DE1291926B - Verfahren und Vorrichtung zum Betrieb eines Schwingarbeitsgeraetes - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zum Betrieb eines Schwingarbeitsgeraetes

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DE1291926B DE1966R0044337 DER0044337A DE1291926B DE 1291926 B DE1291926 B DE 1291926B DE 1966R0044337 DE1966R0044337 DE 1966R0044337 DE R0044337 A DER0044337 A DE R0044337A DE 1291926 B DE1291926 B DE 1291926B
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    • B06B1/10Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of mechanical energy
    • B06B1/16Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of mechanical energy operating with systems involving rotary unbalanced masses
    • B06B1/161Adjustable systems, i.e. where amplitude or direction of frequency of vibration can be varied
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Betrieb eines Schwingarbeitsgerätes, bei dem die Vibrationsbewegung einer federnd gelagerten Masse durch ein rotierendes Exzentergewicht erzeugt wird, das von einem Drehstrom-Asynchronmotor angetrieben wird.
  • Es ist bekannt, Schwingarbeitsgeräte mit Hilfe von Elektromagneten anzutreiben. Eine Änderung der Vibrationsbewegung läßt sich hierbei durch Änderung der den Elektromagneten zugeführten Speisespannung bewirken.
  • Der elektromagnetische Antrieb von Schwingarbeitsgeräten ist jedoch mit gewissen Nachteilen behaftet. Werden die Elektromagnete mit Netzfrequenz gespeist, so läßt sich nur ein sehr geringer Vibrationshub erzielen. Eine Verringerung der Frequenz zwecks Erreichung eines größeren Hubes erfordert andererseits eine Frequenzumsetzung und bedingt damit einen beträchtlichen Aufwand.
  • Es ist ferner bekannt, die Vibrationsbewegung von Schwingarbeitsgeräten durch ein rotierendes Exzentergewicht zu erzeugen. Um hierbei die Vibrationsgeschwindigkeit zu ändern, hat man bereits in ihrer Federkonstante veränderliche Koppelfedern vorgesehen, insbesondere Luftfedern, deren Luftdruck zwecks Beeinflussung der Abstimmung des Vibrationssystems und Änderung der Vibrationsamplitude geändert wird. Ein Nachteil dieser Verfahren zum Betrieb von Schwingarbeitsgeräten ist jedoch darin zu sehen, daß sie außer der für den Antrieb des Motors erforderlichen Stromquelle noch eine Druckluftquelle benötigen.
  • Um bei einem Vibrationssystem mit sich ändernder Belastung eine konstante Vibrationsamplitude aufrechtzuerhalten, ist ferner ein Verfahren bekannt, bei dem das System durch einen Motor angetrieben wird, der über einen weiten Drehzahlbereich eine etwa konstante Leistung abgibt, beispielsweise durch einen Elektromotor mit Hauptschlußcharakteristik (fester zugeführter Speisespannung) oder durch einen Drehstrom-Asynchronmotor (Schleifringläufer) mit Widerständen im Läuferkreis. Mit derartigen Ausführungen lassen sich jedoch Amplitude und/oder Frequenz der Vibrationsbewegung nicht auf einfache Weise in weiten Grenzen ändern.
  • Zum Betrieb von Schwingarbeitsgeräten wurde weiterhin bereits ein Verfahren vorgeschlagen, das zum Antrieb einen Asynchronmotor benutzt, dem durch entsprechende Ausbildung seines Läufers eine Hauptschlußcharakteristik gegeben ist. Bei diesem Verfahren werden der Motorwicklung in den drei Phasen stark unterschiedliche Spannungen bzw.
  • Ströme zugeführt, was zu einer starken Erwärmung der Läuferwicklung führt.
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, unter Vermeidung der aufgezeigten Mängel ein Verfahren zum Betrieb eines Schwingarbeitsgerätes zu entwickeln, das es gestattet, mit besonders einfachen Mitteln die Amplitude und/oder die Frequenz der Vibrationsbewegung in weiten Grenzen zu ändern.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß als Antriebsmotor ein Drehstrom-Käfigläufermotor Verwendung findet und zur Änderung der Vibrationsamplitude und/oder -frequenz die Amplitude der dem Motor zugeführten Spannung in allen drei Phasen gleichmäßig geändert wird.
  • Während die Fachwelt bisher der Meinung war, daß eine solche Spannungsänderung bei einem Dreh- strom-Käfigläufermotor zu einer unzulässigen Erwärmung führe, hat der Erfinder erstmalig erkannt, daß man eine solche in allen Phasen gleichmäßige Spannungsänderung zum Zweck der Drehzahlregelung jedenfalls dann vornehmen kann, wenn der Drehstrom-Käfigläufermotor zum Antrieb eines Schwingarbeitsgerätes dient. In diesem Fall nimmt nämlich das vom Schwingarbeitsgerät benötigte Drehmoment bei Drehzahlverminderung ab.
