DE10321666A1

DE10321666A1 - Steuervorrichtung für Schwingungsmechanismus

Info

Publication number: DE10321666A1
Application number: DE10321666A
Authority: DE
Inventors: Dennis J Berning; Dean R Potts
Original assignee: Caterpillar Paving Products Inc
Current assignee: Caterpillar Paving Products Inc
Priority date: 2002-05-29
Filing date: 2003-05-14
Publication date: 2003-12-11
Also published as: US7089823B2; US20030223816A1

Abstract

Eine Steuervorrichtung zur Verwendung in einem Schwingungsmechanismus weist eine Amplitudensteuerschaltung auf, die ein Amplitudensteuersignal erzeugt, welches sich von einem Minimalwert zu einem Maximalwert verändert. Der Schwingungsmechanismus ist geeignet, um mit einer Amplitude, basierend auf einer Amplitudensteuersignalcharakteristik, zu schwingen. Zusätzlich weist die Steuervorrichtung eine Frequenzsteuerschaltung auf, die betriebsmäßig mit der Amplitudensteuerschaltung gekoppelt ist, um ein Frequenzsteuersignal zu erzeugen, das sich, basierend auf der Amplitudensteuersignalcharakteristik, verändert.

Description

Technisches Gebiet

Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf die Steuerung von schwingenden Mechanismen und insbesondere bezieht sich die Erfindung auf Steuersysteme und Verfahren, die automatisch die Schwingungs- oder Vibrationsfrequenz eines Schwingungs- oder Vibrationsmechanismus verändern, und zwar basierend auf der Schwingungs- oder Vibrationsamplitude.

Hintergrund

Schwingungen verwendende Arbeitsmaschinen, wie beispielsweise Schwingkompaktoren sind bekannt. Typischerweise sind Schwingungs-Arbeitsmaschinen wie beispielsweise Kompaktoren für Erde, Split, Asphalt usw. mit einem Schwingungsmechanismus ausgestattet, um eine oder mehrere Frequenzeinstellungen und auch eine oder mehrere Amplitudeneinstellungen vorzusehen. Im Betrieb kann die Schwingungsamplitude und die Schwingungsfrequenz einer Schwingungskompaktiervorrichtung durch einen Benutzer verändert werden, um den entsprechenden Anwendungsfall zu entsprechen. Beispielsweise kann die für das Kompaktieren von Splitt für eine Straße erforderliche Schwingungsamplitude und Schwingungsfrequenz unterschiedlich sein von der Schwingungsamplitude und -frequenz die zum Kompaktieren von Erde für einen Fußpfad geeignet ist.

Typischerweise weisen Vibrations- oder Schwingungskompaktiervorrichtungen einen Schwingungsmechanismus auf, der unter Verwendung von zwei oder mehr Gewichten, die um eine gemeinsame Achse rotieren, Schwingungen erzeugen. Die Gewichte sind exzentrisch bezüglich der gemeinsamen Achse positioniert und typischerweise bezüglich einander um die gemeinsame Achse bewegbar, um unterschiedliche Ausmaße eines Ungleichgewichts während der Drehung der Gewichte zu erzeugen. Wie bekannt, kann die Amplitude der Schwingungen die durch derartige exzentrische Drehgewichte erzeugt werden dadurch verändert werden, dass man die exzentrischen Gewichte bezüglich einander um ihre gemeinsame Achse herum positioniert, um die durchschnittliche Massenverteilung (d. h. das Zentroid) bezüglich der Drehachse der Gewichte zu verändern. Es ist allgemein bekannt, dass die Schwingungsamplitude in einem derartigen System dann ansteigt, wenn der Zentroid sich weg von der Drehachse oder Rotationsachse der Gewichte bewegt, und dann nach Null geht, wenn der Zentroid sich zur Drehachse hin bewegt. Es ist ferner bekannt, dass die Drehgeschwindigkeit oder Drehzahl der Gewichte um ihre gemeinsame Achse die Frequenz der durch eine solche Anordnung von rotierenden Drehgewichten erzeugten Schwingungen endet.

Ein bekannter Schwingungsmechanismus, wie er in US-Patent 3,656,419 an Boone offenbart ist, ermöglicht den Benutzern eine gewünschte Schwingungsfrequenz aus einer oder mehreren möglichen Frequenzen unabhängig von der Auswahl der gewünschten oder Sollschwingungsamplitude auszuwählen. In einigen Fällen kann der Schwingungsmechanismus den Benutzer in die Lage versetzen nur die Schwingungsamplitude einzustellen, während die Schwingungsfrequenz fest oder ungesteuert verbliebt, oder aber der Benutzer kann in der Lage sein nur die Schwingungsfrequenz einzustellen, während die Schwingungsamplitude fest oder nicht gesteuert verbleibt. Unglücklicherweise legen diese bekannten Schwingungsmechanismen keine Beziehung oder Abhängigkeit fest zwischen der Schwingungsfrequenz und der Schwingungsamplitude. Infolgedessen kann ein Benutzer unbeabsichtigterweise eine Kombination einer Schwingungsfrequenz und Amplitude auswählen die dazu führt, dass eine Entkopplung zwischen dem Schwingungsmechanismus und der durch den Schwingungsmechanismus kompaktierten Oberfläche eintritt. Ferner können einige Schwingungsmechanismen gestatten, dass der Benutzer einen Betriebszustand auswählt, in dem der Schwingungsmechanismus mit einer hohen Frequenz und einer hohen Amplitude schwingt, was zu einer Schwingungsüberlastung (beispielsweise einer Lagerüberlastung) innerhalb des Schwingmechanismus und/oder einer Vorrichtung, Maschine usw. führen kann mit der der Schwingungsmechanismus betriebsmäßig gekuppelt ist. Ferner gestatten einige Schwingungsmechanismen dem Benutzer eine oder mehrere Schwingungsfrequenzen auszuwählen, die mit den Eigenresonanzfrequenzen des Schwingungsmechanismus und/oder einer Vorrichtung, Maschine usw. mit der der Schwingungsmechanismus gekuppelt ist zusammenfallen.

Die vorliegende Erfindung richtet sich auf die Überwindung eines oder mehrerer der Probleme oder Nachteile die beim Stand der Technik auftreten.

Zusammenfassung der Erfindung

Eine Steuervorrichtung zur Verwendung in einem Schwingungsmechanismus kann einen Amplitudensteuerkreis aufweisen, der ein Amplitudensteuersignal erzeugt, und zwar mit einer Charakteristik, die sich von einem Minimalwert zu einem Maximalwert verändert. Der Schwingungsmechanismus kann geeignet sein, um mit einer Amplitude zu schwingen, und zwar basierend auf der Amplitude der Steuersignalcharakteristik. Zusätzlich kann die Steuervorrichtung einen Frequenzsteuerkreis aufweisen, der betriebsmäßig mit dem Amplitudensteuerkreis gekoppelt bzw. gekuppelt ist, um ein Frequenzsteuersignal zu erzeugen, welches sich basierend auf der Amplitudensteuersignalcharakteristik ändert.

