DE102004037993A1 - shaking - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Schüttelvorrichtung zum Hin- und Herbewegen eines Körpers entlang einer Achse desselben, insbesondere einer Walze einer eine Faserstoffbahn herstellenden Maschine, die einen ersten, mit dem Körper in Richtung der Körperachse verbundenen Exzenterantrieb mit einem ersten Motor und einen zweiten, mit dem Körper in Richtung der Körperachse verbundenen Exzenterantrieb mit einem zweiten Motor aufweist, wobei die Exzenterlage der beiden Exzenterantriebe gegeneinander verstellbar ist, um den Hub der Hin- und Herbewegung des Körpers einzustellen, und wobei die beiden Exzenterantriebe auf bzw. in einer gemeinsamen und beweglich bzw. verfahrbaren Einrichtung gelagert sind, und die ein System zur Zentrierung bzw. zur Beibehaltung eines gemeinsamen Nullpunkts zwischen dem Körper und der Einrichtung in Bezug auf von außen wirkende Störgrößen aufweist.The The invention relates to a shaking device to move a body back and forth along an axis thereof, in particular a roller one Fibrous web producing machine, the first, with the body in the direction of the body axis connected eccentric drive with a first motor and a second, with the body in Direction of the body axis connected eccentric drive having a second motor, wherein the eccentric position of the two eccentric drives against each other adjustable is to adjust the stroke of the reciprocating motion of the body, and where the two eccentric drives on or in a common and movable or movable device are stored, and a system for centering or maintaining a common zero point between the body and the device with respect to external disturbances.
Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Hin- und Herbewegen eines Körpers entlang einer Achse desselben, insbesondere einer Walze einer eine Faserstoffbahn herstellenden Maschine, mit den Merkmalen des Oberbegriffs des unabhängigen Anspruchs 7.The The invention further relates to a method of reciprocating of a body along an axis thereof, in particular a roller one Fibrous web producing machine, with the features of the preamble of the independent claim 7th
Eine
solche Schüttelvorrichtung
und ein solches Schüttelverfahren
zum Hin- und Herbewegen eines Körpers
sind aus der deutschen Offenlegungsschrift
Diese weitgehend reaktionskräftefrei arbeitende Schüttelvorrichtung basiert auf direkt angetriebenen Massenpaaren mittels hochdynamischer Drehstromantriebe mit Winkelgleichlaufregelung, wobei die Massenpaare in einer hydrostatisch ge lagerten Einrichtung, beispielsweise einem Schlitten, einem Gestell oder einem Rahmen, angeordnet sind.These largely free of reaction forces working shaking device Based on directly driven mass pairs by means of highly dynamic three-phase drives with angular tracking control, the mass pairs in a hydrostatic ge camped device, such as a carriage, a rack or a frame, are arranged.
Durch die Verstellung des Winkels zwischen den beiden Massenpaaren von 0 bis 180° (in Umlaufrichtung) kann eine an einer Schüttelstange wirkende Massenkraft stufenlos eingestellt werden. Über die Drehgeschwindigkeit der beiden Massenpaare kann ebenfalls die Frequenz stufenlos eingestellt werden.By the adjustment of the angle between the two mass pairs of 0 to 180 ° (in Direction of rotation) can be a mass force acting on a shaking rod be adjusted continuously. about The rotational speed of the two mass pairs can also the Frequency can be adjusted continuously.
Die Übertragung der erzeugten Rotationsenergie erfolgt mittels der Schüttelstange auf die beispielhafte Brustwalze einer eine Faserstoffbahn herstellenden Maschine. Die Einheit "Schlitten mit Brustwalze" ist ein in horizontaler Richtung – mit einem gemeinsamen mechanischen Nullpunkt – frei schwingendes System.The transfer The generated rotational energy takes place by means of the shaking rod to the exemplary breast roll of a fibrous web producing Machine. The unit "sled with breast roll "is one in a horizontal direction - with a common mechanical zero point - freely oscillating system.