  • Die erfindungsgemäße Verwendung eines einfachen Drehstrom-Käfigläufermotors und die Änderung der Vibrationsamplitude und/oder -frequenz durch gleichmäßige Anderung der dem Motor zugeführten Spannung ergibt eine besonders einfache Anordnung, die sich gegenüber den bisher bekannten, vergleichbaren Systemen durch wesentlich niedrigere Anlage-und Betriebskosten auszeichnet.
  • Zwei Ausführungsbeispiele einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens sind in der Zeichnung veranschaulicht. Es zeigt F i g. 1 eine Schemadarstellung eines erfindungsgemäßen Schwingarbeitsgerätes, F i g. 2 eine Schemadarstellung eines zweiten Ausführungsbeispieles der Erfindung, F i g. 3 und 4 Diagramme zur Erläuterung der Wirkungsweise des erfindungsgemäßen Verfahrens.
  • Das in F i g. 1 dargestellte Schwingarbeitsgerät enthält einen Fördertrog 1, der mittels einer Anzahl von Federn 2 elastisch gehaltert ist. Die Federn 2 sind vorzugsweise an je einer Ecke des Troges angeordnet.
  • Das zu fördernde Material wird von einem Trichter 3 zugeführt und gelangt über eine Schurre 4 auf das Einlaßende des Troges 1. Der Materialstrom von der Schurre 4 in den Trogl hängt davon ab, wie rasch das Material durch die Vibration des Troges 1 vom unteren Ende der Schurre 4 weggefördert wird.
  • Ohne Vibration bleibt das Material in der Schurre 4, so daß auch kein Material aus dem Trichter 3 austritt.
  • Der Trog 1 wird längs einer geneigten Bahn, die durch den Doppelpfeil 5 gekennzeichnet ist, durch Vibrationskräfte in eine Vibrationsbewegung versetzt.
  • Diese Vibrationskräfte werden von Exzentergewichten 6 erzeugt, die auf der Welle 7 eines Drehstrom-Käfigläufermotors 8 sitzen. Der Motor 8 ist vorzugsweise zwischen Gummiblöcken 9 angeordnet, die mit vom Fördertrogl nach schräg abwärts gerichteten Streben 10 und 11 verbunden sind und auf Scherspannung beanspruchte Federn darstellen.
  • Der Drehstrom-Käfigläufermotor 8 wird über einen Dreiphasen-Regeltransformator 12 gespeist, der über Leitungen 13, 14 und 15 mit einer Dreiphasen-Stromquelle verbunden ist. Die Anzapfungen 16, 17 und 18 des in Sparschaltung ausgeführten Transformators 12 sind mit dem Klemmen des Motors 8 verbunden.
  • Der Transformator 12 dient als veränderliche Spannungsquelle niedriger Impedanz. Die niedrige Impedanz ist wichtig, damit sich die Spannung bei irgendeiner Einstellung bei Laständerungen nicht merklich ändert.
  • Die Gummischerblöcke 9 sind vorzugsweise so bemessen, daß sie Scherfedern mit einer solchen Federkonstante bilden, daß der Motor 8 und die mit ihm direkt verbundenen Rahmenteile eine Masse eines Zweimassen-Vibrationssystems bilden. Die andere Masse wird durch den Fördertrog 1 gebildet. Die Federblöcke 9 stellen das elastische Element des Vibrationssystems dar. Dieses System wird vorzugsweise so abgestimmt, daß die Resonanzfrequenz, bei der maximale Fördergeschwindigkeit herrscht, etwas über der Nenndrehzahl des Motors 8 liegt. Bei einer bevorzugten Ausführung liegt die Nenndrehzahl des Motors 8 zwischen 90 und 95 O/o der Eigenfrequenz des Virbrationssystems. Dies ergibt eine fünf- bis zehnfache Resonanzkraftverstärkung.
  • Es ist jedoch nicht notwendig, daß das System in dieser Weise abgestimmt ist. Man kann auch die Gummiblöcke 9 weglassen und den Motor 8 direkt mit dem Fördertrog 1 verbinden. Bei einer derartigen Konstruktion müssen die Exzentergewichte 6 um ein Mehrfaches schwerer sein, da bei einem derartigen System mit direkter Verbindung nicht die erwähnte Vervielfachung der Resonanzkraft wie bei der Anordnung mit der zwischengeschalteten Feder eintritt.