Ein System zum Steuern eines Schwingungsmechanismus kann ferner ein Benutzerinterface aufweisen, und zwar mit einer durch den Benutzer einstellbaren Schwingungsamplitudeneingangsvorrichtung die eine Amplitudensteuerausgangsgröße bestimmt. Zusätzlich kann das System eine programmierbare Steuervorrichtung aufweisen, die das Amplitudensteuerausgangssignal empfängt, und zwar bestimmt durch die benutzereinstellbare Schwingungsamplitudeneingabevorrichtung, und die derart programmiert sein kann, dass eine Frequenzsteuerausgangsgröße erzeugt wird zur Steuerung einer Schwingungsfrequenz des Schwingungsmechanismus basierend auf der Amplitudensteuerausgangsgröße.

Ein Verfahren zur Steuerung eines Schwingungsmechanismus weist den Empfang eines Amplitudensteuersignals von einer Benutzerinterface auf, und zwar mit einer benutzereinstellbaren Schwingungsamplitudeneingabevorrichtung und die Erzeugung eines Ausgangssignals zur Steuerung einer Schwingungsfrequenz des Schwingungsmechanismus basierend auf dem Amplitudensteuersignal.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 ist eine beispielhafte Seitenansicht eines Schwingungskompaktiergerätes mit einem unendlich variablen Schwingungsmechanismus;
Fig. 2 ist ein beispielhafter detaillierter Schnitt eines unendlich variablen Schwingungsmechanismus, der mit dem Kompaktiergerät gemäß Fig. 1 verwendet werden kann;
Fig. 3 ist eine beispielhafte schematische Ansicht einer Benutzerinterfacetafel, die mit dem Kompaktiergerät gemäss Fig. 1 verwendet werden kann;
Fig. 4 ist ein beispielhaftes schematisches Blockdiagramm einer Steuervorrichtung, die dazu verwendet werden kann, um den Schwingungsmechanismus innerhalb der Kompaktiervorrichtung gemäss Fig. 1 zu verwenden; und
Fig. 5 ist ein beispielhaftes schematisches Blockdiagramm einer weiteren Steuervorrichtung, die dazu verwendet werden kann, um den Schwingungsmechanismus innerhalb der Kompaktiervorrichtung bzw. Kompaktiergeräts gemäss Fig. 1 zu steuern.

