DE1171815B

DE1171815B - Imbalance-driven oscillator with adjustable amplitude during operation

Info

Publication number: DE1171815B
Application number: DEW32172A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Karl-Heinz Wehmeier
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1962-04-30
Filing date: 1962-04-30
Publication date: 1964-06-04

Description

Unwuchtgetriebener Schwinger mit im Betrieb regelbarer Schwingweite Schwinger, insbesondere Schwingförderer oder Schwingsiebe mit Unwuchtantrieb werden heute in vielen Zweigen der Technik eingesetzt. Sie haben gegenüber der zweiten bei Schwingantrieben heute üblichen Antriebsform, dem elektromagnetischen Schwingmotor, bisher den entscheidenden Nachteil, daß ihre Schwingweite nicht während des Betriebes geändert werden kann. Die Erfindung betrifft daher einen Schwinger, insbesondere Schwingförderer mit Unwuchtantrieb und im Betrieb stufenlos regelbarer Schwingweite.Imbalance-driven oscillator with adjustable amplitude during operation Vibrators, in particular vibrating conveyors or vibrating screens with unbalance drives used today in many branches of technology. You have opposite the second with vibratory drives, the drive form commonly used today, the electromagnetic vibratory motor, so far the decisive disadvantage that their amplitude does not occur during operation can be changed. The invention therefore relates to a vibrator, in particular Vibratory conveyor with unbalance drive and infinitely variable amplitude during operation.

Es werden hierfür gegeneinanderwirkende, vorgespannte Federn mit progressiver oder degressiver Kennlinie benutzt, deren Vorspannung zur Veränderung der Eigenfrequenz im Betrieb durch Verstelleinrichtungen verändert werden kann. There are counteracting, pretensioned springs with progressive or degressive characteristic is used, the bias of which to change the natural frequency can be changed during operation by adjusting devices.

Es sind bereits mechanische Schwingsysteme bekannt, bei denen Federn mit nichtlinearer Rückstellkraftlinie allein oder zusätzlich zu den Federn mit linearer Kennlinie in die Abstimmung des Schwingsystems einbezogen werden, um bei elektromagnetischen Schwingmotoren das Schwingungssystem unempfindlich in der Schwingbreitenänderung gegenüber äußeren Einflüssen zu machen. Mechanical vibration systems are already known in which springs with a non-linear restoring force line alone or in addition to the springs with a linear one Characteristic curve can be included in the tuning of the oscillation system in order to achieve electromagnetic Vibration motors make the vibration system insensitive to changes in the vibration width to make against external influences.

Der Gesamtfederwert des Schwingmotors wird bei dieser Ausführung ausschlagabhängig und das Schwingsystem unempfindlich gegenüber Netzspannungs-, Frequenz- und Belastungsschwankungen. The total spring value of the vibrating motor is in this version dependent on deflection and the oscillation system insensitive to mains voltage, Frequency and load fluctuations.

Weiter ist ein elektromagnetischer Schwingmotor bekannt, bei dem über ein Federelement die Vorspannung einer die Freimasse tragenden Gummifeder durch eine Stellschraube verändert wird. Diese bekannte Anordnung hat die Aufgabe, bei elektromagnetischen Schwingantrieben mit Gummifederelementen zur Erzeugung einer Frequenz-, Spannungs- und belastungsunempfindlichen Schwingung eine nachträgliche Korrektur der herstellungsbedingten Abweichungen der Sollfederwerte von Gummifedern vorzunehmen. Die Regelung der Schwingweite im Betrieb, durch die z.B. die Förderleistung von Schwingförderrinnen geändert werden soll, wird auch hierbei - wie bei sämtlichen elektromagnetischen Antrieben - durch Verändern der Ankerspannung vorgenommen. Next, an electromagnetic vibration motor is known in which A spring element is used to pretension a rubber spring that carries the free mass an adjusting screw is changed. This known arrangement has the task at electromagnetic vibratory drives with rubber spring elements to generate a Frequency, voltage and load-insensitive oscillation a subsequent Correction of manufacturing-related deviations in the nominal spring values of rubber springs to undertake. The regulation of the amplitude during operation, through which, for example, the delivery rate of vibratory feeders is to be changed, here too - as with all electromagnetic drives - made by changing the armature voltage.