Die Zentrierung bzw. Beibehaltung des gemeinsamen Nullpunkts in Bezug auf von außen wirkende Störgrößen wird durch ein System erreicht, welches eine von mehreren Zentrierfedern erzeugte Federvorspannung aufweist. Die Zentrierfedern des Systems sind dabei zwischen der Einrichtung und ortsfesten Bauteilen oder dergleichen angeordnet.The Centering or maintaining the common zero in relation on from the outside acting disturbances is achieved by a system which is one of several centering springs produced spring preload. The centering springs of the system are between the device and stationary components or arranged like that.
Nachteilhaft an diesem System ist, dass die Zentrierung der Federn an die jeweilige Einbausituation angepasst werden muss. Überdies weisen die Zentrierfedern möglicherweise Resonanzen im möglichen Arbeitsbereich auf und es werden zudem ständig Reaktionskräfte in das Fundament übertragen.disadvantageous At this system is that the centering of the springs to the respective Installation situation must be adjusted. Moreover, the centering springs possibly Resonances in the possible Workspace on and there are also constantly reaction forces in the Transfer foundation.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schüttelvorrichtung und ein entsprechendes Schüttelverfahren der eingangs genannten Art zu schaffen, welche eine „sanfte" Lagekorrektur der Einrichtung nur durchführen, wenn von außen wirkende Störgrößen auf die Schüttelvorrichtung einwirken. Dabei soll die Schüttelvorrichtung wirtschaftlich und praxisnah ausgeführt sein.Of the Invention is based on the object, a shaking device and a corresponding shaking to create the type mentioned, which is a "gentle" position correction of Just set up the facility, if from the outside acting disturbances on the shaker act. The shaking device should be executed economically and practically.
Diese Aufgabe wird bei einer Schüttelvorrichtung erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass als System zur Zentrierung bzw. zur Beibehaltung eines gemeinsamen Nullpunkts zwischen dem Körper und der Einrichtung in Bezug auf von außen wirkende Störgrößen eine von einer Regeleinrichtung beaufschlagte motorische Verstelleinrichtung vorgesehen ist.These Task becomes with a shaking device according to the invention thereby solved, that as a system for centering or maintaining a common zero between the body and the device with respect to external disturbances acted upon by a control device motorized adjustment is provided.
Die erfindungsgemäße Aufgabe wird somit vollkommen gelöst.The inventive task is thus completely solved.
Es entfallen also die bisherige Federvorspannung und die damit verbundenen Nachteile. Das System weist folglich keine mechanischen Verschleißteile mehr auf und die Entstehung von Resonanzen wird gänzlich unterbunden. Im Idealfall, das heißt, wenn auf die frei schwingende Schüttelvorrichtung keine Störgrößen wirken, verhält sich die motorische Verstelleinrichtung passiv. Im Falle einer Störgrößeneinwirkung wird über die motorische Verstelleinrichtung eine der Störgröße entgegenwirkende Kraft aufgeschaltet, so dass die Soll-Nullposition über die Regeleinrichtung eingehalten wird.It So omitted the previous spring preload and the associated Disadvantage. The system therefore no longer has any mechanical wear parts on and the formation of resonances is completely suppressed. Ideally, this means, if no disturbing variables act on the freely vibrating shaking device, behave the motorized adjustment device is passive. In the case of interference will over the motorized adjusting device activates a force counteracting the disturbance variable, so that the target zero position is over the control device is respected.
In bevorzugten praktischen Ausführungen ist vorgesehen, dass die motorische Verstelleinrichtung ein ortsfest angeordnetes Primärteil und ein an der beweglichen bzw. verfahrbaren Einrichtung angeordnetes Sekundärteil aufweist oder dass die motorische Verstelleinrichtung ein an der beweglichen bzw. verfahrbaren Einrichtung angeordnetes Primärteil und ein ortsfest angeordnetes Sekundärteil aufweist. Die motorische Verstelleinrichtung kann also je nach Anwendungsfall bei gleich bleibenden Betriebseigenschaften angeordnet werden.In preferred practical versions is provided that the motorized adjustment a fixed arranged primary part and a disposed on the movable or movable device secondary part or that the motorized adjusting a at the movable or movable device arranged primary part and a stationary arranged secondary part having. The motorized adjustment can therefore, depending on the application be arranged at constant operating characteristics.
