DE1279988B

DE1279988B - Unbalanced vibrator drive

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Publication number: DE1279988B
Application number: DE1966W0040899
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Karl-Heinz Wehmeier
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1966-02-09
Filing date: 1966-02-09
Publication date: 1968-10-10

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY

DEUTSCHESGERMAN

PATENTAMTPATENT OFFICE

AUSLEGESCHRIFTEDITORIAL

Int. Cl.:Int. Cl .:

B 06 bB 06 b

Deutsche Kl.: 42 s-1/16German class: 42 s-1/16

Nummer: 1 279 988Number: 1 279 988

Aktenzeichen: P 12 79 988.1-24 (W 40899)File number: P 12 79 988.1-24 (W 40899)

Anmeldetag: 9. Februar 1966 Filing date: February 9, 1966

Auslegetag: 10. Oktober 1968Opening day: October 10, 1968

Die Erfindung bezieht sich auf einen Unwuchtrüttelantrieb zur Erzeugung von Schwingungen mit im Betrieb auf einfache und wirtschaftliche Weise veränderlicher Schwingweite, insbesondere für Schwingförderer, Schwingsiebe, Rütteltische, Bodenverdichter od. dgl., bei dem der Unwuchtmotor als Teil einer aus mindestens zwei Einzelmassen bestehenden Freimasse über vorgespannte gegeneinander wirkende Koppelfedern an die Nutzmasse gekoppelt ist und die Abstimmung des aus Nutz- und Freimasse gebildeten Zweimassenschwingsystems gleich oder annähernd gleich 1 ist und als Unwuchtmotor ein normaler Drehstromkurzschlußläufermotor verwendet wird.The invention relates to an unbalanced vibration drive for generating vibrations Vibration amplitude that can be changed easily and economically during operation, especially for vibratory feeders, Vibrating screens, vibrating tables, soil compactors or the like, in which the unbalance motor as part of a Free masses consisting of at least two individual masses via prestressed counter-acting Coupling springs is coupled to the useful mass and the coordination of the useful and free mass formed Two-mass oscillation system is equal to or approximately equal to 1 and a normal unbalance motor Three-phase squirrel cage motor is used.

Bei einer bereits bekannten Ausführung stützt sich der Unwuchtmotor über vorgespannte gegeneinander wirkende Federn gegen die Nutzmasse ab. Die Federn sind dabei als Hohlfedern mit Luftfüllung ausgebildet. Durch Änderung der Luftfüllung läßt sich die Federhärte und damit die Schwingweite regeln. Diese Ausführung erfordert jedoch neben dem Unwuchtmotor noch ein Druckerzeugungsaggregat zur Veränderung der Luftfüllung in den Hohlfedern, wodurch der Betrieb nicht nur wesentlich verteuert, sondern auch störanfälliger wird. Auch ist das Dichtungsproblem dieser Hohlfedern bei den im Schwingförderer- und Schwingsiebbau üblichen Frequenzen und Schwingweiten noch nicht gelöst, so daß ein wirtschaftlicher Betrieb bisher nicht möglich ist.In an already known embodiment, the unbalance motor is supported against one another via prestressed acting springs against the useful mass. The springs are designed as hollow springs with air filling. By changing the air filling, the spring stiffness and thus the amplitude can be regulated. These However, in addition to the unbalance motor, the design also requires a pressure generating unit for modification the air filling in the hollow springs, which not only makes the operation much more expensive, but also also becomes more susceptible to failure. The sealing problem of these hollow springs is also a problem in the vibratory conveyor and Schwingsiebbau usual frequencies and amplitudes not yet solved, so that a economic operation has not been possible so far.