Detaillierte Beschreibung

Fig. 1 ist eine beispielhafte Seitenansicht einer Schwingungskompaktiervorrichtung 10 mit unendlich variablen Schwingungsmechanismen 12 und 14. Wie bekannt, kann eine Arbeitsmaschine wie die Schwingungskompaktiervorrichtung 10 gemäss Fig. 1 dazu verwendet werden, die Dichte von frisch ausgelegtem Material 16, wie beispielsweise Asphalt oder bituminöse Mischungen Erde, Schotter usw. hinsichtlich der Dichte zu erhöhen (d. h. Kompaktieren). Die Schwingungskompaktiervorrichtung 10 kann ein paar von Kompaktiertrommeln 18 und 20 aufweisen, die entsprechende Schwingungsmechanismen 12 und 14 umgeben, und die auf einem Hauptrahmen 22 drehbar gelagert sind. Der Hauptrahmen 22 kann auch einen Motor 24 tragen, der dazu verwendet wird, die mechanische und/oder elektrische Leistung für den Antrieb der Kompaktiervorrichtung 10 zu liefern.
Ein paar von Leistungsquellen 26, 28 kann mit dem Motor 24 in üblicher Weise oder in irgendeiner anderen geeigneten Weise verbunden sein. Die Leistungsquellen 26, 28 können elektrische Generatoren sein, Strömungsmittelpumpen oder irgendeine andere Quelle von Leistung, die geeignet ist um die Kompaktiervorrichtung 10 anzutreiben, wobei Leistung an die Schwingungsmechanismen 12 und 14 geliefert wird, und ferner mechanische Untersystem mit Leistung versorgt werden, wie beispielsweise elektrische Systeme usw. die mit der Kompaktiervorrichtung 10 in Verbindung stehen.
Die Schwingungsmechanismen 12 und 14 können betriebsmäßig mit entsprechenden Motoren 30 und 32 gekuppelt sein. Obwohl jede der Kompaktiertrommeln 18 und 20 mit nur einem Schwingungsmechanismus dargestellt ist, können zusätzliche Schwingungsmechanismen verwendet werden, und zwar entweder bei der einen oder bei beiden Trommeln 18 und 20, wenn dies gewünscht ist. Wenn die Leistungsquellen 26, 28 elektrische Leistung liefern, so können die Motoren 30 und 32 elektrische Motoren sein wie beispielsweise Gleichstrommotoren. Alternativ, wenn die Leistungsquellen 26, 28 mechanische oder hydraulische Leistung liefern, können die Motoren 30 und 32 Strömungsmittelmotoren sein. In jedem Falle können die Motoren 30 und 32 betriebsmäßig mit den Leistungsquellen 26, 28 gekuppelt sein, und zwar über elektrische Drähte oder Kabel, Relais, Sicherungen, Strömungsmittelleitungen, Steuerventile usw. (nichts davon ist dargestellt), je nach Bedarf.
Die Kompaktiervorrichtung 10 kann auch eine Steuervorrichtung 34 (Beispiele sind im Einzelnen in Verbindung mit den Fig. 4 und 5 beschrieben) aufweisen, die dazu verwendet werden kann die Amplitude und die Frequenz der Schwingungen zu steuern, die durch einen oder beide der Schwingungsmechanismen 12 und 14 erzeugt werden. Die Steuervorrichtung 34 kann betriebsmäßig mit einem Fahrer- oder Benutzerinterface 36 gekoppelt sein, welches ermöglicht, dass der Benutzer oder Fahrer des Kompaktiergeräts 10 die Charakteristika der Schwingungen die durch die Schwingungsmechanismen 12 und 14 erzeugt werden verändert, eine gewünschte Schwingungssteuerbetriebsart einstellt, bestimmt welche der Kompaktiertrommeln 18 und 20 oder beide Kompaktiertrommeln 18 und 20 zur Schwingung veranlasst werden sollten, und um den Betriebsstatus und die Bedingungen die mit der Kompaktiervorrichtung 10 verbunden sind usw. zu beobachten. Das Benutzerinterface 36 kann mit der Steuervorrichtung 34 oder mit anderen Elementen, Vorrichtungen usw. der Kompaktiervorrichtung 10 verbunden sein, und zwar über Drähte, optische Fasern, drahtlose Verbindungsglieder (beispielsweise Hochfrequenz, Infrarot, Ultraschall usw.) oder irgendwelche anderen geeigneten Verbindungsmedien verbunden sein.
Es ist wichtig zu erkennen, dass, obwohl der die Schwingungsmechanismussteuervorrichtung 34 hier in Verbindung mit dem Schwingungskompaktiergerät 10 gemäss Fig. 1 beschrieben wird, welches beispielhaft als Doppeltrommelkompaktiergerät dargestellt ist, irgendeine andere Kompaktiervorrichtungskonfiguration statt dessen verwendet werden könnte. Ferner kann die hier gezeigte Schwingungsmechanismusteuervorrichtung 34 allgemeiner angewandt werden zur Steuerung von Schwingungen erzeugt durch andere Arten von Schwingungsarbeitsmaschinen, Ausrüstungen, Vorrichtungen, Mechanismen usw., ohne den Rahmen und den Sinn der Erfindung zu verlassen.
Fig. 2 ist ein beispielhafter detaillierter Schnitt eines unendlich variablen Schwingungsmechanismus 126, der innerhalb der Kompaktiervorrichtung 10 gemäss Fig. 1 verwendet werden kann. Der in Fig. 2 gezeigte Schwingungsmechanismus 126 kann für einen oder die beiden Schwingungsmechanismen 12 und 14 gemäss Fig. 1 verwendet werden. Allgemein gesagt, ermöglicht der Schwingungsmechanismus 126 eine unabhängige, kontinuierliche oder unendliche Variation von sowohl der Amplitude als auch der Frequenz der Schwingungen erzeugt durch den Mechanismus 126. Insbesondere weist der Schwingungsmechanismus 126 Strukturen auf, die es ermöglichen die Relativposition oder relativen Phasen der exzentrischen Gewichte kontinuierlich oder unendlich zu variieren, und zwar von einem Minimum bis zu einer Maximaldifferenz, wodurch die Größe des Ungleichgewichts und die durch die Drehung der exzentrischen Gewichte um ihre Achsen erzeugten Schwingungskräfte variiert werden. Zusätzlich kann die Frequenzcharakteristik der durch den unendlich variablen Schwingungsmechanismus 126 erzeugten Schwingungen dadurch verändert werden, dass man die Drehzahl oder Drehgeschwindigkeit der Gewichte verändert (d. h. die Frequenz der erzeugten Schwingungen steigt an, wenn die Drehzahl der Gewichte ansteigt).
