DD215742A1

DD215742A1 - electromagnetic vibrator for permanent magnetic levitation tables

Info

Publication number: DD215742A1
Application number: DD25138983A
Authority: DD
Inventors: Dieter Fellmann; Peter Altmann
Original assignee: Leipzig Tech Hochschule
Priority date: 1983-05-30
Filing date: 1983-05-30
Publication date: 1984-11-21

Abstract

Die Erfindung betrifft die Verdichtung von koernigen Mischungen in Formen, die auf permanentmagnetischen Schwebetischen montiert sind, besonders im Bereich der Betonfertigteilindustrie. Die Erfindung loest die Aufgabe, die vorhandenen Permanentmagnete der Schwebeanordnung so mit Elektromagneten zu kombinieren, dass eine elektromagnetische Schwingungserzeugung moeglich ist. Erfindungsgemaess wird eine Anzahl Permanentmagnete wahlweise an der Unterstuetzungskonstruktion oder dem Schwebetisch durch Elektromagnete ersetzt. Diese Elektromagnete werden durch Wechselstrom angeregt und treten mit den Permanentmagneten in magnetische Wechselwirkung. Durch Einsatz mehrerer Elektromagnete wird es moeglich, die Krafteintragung bei der Schwingungserzeugung auf die schwebende Form flaechenfoermig zu realisieren, womit die bisher in Betonfertigteilwerken ueblichen materialintensiven biegesteifen Konstruktionen wesentlich leichter ausgefuehrt werden koennen.The invention relates to the compaction of spherical mixtures in molds mounted on permanent magnetic levitation tables, especially in the field of precast concrete industry. The object of the invention is to combine the existing permanent magnets of the floating arrangement with electromagnets so that an electromagnetic oscillation generation is possible. According to the invention, a number of permanent magnets are optionally replaced on the support structure or the levitation table by electromagnets. These electromagnets are excited by alternating current and interact with the permanent magnets in magnetic interaction. By using a plurality of electromagnets, it is possible to realize the force input in the vibration generation on the floating form flächchenfoermig, which so far in concrete precast plants usual material-intensive rigid structures can be performed much easier.

Description

Title of the invention

Elektromagnetischer Vibrator für permanentmagnetische SchwebetiseheElectromagnetic vibrator for permanent magnetic suspension

# . #.

Field of application of the invention;

Die Erfindung kann vorzugsweise dort zur Anwendung kommen, wo körnige Gemische, in Formen, die.von Permanentmagneten in einem Schwebezustand gehalten werden, durch Vibration verdichtet oder sedimendiert werden sollen, z. B. in Betonfertigteilwerken und bei Laborgeräten·The invention may preferably be used where granular mixtures, in molds held in a suspended state by permanent magnets, are to be compacted or sedimented by vibration, e.g. In precast concrete plants and laboratory equipment ·

Characteristic of the known technical solution

Herkömmliche Geräte zur Schwingungserzeugung für die Vibrationsverdichtung arbeiten überwiegend nach dem Prinzip exzentrisch angeordneter rotierender Massen, der Unwuchterreger· Durch die Verwendung hoher Frequenzen (bis 150 Hz) sind sowohl Lärmbelästigung als auch Verschleiß insbesondere an Lagern der mit den Exzentrisch angeordneten Massen versehenen Wellen sowie an der zum Schwingen angeregten Konstruktion, relativ hoch. Sowohl Krafteintragung als auch Lagerung der schwingenden Teile erfolgt punktförmig. Bei der Schwingungserzeugung permanentmagnetgestützter Schwebesysteme erfolgt zwar eine linienförmige bzw. quasiflächige La-Conventional devices for vibration generation for vibratory compression work predominantly on the principle of eccentrically arranged rotating masses, the unbalance exciter · By using high frequencies (up to 150 Hz) are both noise and wear especially on bearings provided with the eccentric masses waves and at the swinging construction, relatively high. Both force entry and storage of the vibrating parts is punctiform. In the vibration generation of permanent magnet-supported floating systems, although a linear or quasi-surface

gerung des Schwebetisches, da aber die Krafteintragung bei der Schwingungserzeugung mit herkömmlichen Geräten punktförmig realisiert wird, muß der Schwebetisch steif ausgebildet sein, um die Entstehung von Schwingungsknoten zu verhindern.However, since the force entry in the vibration generation is realized punctiform with conventional devices, the Schwebetisch must be stiff designed to prevent the formation of vibration nodes.