Bei einer anderen bekannten Ausführung stützt sich der Unwuchtmotor über Federn mit nicht linearer Kennlinie gegen die Nutzmasse ab, wobei Mittel vorgesehen sind, die eine Zusammendrückung der Federn während des Betriebes und damit eine Regelung der Schwingweite erlauben. Diese Ausführung hat vornehmlich bei großen Geräten den Nachteil, daß zur Überwindung der Federkräfte zusätzliche Übersetzungsgetriebe erforderlich sind, die den Rüttler wesentlich verteuern und störanfällig machen.In another known embodiment, the unbalance motor is supported by non-linear springs Characteristic curve against the useful weight, means are provided which compress the springs allow during operation and thus a regulation of the amplitude. This version has primarily with large devices the disadvantage that to overcome the spring forces additional transmission gears are required, which make the vibrator much more expensive and prone to failure.

Es ist weiterhin eine Ausführung bekannt, bei der der Unwuchtmotor über vorgespannte gegeneinander wirkende Federn an die Nutzmasse angeschlossen ist, wobei die Federn so ausgelegt sind, daß Rüttelmotor und Nutzschwingmasse zum Zweck einer Verringerung der Erregerkraft ein Zweimassenresonanzsystem bilden.Furthermore, an embodiment is known in which the unbalance motor is biased against one another acting springs is connected to the useful mass, the springs are designed so that vibrating motor and useful oscillating mass for the purpose of reducing the excitation force, a two-mass resonance system form.

Hierbei ist jedoch einmal die Schwingweite nicht während des Betriebes regelbar, und zum anderen wird die Montage dadurch erschwert, daß Rüttelmotor und Federn einzeln an der Nutzschwingmasse angebracht werden müssen.On the one hand, however, the amplitude cannot be regulated during operation, and on the other hand assembly is made more difficult by the fact that the vibrating motor and springs are individually attached to the oscillating mass must be attached.

Auch ist eine Ausführung bekannt, bei der zwischen Motor und Unwuchtwelle ein Regelgetriebe UnwuchtrüttelantriebAn embodiment is also known in which there is a variable speed gearbox between the motor and the unbalanced shaft Unbalance vibration drive

Anmelder:Applicant:

Dr.-Ing. Karl-Heinz Wehmeier,Dr.-Ing. Karl-Heinz Wehmeier,

3000 Hannover, Wedemeyerstr. 163000 Hanover, Wedemeyerstr. 16

Als Erfinder benannt:Named as inventor:

Dr.-Ing. Karl-Heinz Wehmeier, 3000 HannoverDr.-Ing. Karl-Heinz Wehmeier, 3000 Hanover

vorgesehen ist, wodurch die Drehzahl der Unwuchtwelle und damit die Fliehkraft verändert werden kann. Um die in der Praxis erforderlichen Schwingweitenänderungen zu erzielen, ist hierbei ein Regeltrieb mit großem Regelbereich erforderlich. Derartige Regeltriebe stellen jedoch sehr aufwendige und störanfällige Mechanismen dar, vor allem dann, wenn sie noch einer Schwingbeanspruchung unterworfen sind. Auch ergibt sich bei dieser bekannten Ausführung keine geschlossene Bauart, da der Antriebsmotor und der Regeltrieb getrennt aufgestellt sind und die in dem Schwinggerät angebrachten Unwuchtmassen über Zwischenglieder angetrieben werden müssen.is provided, whereby the speed of the unbalance shaft and thus the centrifugal force can be changed can. In order to achieve the amplitude changes required in practice, a control drive is used here with a large control range required. Such control drives, however, are very complex and prone to failure Mechanisms, especially if they are still subject to vibration stress. In this known embodiment, there is also no closed design, since the drive motor and the control drive are set up separately and the unbalanced masses installed in the vibrating device Must be driven via intermediate links.