Wie in Fig. 2 gezeigt kann der unendlich variable Schwingungsmechanismus 126 annähernd zentral oder mittig innerhalb der Kompaktiertrommel 18 angebracht sein. Natürlich kann die präzise Lage des Schwingungsmechanismus 126 verändert werden, um einen speziellen Anwendungsfall genüge zu tun, um gewünschten Betriebscharakteristika zu entsprechen usw. Ferner kann ein zusätzlicher Schwingungsmechanismus vorgesehen sein, wie beispielsweise der unendlich variable Schwingungsmechanismus 126 der in ähnlicher Weise in der Kompaktiertrommel 20 angebracht ist. In jedem Falle weist der unendlich variable Schwingungsmechanismus 126 ein Gehäuse 128 auf, das starr an der Kompaktiertrommel 118 befestigt ist, ferner ein inneres exzentrisches Gewicht 130, das mit einer Innenwelle 132 verbunden ist, ein äußeres exzentrisches Gewicht 134, das mit einer Außenwelle 136 verbunden ist, eine innere flexible Kupplung 138 zum Drehen der Innenwelle 132 und eine äußere flexible Kupplung 140 zur Drehung der Außenwelle 136.
Der Motor 30 kann mit den inneren und äußeren Kupplungen 132 und 136 über einen Getriebekasten 142 verbunden sein. Eine Phasensteuervorrichtung 144 kann mit dem Getriebekasten 142 gekuppelt sein, um zu gestatten, dass Relativpositionen der inneren und äußeren Wellen 138, 140 und somit die Relativposition oder Phase der inneren und äußeren exzentrischen Gewichte 130, 134 kontinuierlich oder unendlich variiert werden. In dem Falle wo der Getriebekasten 142 ein Planetenradgetriebekasten ist, kann die Phasensteuervorrichtung 144 ein Elektromotor sein oder ein Strömungsmittelmotor, der ein Sonnen- oder Ritzelzahnrad innerhalb des Getriebekastens 142 antreibt, um die Phase oder Relativpositionen der inneren und äußeren Wellen 132 und 136 zu verändern. Alternativ kann die Phasensteuervorrichtung 144 einen linearen Betätiger und eine Zahnstange verwenden, um ein Ritzelgetriebe innerhalb des Getriebekastens 142 anzutreiben, oder aber irgendeine andere Phasensteuervorrichtung kann dazu verwendet werden, um die Phase der Wellen 132, 136 und der exzentrischen Gewichte 130 und 134 zu verändern.
Verschiedene Sensoren oder andere Vorrichtungen können elektrisch, mechanisch oder in anderer Weise mit einem oder mehreren der variablen Schwingungsmechanismen 126, dem Getriebekasten 142, den Kompaktiertrommeln 18, 20, dem Hauptrahmen 22 oder irgendeiner anderen mit der Kompaktiervorrichtung 10 assoziierten Struktur gekoppelt werden. Im allgemeinen können diese Sensoren oder anderen Vorrichtungen Rückkopplungssignale oder andere Signale vorsehen, die durch die Steuervorrichtung 34 und/oder das Benutzerinterface 36 verwendet werden, um den Betrieb der Kompaktiervorrichtung 10 zu steuern bzw. zu regeln, um Betriebsinformation für den Benutzer vorzusehen usw. Beispielsweise kann ein Beschleunigungsmesser 146 an einem Teil der Kompaktiertrommel 18 befestigt sein. Auf diese Weise kann der Beschleunigungsmesser 146 dazu verwendet werden, um die tatsächlichen oder Istschwingungscharakteristika oder die Ausgangsgröße des Kompaktiergeräts 10 zu messen (beispielsweise die Amplitude und Frequenz der durch die Kompaktiervorrichtung 10 erzeugten Schwingungen). Diese gemessenen Schwingungscharakteristika können beispielsweise durch die Steuer- oder Regelvorrichtung 34 verwendet werden, und zwar als ein Rückkopplungssignal, um die Schwingungen der Kompaktiertrommel 18 genauer zu steuern bzw. zu regeln. Natürlich können zusätzliche Beschleunigungsmesser an irgendwelchen gewünschten Stellen der Kompaktiertrommeln 18 und 20 oder an irgendwelchen anderen Teilen der Kompaktiervorrichtung 10 befestigt sein.
Zusätzlich kann ein Phasensensor 148 mit dem Getriebekasten 142 verbunden sein, um die relativen Positionen oder die Relativphase der inneren und äußeren Wellen 132, 136 und der inneren und äußeren Gewichte 130 und 134 zu messen. Ferner, wenn gewünscht, kann ein Geschwindigkeits- oder Drehzahlsensor 150 mit dem Getriebekasten 142 verbunden sein, um die Drehzahl der Wellen 132 und 136 und der exzentrischen Gewichte 130 und 134 zu messen.
Im Betrieb können die durch den Phasensensor 148 gelieferten Messungen durch die Steuervorrichtung bzw. den Regler 34 als ein Rückkopplungssignal verwendet werden, um eine bessere Steuerung bzw. Regelung der Amplitude der durch den Kompaktierer 10 erzeugten Schwingungen zu erzeugen. In ähnlicher Weise können die durch den Drehzahlsensor 150 gelieferten Messungen durch die Steuer- oder Regelvorrichtung 34 als ein Rückkopplungssignal verwendet werden, um die Frequenz der Schwingungen erzeugt durch die Kompaktiervorrichtung 10 zu überwachen und/oder zu steuern bzw. zu regeln.
Fig. 3 ist eine beispielhafte schematische Ansicht einer Benutzerinterfaceplatte 200 die mit der Kompaktiervorrichtung 10 gemäss Fig. 1 verwendet werden kann. Die Benutzerinterfaceplatte 200 gemäss Fig. 3 kann als ein Mensch- Maschinen-Interfaceteil des Benutzerinterface verwendet werden. Wie in Fig. 3 gezeigt kann die Benutzerinterfaceplatte 200 einen kontinuierlich oder unendlich variablen Schwingungssteuerknopf 202 aufweisen, ferner einen Trommelsteuerschalter 204, einen Schwingungsbetriebsartenschalter 206 und eine Schwingungslaufanzeigevorrichtung oder -lampe 208, wobei alle diese Elemente wie in Fig. 3 gezeigt angeordnet sein können, oder aber wenn gewünscht in irgendeiner anderen Art und Weise angeordnet sein können.
Der Schwingungssteuerknopf 202 kann mit einem Drehpotentiometer 209 oder irgendeinem anderen Schaltungselement oder einer Vorrichtung gekuppelt sein, die ein Ausgangssignal liefert, welches sich bei Veränderung der Position des Knopfes 202 verändert. Die Platte 200 kann eine Minimumschwingungsamplitudenanzeigevorrichtung 210 und eine Maximumschwingungsamplitudenanzeigevorrichtung 212 aufweisen, wobei diese die minimalen bzw. maximalen Schwingungsamplitudeneinstellungen für die Kompaktiervorrichtung 10 zeigen. Zusätzlich kann ein Schwingungsamplitudenindex oder Bezugsgraphik 214 auf der Platte 200 benachbart zum Knopf 202 vorgesehen sein. Die Bezugsgraphik 214 kann eine im allgemeinen bogenförmige Gestalt sein, und zwar mit einer fortlaufend vergrößerten Breite was eine Vergrößerung der Schwingungsamplituden darstellt, wenn der Schwingungssteuerknopf 202 im Uhrzeigersinn aus seiner völlig entgegengesetzt dem Uhrzeigersinn liegenden Position in eine vollständig im Uhrzeigersinn liegende Position verdreht wird, wobei in der erstgenannten Position ein Pfeil oder Indexzeiger 216 auf dem Schwingungssteuerknopf 202 mit dem Minimumschwingungsamplitudenanzeiger 210 ausgerichtet ist, während in der zweitgenannten Position der Indexzeiger 216 mit dem Maximumschwingungsamplitudenanzeiger 212 ausgerichtet ist. Somit zeigen relativ breitere Teile der Referenzgraphik 214 relativ größere Schwingungsamplitudenvariationen für eine oder beide der Kompaktiertrommeln 18 und 20 an.