Das gilt auch, wenn statt der Unwuchterreger elektromagnetische Vibratoren *in ihrer bekannten Ausführung, z· B. Schwingankererreger verwendet werden. Der Vorteil dieser elektromagnetischen Vibratoren liegt in einer verminderten Iärmentwicklung und im geringeren Verschleiß. Als nachteilig erweist sich vor allem die Vergrößerung der zum Schwingen anzuregenden Masse durch den Schwinganker sowie der geringere energetische Wirkungsgrad im Vergleich zum Unwuchterreger. Die Schwingungserzeugung wird durch die Wechselwirkung von Elektromagneten und einem federnd gelagerten Weicheisenanker realisiert, wobei zur Verringerung des magnetischen Streufeldes eine Kapselung erfolgt. Seltener ist die Verwendung hochpermeabler Materialien anstelle von Weicheisen als Anker, wobei der prinzipielle Aufbau aber nicht geändert wird. Pur die federnde Abstützung des Ankers werden Federn mit nichtlinearer Federkennlinie verwendet.This also applies if, instead of the unbalance exciters, electromagnetic vibrators * are used in their known design, for example vibrating armature exciters. The advantage of these electromagnetic vibrators lies in a reduced noise development and lower wear. Particularly disadvantageous is the increase in the mass to be vibrated by the oscillating armature and the lower energy efficiency compared to the unbalance exciter. The vibration generation is realized by the interaction of electromagnets and a spring-mounted soft iron anchor, which is encapsulated to reduce the magnetic stray field. Less common is the use of high-permeability materials instead of soft iron as an anchor, but the basic structure is not changed. Purely the resilient support of the armature springs are used with nonlinear spring characteristic.

Object of the invention

Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, den Materialaufwand von permanentmagnetgestützten Konstruktionen, die zum Schwingen angeregt werden sollen, zu verringern und einen Vibrator anzugeben, der verschleißarm die vorhandenen Permanentmagnete zur Schwingungserzeugung benutzt und eine weitestgehend gleichmäßige Verdichtung ermöglicht.The aim of the present invention is to reduce the cost of materials of permanent magnet-supported structures to be excited to vibrate, and to provide a vibrator that uses the existing wear permanent magnets for vibration generation wear and allows a largely uniform compression.

Explanation of the essence of the invention

Die Erfindung beruht auf der nutzung der anziehenden bzw. abstoßenden Kraftwirkung von Magneten sowohl zur federnden Abstützung des Schwebetisches als auch zur Schwingungserzeugung. Dazu muß der Schwebetisch, der durch die Nutzung der abstoßenden Kraftwirkung des Magnetfeldes von Permanentmagneten, getragen werden. Die Magnete werden so angeordnet, daß eine linienförmige oder quasiflächige Abstützung des Schwebetisches erfolgt.The invention is based on the use of the attractive or repulsive force effect of magnets both for resilient support of the levitation table and for vibration generation. For this purpose, the floating table, which are supported by the use of the repulsive force of the magnetic field of permanent magnets. The magnets are arranged so that a linear or quasi-surface support of the levitation table takes place.

Das Wesen der Erfindung besteht darin, daß eine bestimmte Anzahl von Permanentmagneten der Tragkonstruktion und/oder des Schwebetisches, die abhängig von den Parametern des Schwingungssystems, wie z. B. Belastung und Amplitude ist, durch Elektromagnete ersetzt werden. Diese Elektromagnete stehen in magnetischer Wechselwirkung mit den in ihrer Umgebung befindlichen Permanentmagneten, insbesondere mit denen des Schwebetisches. Der Schwebetisch schwingt in Abhängigkeit von der Erregung des Elektromagneten. Die Erregung kann durch Anlegen einer Wechselspannung erfolgen. Bei Anordnung entsprechender elektrischer Stellglieder ist es möglich, die Schwingfrequenz und die Amplitude des Schwingweges zu variieren.The essence of the invention is that a certain number of permanent magnets of the support structure and / or the floating table, which depends on the parameters of the vibration system, such. As load and amplitude is to be replaced by electromagnets. These electromagnets are in magnetic interaction with the permanent magnets in their environment, in particular those of the floating table. The floating table oscillates depending on the excitation of the electromagnet. The excitation can be done by applying an AC voltage. With the arrangement of corresponding electrical actuators, it is possible to vary the oscillation frequency and the amplitude of the oscillation path.