Dagegen ist es vielfach wünschenswert, den Schwingantrieb als geschlossenes Aggregat an dem Schwinggerät anzubringen, da hierdurch einmal die dynamischen Fundamentkräfte auf einfache Weise kleingehalten werden können und zum anderen eine einfache Montage und Demontage möglich ist. Versuche, bei dieser Ausführung den Regeltrieb durch Regelmotoren zu ersetzen, führten ebenfalls nicht zu dem gewünschten Erfolg, da hierfür ebenfalls Regelmotoren mit großem Regelbereich benötigt werden. Derartige Regelmotoren mit großem Regelbereich sind jedoch sehr teuer und bei einer Schwingbeanspruchung auch störanfällig, so daß sie für einen wirtschaftlichen Betrieb von Schwingförderern, Schwingsieben, Rütteltischen und Bodenverdichtern, die im allgemeinen für einen robusten Betrieb und geringe Wartung auszulegen sind, nicht in Frage kommen.In contrast, it is often desirable to use the vibratory drive as a closed unit on the To attach vibrating device, because this once the dynamic foundation forces in a simple way can be kept small and on the other hand easy assembly and disassembly is possible. Try, Replacing the variable speed drive with variable speed motors in this version also did not lead to the desired success, since this also requires control motors with a large control range. Such regulating motors with a large regulating range are, however, very expensive and subject to vibration stress also prone to failure, so that they are essential for the economical operation of vibratory conveyors, Vibrating screens, vibrating tables and soil compactors, which are generally required for robust operation and low maintenance are out of the question.

Es ist weiterhin ein Unwuchtrüttelantrieb bekannt, bei dem sich der Motor ebenfalls über Federn gegen die Nutzmasse abstützt und als Antrieb Motoren verwendet werden, deren eingestellte Leistung sich im praktisch verwendeten Drehzahlbereich wenig ändert und die Verstellung der Schwingweite durch eine Einstellung der Motorleistung vorgenommen wird. Hierbei muß der Motor eine derartige Kennlinie haben, daß sich seine Drehzahl solange selbsttätig steigert, bis ein den gegebenen Betriebsverhältnissen entsprechender Betriebspunkt auf der Resonanzkurve er-An unbalanced vibration drive is also known in which the motor is also counteracted by springs the payload is supported and motors are used as the drive, the set output of which is in the practically used speed range changes little and the adjustment of the amplitude by a setting the engine power is made. The motor must have such a characteristic, that its speed increases automatically until a corresponding to the given operating conditions Operating point on the resonance curve

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reicht ist. Diese Eigenschaften haben Elektromotoren durch eine Feldschwächung erzielen, wobei es sich mit Hauptschlußcharakteristik, z. B. Gleichstrom- in diesem Fall mehr um eine Schlupfregelung als um hauptschlußmotoren, Drehstromasynchronmotoren eine Drehzahlregelung handelt und die Schlupfvermit Widerständen im Läuferkreis, Kollektor- oder luste infolge der geringfügigen Drehzahl-bzw. Schlupf-Schleifringläufermotoren sowie Verbrennungsmotoren. 5 änderungen so klein bleiben, daß auch bei normalenis enough. These properties are achieved by electric motors by weakening the field, whereby it is with main circuit characteristic, e.g. B. DC- in this case more about a slip control than about main circuit motors, three-phase asynchronous motors is a speed control and the slip ratio Resistances in the rotor circuit, collector or losses due to the slight speed or. Slip ring motors as well as internal combustion engines. 5 changes remain so small that even with normal

Derartige Motoren scheiden jedoch im allgemeinen handelsüblichen Kurzschlußläufermotoren die Motorais Antriebe für Schwingarbeitsgeräte — wie Schwing- erwärmung selbst bei einer Regelung der Schwingförderer oder Schwingsiebe — aus, da der erforder- weite über einen großen Regelbereich (z. B. 1:15) in liehe technische Aufwand in keinem Verhältnis zu dem zulässigen Grenzen bleibt, besonders wenn im unterwirtschaftlichen Nutzen steht oder ein störungsfreier io kritischen Resonanzbereich gearbeitet wird, wo mit Betrieb bei einer Schwingbeanspruchung der Motoren zunehmendem Schlupf die Schwingweite und damit infolge direkten Anschlusses an die Nutzschwingmasse die erforderliche elektrische Leistung kleiner wird,
nach dem heutigen Stand der Technik noch nicht mög- Wird gleichzeitig die Freimasse, zu der auch derSuch motors, however, generally rule out commercially available squirrel cage motors, the motors drives for vibratory equipment - such as vibration heating even when regulating the vibrating conveyor or vibrating sieve - because the required technical range over a large control range (e.g. 1:15) The effort is out of proportion to the permissible limits, especially if there is a sub-economic benefit or a trouble-free io critical resonance range is being worked, where with operation when the motors are subjected to vibration stress, the vibration amplitude increases and the required electrical power is smaller as a result of direct connection to the useful vibration mass will,
according to the current state of the art not yet possible

