Verfahren zur Umwandlung elektrischer Energie in Drehschwingungen einer Masse und Schwingungsmotor zur Ausübung dieses Verfahrens. Um eine Masse vermittelst elektrischer Wechselstromenergie in schwingende Bewe gungen zu bringen, dienen meistens Elektro magnete. Es sind auch Anordnungen bekannt, bei denen eine mit Wechselstrom gespeiste Spule sich in einem radialen Magnetfeld be findet, diese Einrichtungen eignen sich je doch nicht zum Betrieb schwingungstechni scher Apparate und Maschinen grösserer Lei stung, wie zum Beispiel Schwingungsprüfma schinen zur Untersuchung von Materialien in bezug auf periodische Belastungen, Schall apparate zur Erzeugung grosser Schallstär ken für Schiffahrtssignale etc. auf elektri- chem Wege, Vibrationsapparate für Mas sagezwecke.
Es wird daher im folgenden ein Verfahren zur Umwandlung elektrischer Wechselstromenergie in mechanische Schwin gungsbewegung einer Masse beschrieben, das besonders zur Umwandlung grösserer Ener- gieen sehr geeignet ist.
Die Erfindung wird beispielsweise an hand der beigelegten Figuren näher erläutert. Es bedeuten: Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Wirkungsweise, Fig. 2 ein Diagramm einer andern Wir kungsweise, Fig. 3, 4 und 5 verschiedene Ausfüh rungsformen, Fig. 6 und 7 einige besondere Einzel heiten, Fig. 8 mechanische Anordnungen von Schwingungsmaschinen.
In der schematischen Darstellung der Fig. 1 bedeutet 1 eine Wicklung, die mit Gleichstrom gespeist wird. Eine zweite Wicklung 2, deren Achse mit derjenigen oder Wicklung 1 hier 90 Grad bildet, aber belie big sein kann, wird mit Wechselstrom ge speist. Die magnetischen Felder dieser beiden Wicklungen setzen sich zu einem resultieren den magnetischen Vektor zusammen, der seine Richtung im Raum periodisch verän dert, wie dies in der Fig. 1 ,durch die beiden Vektoren 0X und 0Y angedeutet ist. Dieses magnetische Pendelfeld schneidet bei seinen Oszillationen die Leiter einer Wicklung 3, die beispielsweise auf einem Anker 4 als Kurzschlusswicklung ausgebildet ist.
Hier durch werden in der Wicklung 3 Wech selströme erzeugt, die zusammen mit dem magnetischen Pendelfeld ein wechselndes Drehmoment um die Achse O des Ankers 4 ergeben, so dass der Anker 4 mit der Fre quenz des erregenden Wechselstromes in mechanische Drehschwingungen gerät.
Eine zweite Betriebsmöglichkeit des Schwingungsmotors ist dadurch gegeben, dass die Wicklung 1 ebenfalls mit Wechselstrom gespeist wird, wobei die Phase des Stromes in der Wicklung 1 von derjenigen des Stromes in der Wicklung 2 verschieden gewählt wird. In diesem Fall schwingt der Anker 4 mit der doppelten Frequenz im Vergleich zur Fre quenz der erregenden Wechselströme, wobei das oszillierende Drehmoment nach beiden Seiten gleich gross wird, wenn die Phase zwi schen den beiden Wechselströmen 90 Grad erreicht. In Fig. 3 sieht man ein Diagramm dieser Wirkungsweise. In beigefügter Skizze bedeutet Kurve 1 das magnetische Feld der einen Spulenwicklung, die Kurve 2 bedeutet den Stromverlauf in der Wicklung des An kers.
Da die mechanische Wirkung auf den Anker dem Produkt beider Kurven 1 und 2 gleich ist, ist der Verlauf des periodischen Drehmoments durch die Kurve 3 gegeben, die als Produkt zweier sinusförmiger Vektoren von der doppelten Frequenz ist, wie die Figur zeigt. Diese Verhältnisse sind ausserdem ex perimentell nachgeprüft.