Auch ist bereits eine Anordnung bekannt, bei der bei einem aus einer Masse und einer Feder bestehenden Schwingsystem die Federkonstante durch Verändern der elastischen Federlänge geändert werden sollte. Die Verwirklichung dieses Gedankens bereitet jedoch große Schwierigkeiten durch die Randbedingungen der Federeinspannung. Insbesondere bei hohen Frequenzen ergibt sich ein ungünstiges Schwingungsverhalten. Also, an arrangement is already known in which one of a Mass and a spring existing oscillation system change the spring constant the elastic spring length should be changed. The realization of this thought however, causes great difficulties due to the boundary conditions of the spring restraint. Especially with high frequencies result in an unfavorable vibration behavior.

Schließlich ist ein mechanisches Schwingsystem mit stufenlos veränderlicher Frequenz und Amplitude für den Antrieb von Rütteltischen und dynamischen Werkstoffprüfmaschinen bekannt, bei dem eine eingespannte Blattfeder verwendet und durch Zu- oder Abfuhr von Druckluft die federnde Länge und damit die Federkonstante durch Anliegen an eine Kurvenfläche verändert wird. Die bekannten Ermüdungsbrüche bei Blattfedern, die im Frequenz- und Amplitudenbereich von Schwingförderrinnen auftreten, setzen der Verwendung dieser Antriebsform bei Schwingförderrinnen große Schwierigkeiten entgegen. Finally, there is a mechanical oscillating system with continuously variable Frequency and amplitude for driving vibrating tables and dynamic materials testing machines known, in which a clamped leaf spring is used and by supply or discharge of compressed air the resilient length and thus the spring constant by contact a curve surface is changed. The well-known fatigue fractures in leaf springs, which occur in the frequency and amplitude range of vibratory feeders the use of this type of drive in vibratory feeders causes great difficulties opposite.

Es ist also eine Reihe von Fällen bekannt, bei denen Federn mit nichtlinearer Federkennlinie bei Schwingantrieben verwendet werden. Es handelt sich dabei jedoch entweder um elektromagnetische Schwingantriebe, die durch Verwendung dieser Federn unempfindlich gegen Netzspannungs-Frequenz- und Belastungsänderungen werden, aber nicht zur Regelung der Schwingweite dienen sollen, oder um Ausführungen, die für den Betrieb unwuchtgetriebener Schwingförderrinnen oder Schwingsiebe unbrauchbar sind. A number of cases are known in which springs with non-linear Spring characteristic can be used for vibratory drives. It is, however either electromagnetic vibratory actuators made by using these springs become insensitive to mains voltage, frequency and load changes, but should not be used to regulate the amplitude, or for versions that are intended for the operation of unbalanced vibrating feeders or vibrating screens is unusable are.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen unwuchtgetriebenen Schwinger, insbesondere Schwingförderer oder Schwingsieb zu schaffen, bei dem im Betrieb die Schwingweite und damit z. B. die Förderleistung einer Schwingförderrinne stufenlos geregelt werden kann. Es werden dazu gegeneinanderwirkende Federn mit progressiver oder degressiver Kennlinie verwendet, deren Vorspannung im Betrieb durch an sich bekannte Verstellmechanismen verändert wird. The object of the invention is therefore to provide an unbalance-driven oscillator, in particular to create vibrating conveyor or vibrating screen, in which the Oscillation amplitude and thus z. B. the conveying capacity of a vibrating conveyor trough is infinitely variable can be regulated. There are counteracting springs with progressive or degressive characteristic is used, the preload during operation by per se known adjustment mechanisms is changed.

Hierdurch ändert sich die Federkonstante und damit die Eigenfrequenz des Schwingungssystems gemäß: Hierin ist red beim Einmassenschwinger gleich der schwingenden Masse, beim Zweimassenschwinger wird und = m1 = mlam2 wobei m1 und m2. die beiden Massen sind.This changes the spring constant and thus the natural frequency of the vibration system according to: Here red is equal to the oscillating mass for a single-mass oscillator, and for a two-mass oscillator and = m1 = mlam2 where m1 and m2. the two masses are.

Bei konstanter Erregerfrequenz des Unwuchtmotors ändert sich damit die Abstimmung und demzufolge die Schwingweite. Durch die Verwendung gegeneinanderwirkender vorgespannter Federn mit nichtlinearer Kennlinie ergibt sich innerhalb der Schwingweite ein linearer Kennlinienverlauf und damit ein harmonisches Schwingungsverhalten. Die Steigung der Kennlinie ist jedoch für jeden Betriebspunkt entsprechend der eingestellten Vorspannung eine andere. With a constant excitation frequency of the unbalance motor it changes the tuning and consequently the amplitude. By using counteracting preloaded springs with a non-linear characteristic result within the amplitude a linear characteristic curve and thus a harmonic vibration behavior. However, the slope of the characteristic is for each operating point according to the set Another bias.