Die Schwingungsamplitudenreferenzgraphik 214 kann entlang ihrer Länge in eine Vielzahl von Abschnitten oder Unterteilen 218, 220 und 222 unterteilt sein, wobei jeder der Abschnitte für eine bestimmte diskrete Schwingungsfrequenz repräsentativ ist. Wie in Fig. 3 gezeigt kann die Schwingungsamplitudenreferenzgraphik 214 in drei Unterteile oder Unterabschnitte unterteilt sein, so dass der erste Unterabschnitt 218 eine relativ hohe Schwingungsfrequenz (beispielsweise 4200 Schwingungen pro Minute) für einen Bereich von Schwingungsamplituden anzeigt, der zweite Unterabschnitt 220 eine etwas niedrigere Schwingungsfrequenz (beispielsweise 3200 Schwingungen pro Minute) darstellt und der dritte Unterabschnitt 122 die niedrigste Schwingungsfrequenz (beispielsweise 2500 Schwingungen pro Minute) anzeigt oder repräsentiert. Wie durch die Tafel 200 dargestellt und wie im folgenden im einzelnen in Verbindung mit den Fig. 4 und 5 erläutert wird, kann somit, wenn ein Benutzer oder Fahrer den Schwingungssteuerknopf 202 im Uhrzeigersinn verdreht, die Schwingungsamplitude der Kompaktiervorrichtung 10 kontinuierlich von einem Minimalwert zu einem Maximalwert verändert werden. Zusätzlich, wenn der Schwingungssteuerknopf 202 verdreht wird, kann die Schwingungsfrequenz der Schwingungsmechanismen 12 und 14 verwendet in der Kompaktiervorrichtung 10 in drei diskreten Schritten verändert werden, und zwar basierend auf der Position des Knopfes 202 (d. h. basierend auf der Schwingungsamplitudeneinstellung). Natürlich kann die Schwingungsamplitudenbezugsgraphik 214 in mehrere oder weniger Unterabschnitte unterteilt werden, um mehr oder weniger mögliche Frequenzbedingungen oder -zustände zu reflektieren. Ferner können zur Erleichterung der Verwendung der Schwingungsamplitudenreferenzgraphik 214 die Unterabschnitte 218, 220, 222 der Graphik 214 gefärbt, schattiert oder in anderer Weise visuell unterschiedlich voneinander gemacht werden.
Der Trommelsteuerschalter 204 kann dazu verwendet werden, dass eine oder beide Kompaktiertrommeln 18 und 20 in Schwingungen versetzt wird bzw. werden. In ähnlicher Weise kann der Schwingungsbetriebsartenschalter 206 dazu verwendet werden eine automatische Betriebsart für die Kompaktiervorrichtung 10 auszuwählen bei der die durch den Kompaktierer erzeugte Amplitude und Frequenz der Schwingungen automatisch durch die Steuervorrichtung 34 eingestellt wird, und zwar basierend auf der Art der Charakteristika der Oberfläche 12 die kompaktiert wird. Die Schwingungslauf- oder Betriebslampe 208 kann eine Neonlampe sein, eine lichtemittierende Diode, eine Niederspannungslampe, eine Flüssigkristallanzeige oder irgendeine andere geeignet Vorrichtung die dann, wenn sie aktiviert ist, anzeigt, dass eine oder beide Kompaktiertrommeln 18 und 20 schwingen.
Man erkennt, dass Fig. 3 eine Art der Implementierung der Platte 200 zeigt, wobei aber andere mögliche Konfigurationen verwendet werden können, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Beispielsweise könnte Text und/oder graphische Information auf der Platte 200 durch Drucken auf die Oberfläche der Platte vorgesehen sein, und zwar unter Verwendung von beispielsweise des Siebdruckverfahrens, des Kissendruckens unter Verwendung von gedruckten Etiketten usw. oder aber die ganze oder einige der Text und graphischen Information könnte eingeformt sein, eingeätzt werden oder in anderer Weise permanent in der Oberfläche der Platte 200 eingebettet sein.
Ferner können die Schalter 204 und 206 in anderer Weise implementiert sein beispielsweise als Kippschalter, Membranschalter, Gleitschalter oder andere geeignete Schalter. In gleicher Weise kann der Strömungssteuerknopf 202 durch ein lineares Gleitelement eine Tastatur usw. ersetzt sein. Ferner könnte die gesamte Platte 200 unter Verwendung einer elektronischen Anzeige oder einer Videoanzeige implementiert sein, beispielsweise als Plasmadisplay, Flüssigkristalldisplay, Kathodenstrahlröhrendisplay usw. Wenn eine Videoanzeige zur Implementierung der Platte 200 verwendet wird, so kann Beleuchtung von hinten vorgesehen sein und/oder ein durch Berühren betätigender Schirm kann zur Verwendung von Benutzereingangsgrößen Verwendung finden. In dem Falle, wo eine Videoanzeige und ein Berührungsschirm für die Platte 200 verwendet werden, können die Schalter 204 und 206, den Strömungssteuerknopf 202 und die Lauflampe 208 usw. graphisch dargestellte Repräsentationen sein, mit denen der Benutzer über den Tastschirm in Wechselwirkung treten kann. Tastschirm/Videoanzeigeinterfaces sind wohlbekannt und werden hier nicht im Einzelnen beschrieben.
Fig. 4 ist ein beispielhaftes Blockdiagramm einer Steuervorrichtung 300 die als die Steuervorrichtung 34 verwendet werden kann, um die Schwingungsfrequenz und Amplitude der Kompaktiervorrichtung 10 gemäss Fig. 1 zu steuern bzw. zu regeln. Die Steuervorrichtung 300 kann eine Amplitudensteuerschaltung 302 und eine Frequenzsteuerschaltung 304 aufweisen, die betriebsmäßig mit der Amplitudensteuerschaltung 302 gekoppelt ist. Allgemein gesagt kann die Amplitudensteuerschaltung 302 ein Amplitudensteuersignal 306 derart erzeugen, dass eine Charakteristik des Amplitudensteuersignals 306 von einer Minimumwert bis zu einem Maximumwert variiert. Das Amplitudensteuersignal 306 kann dazu geeignet sein, um eine Schwingungsvorrichtung oder einen Schwingungsmechanismus wie beispielsweise den unendlich variablen Schwingungsmechanismus 126 gemäss Fig. 2 in Schwingungen zu versetzen, und zwar mit einer Amplitude entsprechend dem Wert der Amplitudensteuersignalcharakteristik. Ebenfalls kann allgemein die Frequenzsteuerschaltung 304 betriebsmäßig mit der Amplitudensteuerschaltung 306 über Drähte oder in irgendeiner anderen geeigneten Weise gekoppelt oder gekuppelt sein, um ein Frequenzsteuersignal 308 zu erzeugen, das sich basierend auf dem Wert der Amplitudensteuersignalcharakteristik ändert.