Um die Induktionswirkung der Wicklung 1 möglichst günstig zu gestalten, wird die Selbstinduktion dieser Wicklung durch eine passend gewählte Kapazität kompensiert. Die Phasenverschiebung zwischen den Strömen in den beiden Wicklungen kann leicht da durch erhalten werden, dass die beiden Wick lungen an ein Mehrphasennetz angeschlossen werden. Die Wicklung 1 hat vorwiegend die Auf gabe, den Magnetisierungsstrom zu liefern, während die Wicklung 2 im wesentlichen durch Transformatorwirkung die Ströme im Anker erzeugt, so dass durch diese Transfor matorwirkung die Selbstinduktion automa tisch wenigstens zum grössten Teil kompen siert wird. Die besondere Kompensation hat deshalb eine verhältnismässig grosse Wirkung nur in bezug auf Wicklung 1 während ihr Nutzen für die Wicklung 2 wesentlich klei ner ist.
Diese prinzipiellen Anordnungen lassen sich in der verschiedensten Weise praktisch aus führen, und es hat sich gezeigt, dass zur Er zielung eines günstigen Wirkungsgrades auf einen Umstand besonderer Wert gelegt wer den muss. Die Schwingungsweite der beschrie benen magnetischen Pendelfelder ist abhän gig von der geometrischen Anordnung der vorgesehenen Wicklungen, ferner von dem Verhältnis der von ihnen erzeugten Magneti sierungen unter Berücksichtigung von Sätti gungserscheinungen im magnetisierten Eisen.
Die Anordnung wird nun vorteilhaft so ge troffen, dass die räumliche Schwingungsweite der magnetischen Pendelfelder der mecha nisch zulässigen Schwingungsweite des An kers angepasst wird, und zwar wird die mag netische Pendelweite etwas grösser als die me chanische Pendelweite gewählt, so dass zwi schen diesen beiden Schwingungsbewegungen eine Schlüpfung von etwa 10 bis 30 % ent steht. Wird die Schlüpfung wesentlich grösser, so nähert sich der Schwingungsmotor einem Zustand, der als Kurzschluss zu bezeichnen ist; wird die Schlüpfung dagegen wesentlich kleiner, so ergibt sich Leerlaufverhalten. In beiden Fällen ist die Umsetzung der elektri schen Energie in mechanische Schwingungs energie nur unvollkommen zu erreichen.
Der Aufbau des Motors muss daher den besonde ren mechanischen Bedingungen einer Schwin gungsmaschine angepasst werden, und es wer den im folgenden zur weiteren Veranschau lichung drei Ausführungsbeispiele näher be schrieben.
Die Schwingungsweite einer Schwingungs maschine entspricht oder Umdrehungszahl eines rotierenden elektrischen Motors. Genau wie bei einem Motor durch Unterteilung der Wicklung in eine Anzahl von Spulen eine An- passung der Umdrehungszahl an den beson deren Zweck möglich ist, muss bei einem Schwingungsmotor durch Unterteilung der Wicklung eine Anpassung an die zulässig erscheinende Schwingungsamplitude erreicht werden. Die Grösse der Schwingungsampli tude in einer Schwingungsanordnung ist be stimmt durch die zulässige Verformung ela stischer Mittel, die an den Schwingungen teilnehmen. In der Fig. 3 ist die Anordnung eines Mo tors gezeichnet für den Fall, dass eine sehr grosse mechanische Schwingungsamplitude des Ankers zulässig ist.
Diese Anordnung ist für grosse Amplituden geeignet, da bei ihr die Spulenweite einen Quadranten umfasst, die magnetischen Pendelfelder also um 90 Grad hin- und herschwingen. Die beiden Wicklungen werden in die hier beispielsweise 24 Nuten eines Ständers gelegt, und zwar um fasst jede Wicklung die Nuten von zwei ge genüberliegenden Quadranten nach Art eines zweipoligen Motors. Der Anfang einer Wicklung komme von unten in Nute a, geht oben zur Nute a', un ten zurück nach der Nute b oben weiter nach der Nute b' und so fort. Die Wicklungsköpfe der Nuten d, e f bezw. d', e', f' sind nach er andern Seite umgeklappt.