lieh ist. So lassen sich Motoren mit Kollektoren und Unwuchtmotor gehört, in zwei annähernd gleiche SchleifringenbeidenimSchwingförderer-undSchwing- 15 Teilmassen aufgeteilt, die sich über vorgespannte, siebbauüblichenMaschinenbeschleunigungenundFre- gegeneinander wirkende Koppelfedern an einen mit quenzen bei direktem Anschluß an die Nutzschwing- einem Anschlußflansch versehenen Tragkörper abmasse nicht verwenden, da Bürsten und Kollektoren stützen, so lassen sich bei Anschluß des gesamten hierbei in kürzester Zeit verschleißen und erfahrungs- Aggregates auch unter einem bestimmten Winkel zur gemäß ständig Anlaß zu Betriebsstörungen geben. a° Vertikalen (wie dies bei Schwingförderern und Gleichstrommotoren scheiden außerdem im allgemei- Schwingsieben erforderlich ist) unerwünschte Kippnen wegen des erforderlichen Aufwandes hinsichtlich schwingungen der Frei- und Nutzmasse vermeiden der Gleichrichtung des heute überwiegend vorhan- und exakt gerichtete Schwingungen sowohl der Nutzdenen Drehstromes ohnehin aus. Auch Verbren- masse als auch der Freimasse erzielen,
nungsmotoren sind für derartige Schwingbeanspru- as Auf Grund dieser Erkenntnisse erschließt nun die chungen nicht geeignet. Zudem sind alle diese Moto- vorliegende Erfindung der Technik die Möglichkeiten ren teuer in der Anschaffung. Eine einfache und zum Betrieb eines in seiner Schwingweite während wirtschaftliche, auch unter rauhen Betriebsbedingun- des Laufes auf einfache und wirtschaftliche Weise gen betriebssichere Regelung der Schwingweite ist regelbaren Unwuchtrüttelantriebes. Als Antriebsmit allen bisher bekannten Mitteln nicht möglich. 30 motoren werden normale Drehstromkurzschlußläu-is borrowed. For example, motors with collectors and unbalance motors can be divided into two approximately equal slip rings both in the vibratory conveyor and vibratory 15 partial masses, which are detached via pre-tensioned, sieve-type machine accelerations and counter-acting coupling springs to a support body which is not provided with frequencies when directly connected to the useful vibrating element , since brushes and collectors support, so can be worn out in the shortest possible time when the entire unit is connected and experience-based aggregates also give constant cause for operational malfunctions at a certain angle. a ° verticals (as it is generally required for vibratory conveyors and DC motors), undesired tilting due to the effort required with regard to vibrations of the free and useful mass avoid the rectification of the predominantly present and precisely directed vibrations of the three-phase current anyway . Achieve combustion mass as well as free mass,
Motor motors are not suitable for such vibration loads. Based on this knowledge, the research is not suitable. In addition, all of these motive technologies are expensive to purchase. A simple and reliable control of the oscillation amplitude that is economical in its oscillation amplitude, even under rough operating conditions, is a controllable unbalance vibration drive. Not possible as a drive with any previously known means. 30 motors are normal three-phase short-circuit circuits

