Der vorliegende Beitrag befasst sich mit dem Verhalten von Vibrationsförderern. Speziell für Förderer, welche nach dem Gleitprinzip arbeiten, werden Zusammenhänge zwischen der Antriebslage, dem Fördergut sowie der Ausrichtung des Förderorgans beschrieben. Durch Anwendung der vorgestellten Prinzipien wird eine Berechnungsmethode für die Fördergeschwindigkeit abgeleitet und anschließend mit Versuchswerten verglichen. / This paper deals with the behavior of vibrating conveyors. Especially for conveyors, using a sliding principle of movement, relations between the drive position, the conveyed goods and the orientation of the means of transport are described. By applying the principles presented, a method for calculating the conveying velocity is derived and compared with experimental values.

Vibrationsförderer gehören zur Gruppe der Stetigförderer und werden branchenübergreifend sowohl zur Schütt- als auch zur Stückgutförderung eingesetzt. Das Förderorgan eines Vibrationsförderers versetzt ein darauf befindliches Fördergut mittels kleiner periodischer Vibrationen in eine gerichtete Bewegung. Diese Gutbewegung wird anhand der mittleren Fördergeschwindigkeit charakterisiert und stellt eine wichtige Dimensionierungsgröße dar. Gleichzeitig dient die mittlere Fördergeschwindigkeit, neben einem ruhigen Laufverhalten des Gutes, als Beurteilungskriterium der Güte eines Vibrationsförderers. Die fortschreitende Entwicklung bringt immer komplexere Geräte mit nahezu beliebigen zweidimensional ausgeformten Vibrationsbewegungen hervor, wobei diese gelegentlich auch unbeabsichtigt generiert werden. Die aus solchen Bewegungsformen resultierenden Fördergutreaktionen lassen sich mit bislang vorhandenen Berechnungsmodellen nicht beschreiben. Die vorliegende Arbeit untersucht die Einflüsse zweidimensionaler Bewegungsformen eines Förderorgans auf die daraus resultierende Gutbewegung bei Vibrationsförderern. Diesbezüglich wurde ein numerisches Berechnungsmodell entwickelt, experimentell verifiziert und mit der nach dem Stand der Technik geläufigen Berechnungsvorschrift verglichen. Das entwickelte Modell diente weiterhin als Basis theoretischer Untersuchungen, insbesondere für 2D-Bewegungsformen 1. Ordnung. Aus den Untersuchungsergebnissen konnte schließlich eine für den Anwender praktikable und erweiterte Berechnungsvorschrift abgeleitet werden. / Vibratory conveyors belong to the group of continuous conveyors and are inter-divisionally deployed for the conveyance of bulk and piece goods. The conveyor organ of a vibratory conveyor moves thereupon placed conveyed goods by means of small periodical vibrations in a directed movement. This movement of the goods is characterized via medium conveying speed and describes an important rating dimension. Next to a stable running performance of the goods, the medium conveying speed acts at the same time as an assessment criterion for the quality of a vibratory conveyor. The progressing development produces more and more complex devices with almost any two-dimensionally formed vibrating movements, which are, however, sometimes generated unintentionally. Reactions of conveying goods resulting from such movement patterns cannot be described with the so far existing analytical models. The dissertation at hand analyses the influence of two-dimensional movement patterns of a conveyor organ on the resulting movement of the goods when using vibratory conveyors. Concerning this matter, a numerical analytical model was developed, experimentally verified and, according to the calculation rule, compared to the state of the technology. The developed model provided furthermore a basis for theoretical research, here especially for 2D movement patterns of first order. Finally, a practicable and extended calculation rule could be deduced from the research results.