Die Wicklungs weise kann entweder so erfolgen, dass in ein Nutenpaar ein Drahtgelegt wird, und dann zum nächsten Nutenpaar fortgeschritten wird, oder es wird einfacher ein Nutenpaar voll gewickelt, worauf zum nächsten Nuten paar weitergeschritten wird. In ähnlicher Weise werden die Nuten der beiden andern Quadranten des Ständers gefüllt, so dass zwei in bezug auf ihre magnetischen Achsen senk recht aufeinanderstehende Wicklungen erhal ten werden, die eine sehr grosse Amplitude des magnetischen Pendelfeldes ergeben. Der Anker erhält vor den Spulenseiten einer Wicklung eine Anzahl von Kurzschlussstäben A, B, C, D, E, F und A', B', C, D', E', F', die auf beiden Endflächen des Ankers durch Kurzschlussringe miteinander verbunden sind. Die einzelnen Stäbe können aber auch paar- weise miteinander verbunden werden, also A mit A', B mit B' etc.
In Fig. 4 ist das mehrpolige Wicklungs schema eines Schwingungsmotors gezeichnet, der für sehr kleine mechanische Schwingungs amplituden des Ankers geeignet ist, wobei nur ein Teil des gerade gestreckten Umfanges dargestellt ist. Entsprechend pendelt bei Fig. 4 das magnetische Feld nur um eine hNuten- breite hin und her, da eine Spulenbreite nur eine Nute umfasst. Die beiden Wicklungen 1 und 2 nach Fig. 1 werden hier in eine Anzahl von Einzelspulen aufgelöst, deren Spulen weite jeweils nur eine Nute umfasst. Der An fang der einen Wicklung sei bei a. Der oben aus der Nute a kommende Draht geht in die übernächste Nute b, geht unten weiter nach der Nute c, und so fort.
Hierbei kann wieder fortlaufend je eine Drahtlage in die einzelnen Nuten gelegt werden, oder aber es wird vor teilhaft je ein Nutenpaar, also ab, cd etc. zu einer Einzelspule vollgewickelt, da in diesem Falle bei einer Beschädigung eine für sich bestehende Einzelspule besser ersetzt werden kann.
In ähnlicher Weise werden die Nuten a', b', c', d', etc. vollgewickelt. Es entstehen auf diese Weise zwei Systeme sich überkreuzen der Einzelspulen. Der Anker wird in diesem Falle mit Kurzschlussstäben A, B, C, D etc. ausgestattet, die jeweils vor den Spulenseiten eines Wicklungssystemes liegen, in der Fig. 3 beispielsweise vor a, b, c etc. Diese Stäbe werden auf beiden Seiten des Ankers durch Ringe, in der Figur entsprechend als gerades Verbindungsstück gezeichnet, miteinander verbunden.
In Fig. 5 ist ein mehrpoliges Wicklungs schema gezeichnet für eine mittlere mecha nische Amplitude. Bei Fig. 5 umfasst eine Spulenbreite 3 Nuten, so dass das magnetische Pendelfeld um drei Nutenbreiten hin- und herpendelt. Es sind hierbei je drei Nuten des Ständers zu einer Spulenseite zusammen ge fasst. Die erste Wicklung beginne bei a. Der oben aus der Nute a kommende Draht führt zur Nute f, von hier zurück nach der Nute b, weiter nach der Nute e, zurück nach c, weiter nach d. Sind diese Nuten zu einer Spule vollgewickelt, geht der Draht nach einer Nute, welche den Anfang eines weite ren Systemes von zweimal drei Nuten bildet und so fort. In ähnlicher Weise werden die Nuten a', b', c' und d', e', f' vollgewickelt etc.