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, fermotoren verwendet, die sich gegenüber anderen einen Unwuchtrüttelantrieb zu schaffen, der die Nach- Antriebsmotoren durch besonders einfache und bilteile der bisher bekannten Ausführungen nicht auf- Hge Bauweise sowie hohe Betriebssicherheit auch weist, der insbesondere eine einfache, wirtschaftliche unter besonders rauhen Betriebsbedingungen und und betriebssichere stufenlose Verstellung der Schwing- 35 schwingender Beanspruchung auszeichnen. Die Feldweite während des Betriebes erlaubt, in einfacher stärke und damit der Schlupf der Motoren kann auf Weise wie die bekannten Unwuchtschwingmotoren einfache Weise über Vorwiderstände, Regeltransformit nicht während des Betriebes regelbarer Schwing- matoren od. dgl. geregelt werden, wodurch selbst bei weite als geschlossenes Aggregat an den verschieden- sehr kleinen Drehzahl- bzw. Schlupf änderungen große sten Schwinggeräten angebracht werden kann und 4° Schwingweitenänderungen erzielt werden können,
weder komplizierte Regeltriebe noch Motoren mit Selbstverständlich kann die geringe erforderlicheThe object of the present invention is therefore to use remote motors which, compared to others, have an unbalanced vibration drive that does not have the post-drive motors due to particularly simple and bilteile of the previously known designs as well as high operational reliability, which in particular has a simple, economic under particularly rough operating conditions and reliable stepless adjustment of the oscillating load. The field width during operation allows a simple strength and thus the slip of the motors can be regulated in a simple manner like the known unbalanced vibrating motors via series resistors, control transformers or the like that cannot be regulated during operation, whereby even with wide as closed The aggregate can be attached to the various very small changes in speed or slip, large vibrating devices and 4 ° amplitude changes can be achieved,
neither complicated control mechanisms nor motors with

großem Drehzahlregelbereich oder sonstige Spezial- Drehzahlveränderung auch mit einem Regeltrieb ermotoren erfordert. zielt werden, wobei der Regeltrieb wegen des bei die-large speed control range or other special speed change with a variable speed drive requires. target, whereby the control drive due to the

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß ein Un- ser Ausführung sehr kleinen erforderlichen Regelwuchtmotor in Form eines normalen Drehstromkurz- 45 bereiches gegenüber den bisher bekannten Ausfühschlußläufermotors sich als Teil einer Freimasse mit rungen wesentlich vereinfacht werden kann. Auch ist einem zweiten annähernd gleich großen Teil der Frei- die Verwendung von regelbaren Gleichstrommotoren masse im Inneren eines geschlossenen, mit einem möglich, die über Gleichrichter an das Wechsel-Anschlußflansch versehenen Gehäuses über vorge- stromnetz angeschlossen werden und mit einfachen spannte gegeneinander wirkende Federn gegen dieses 50 Mitteln, z. B. einem Vorwiderstand geringfügig dreh-Gehäuse abstützt und die Drehzahl des Unwucht- zahlregelbar sind, wohingegen bei den bisher bekannkurzschlußläufermotors nur geringfügig veränder- ten Ausführungen die Verwendung von über Vorbar ist. widerstände gesteuerten Gleichstrommotoren wegenThis object is achieved in that a very small standard balancing motor is required in our version in the form of a normal three-phase short range compared to the previously known final rotor motor can be significantly simplified as part of a free space with stanchions. Also is a second approximately equal part of the free- the use of controllable DC motors ground inside a closed one, with one possible via rectifier to the alternating connection flange provided housing can be connected via an upstream power supply and with simple tensioned counteracting springs against this 50 means, z. B. a series resistor slightly rotating housing and the speed of the unbalance number can be regulated, whereas with the squirrel cage motors known up to now only slightly changed versions the use of about Vorbar is. resistance controlled DC motors because of

Eigene Versuche haben nämlich gezeigt, daß bei des großen erforderlichen Regelbereiches und der einer Koppelung des Unwuchtmotors über vorge- 55 demzufolge großen ohmschen Verlustleistung nicht die spannte gegeneinander wirkende Federn an die Nutz- erforderliche Schwingweitenverstellung ermöglichte, masse und einer Abstimmung des Schwingungs- Da die anmeldungsgemäße Aufgabe durch die Ge-Our own tests have shown that with the large control range required and the a coupling of the unbalance motor via a correspondingly large ohmic power loss is not the problem tensioned counteracting springs to the useful required amplitude adjustment made possible, mass and a coordination of the vibration Since the task according to the application by the