Dabei umfasst die motorische Verstelleinrichtung bevorzugt einen Elektromotor, insbesondere einen Drehstrom-Linearmotor, oder einen Hydraulik- oder Pneumatikantrieb, wobei das Gehäuse des Elektromotors bzw. des Hydraulik- oder Pneumatikantriebs idealerweise ortsfest und der Abtrieb idealerweise an der beweglichen bzw. verfahrbaren Einrichtung angeordnet ist. Durch diese Ausgestaltung lassen sich die Längen der Versorgungsleitungen auf ein Minimum bei ortsfester Lage reduzieren. Weiterhin eignen sich diese Antriebe zum Zwecke des Antriebs der Verstelleinrichtung ganz besonders, da sie weitestgehend berührungs- und verschleißfrei arbeiten. Des Weiteren kann beispielsweise bei einem Elektromotor bei Bedarf das vorhandene Hydrauliköl der Einrichtungshydrostatik als Kühlmedium für den Primärteil des Antriebes verwendet werden.there the motorized adjustment device preferably comprises an electric motor, in particular a three-phase linear motor, or a hydraulic or Pneumatic drive, the housing the electric motor or the hydraulic or pneumatic drive ideally stationary and the output ideally on the movable or movable Device is arranged. By this configuration can be the lengths reduce the supply lines to a minimum in a stationary position. Furthermore, these drives are suitable for the purpose of driving the Adjusting device particularly as they are largely contact and wear-free work. Furthermore, for example, in an electric motor if required, the existing hydraulic oil of the facility hydrostatics as a cooling medium for the primary part of Drive can be used.
In weiterer günstiger Ausführung ist vorgesehen, dass die Regeleinrichtung mindestens einen an der Einrichtung angeordneten Sensor zur Erfassung der Ist-Position und einen Regler mit einem Sollwertgeber und einer über eine Leistungsstelle auf die Verstelleinrichtung geschaltete Stellgröße umfasst. Dabei können die motorische Verstelleinrichtung mittels Elektromotor, die Leistungsstelle des Linearantriebes an den bereits vorhandenen Geichspannungszwischenkreis der beiden Drehstrom-Exzenterantriebe elektrisch angekoppelt werden. Der Leistungssteller für den Linearmotor würde somit nur aus einem Umrichter bestehen und die elektrische Energie würde aus dem gemeinsamen Gleichspannungszwischenkreis entnommen oder zurückgespeist.In further cheaper execution is provided that the control device at least one of the Device arranged sensor for detecting the actual position and a controller with a setpoint generator and one on a Leistungsstelle on the adjusting device comprises switched manipulated variable. The can Motorized adjustment by means of electric motor, the service point of the linear drive to the existing Geichspannungszwischenkreis the two-phase rotary eccentric be electrically coupled. The power controller for the linear motor would thus only consist of one inverter and the electrical energy would out taken from the common DC voltage intermediate circuit or fed back.
Ferner ist der Sensor bevorzugt als Wegsensor ausgebildet und über die Regeleinrichtung ist vorzugsweise eine beliebige Soll-Nullposition der beweglichen bzw. verfahrbaren Einrichtung vorgebbar. Diese Ausgestaltung der Regeleinrichtung ermöglicht einen Einsatz in einer Vielzahl von möglichen Applikationen, wobei auf bewährte und kostengünstige Regelungskomponenten zurückgegriffen werden kann.Further the sensor is preferably designed as a displacement sensor and on the Control device is preferably any desired zero position the movable or movable device specifiable. This embodiment the control device allows a use in a variety of possible applications, wherein on proven and cost-effective Regulated components used can be.
Die erfindungsgemäße Aufgabe wird bei einem Schüttelverfahren dadurch gelöst, dass als System eine von einer Regeleinrichtung beaufschlagte motorische Verstelleinrichtung vorgesehen wird.The inventive task is in a shaking process solved by that as a system acted upon by a control device motor Adjustment is provided.