Es entstehen auf diese Weise zwei Sy steme sich überkreuzender Spulen, deren Spu lenseiten je drei Nuten umfassen. Der zuge hörige Anker kann vor den Spulenseiten einer Wicklung gemäss Fig. 5 mit mehreren, hier beispielsweise drei Stäben versehen sein, die wiederum durch zwei Endringe miteinander verbunden sind.
Der Anker eines solchen Schwingungs motors kann aber zum Zwecke der Vermei dung von Kurzschlussströmen, die von einem Stab zu einem benachbarten fliessen, in ande rer Weise ausgebildet werden. Fig. 6 zeigt eine solche Ausbildung, wobei der Anker zur besseren Veranschaulichung in eine Ebene ab gewickelt ist. A, B, C ferner D, E, F etc. bil den Gruppen von Stäben und die Anordnung ist nun so getroffen, dass die mittleren Stäbe RE jeder Gruppe mit den Eindringen 5 und 6 verbunden sind, während die gegenüberlie genden Stäbe je zweier Gruppen, also C und D, F und G etc. durch Verbindungsstücke 7 und 8 miteinander verbunden sind. Auf diese Weise wird erreicht, dass zwischen den Ein zelstäben einer Gruppe keine Induktions ströme fliessen können.
In manchen Fällen ist es wünschenswert, dass das Trägheitsmoment des Ankers mög lichst klein gehalten wird.
Da es für die Wirkungsweise der be schriebenen Schwingungsmotore ohne Belang ist, ob der Eisenkörper des Ankers an den Schwingungen der Ankerwicklungen teil nimmt, kann eine räumliche Trennung des Ankerkörpers von den Ankerwicklungen in manchen Fällen von Vorteil sein. In Fig. 7 ist diese Trennung für den Motor gemäss Fig. 5 gezeichnet. Anker und Feld werden aus ein heitlichen Blechen aufgeschichtet, wobei ent sprechende Öffnungen zur Aufnahme der Kurzschlussstäbe vorgesehen sind. Diese Stäbe sind durch besondere Endstücke g1 mit der Achse verbunden, um die Schwingungen der Stäbe auf die Achse übertragen zu können.
Werden solche Motore in Betrieb genom men, so verhindert im allgemeinen das ver hältnismässig grosse Trägheitsmoment des Ankers eine genügend grosse mechanische Amplitude desselben. Diese Erscheinung ist um so ausgeprägter, je höher die Frequenz des Wechselstromes ist. Das Trägheitsmoment des Ankers wird daher durch passende Fede rungen kompensiert. In Fig. 8 sind zwei Bei spiele der prinzipiellen Anordnung von mit Schwingungsmotoren angetriebenen Schwin gungsmaschinen dargestellt. Die Befesti gungsmasse sei schematisch durch eine Masse vom Trägheitsmoment K1 (zum Beispiel Grundplatte der Maschine, Masse des Funda mentes) dargestellt, gegen die sich die Fede rung anstützt und die im allgemeinen sehr gross sein wird. Der ebenfalls schematisch an gedeutete Anker des Schwingungsmotors be sitzt das Trägheitsmoment K2.
Soll nun mit einer derartigen Einrichtung Schwingungsar beit geleistet werden, so wird mit dem An ker vom Trägheitsmoment K2 der Verbrau cher gekoppelt, dessen Trägheitsmoment K3 sei. Je nach den besonderen Arbeitsbedingun gen des Verbrauchers wird derselbe prinzi piell entweder nach dem Teil von links der Fig. 8 oder nach dem Teil von rechts dersel ben Figur ausgebildet. Der erste Teil dieser Figur zeigt einen Verbraucher, der einen ver hältnismässig kleinen Drehradius aufweist und der daher zur Ausübung grosser Kräfte auf kleinem Schwingungswege geeignet ist, während die zweite Figur dagegen, infolge des grossen Drehradius, für einen Verbrau cher gilt, der kleinerer Kräfte auf einem we sentlich grösseren Schwingungswege bedarf.