Insbesondere kann die Amplitudensteuerschaltung 302 unter Verwendung einer variablen Widerstandsvorrichtung wie beispielsweise eines Dreh- oder Gleitpotentiometers implementiert werden, welches ähnlich oder identisch zum Potentiometer 208 gemäss Fig. 3 ist. In dem Falle, wo ein Potentiometer zur Implementierung der Amplitudensteuerschaltung 302 verwendet wird, kann das Amplitudensteuersignal 306 eine Charakteristik wie beispielsweise einen Widerstandswert vorsehen, der sich verändert (d. h. entweder vergrößert oder verringert), wenn der Benutzer eine Eingangsgröße einstellt, beispielsweise mit dem Schwingungssteuerknopf 202 gemäss Fig. 3 in Verbindung mit der Benutzerinterfaceplatte 200. Natürlich könnten zusätzliche Schaltungen vorgesehen sein, um die Widerstandsausgangsgröße eines Potentiometers derart zu konditionieren, dass das Amplitudensteuersignal 306 eine unterschiedliche Charakteristik liefert. Beispielsweise könnte der sich ändernde Widerstand eines Potentiometers in eine sich verändernde Spannung, eine sich verändernden Strom, eine Reihe von Impulsen mit veränderlicher Frequenz oder Tastzyklus, eine Signalgröße oder irgendeine andere geeignete Signalgröße wie gewünscht umgewandelt werden.
Das Amplitudensteuersignal 306 kann dazu geeignet sein, die Phasensteuervorrichtung 144 (Fig. 2) zu veranlassen die relativen Positionen der exzentrischen Gewichte 130, 134 um die Wellen 132, 136 zu verändern, wodurch das Ausmaß des Ungleichgewichts und die Amplitude der Schwingungen erzeugt durch den Schwingungsmechanismus 126 verändert werden. Lediglich als Beispiel sei darauf hingewiesen, dass dann, wenn die Phasensteuervorrichtung 144 unter Verwendung eines elektrischen Motors implementiert wird, die Amplitudensteuerschaltung 302 ein Amplitudensteuersignal 306 mit einer Spannungs- und/oder einer Stromcharakteristik liefern kann, die sich basierend auf einer gewünschten oder Sollschwingungsamplitude verändert. Alternativ kann in dem Fall wo der elektrische Motor ein Schrittmotor ist das Amplitudensteuersignal eine Reihe von Impulsen sein, die bewirken, dass die Welle des Schrittmotors sich auf eine gewünschte oder Sollwinkelposition verdreht. Ferner kann im Falle wo die Phasensteuervorrichtung 144 ein Strömungsmittelmotor ist die Amplitudensteuerschaltung 302 ein Ausgangssignal liefern, das die Betätigung des Strömungsmittelmotors bewirkt.
Die Frequenzsteuerschaltung 304 kann unter Verwendung eines mechanischen Schalters 309 implementiert werden, der mechanisch mit dem Amplitudensteuerkreis 302 gekoppelt bzw. gekuppelt ist. Beispielsweise im Falle wo die Amplitudensteuerschaltung 302 unter Verwendung eines Drehpotentiometers implementiert wird, kann die Frequenzsteuerschaltung 304 einen Drehschalter verwenden, der mit dem Drehpotentiometer zusammengeführt wenn er in anderer Weise mechanisch gekuppelt ist, so dass die Drehung des Potentiometers die Drehung des Schalters bewirkt. Auf diese Weise kann der Schalter 309 eine Vielzahl von Schaltpositionen besitzen und der Schalter 309 kann in einer der Vielzahl von Schaltpositionen in Eingriff stehen, und zwar basierend auf der Position des Potentiometers in der Amplitudensteuerschaltung. Es ist wichtig auf folgendes hinzuweisen: da die Position des Potentiometers in der Amplitudensteuer- oder -regelschaltung 302 auch die Position des Schalters 309 in der Frequenzsteuerschaltung 304 steuert bzw. regelt, kann der Wert der Amplitudensteuersignalcharakteristik mit der Frequenzsteuerschaltungsschalterposition in Beziehung stehen. Vorzugsweise basiert das Frequenzsteuersignal 308 auf dem Wert der Amplitudensteuersignalcharakteristik, um das Entkuppeln oder Entkoppeln zu verhindern (in einem Falle wo die Steuervorrichtung 300 dazu verwendet wird einen Schwingungsmechanismus innerhalb einer Schwingungskompaktiervorrichtung oder dergleichen zu steuern) und/oder einen Schwingungsüberlastzustand (beispielsweise eine Lageüberlastung) innerhalb eines Schwingmechanismus oder einer Vorrichtung zu verhindern, wie beispielsweise bei der Schwingungsvorrichtung 126 gemäss Fig. 2 und/oder einer Schwingungsarbeitsmaschine oder Vorrichtung wie beispielsweise der Kompaktiervorrichtung 10 gemäss Fig. 1. Auch hindert vorzugsweise das Frequenzsteuersignal 308 den Benutzer an der Auswahl einer Betriebsfrequenz, die mit einer Eigenresonanzfrequenz des Schwingungsmechanismus 126 und/oder einer Vorrichtung, Maschine usw., mit der der Schwingungsmechanismus 126 betriebsmäßig gekoppelt ist, zusammenfällt.
In dem Fall, wo die Frequenzsteuerschaltung unter Verwendung eines Mehrpositionsschalters implementiert ist, kann jede der Schaltpositionen einem einer Vielzahl von diskreten Zuständen (beispielsweise einem Spannungswert, einem Stromwert, einer Frequenz usw.) entsprechen, wobei jeder derselben seinerseits in einzigartiger Weise einer Vielzahl von Schwingungsfrequenzen entsprechen kann. Das Frequenzsteuersignal 308 kann eine Spannungscharakteristik, eine Stromcharakteristik, eine Frequenzcharakteristik oder irgendeine andere gewünschte Charakteristik besitzen, die sich basierend auf dem Wert der Amplitudensteuersignalcharakteristik verändert. In einem Falle wo die Frequenzsteuerschaltung 304 unter Verwendung eines Mehrpositionsschalters implementiert wird, kann jede der Schalterpositionen eine Kontaktschließung vorsehen, welche einen unterschiedlichen Widerstandswert innerhalb der Frequenzsteuerschaltung 304 einschaltet, der eine Bezugsspannung ändert, der ein Bezugsstrom ändert oder irgendeinen anderen Signalparameter, so dass jede der Schalterpositionen in einziger Art einem einer Vielzahl von Zuständen oder Bedingungen des Frequenzsteuersignals entspricht.