Dieser Beitrag ist der Vibrationsfördertechnik zuzuordnen und befasst sich speziell mit dem Prinzip der Gleitförderung bei nichtharmonischer Beschleunigung in horizontaler Ebene. Es werden Zusammenhänge zwischen der Bewegung des Förderorgans und der Berechnung der resultierenden Fördergeschwindigkeit vorgestellt. Anhand der maximalen Fördergeschwindigkeit und der Effizienz einer Bewegungsform werden schließlich optimale Bewegungsgesetze abgeleitet. / This work is assigned to vibratory conveyor engineering and is dealing with the operation principle of sliding conveying by non-harmonical accelaration along horizontal plane surfaces. The relations between motion of the conveyor organ and calculation of the resulting conveying velocity are explained in this paper. Finally, optimal motion laws regarding a high efficiency of the motion patterns are derived from the maximum conveying velocity.

Vibrationsförderer gehören zur Gruppe der Stetigförderer und werden branchenübergreifend sowohl zur Schütt- als auch zur Stückgutförderung eingesetzt. Das Förderorgan eines Vibrationsförderers versetzt ein darauf befindliches Fördergut mittels kleiner periodischer Vibrationen in eine gerichtete Bewegung. Diese Gutbewegung wird anhand der mittleren Fördergeschwindigkeit charakterisiert und stellt eine wichtige Dimensionierungsgröße dar. Gleichzeitig dient die mittlere Fördergeschwindigkeit, neben einem ruhigen Laufverhalten des Gutes, als Beurteilungskriterium der Güte eines Vibrationsförderers. Die fortschreitende Entwicklung bringt immer komplexere Geräte mit nahezu beliebigen zweidimensional ausgeformten Vibrationsbewegungen hervor, wobei diese gelegentlich auch unbeabsichtigt generiert werden. Die aus solchen Bewegungsformen resultierenden Fördergutreaktionen lassen sich mit bislang vorhandenen Berechnungsmodellen nicht beschreiben. Die vorliegende Arbeit untersucht die Einflüsse zweidimensionaler Bewegungsformen eines Förderorgans auf die daraus resultierende Gutbewegung bei Vibrationsförderern. Diesbezüglich wurde ein numerisches Berechnungsmodell entwickelt, experimentell verifiziert und mit der nach dem Stand der Technik geläufigen Berechnungsvorschrift verglichen. Das entwickelte Modell diente weiterhin als Basis theoretischer Untersuchungen, insbesondere für 2D-Bewegungsformen 1. Ordnung. Aus den Untersuchungsergebnissen konnte schließlich eine für den Anwender praktikable und erweiterte Berechnungsvorschrift abgeleitet werden. / Vibratory conveyors belong to the group of continuous conveyors and are inter-divisionally deployed for the conveyance of bulk and piece goods. The conveyor organ of a vibratory conveyor moves thereupon placed conveyed goods by means of small periodical vibrations in a directed movement. This movement of the goods is characterized via medium conveying speed and describes an important rating dimension. Next to a stable running performance of the goods, the medium conveying speed acts at the same time as an assessment criterion for the quality of a vibratory conveyor. The progressing development produces more and more complex devices with almost any two-dimensionally formed vibrating movements, which are, however, sometimes generated unintentionally. Reactions of conveying goods resulting from such movement patterns cannot be described with the so far existing analytical models. The dissertation at hand analyses the influence of two-dimensional movement patterns of a conveyor organ on the resulting movement of the goods when using vibratory conveyors. Concerning this matter, a numerical analytical model was developed, experimentally verified and, according to the calculation rule, compared to the state of the technology. The developed model provided furthermore a basis for theoretical research, here especially for 2D movement patterns of first order. Finally, a practicable and extended calculation rule could be deduced from the research results.

Der vorliegende Beitrag befasst sich mit dem Verhalten von Vibrationsförderern. Speziell für Förderer, welche nach dem Gleitprinzip arbeiten, werden Zusammenhänge zwischen der Antriebslage, dem Fördergut sowie der Ausrichtung des Förderorgans beschrieben. Durch Anwendung der vorgestellten Prinzipien wird eine Berechnungsmethode für die Fördergeschwindigkeit abgeleitet und anschließend mit Versuchswerten verglichen. / This paper deals with the behavior of vibrating conveyors. Especially for conveyors, using a sliding principle of movement, relations between the drive position, the conveyed goods and the orientation of the means of transport are described. By applying the principles presented, a method for calculating the conveying velocity is derived and compared with experimental values.