Wird das federnde Kupplungsglied zwi schen K' und K3 verhältnismässig starr aus geführt, so schwingt der Verbraucher mit derselben Phase und Amplitude wie der Mo toranker. Es ist bekannt, dass durch die An wendung des Resonanzprinzips zwischen der erregenden Kraft und der Abstimmung des mechanischen Systemes grosse Amplituden er zielt werden können.
Eine besondere Ausführung, die in man chen Fällen von Vorteil ist, ist dadurch ge geben, dass die Federkraft des Kupplungs gliedes so bemessen wird, dass das aus Träg- heitsnioment des Ankers, Federkraft des Kupplungsgliedes und Trägheitsmoment des Verbrauchers bestehende Schwingungssy stem in seiner Eigenabstimmung der Abstim mung des Grundsystemes bestehend aus K1 (Feder) K2 genähert wird. Der schwingungs technische Aufbau der Maschine besteht in diesem Fall aus zwei miteinander gekuppel- ten Schwingungsgebilden, wie er vorteilhaft derartigen Schwingungsmaschinen zugrunde gelegt wird.
Als Verbraucher kommen in Frage schwingende Flächen zur Erzeugung von Schallwellen in beliebigen Medien, Sichter zum Sichten von körnigen Materialien etc. Auf die Ausbildung dieser Verbraucher soll nicht näher eingegangen werden.
Process for converting electrical energy into torsional vibrations of a mass and vibration motor to carry out this process. In order to bring a mass into oscillating movements by means of electrical alternating current energy, electric magnets are usually used. Arrangements are also known in which a coil fed with alternating current is located in a radial magnetic field, but these facilities are not suitable for the operation of vibratory equipment and machines of larger size, such as vibration testing machines for examining materials in relation on periodic loads, sound devices for generating high sound strengths for shipping signals, etc. by electrical means, vibration devices for massage purposes.
A method for converting electrical alternating current energy into mechanical vibratory motion of a mass is therefore described in the following, which is particularly suitable for converting larger energies.
The invention is explained in more detail, for example, with reference to the enclosed figures. 1 shows a schematic representation of a mode of operation, FIG. 2 shows a diagram of another method of operation, FIGS. 3, 4 and 5 different embodiments, FIGS. 6 and 7 some particular details, FIG. 8 mechanical arrangements of vibration machines .
In the schematic representation of FIG. 1, 1 denotes a winding which is fed with direct current. A second winding 2, the axis of which forms 90 degrees with the one or winding 1 here, but can be belie big, is fed with alternating current. The magnetic fields of these two windings are combined to form a magnetic vector that periodically changes its direction in space, as indicated in FIG. 1 by the two vectors 0X and 0Y. During its oscillations, this magnetic pendulum field intersects the conductors of a winding 3 which, for example, is designed as a short-circuit winding on an armature 4.
Here through 3 alternating currents are generated in the winding, which together with the magnetic pendulum field result in an alternating torque about the axis O of the armature 4, so that the armature 4 with the frequency of the exciting alternating current in mechanical torsional vibrations.
A second possibility of operating the vibration motor is that winding 1 is also fed with alternating current, the phase of the current in winding 1 being selected to be different from that of the current in winding 2. In this case, the armature 4 oscillates at twice the frequency compared to the frequency of the exciting alternating currents, the oscillating torque being equal on both sides when the phase between the two alternating currents reaches 90 degrees. 3 shows a diagram of this mode of operation. In the attached sketch, curve 1 means the magnetic field of a coil winding, curve 2 means the current curve in the winding of the armature.
Since the mechanical effect on the armature is equal to the product of both curves 1 and 2, the course of the periodic torque is given by curve 3, which is the product of two sinusoidal vectors of twice the frequency, as the figure shows. These relationships have also been verified experimentally.
In order to make the induction effect of the winding 1 as favorable as possible, the self-induction of this winding is compensated for by a suitably selected capacitance. The phase shift between the currents in the two windings can easily be obtained by connecting the two windings to a multi-phase network. The winding 1 mainly has the task of supplying the magnetizing current, while the winding 2 generates the currents in the armature essentially through the transformer effect, so that the self-induction is automatically compensated at least for the most part by this transformer effect. The special compensation therefore has a relatively large effect only with regard to winding 1 while its use for winding 2 is much smaller.