systems auf Resonanz eine stufenlose Regelung der samtheit der im Hauptanspruch gekennzeichneten Schwingweite von Null bis zum Maximum auch mit Merkmale zu lösen ist, erstreckt sich das Patent-Drehstromkurzschlußläufermotoren möglich ist, da 60 begehren auf die Gesamtheit dieser Merkmale,
hierfür — wie diese Versuche ergaben — lediglich Die Erfindung soll an Hand von zwei schematischsystems on resonance a stepless regulation of the totality of the amplitude characterized in the main claim from zero to the maximum can also be solved with features, the patent three-phase squirrel cage motors is possible, since 60 covet the totality of these features,
for this - as these experiments showed - only the invention is intended to be based on two schematically

Drehzahländerungen von nur etwa 10 % von der dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert Nenndrehzahl des Motors erforderlich sind. Obwohl werden. Es zeigtSpeed changes of only about 10 % of the illustrated embodiments explained in more detail nominal speed of the motor are required. Though be. It shows

die Drehzahl eines Kurzschlußläufermotors bekann- F i g. 1 einen Unwuchtrüttelantrieb mit schlupf-the speed of a squirrel cage motor known- F i g. 1 an unbalance vibration drive with slip

termaßen durch die Netzfrequenz des Drehstroms 65 regelbarem Drehstrommotor,three-phase motor adjustable by the mains frequency of the three-phase current 65,

und die Polpaarzahl des Motors bestimmt wird, las- F i g. 2 einen Unwuchtrüttelantrieb mit über Motorand the number of pole pairs of the motor is determined, let- F i g. 2 an unbalanced vibration drive with a motor

sen sich derartig kleine Abweichungen von der Nenn- und Regeltrieb mit kleinem Regelbereich angetriedrehzahl auf einfache und wirtschaftliche Weise bener Unwuchtwelle im Schnitt,Such small deviations from the nominal and control drive with a small control range of drive speed can be seen in a simple and economical way with unbalanced shaft in section,

Fig. 3 das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 in der Draufsicht.3 shows the exemplary embodiment according to FIG. 2 in the top view.