Alternativ oder zusätzlich kann die Frequenzsteuerschaltung 304 unter Verwendung eines Prozessors implementiert werden, der derart programmiert ist, dass er eine Charakteristik des Frequenzsteuersignals 308 basierend auf dem Wert der Amplitudensteuersignalcharakteristik verändert. In dem Falle, wo ein Prozessor verwendet wird, können eine oder mehrere Softwareroutinen verwendet werden, die Nachschautabellen oder charakteristische Gleichungen verwenden, die die Betriebscharakteristika der Schwingungsvorrichtung oder des Schwingungsmechanismus beschreiben, oder irgendwelche andere Berechnungen oder Algorithmen können verwendet werden, um eine Schwingungsfrequenz basierend auf eine Schwingungsamplitude zu bestimmen. Natürlich kann die Amplitudensteuerschaltung 302 und die Frequenzsteuerschaltung 304 unter Verwendung von irgendeiner Kombination von analogen oder digitalen Schaltungen unter Verwendung verschiedener bekannter Schaltungskonstruktionstechniken implementiert werden.
Fig. 5 ist ein exemplarisches schematisches Blockdiagramm einer weiteren Steuervorrichtung oder eines Systems 400, das dazu verwendet werden kann, um die Schwingungsfrequenz oder Amplitude der Kompaktiervorrichtung 10 gemäss Fig. 1 zu steuern bzw. zu regeln. Allgemein kann die Steuervorrichtung oder das System 400 dazu verwendet werden einen Schwingungsmechanismus oder eine Vorrichtung und/oder eine Schwingungsarbeitsmaschine zu steuern. Wie in Fig. 5 gezeigt, kann die Steuervorrichtung oder das System 400 eine Benutzerinterface 402 aufweisen, die eine (nicht gezeigte) benutzereinstellbare Schwingungsamplitudeneingabevorrichtung aufweist, welche eine Amplitudensteuerausgangsgröße 404 erzeugt. Das System 400 kann auch eine programmierbare Steuer- oder Regelvorrichtung 406 aufweisen, die derart programmiert ist, dass die Amplitudensteuerausgangsgröße 404 verwendet wird, um eine Frequenzsteuerausgangsgröße 408 zu erzeugen, und zwar zum Steuern einer Schwingungsfrequenz eines Schwingungsmechanismus oder einer Vorrichtung.
Das in Fig. 5 gezeigte Benutzerinterface 402 kann als das Benutzerinterface gemäss Fig. 1 verwendet werden, und kann, wenn gewünscht die Tafel 200 gemäss Fig. 3 verwenden. In diesem Falle kann die benutzereinstellbare Schwingungsamplitudeneingabevorrichtung der Schwingungssteuerknopf 202 gemäss Fig. 3 sein, der mit einem Drehpotentiometer verbunden sein kann, einem Mehrpositionsschalter oder irgendeiner anderen gewünschten Vorrichtung die dazu verwendet werden kann eine sich verändernde Signalcharakteristik vorzusehen, und zwar ansprechend auf die Benutzerbetätigung des Schwingungssteuerknopfes 202. Alternativ kann das Benutzerinterface 402 ähnlich oder identisch zu allgemein bekannten digitalen Computerinterfaces sein und kann somit folgendes aufweisen: eine Videoanzeige, eine Tastatur, einen Joystick, einen Tastschirm, eine Maus, eine auf Sprache ansprechende Eingabevorrichtung usw. In jedem Falle ist das Benutzerinterface 402 mit der programmierbaren Steuer- bzw. Regelvorrichtung 406 gekoppelt, und zwar über eine Verbindung 410, die eine verdrahtete Verbindung oder einen Datenbus oder eine drahtlose Verbindung sein kann, und zwar unter Verwendung eines geeigneten Nachrichtenprotokolls.
Die programmierbare Steuervorrichtung 406 kann einen Prozessor 410 aufweisen, ferner einen Speicher 412, einen Analog-zu-Digital-Wandler 414 und einen Digital-zu-Analog- Wandler 416, wobei alle diese Bauteile verbindungsmäßig über einen Datenbus 418 gekoppelt sind. Der Speicher 412 kann eine oder mehrere Softwareroutinen 420 benutzen, und zwar gespeichert darinnen, wobei diese Routinen durch den Prozessor 410 ausgeführt oder verwendet werden können. Die Amplitudensteuerausgangsgröße 404 kann ein Widerstandssignal sein, ein Spannungssignal, ein Stromsignal, ein Schalterkontakt oder irgendeine andere Art von Signal oder Ausgangsgröße die verwendet werden kann beispielsweise zur Steuerung der Phasensteuervorrichtung 144 (Fig. 2) um die Amplitude der durch den Schwingungsmechanismus erzeugten Schwingungen zu verändern, wobei der Schwingungsmechanismus beispielsweise der Schwingungsmechanismus 126 gemäss Fig. 2 sein kann.
Die programmierbare Steuervorrichtung 406 kann die Frequenzsteuerausgangsgröße 408 unter einer Vielzahl von diskreten Zuständen variieren, wobei jeder Zustand in einzigartiger Weise einem einer Vielzahl von Signalwerten entspricht, die ihrerseits eine Vielzahl von Schwingungsfrequenzen des Schwingungsmechanismus, der Vorrichtung der Arbeitsmaschine usw. entsprechen, und zwar gesteuert durch die programmierbare Steuervorrichtung 406. Als Beispiel sei bemerkt, dass die Frequenzsteuerausgangsgröße 408 ein abgestuftes Spannungssignal sein kann, ein abgestuftes Stromsignal, eine Reihe von Impulsen mit einem Frequenz und/oder Tastzyklus, der sich in einer diskreten oder gestuften Art und Weise usw. ändert. Alternativ kann die Frequenzsteuerausgangsgröße 408 ein kontinuierliches Signal sein, wie beispielsweise eine kontinuierlich variable Spannung, Strom, Widerstandswert usw. Vorzugsweise verändert die programmierbare Steuervorrichtung 406 die Frequenzsteuerausgangsgröße 408 basierend auf der Amplitudensteuerausgangsgröße 404 um einen Resonanzzustand in dem Schwingungsmechanismus der Vorrichtung der Arbeitsmaschine usw. die gesteuert werden zu vermeiden.
Schließlich kann eine Vielzahl von Sensoren 422-426 mit der programmierbaren Steuervorrichtung 406 verbunden werden. Die Sensoren 422-426 können die Sensoren 146, 148, 150 aufweisen, die in Bezugnahme mit Fig. 1 gezeigt und beschrieben sind, und/oder sie können andere oder unterschiedliche Sensoren je nach Bedarf bei einem speziellen Anwendungsfall sein.