These basic arrangements can be practically carried out in a wide variety of ways, and it has been shown that in order to achieve a favorable degree of efficiency, particular value must be placed on one circumstance. The oscillation amplitude of the described magnetic pendulum fields is dependent on the geometric arrangement of the windings provided, and also on the ratio of the magnetization generated by them, taking into account saturation phenomena in the magnetized iron.
The arrangement is now advantageously made in such a way that the spatial oscillation range of the magnetic pendulum fields is adapted to the mechanically permissible oscillation range of the armature, namely the magnetic pendulum range is chosen to be slightly larger than the mechanical pendulum range, so that between these two oscillation movements a hatch of about 10 to 30% is created. If the hatch is much larger, the vibration motor approaches a state that can be described as a short circuit; on the other hand, if the slip is much smaller, the result is idling behavior. In both cases, the conversion of electrical energy into mechanical vibration energy can only be achieved incompletely.
The structure of the motor must therefore be adapted to the special mechanical conditions of a vibration machine, and three exemplary embodiments are described in more detail below for further illustration.
The oscillation amplitude of a vibration machine corresponds to or the number of revolutions of a rotating electric motor. Just as with a motor, by dividing the winding into a number of coils, the number of revolutions can be adapted to the particular purpose, with a vibration motor, by subdividing the winding, an adaptation to the seemingly permissible vibration amplitude must be achieved. The size of the vibration amplitude in a vibration arrangement is determined by the permissible deformation of elastic means that participate in the vibrations. In Fig. 3 the arrangement of a Mo sector is drawn for the case that a very large mechanical oscillation amplitude of the armature is permissible.
This arrangement is suitable for large amplitudes, since the coil width includes a quadrant, so the magnetic pendulum fields swing back and forth by 90 degrees. The two windings are placed in the 24 slots of a stator, for example, and each winding includes the slots of two opposite quadrants in the manner of a two-pole motor. The beginning of a winding comes from below in slot a, goes above to slot a ', below back to slot b, above further to slot b' and so on. The winding heads of the slots d, e f respectively. d ', e', f 'are folded over to the other side.
The winding way can either be done in such a way that a wire is laid in a pair of slots and then progressed to the next pair of slots, or it is easier to fully wind a pair of slots, whereupon the next pair of slots is advanced. The grooves of the other two quadrants of the stator are filled in a similar manner, so that two windings which are perpendicular to one another with respect to their magnetic axes and which result in a very large amplitude of the magnetic pendulum field are obtained. The armature receives a number of short-circuit rods A, B, C, D, E, F and A ', B', C, D ', E', F ', which are connected to each other on both end faces of the armature by short-circuit rings are connected. The individual bars can also be connected to one another in pairs, i.e. A with A ', B with B' etc.
In Fig. 4, the multi-pole winding scheme of a vibration motor is drawn, which is suitable for very small mechanical vibration amplitudes of the armature, only part of the straight extent is shown. Correspondingly, in FIG. 4 the magnetic field oscillates back and forth by only one slot width, since a coil width comprises only one slot. The two windings 1 and 2 according to FIG. 1 are here resolved into a number of individual coils, the coils of which each comprise only one slot. The beginning of one winding is at a. The wire coming out of slot a at the top goes into the next but one slot b, continues at the bottom to slot c, and so on.
A wire layer can be continuously placed in each of the grooves, or a pair of grooves, i.e. from, cd, etc., can be fully wound into a single coil, since in this case an existing individual coil is better replaced in the event of damage can.
Similarly, the grooves a ', b', c ', d', etc. are fully wound. In this way, two systems are created where the individual coils cross each other. In this case, the armature is equipped with short-circuit bars A, B, C, D etc., which are each in front of the coil sides of a winding system, in FIG. 3, for example, in front of a, b, c etc. These bars are on both sides of the armature connected to one another by rings, correspondingly drawn in the figure as a straight connecting piece.