In F i g. 1 ist der Unwuchtmotor 1, der auf seinen beiden Wellenenden Unwuchtscheiben 2 trägt, auf der Platte 3 befestigt. Eine zweite Platte 4 stützt sich über gegeneinander wirkende Federn 5, die mittels Schraubenbolzen 6 vorgespannt werden, sowohl gegen die Platte 3, als auch gegen einen Tragkörper 7 ab. Der Tragkörper 7 weist einen Anschlußflansch 8 mit Bohrungen 9 auf und bildet mit dem Anschlußdeckel 10, der mittels Schrauben 11 an dem Tragkörper 7 befestigt wird, ein geschlossenes Gerät, das auf einfache Weise an beliebige Schwinggeräte angeschraubt werden kann, wobei dann die Masse des in Schwingungen zu versetzenden Schwinggerätes zusammen mit dem Tragkörper 7 und dem Abschlußdeckel 10 die Nutzmasse und die Massen der Platten 3 und 4 sowie des Unwuchtmotors 1 die Freimasse des so entstandenen Zweimassen-Freischwingsystems bilden. Die Federzahl der Koppelfedern 5 wird so gewählt, ao daß die Eigenfrequenz des Zweimassen-Freischwingsystems gleich oder annähernd gleich der Nennfrequenz des Unwuchtmotors 1 ist. Hierdurch kann gegenüber den normalen Unwucht-Schwingmotoren die erforderliche Erregerkraft und damit die Größe des Unwuchtmotors wesentlich verringert werden. Gleichzeitig ist es bei dieser Anordnung möglich, mit Hilfe eines einzigen Unwuchtmotors mit ungerichteter Fliehkraft die Nutzmasse in eine gerichtete Schwingung zu versetzen. Durch Zusatzplatten 12, die zweckmäßig in gleicher Weise auch an der Platte 3 angebracht werden, kann das Schwingungssystem bei unterschiedlichen Nutzschwingmassen noch entsprechend abgestimmt werden, außerdem ist eine nachträgliche Abstimmung des Schwingungssystems beispielsweise durch Verwendung von Koppelfedern 5 mit nichtlinearer Federkennlinie möglich, indem die Vorspannung durch Anziehen der Schrauben 6 verändert wird. Der Unwuchtmotor 1 ist ein normaler Drehstromkurzschlußläufermotor in schwingfester Ausführung. Über Vorwiderstände, Regeltransformatoren, Thyristoren od. dgl. kann eine Feldschwächung vorgenommen werden, wodurch sich der Schlupf des Motors geringfügig ändert. Hierdurch wird das Resonanzsystem verstimmt und die Schwingweite der Nutzschwingmasse verringert. Je nach Größe der Feldschwächung läßt sich die Schwingweite während des Betriebes auf einfache Weise stufenlos regeln. Da Unwuchtmotor und Außengehäuse im Betrieb gegensinnige Schwingungen ausführen, erfolgt der elektrische Anschluß in bekannter Weise über hochflexible Kabel oder stromführende Federn 13 zwischen Gehäuseklemmkasten 14 und Motorklemmkasten 15.In Fig. 1 is the unbalance motor 1, which carries unbalance disks 2 on its two shaft ends the plate 3 attached. A second plate 4 is supported by springs 5 acting against one another, which by means of Screw bolts 6 are biased, both against the plate 3 and against a support body 7. The support body 7 has a connection flange 8 with bores 9 and forms with the connection cover 10, which is attached to the support body 7 by means of screws 11, is a closed device that is easy to use Way can be screwed to any vibrating device, then the mass of the vibrations The vibrating device to be moved together with the support body 7 and the cover 10 the usable mass and the masses of the plates 3 and 4 and of the unbalance motor 1 is the free mass of the resulting Form two-mass cantilever system. The number of springs of the coupling springs 5 is chosen ao that the natural frequency of the two-mass cantilever system is equal to or approximately equal to the nominal frequency of the unbalance motor 1 is. This can be compared to normal vibratory vibrating motors the required excitation force and thus the size of the unbalance motor can be significantly reduced. At the same time it is possible with this arrangement, with the help of a single unbalance motor with non-directional Centrifugal force to set the useful mass in a directional oscillation. With additional plates 12, which are expediently attached to the plate 3 in the same way, the oscillation system can with different useful oscillating masses can still be coordinated accordingly, and there is also a subsequent adjustment of the vibration system possible, for example, by using coupling springs 5 with non-linear spring characteristics, by changing the preload by tightening the screws 6. The unbalance motor 1 is a normal three-phase squirrel cage motor in a vibration-proof design. About series resistors, Control transformers, thyristors or the like. A field weakening can be carried out, whereby the slip of the motor changes slightly. This detuned the resonance system and the The amplitude of the effective oscillation mass is reduced. Depending on the size of the field weakening, the Infinitely variable control of the oscillation amplitude during operation. There the unbalance motor and the outer housing perform opposing vibrations during operation, the electrical connection is made in a known manner Via highly flexible cables or current-carrying springs 13 between the housing terminal box 14 and motor terminal box 15.

In F i g. 2 und F i g. 3 ist der Unwuchtmotor durch eine Unwuchtmassen 16 tragende Welle 17 ersetzt, die von einem separaten Motor 18 über einen Keiloder Zahnriemen 19 angetrieben wird. Die Keilriemenscheibe 20 auf der Motorwelle 21 ist in bekannter Weise als zweiteilige Spreizscheibe ausgebildet, so daß sich durch mehr oder weniger starkes Eindrücken der Spannrolle 22 mittels Spannspindel 23, die im Gehäusedeckel oder in der Freimasse geführt werden kann (wobei eine Führung in der Freimasse bei sehr großen Schwingweiten vorzuziehen ist), der wirksame Durchmesser der Spreizscheibe 20 verändern läßt.In Fig. 2 and F i g. 3 the unbalance motor is replaced by a shaft 17 carrying unbalance masses 16, which is driven by a separate motor 18 via a V-belt or toothed belt 19. The V-belt pulley 20 on the motor shaft 21 is formed in a known manner as a two-part expanding disc, see above that by more or less strong depression of the tensioning roller 22 by means of the tensioning spindle 23, which in the Housing cover or in the free space can be guided (with a guide in the free space at very large oscillation amplitudes is preferable), the effective diameter of the expansion disc 20 can be changed.

