Grundkörpers 4 und unterstützen das Gießverhalten.

Der Grundkörper 4 des Fördertopfes 1 ist aus Edelstahl gebildet und kann dadurch zum Transport von Fördergütern eingesetzt werden, die die die Vorschriften für den Lebensmittelbereich erfüllen. Insbesondere handelt es sich bei dem Stahl um einen nichtrostenden Stahl ohne Schwefelzusatz, wie zum Beispiel 1.4301 oder 1.4307 oder 1.4404 oder 1.4571. Die Fierstellung des Grundkörpers 4 erfolgt über ein urformendes Verfahren, nämlich über einen Guss. Genauer betrachtet handelt es sich hierbei um einen Feinguss. Dabei wird die Schmelze in die Gussform unter Nutzung der Schwer kraft zugeführt. Für eine bessere Entformbarkeit ist der Grundkörper 4 in der Guss form mit der Topföffnung 10 nach unten positioniert. In der Figur 2 ist der Fördertopf 1 aus der Figur 1 oder ein ähnlicher Fördertopf 1 dar gestellt, wobei wie auch bei den nachfolgenden Figuren die gleichen Bezugszeichen jeweils die gleichen Abschnitte, Komponenten etc. bezeichnen.

In der Figur 2 ist die spiralförmige Förderbahn 8 zu erkennen, welche als Fläche auf dem Förderabschnitt 9 ausgebildet ist. Ferner ist der Wandabschnitt 11 zu erkennen. Prinzipiell kann der Topfgrund 2 einstückig in dem Grundkörper 4 mit einem Boden abschnitt (nicht gezeigt) abgeschlossen sein. Aus Gewichtsgründen ist es jedoch vor teilhaft, wenn der Topfgrund 2 durch einen Boden 13 gebildet ist, welcher aus Kunst stoff ausgebildet ist.

In der Figur 2 ist ferner eine Zwischenscheibe 14 ebenfalls aus Kunststoff zu erken nen, welche einen Adapter zwischen der Schwingeinrichtung 6 und dem Fördertopf 1 bildet. Alternativ hierzu kann der Fördertopf 1 auch unmittelbar mit der Schwingein richtung 6 zur Übertragung der Vibrationen und/oder Schwingungen verbunden sein. Von der Funktionsweise her wird das Fördergut aufgrund der Vibrationen und/oder Schwingungen entlang der Förderbahn 8 zu dem Ausgang 15 transportiert.

Die Figur 3 zeigt eine alternative Ausgestaltung einer Schwingfördervorrichtung 7, welche sich insbesondere durch die Dimensionen von Förderabschnitt 9 und Wand abschnitt 11 unterscheidet. Ferner ist der Boden 13 größer als in der Figur 2 ausge bildet und die Zwischenscheibe 14 ist ebenfalls anders realisiert. In gleicher Weise wie zuvor bildet der Förderabschnitt 9 die Förderbahn 8 auf, welche das Fördergut von dem Boden 13 zu einem Ausgang 15 fördert, an den sich eine Materialführungs einrichtung 16 anschließt.

In der Figur 4 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel für eine Schwingfördervorrichtung 7 gezeigt, wobei diese wiederum einen anderen Fördertopf 1 aufweist, welcher sich durch die Dimensionen von Förderabschnitt 9 und Wandabschnitt 11 unterscheidet. Bei dem Ausführungsbeispiel in der Figur 4 schließt sich an den Ausgang 15 eine Materialführungseinrichtung 16 an, welche als Linearförderer ausgebildet ist und das Fördergut weitertransportiert und/oder orientiert. Somit wird ein Fördertopf 1 , ausgebildet als Schwingfördertopf, in Edelstahlguss vor geschlagen, welcher über das Feingussverfahren hergestellt wird. Vorteilhaft ist, dass gerade der Feinguss eine gemittelte Rautiefe Rz insbesondere gemäß DIN EN ISO 1302 weniger als Rz 6,5, insbesondere weniger als Rz 6,4 umsetzt, die dazu führt, dass das Fördergut, insbesondere die Fördertöpfe (filzähnlich, silikonähnlich, Kunst stoff, metallisch etc.) besser gefördert werden können. Insbesondere die der Förder topf zum leistungsrichtigen und/oder lagerichtigen Zuführen von Förderteilen an Ma schinen und Anlagen über die gesamte Wertschöpfungskette. Insbesondere ist die Schwingeinrichtung 6 und/oder die Schwingfördervorrichtung 7 als ein rotativer Schwingförderer ausgebildet. Der Fördertopf 1 wird mit der Schwingeinrichtung 6 als Antrieb fest verbunden, so dass sich die Schwingung und/oder Vibration direkt oder indirekt auf den Fördertopf 1 übertragen lassen. Durch die Schwingung und/oder Vib rationen werden die Fördertöpfe bewegt und es wird ermöglicht, dass diese gefördert werden. Es ist auch durchaus möglich, durch teilweise Beschichtungen oder Belege das Förderverhalten zu beeinflussen. Angebrachte, verbundene Sortierungen, wie zum Beispiel Rinnen können wahlweise angeformt sein oder als zusätzliche Kompo nenten mit dem Grundkörper 4 verbunden sein. Durch diese Sortierungen wird es ermöglicht, dass die Förderteile leistungsgerecht und lagegerecht an die nachfolgen den Maschinen oder deren Baugruppen übergeben werden können.

Bezuqszeichenliste

1 Fördertopf

2 Topfgrund

3 Bodenöffnung

4 Grundkörper

5 Schnittstellenabschnitt

6 Schwingeinrichtung

7 Schwingfördervorrichtung

8 Förderbahn

9 Förderabschnitt

10 Topföffnung

1 1 Wandabschnitt

12 Axialrippen

13 Boden

14 Zwischenscheibe

15 Ausgang

16 Materialführungseinrichtung