Die Erfindung ist in der Zeichnung an Hand von zwei Ausführungsbeispielen dargestellt. The invention is shown in the drawing on the basis of two exemplary embodiments shown.

In Fig. 1 ist eine über zwei gegenläufig synchron laufende Unwuchtmassen 1 angetriebene Schwingförderrinne 2 schematisch dargestellt, die sich über gegeneinander wirkende vorgespannte Federn 3 und 3' mit progressiver oder degressiver Kennlinie auf einen schwingungsisolierend aufgestellten Grundrahmen 4 abstützt. Die weichen Federn 5 haben auf das Schwingungsverhalten der Rinne keinen Einfluß. In Fig. 1 there is one unbalanced masses running synchronously in opposite directions 1 driven vibratory conveyor trough 2 shown schematically, which extend over against each other acting preloaded springs 3 and 3 'with progressive or degressive characteristic is supported on a base frame 4 set up in a vibration-isolating manner. The soft ones Springs 5 have no influence on the vibration behavior of the channel.

Die Veränderung der Vorspannung der Federn 3 und 3' erfolgt mittels der drehbaren Spindel 6, die in der feststehenden Mutter 7 führt. Die Veränderung der Vorspannung im Betrieb kann aber auch mittels anderer, an sich bekannter Vorrichtungen, wie z. B. The preload of the springs 3 and 3 'is changed by means of the rotatable spindle 6, which leads in the fixed nut 7. The change the preload during operation can also be done by means of other, per se known devices, such as B.

Zahnstangen- oder Schneckentrieb, mit einem Exzenter, hydraulisch oder pneumatisch od. dgl. von Hand oder motorisch erfolgen.Rack or worm drive, with an eccentric, hydraulic or pneumatically or the like by hand or by motor.

In Fig. 2 ist eine Schwingrinne mit Unwuchtantrieb als Zweimassen-Freischwinger, bestehend aus der Nutzmasse m1 und der Freimasse m2, schematisch dargestellt. Die Freimasse m2 ist über gegeneinanderwirkende vorgespannte Federn 9 und 9' mit progres- siver oder degressiver Kennlinie an die Nutzmasse mt gekoppelt. Die Vorspannung der Federn wird hier mittels Schneckentrieb, bestehend aus der Schnecke 10 und dem Schneckenrad 11, verändert. Die Rinne ist an Federnl2 mit kleinen Federkonstanten aufgehängt oder kann auf solche abgestützt werden, so daß praktisch keine nennenswerten Kräfte auf das Fundament übertragen werden. Die Vorspannung der Federn 9 und 9' kann aber auch, wie an Hand von F i g. 1 beschrieben, mittels anderer an sich bekannter Vorrichtungen verändert werden. Als Freimasse kann auch der Unwuchtmotor 8 verwendet werden. In Fig. 2 is a vibrating channel with unbalance drive as a two-mass cantilever, consisting of the usable mass m1 and the free mass m2, shown schematically. the Free mass m2 is via counteracting pretensioned springs 9 and 9 'with progressive siver or degressive characteristic curve coupled to the useful mass mt. The preload of the springs is here by means of a worm drive, consisting of the worm 10 and the worm wheel 11, changed. The gutter is suspended from springs 12 with small spring constants or can be based on such, so that practically no significant forces transferred to the foundation. The bias of the springs 9 and 9 'can, however also, as shown in FIG. 1, by means of other devices known per se to be changed. The unbalance motor 8 can also be used as the free mass.

Claims

Claims: 1. Vibrator or vibratory conveyor with in operation adjustable amplitude, the usable mass of which is against a foundation or via springs a vibration-isolated frame is supported, the pretensioning of which to change the natural frequency can be changed during operation by adjusting devices can, characterized in that the drive by one or more unbalance exciters (1) takes place and the springs (3, 3 ') as counteracting pretensioned springs are designed with a progressive or degressive characteristic curve.

2. vibrator or vibratory conveyor according to claim 1, characterized in that that to the useful mass one or more free masses pretensioned via counteracting Springs with progressive or degressive characteristic are coupled.

3. vibrator or vibratory conveyor according to claim 2, characterized in that that the unbalance motor (s) serve as free mass (s).

4. vibrator or vibratory conveyor according to claim 1 to 3, characterized characterized in that the adjusting devices (b) for changing the bias of springs with progressive or degressive characteristics with spindle, rack and pinion, Worm or eccentric drives, pneumatic or hydraulic or the like by hand or operated by a motor.

Considered publications: German Patent Specifications No. 861478, 687800.