Dabei ergeben sich die bereits angeführten Vorteile der erfindungsgemäßen Schüttelvorrichtung.there result in the already mentioned advantages the shaking device according to the invention.
Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von bevorzugtem Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf die Zeichnung.Further Features and advantages of the present invention will become apparent the following description of preferred embodiment with reference to the drawing.
Es zeigenIt demonstrate
Die
Die
Walze
Die
Schüttelvorrichtung
Die
Einrichtung
Hierzu
sind an der Einrichtung
Der
erste Exzenterantrieb
Die
Schwungmassenkörper
Weiterhin
ist ein System
Die
An
der Einrichtung
Die
Regeleinrichtung
Das
System
Die
motorische Verstelleinrichtung
Die
Regeleinrichtung
Dabei können die motorische Verstelleinrichtung mittels Elektromotor, die Leistungsstelle des Linearantriebes an den bereits vorhandenen Geichspannungszwischenkreis der beiden Drehstrom-Exzenterantriebe elektrisch angekoppelt werden. Der Leistungssteller für den Linearmotor würde somit nur aus einem Umrichter bestehen und die elektrische Energie würde aus dem gemeinsamen Gleichspannungszwischenkreis entnommen oder zurückgespeist.there can the motorized adjustment by means of electric motor, the Leistungsstelle of the linear drive to the existing Geichspannungszwischenkreis the two-phase rotary eccentric be electrically coupled. The power controller for the linear motor would thus only consist of one inverter and the electrical energy would out taken from the common DC voltage intermediate circuit or fed back.
Die
Das
System
Die
motorische Verstelleinrichtung
Die
Regeleinrichtung
Die
erfindungsgemäße Schüttelvorrichtung
Zusammenfassend ist festzuhalten, dass durch die Erfindung eine Schüttelvorrichtung und ein entsprechendes Schüttelverfahren der eingangs genannten Art geschaffen werden, welche eine „sanfte" Lagekorrektur der Einrichtung nur durchführen, wenn von außen wirkende Störgrößen auf die Schüttelvorrichtung einwirken.In summary It should be noted that by the invention, a shaking device and a corresponding shaking method of the type mentioned are created, which is a "gentle" position correction of Just set up the facility, if from the outside acting disturbances on the shaker act.
- 11
- Schüttelvorrichtungshaking
- 22
- Körper, WalzeBody, roller
- 3, 43, 4
- Walzenlagerroller bearings
- 55
- Kupplungclutch
- 66
- Doppelpfeildouble arrow
- 77
- EinrichtungFacility
- 8, 98th, 9
- Einrichtungslagerway bearing
- 1010
- Antriebsstangedrive rod
- 1111
- Erster Exzenterantriebfirst eccentric
- 1212
- Zweiter Exzenterantriebsecond eccentric
- 1313
- Walzenachseroll axis
- 14, 1514 15
- SchwungmassenkörperInertia body
- 16, 1716 17
- SchwungmassenkörperInertia body
- 1818
- Systemsystem
- 1919
- Zentrierfedercentering
- 2020
- Bauteilcomponent
- 2121
- Beschleunigungssensoraccelerometer
- 2222
- Wegsensordisplacement sensor
- 2323
- Regeleinrichtungcontrol device
- 24, 2524 25
- Motorengine
- 2626
- Regeleinrichtungcontrol device
- 2727
- Verstelleinrichtungadjustment
- 2828
- Primärteilprimary part
- 2929
- Sekundärteilsecondary part
- 3030
- Elektromotorelectric motor
- 3131
- Gehäusecasing
- 3232
- Abtrieboutput
- 3333
- Sensorsensor
- 3434
- Reglerregulator
- 3535
- SollwertgeberSetpoint generator
- 36 36
- LeistungsstelleBenefits agency
- II
- Ist-PositionActual position
- NN
- Nullpunkt (Kreis mit Doppelpfeil)zero (Circle with double arrow)
- x x
- Stellgrößemanipulated variable
Claims (9)
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