Auf diese Weise läßt sich die Drehzahl der Unwuchtwelle geringfügig verändern und das Resonanzsystem soweit verstimmen, daß eine stufenlose Schwingweitenregelung vom Maximum bis annähernd O möglich ist. Bei unterkritischer Abstimmung, bei der die Erregerfrequenz immer unter der Eigenfrequenz des Zweimassensystems liegt, entspricht die ausgezogene Stellung dem Nennbetrieb mit großer Drehzahl der Unwuchtwelle und entsprechend großer Schwingweite der Nutzmasse. In der gestrichelten Stellung hat die Unwuchtwelle eine kleinere Drehzahl und die Nutzmasse eine kleine Schwingweite. Zur klareren Darstellung ist eine wesentlich stärkere Eindrückung des Keilriemens gezeichnet als in Wirklichkeit benötigt wird. Bei überkritischer Abstimmung, bei der die Erregerfrequenz stets größer als die Eigenfrequenz des Zweimassensystems ist, wird die Schwingweite mit zunehmender Drehzahl der Unwuchtwelle kleiner. In den weitaus meisten Fällen empfiehlt sich jedoch eine unterkritische Abstimmung, da in diesem Bereich im allgemeinen ein stabileres Betriebsverhalten erzielt werden kann.In this way, the speed of the eccentric shaft can be slightly changed and the resonance system as far detune that a variable amplitude regulation from the maximum to approximately O is possible. In the case of subcritical coordination, in which the excitation frequency is always below the natural frequency of the two-mass system, the extended position corresponds to nominal operation with a high speed of the unbalance shaft and a correspondingly large amplitude of the useful mass. In the dashed position, the unbalance shaft has a lower speed and the useful mass has a small amplitude. For the sake of clarity, the V-belt has a much stronger indentation than is actually required. In the case of supercritical coordination, in which the excitation frequency is always greater than the natural frequency of the two-mass system, the amplitude becomes smaller as the speed of the unbalance shaft increases. In the vast majority of cases, however, a subcritical adjustment is recommended, since a more stable operating behavior can generally be achieved in this area.

Claims

Patent claims:

1. Unbalance vibration drive with adjustable amplitude during operation, in which the unbalance motor as part of a free space consisting of at least two individual dimensions via prestressed counter-acting coupling springs is coupled to the useful mass and the spring constant of the coupling springs is so large that the Coordination of the two-mass oscillation system formed from the useful and free mass equal or is approximately equal to 1, characterized in that the unbalance motor (1) is a normal one Three-phase squirrel cage motor is and is part of the free mass (3) together with a second part (4, 12) of the free mass via pre-tensioned coupling springs acting against one another (5) is supported against a support body (7) provided with a connecting flange (8) that the both partial masses (1, 3) and (4, 12) are approximately the same size and that the speed of the unbalance squirrel cage motor (1) can be changed slightly for the purpose of resonance detuning.

2. Unbalance vibration drive according to claim 1, characterized in that the slight change in speed of the three-phase squirrel cage motor (1) by a field weakening and thus a change in the motor slip (Fig.l).

3. Unbalance vibration drive according to spoke 1, characterized in that instead of the unbalance motor Unbalanced masses (16) from a separate, also part of the free mass forming Three-phase squirrel cage motor (18) with the interposition of a control drive (19, 22, 23) are driven with a very small control range (Figs. 2 and 3).

Considered publications:
German Auslegeschrift No. 1118 103;
German patent application Sch 8139 IXb / 42s
(announced on October 29, 1953).

1 sheet of drawings

809 620/361 9.68 ® Bundesdruckerei Berlin809 620/361 9.68 ® Bundesdruckerei Berlin