Industrielle Anwendbarkeit

Schwingungsmechanismen wie diejenigen, die innerhalb von Schwingungskompaktiervorrichtungen verwendet werden machen typischerweise die häufige Einstellung der Amplitude und der Frequenz der Schwingungen die durch den Mechanismus und/oder die Vorrichtung oder die Maschine in der der Schwingungsmechanismus arbeitet erforderlich. Im Falle eines Schwingungskompaktiergeräts können die sich ändernden Charakteristika eines Materials das kompaktiert wird, die von Arbeitsjob zu Arbeitsjob auftretenden Unterschiede bei den kompaktierten Materialien usw. die Vibrations- oder Schwingungsamplitude und die erforderliche Schwingungsfrequenz beeinflussen.
Allgemein kann man sagen, dass bei der Vibrations- oder Schwingungsmechanismussteuervorrichtung der hier beschriebenen Art ein Benutzer eines Schwingungsmechanismus, einer Vorrichtung oder einer Arbeitsmaschine die eine unendlich variable Amplitude und/oder Frequenz besitzt, beispielsweise kontinuierlich die Schwingungsamplitude verändern kann, ohne eine Entkopplung zu bewirken (im Falle wo der Schwingungsmechanismus innerhalb einer Kompaktiervorrichtung verwendet wird) und/oder einen Schwingungsüberlastungszustand innerhalb des Mechanismus, der Vorrichtung oder der Arbeitsmaschine vermeiden kann. Insbesondere kann im Falle der Kompaktiervorrichtung 10 der Fig. 1 ein Benutzer die Trommelsteuer- und Schwingungsbetriebsarten über die Schalter 204 und 206 (Fig. 2) des Benutzerinterfaces 34 auswählen. Der Benutzer kann dann den Schwingungssteuerknopf 202 in eine Position einstellen oder verdrehen, die einer gewünschten oder Sollschwingungsamplitude entspricht, während die Steuervorrichtung 34automatisch die Schwingungsfrequenz steuert, um das Entkuppeln, eine Schwingungsüberlastung und/oder einen Resonanzzustand zu vermeiden. Lediglich als Beispiel sei auf folgendes hingewiesen: der Bereich der Amplitudeneinstellungen kann derart unterteilt werden, dass in einem Niedrigamplitudenbereich die Steuervorrichtung 34 den Schwingungsmechanismus 12 und/oder den Schwingungsmechanismus 14 zur Schwingung bei einer Frequenz von ungefähr 4200 Hz bringt. In ähnlicher Weise kann in einem mittleren Schwingungsamplitudenbereich die Steuervorrichtung 34 bewirken, dass der Schwingungsmechanismus 12 und/oder der Schwingungsmechanismus 14 auf einer Frequenz von ungefähr 3200 Hz und in einem hohen Amplitudenbereich schwingen, wobei die Steuervorrichtung 34 bewirken kann dass der Schwingungsmechanismus 12 und/oder der Schwingungsmechanismus 14 auf einer Frequenz von ungefähr 2500 Hz schwingen. Auf diese Weise kann die Gesamtradialkraft, die an den Wellen (beispielsweise den Wellen 132, 136) des Schwingungsmechanismus 12 und 14 durch die Schwingungen erzeugt wird begrenzt werden oder gehalten werden unter einer maximal erwünschten oder zulässigen Kraft (d. h. eine Lagerüberlastung kann verhindert werden) Ferner werden die möglichen Schwingungsfrequenzen (beispielsweise 4200 Hz, 3200 Hz und 2500 Hz) derart ausgewählt, dass eine Entkopplung nicht für den Bereich von Schwingungsamplituden auftritt, der denjenigen Frequenzen entspricht und so dass keine der Schwingungsfrequenzen mit der Eigenfrequenz der Schwingungsmechanismen 12 und 14 und/oder einer Vorrichtung, Maschine usw. mit der die Schwingungsmechanismen 12 und 14 betriebsmäßig gekoppelt sind zusammenfallen.
Zahlreiche Abwandlungen und alternative Ausführungsbeispiele der Erfindung ergeben sich für den Fachmann aus der Beschreibung. Während die Schwingungsmechanismussteuervorrichtung beispielhaft beschrieben wird als die Schwingungsfrequenz steuernd, so dass diese in einer Vielzahl von diskreten Frequenzen liegt, und zwar basierend auf eine kontinuierlich oder unendlich variablen Schwingungsamplitude, könnte die Schwingungsfrequenz in einer schrittweise kontinuierlichen Art und Weise verändert werden oder aber in einer kontinuierlichen Arbeits Art und Weise so dass spezielle Frequenz- und Amplitudenkombinationen das Entkoppeln und/oder einen Schwingungsüberlastzustand vermeiden. Demgemäss soll diese Beschreibung nur als illustrativ angesehen werden und dem Fachmann die beste Ausführungsart der Erfindung lehren. Einzelheiten des Aufbaus können verändert werden ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen wobei sämtliche Modifikationen (20670) im Rahmen der beigefügten Ansprüche möglich sind.
Weitere Aspekte und Merkmale der Erfindung erhält man aus dem Studium der Zeichnungen der Offenbarungen der beigefügten Ansprüche.

Claims

1. Eine Steuervorrichtung zur Verwendung in einem Schwingungsmechanismus, wobei folgendes vorgesehen ist:
eine Amplitudensteuerschaltung die ein Amplitudensteuersignal erzeugt, wobei das Amplitudensteuersignal eine Charakteristik besitzt, die sich von einem Minimalwert bis zu einem Maximalwert verändert; und wobei
der Schwingungsmechanismus geeignet ist mit einer Amplitude basierend auf der Amplitudensteuersignalcharakteristik zu schwingen; und
eine Frequenzsteuerschaltung die betriebsmäßig mit der Amplitudensteuerschaltung gekoppelt ist, um ein Frequenzsteuersignal zu erzeugen, das sich basierend auf der Amplitudensteuersignalcharakteristik verändert.

2. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Amplitudensteuerkreis eine einen variablen Widerstand besitzende Vorrichtung aufweist, und wobei das Amplitudensteuersignal eines von folgenden ist: ein Spannungssignal, ein Stromsignal, ein Widerstandssignal und eine Reihe von Impulsen.

3. Steuervorrichtung nach Anspruch 2, wobei die variable Widerstandsvorrichtung ein Potentiometer ist.

4. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Amplitudensteuersignalcharakteristik eine der folgenden ist: ein Strom, eine Spannung, eine Signalgröße, eine Frequenz und ein Arbeitszyklus.

5. Steuervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Frequenzsteuerschaltung einen Schalter aufweist, der eine Vielzahl von Schalterpositionen aufweist, wobei der Schalter mechanisch mit der Amplitudensteuerschaltung derart gekuppelt ist, dass der Schalter in einer der Vielzahl von Schaltpositionen in Eingriff steht, und zwar basierend auf der Amplitudensteuersignalcharakteristik.

6. Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Frequenzsteuerschaltung einen Prozessor aufweist, der programmiert ist, um eine Charakteristik des Frequenzsteuersignals zu verändern, und zwar basierend auf der Amplitudensteuersignalcharakteristik.

7. Steuervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Charakteristik des Frequenzsteuersignals eine von folgenden ist: ein Widerstand, eine Spannung, ein Strom, eine Frequenz und ein Arbeits- oder Tastzyklus.

8. Steuervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Frequenzsteuersignal sich unter einer Vielzahl von diskreten Zuständen verändert, und wobei jeder der Vielzahl von diskreten Zuständen in einzigartiger Weise einer aus einer Vielzahl von Frequenzen entspricht.

9. Steuervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Frequenzsteuerschaltung geeignet ist das Frequenzsteuersignal basierend auf der Amplitudensteuersignalcharakteristik zu verändern um einen Schwingungsüberlastungszustand und/oder einen Entkopplungszustand assoziiert mit dem Schwingungsmechanismus zu verhindern.

10. Ein Verfahren zum Steuern eines Schwingungsmechanismus, wobei folgendes vorgesehen ist:
Empfang eines Amplitudensteuersignals von einer Benutzerinterface mit einer benutzereinstellbaren Schwingungsamplitudeneingabevorrichtung; und
Erzeugung eines Ausgangssignals zur Steuerung einer Schwingungsfrequenz des Schwingungsmechanismus basierend auf dem Amplitudensteuersignal.

11. Verfahren nach Anspruch 10, wobei die Erzeugung des Ausgangssignals zur Steuerung der Schwingungsfrequenz des Schwingungsmechanismus basierend auf dem Amplitudensteuersignal das Erzeugen des Ausgangssignals umfasst zur Verhinderung eines Schwingungsüberlastungszustandes und/oder eines Entkopplungszustandes assoziiert mit dem Schwingungsmechanismus.

12. Verfahren nach Ansprüchen 10 oder 11, wobei die Erzeugung des Ausgangssignals zur Steuerung der Schwingungsfrequenz des Schwingungsmechanismus basierend auf dem Amplitudensteuersignal die Auswahl des Ausgangssignals aus einer Vielzahl von diskreten Zuständen umfasst, wobei jeder dieser Zustände in einzigartiger Weise einer aus einer Vielzahl von Schwingungsfrequenzen des Schwingungsmechanismus entspricht.