Die Anordnung der Elektromagnete und Permanentmagnete kann auch so erfolgen, daß sich die Elektromagnete an dem Schwebetisch oder sowohl an der Tragkonstruktion als auch am Schwebetisch befinden. Durch schräge Anordnung der Elektromagnete kann neben der vertikalen eine horizontale Kraftkomponente erzeugt werden die, wie bei herkömmlichen Schwingantrieben zur Portbewegung der Form genutzt werden kann«The arrangement of the electromagnets and permanent magnets can also be done so that the electromagnets are located on the floating table or both on the support structure and on the floating table. Due to the oblique arrangement of the electromagnets, a horizontal force component can be generated in addition to the vertical, which, as with conventional oscillating drives, can be used for port movement of the mold. «

Ausführungsbeispiel . Embodiment .

Der elektromagnetische Vibrator für Permanentmagnetschwebetische kann vorzugsweise in der Betonfertigteilindustrie bei der Vibrationsverdichtung von Beton o. ä. in Formen, die mit Hilfe eines von Permanentmagneten erzeugten Magnetfeldes schweben, zum Einsatz kommen·The permanent magnet vibrating table electromagnetic vibrator may preferably be used in the concrete precast industry in the vibration compacting of concrete or the like in molds hovering by means of a magnetic field generated by permanent magnets.

Durch die verteilte Anordnung der Elektromagnete in der gesamten ITragebene ist es möglich, statt der punktförmigen eine nahezu flächenförmige Krafteintragung auf den Schwebetisch zu erreichen·Due to the distributed arrangement of the electromagnets in the entire ITragebene it is possible, instead of the punctiform achieve a nearly planar force entry on the Schwebetisch ·

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbei-'spiel erläutert werden· Es zeigen:The invention will be explained below with reference to an embodiment of the invention.

Figur 1 Seitenansicht eines elektromagnetischen Vibrators für Permanentmagnetschwebetische -FIG. 1 side view of an electromagnetic vibrator for permanent magnet flywebs -

Figur 2 Querschnitt dieses VibratorsFigure 2 cross section of this vibrator

Bei Permanentmagnetschwebetischen sind Permanentmagnete c an der Form a, dem Schwebetisch und der Unterstutzungs· konstruktion e so angeordnet, daß sich gleichnamige Pole gegenüberstehen· Die magnetische Kraftwirkung bewirkt, daß die Form a mit konstanter Schwebehöhe über der Unters tutZungskonstruktion e schwebt· Das Magnetfeld wirkt als Feder mit nichtlinearer Kennlinie. In Abhängigkeit von der einzubringenden Schwingungsenergie werden beispielsweise 16 Permanentmagnete c auf der Unterstützungskonstruktion e durch Elektromagnete d ersetzt. Werden die Slektromagnete von einem Wechselstrom, mit einer Frequenz von 50 Hz durchflossen, so werden die Permanentmagnete der Form zu mechanischen Schwingungen angeregt. Somit wird die Form in Schwingungen versetzt, wobei die Schwingungsfrequenz der Form der Erregerfre-In the case of permanent magnet bed tables, permanent magnets c are arranged on the form a, the levitation table and the support structure e such that poles of the same design face each other. The magnetic force effect causes the shape a to hover over the substructure structure e with a constant flying height Spring with non-linear characteristic. Depending on the vibration energy to be introduced, for example, 16 permanent magnets c on the support structure e are replaced by electromagnets d. If the Slektromagnete by an alternating current, with a frequency of 50 Hz flows through, so the permanent magnets of the mold are excited to mechanical vibrations. Thus, the mold is set in vibration, whereby the oscillation frequency of the shape of the exciter

quenz gleich ist. Bei Vorschaltung eines Einweggleichrichters beträgt die Schwingungsfrequenz nur 25 Hz. Durch Spannungsänderung kann die erforderliche Schwingwegamplitude eingestellt werden. Damit ist die Anpassung des SchwingungsVorganges im Hinblick auf Frequenz und Amplitude an die zu verdichtende Masse einfach zu realisieren.is the same. When connecting a half-wave rectifier, the oscillation frequency is only 25 Hz. By changing the voltage, the required oscillation amplitude can be set. Thus, the adaptation of the oscillation process in terms of frequency and amplitude to the mass to be compacted is easy to implement.

Claims

Erfindungaanapruch ^xx

1. Electromagnetic vibrator for permanent magnetic Schwebetisehe, characterized in that one or more permanent magnets of the Kragkonstruktion and / or the floating table are replaced by / electromagnets and dieselelektrisch with a current whose frequency coincides with the desired oscillation frequency of the floating table, are energized.

2. Electromagnetic vibrator according to item 1, characterized in that the cores of the electromagnets are arranged obliquely, in the event that horizontal Schwingungskoraponenten the table are required ·

To do this, draw 2 sheets.

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