Dieser Beitrag ist der Vibrationsfördertechnik zuzuordnen und befasst sich speziell mit dem Prinzip der Gleitförderung bei nichtharmonischer Beschleunigung in horizontaler Ebene. Es werden Zusammenhänge zwischen der Bewegung des Förderorgans und der Berechnung der resultierenden Fördergeschwindigkeit vorgestellt. Anhand der maximalen Fördergeschwindigkeit und der Effizienz einer Bewegungsform werden schließlich optimale Bewegungsgesetze abgeleitet. / This work is assigned to vibratory conveyor engineering and is dealing with the operation principle of sliding conveying by non-harmonical accelaration along horizontal plane surfaces. The relations between motion of the conveyor organ and calculation of the resulting conveying velocity are explained in this paper. Finally, optimal motion laws regarding a high efficiency of the motion patterns are derived from the maximum conveying velocity.

Vibrationsförderer sind Stetigförderer, welche Fördergüter durch periodische Schwingbewegungen in gerichtete Bewegungen versetzen. Vibrationsförderer sind in der Handhabungstechnik, der Zuführung von Mikrobauteilen und feinen Pulvern, sowie in der Schüttgut verarbeitenden Schwerindustrie weit verbreitet. In dieser Arbeit erfolgt nach der Betrachtung des Stands der Technik von Vibrationsförderern und den Interpretationsmöglichkeiten der Förderorganbewegung, die Vorstellung und Diskussion weiterer analytischer Berechnungsansätze. Anschließend werden Störprozesse, die während des Guttransportes auf Vibrationsförderern immer wieder beobachtet werden, erstmals klassifiziert und mathematisch beschrieben. Um die DEM-Simulation von Vibrationswendelförderern und linearen Vibrationsförderern unter Verwendung des Gleit-, Wurf- und Haft-Gleitförderprinzips in der Software LIGGGHTS zu ermöglichen, wurde eine Softwareerweiterung entwickelt. Diese Erweiterung umfasst zwei Module, welche die Bewegungen von importierten CAD-Geometrien auf Basis von als Fourierreihen definierten harmonischen Schwingungen höherer Ordnung ermöglichen. Das Befehlsmodul viblin ermöglicht die Definition von translatorischen Schwingungen. Das Modul vibrot ermöglicht die Definition von Rotationsschwingungen um eine raumfeste Achse. Beide Bewegungsmodule ermöglichen die Definition von komplexen Schwingungszuständen der CAD-Geometrien. Untersuchungen der Mikroprozesse innerhalb einer Arbeitsperiode zeigen, für die Förderarten Wurf und Gleiten, alle notwendigen Abschnitte der Kraft- und Geschwindigkeitsverläufe am Fördergut. Die durchgeführten Validierungen stellen die Verwendung der DEM als Simulationswerkzeug in der Vibrationsfördertechnik sicher. Auf der Basis der abschließend durchgeführten Parameterstudien können in Zukunft Kalibrierungsmethoden bezüglich des Verhaltens von Partikeln auf vibrierenden Unterlagen entwickelt werden. / Vibratory conveyors are continuous conveyors which move the materials to be conveyed by periodic vibrations of the conveyor chute. Vibrating conveyors are used in handling technology, the supply of micro components and fine powders, as well as in bulk material processing heavy industry. Within this work the state of the art of vibratory conveyors and alternative interpretations of the conveyor movement are introduced. Afterwards further analytical approaches are discussed. Subsequently, interfering processes, which occur during the transport of the materials on vibratory conveyors are classified and mathematically described. To simulate vibrating spiral conveyors and linear vibration conveyors using the sliding, throwing or sticking-glide conveyor principle in the software LIGGGHTS, a software extension was developed. This extension includes two software modules, to define the movements of imported CAD geometries on the basis of as Fourier series defined harmonic oscillations. The viblin command module allows the definition of translatory vibrations. The module vibrot allows the definition of rotational vibrations around a fixed axis. Both motion modules allow the definition of complex vibrational states of the CAD geometries. Investigations of the micro processes within a working period showed all necessary sections of the force and speed progression on the conveyed particles for the conveyor principles of micro throw and slide. The validations constitute the basic function of the DEM as a simulation tool in the vibratory conveyor technology. The final parameter studies can be used to develop calibration methods to describe the motion of particles on vibrating plates