In Fig. 5, a multipolar winding scheme is drawn for an average mechanical amplitude. In FIG. 5, a coil width comprises 3 slots, so that the magnetic pendulum field oscillates back and forth by three slot widths. There are three grooves of the stator combined to form one side of the coil. The first winding starts at a. The wire coming from the top of the slot a leads to the slot f, from here back to the slot b, further to the slot e, back to c, further to d. If these grooves are fully wound into a coil, the wire goes to a groove, which forms the beginning of a wider system of two three grooves and so on. Similarly, the grooves a ', b', c 'and d', e ', f' are fully wound, etc.
In this way, two systems of intersecting coils are created, the coil sides of which each include three grooves. The associated armature can be provided in front of the coil sides of a winding according to FIG. 5 with several, here for example three rods, which in turn are connected to one another by two end rings.
The armature of such a vibration motor can, however, be designed in a different way for the purpose of avoiding short-circuit currents that flow from one rod to an adjacent one. Fig. 6 shows such a design, wherein the armature is wound from a plane for better illustration. A, B, C, D, E, F etc. bil the groups of rods and the arrangement is now made so that the middle rods RE of each group are connected to the penetration 5 and 6, while the opposing rods are each two groups , ie C and D, F and G etc. are connected to one another by connecting pieces 7 and 8. This ensures that no induction currents can flow between the individual rods of a group.
In some cases it is desirable that the moment of inertia of the armature is kept as small as possible.
Since it is irrelevant for the operation of the vibration motors be written whether the iron body of the armature takes part in the vibrations of the armature windings, a spatial separation of the armature body from the armature windings can be advantageous in some cases. In FIG. 7, this separation for the motor according to FIG. 5 is drawn. Armature and field are stacked from a uniform sheet metal, with ent speaking openings are provided for receiving the short-circuit rods. These rods are connected to the axle by special end pieces g1 in order to be able to transmit the vibrations of the rods to the axle.
If such motors are put into operation, the relatively large moment of inertia of the armature generally prevents it from having a sufficiently large mechanical amplitude. This phenomenon is all the more pronounced, the higher the frequency of the alternating current. The armature's moment of inertia is therefore compensated for by appropriate springs. In Fig. 8 there are two examples of the basic arrangement of vibration machines driven by vibration motors. The fastening mass is shown schematically by a mass of the moment of inertia K1 (for example, the base plate of the machine, mass of the Funda mentes) against which the Fede is supported and which will generally be very large. The armature of the vibration motor, which is also schematically interpreted, sits the moment of inertia K2.
If vibration work is to be carried out with such a device, the consumer whose moment of inertia is K3 is coupled to the armature from the moment of inertia K2. Depending on the particular Arbeitsbedingun conditions of the consumer, the same principle is formed either according to the part from the left of FIG. 8 or according to the part from the right of the same figure. The first part of this figure shows a consumer who has a relatively small turning radius and is therefore suitable for exercising large forces on a small oscillation path, while the second figure, however, due to the large turning radius, applies to a consumer who has lower forces a much larger vibration path is required.
If the resilient coupling element between K 'and K3's rule is relatively rigid, the consumer oscillates with the same phase and amplitude as the motor armature. It is known that by applying the resonance principle between the exciting force and the tuning of the mechanical system, large amplitudes can be achieved.
A special design, which is advantageous in some cases, is that the spring force of the coupling member is dimensioned in such a way that the vibration system consisting of the inertia of the armature, the spring force of the coupling member and the moment of inertia of the consumer is self-tuned the coordination of the basic system consisting of K1 (spring) K2 is approximated. The vibrational structure of the machine consists in this case of two mutually coupled vibration structures, as it is advantageously based on such vibration machines.
As consumers, there are vibrating surfaces for generating sound waves in any media, classifiers for sifting through granular materials, etc. The training of these consumers will not be discussed in more detail.