Vibrationsförderer sind Stetigförderer, welche Fördergüter durch periodische Schwingbewegungen in gerichtete Bewegungen versetzen. Vibrationsförderer sind in der Handhabungstechnik, der Zuführung von Mikrobauteilen und feinen Pulvern, sowie in der Schüttgut verarbeitenden Schwerindustrie weit verbreitet. In dieser Arbeit erfolgt nach der Betrachtung des Stands der Technik von Vibrationsförderern und den Interpretationsmöglichkeiten der Förderorganbewegung, die Vorstellung und Diskussion weiterer analytischer Berechnungsansätze. Anschließend werden Störprozesse, die während des Guttransportes auf Vibrationsförderern immer wieder beobachtet werden, erstmals klassifiziert und mathematisch beschrieben. Um die DEM-Simulation von Vibrationswendelförderern und linearen Vibrationsförderern unter Verwendung des Gleit-, Wurf- und Haft-Gleitförderprinzips in der Software LIGGGHTS zu ermöglichen, wurde eine Softwareerweiterung entwickelt. Diese Erweiterung umfasst zwei Module, welche die Bewegungen von importierten CAD-Geometrien auf Basis von als Fourierreihen definierten harmonischen Schwingungen höherer Ordnung ermöglichen. Das Befehlsmodul viblin ermöglicht die Definition von translatorischen Schwingungen. Das Modul vibrot ermöglicht die Definition von Rotationsschwingungen um eine raumfeste Achse. Beide Bewegungsmodule ermöglichen die Definition von komplexen Schwingungszuständen der CAD-Geometrien. Untersuchungen der Mikroprozesse innerhalb einer Arbeitsperiode zeigen, für die Förderarten Wurf und Gleiten, alle notwendigen Abschnitte der Kraft- und Geschwindigkeitsverläufe am Fördergut. Die durchgeführten Validierungen stellen die Verwendung der DEM als Simulationswerkzeug in der Vibrationsfördertechnik sicher. Auf der Basis der abschließend durchgeführten Parameterstudien können in Zukunft Kalibrierungsmethoden bezüglich des Verhaltens von Partikeln auf vibrierenden Unterlagen entwickelt werden. / Vibratory conveyors are continuous conveyors which move the materials to be conveyed by periodic vibrations of the conveyor chute. Vibrating conveyors are used in handling technology, the supply of micro components and fine powders, as well as in bulk material processing heavy industry. Within this work the state of the art of vibratory conveyors and alternative interpretations of the conveyor movement are introduced. Afterwards further analytical approaches are discussed. Subsequently, interfering processes, which occur during the transport of the materials on vibratory conveyors are classified and mathematically described. To simulate vibrating spiral conveyors and linear vibration conveyors using the sliding, throwing or sticking-glide conveyor principle in the software LIGGGHTS, a software extension was developed. This extension includes two software modules, to define the movements of imported CAD geometries on the basis of as Fourier series defined harmonic oscillations. The viblin command module allows the definition of translatory vibrations. The module vibrot allows the definition of rotational vibrations around a fixed axis. Both motion modules allow the definition of complex vibrational states of the CAD geometries. Investigations of the micro processes within a working period showed all necessary sections of the force and speed progression on the conveyed particles for the conveyor principles of micro throw and slide. The validations constitute the basic function of the DEM as a simulation tool in the vibratory conveyor technology. The final parameter studies can be used to develop calibration methods to describe the motion of particles on vibrating plates