  • Bei Verwendung einer direkten Verbindung zwischen dem Motor und dem Fördertrog ist es zweckmäßig, zwei Motoren (entsprechend dem Motor 8) zu verwenden, die beide Exzentergewichte tragen und im entgegengesetzten Sinne umlaufen, so daß sich ihre Wirkung zur Erzeugung einer Bewegung in Richtung des Pfeiles 5 unterstützt, während sich ihre Wirkung in einer senkrecht hierzu liegenden Bewegung gegenseitig aufhebt. Die beiden Motoren können vom Transformator 12 über dieselben Leitungen gespeist werden. Ist das mechanische System, bestehend aus dem Trog 1 und der Halterung für die Motoren, so bemessen, daß die effektive Trägheit des Systems in der senkrecht zur gewünschten Vibrationsbewegung (Pfeil 5) liegenden Richtung kleiner als die effektive Trägheit in Richtung des genannten Pfeiles ist, so laufen die Motoren automatisch synchron und halten die richtige Phasenlage der Exzentergewichte aufrecht, so daß sich nur in Richtung des Pfeiles 5 eine Vibrationsbewegung ergibt.
  • F i g. 2 zeigt ein ähnliches System mit einem Fördertrog 21, der von Federn 22 getragen wird. Dieses System wird von Exzentergewichten 26 angetrieben, die auf der Welle 27 eines Drehstrom-Käfigläufermotors 28 sitzen, der seinerseits über scherbeanspruchte Gummiblöcke 29 zwischen zwei mit dem Trog 21 verbundenen Streben 30 und 31 angeordnet ist.
  • Statt des in F i g. 1 vorgesehenen Transformators 12 mit veränderlichem Übersetzungsverhältnis verwendet die Schaltung gemäß Fig.2 Halbleiter-Steuerelemente in den drei Speiseleitungen von der Speisespannungsquelle zum Motor. Da diese Steuerkreise für alle drei Phasen (Leitungen A, B und C) identisch sind, ist lediglich der Kreis in der Leitung C im einzelnen veranschaulicht.
  • Die über die Dreiphasenleitungen A, B und C zugeführte Wechselstromleistung wird durch Schaltkreise 33, 34 und 35 gesteuert. Diese Schaltkreise sind über Leitungen 36, 37, 38 mit dem Drehstrom-Käfigläufermotor 28 verbunden. Jeder dieser Schaltkreise enthält eine Leistungsdiode 41, die Strom vom Motor zur Speisespannungsquelle hindurchläßt, einen Stromfluß in der entgegengesetzten Richtung dagegen sperrt. Die Diode 41 liegt parallel zu einem umgekehrt gepolten, gesteuerten Siliziumgleichrichter 42, der im leitenden Zustand Strom von den Leitungen A, B bzw. C zu den Motorleitungen 36, 37 bzw.
  • 38 hindurchläßt. Der durch einen solchen gesteuerten Gleichrichter 42 in der einen Phase zum Motor fließende Strom fließt in den beiden anderen Phasen über die Dioden 41 zurück. Der gesteuerte Siliziumgleichrichter 42 besitzt die bekannte Eigenschaft, daß er einerseits bis zur Auslösung den Stromkreis voll- kommen unterbricht, andererseits jedoch vom Beginn der Stromleitung an den leitenden Zustand, d. h. den Stromfluß von der Anode 43 zur Kathode 44, auch während des Restes der Halbwelle der Speisespannung beibehält. Steuerimpulse werden dem Gleichrichter 42 über eine Torelektrode 45 zugeführt, die zu einem bestimmten Zeitpunkt während der Wechselspannungsperiode über einen Impulstransformator 47 und einen zur Strombegrenzung dienenden Widerstand einen positiven Impuls erhält.
  • Ein Zeitkreis zur Erzeugung der Steuerimpulse für den gesteuerten Siliziumgleichrichter 42 enthält einen Transformator 51, dessen Primärwicklung 52 zwischen die Leitung C und den Sternpunkt N der Speisespannungsquelle geschaltet ist. Die Sekundärwicklung 53 des Transformators 51 ist an ihrem einen Ende mit einer Leitung 54 und an ihrem anderen Ende mit einer weiteren Leitung verbunden, die über einen Kondensator 55, eine Diode 56 und einen Kondensator 57 mit der Leitung 54 in Verbindung steht. Parallel zum Kondensator 57 ist eine Diode 58 und ein einstellbarer Widerstand 59 geschaltet.
  • Parallel zur Diode 56 liegt die Reihenschaltung eines festen Widerstandes 60 und eines einstellbaren Widerstandes 61.
  • Wenn im Betrieb die Spannung auf der Leitung C ins Negative geht, so fließt Strom von der Leitung 54 über die Dioden 58 und 56 und lädt den Kondensator 55 auf, wobei die Transformatorklennne 62 negativ gegenüber der anderen Anschlußklemme der Sekundärwicklung 53 ist. Am Ende der negativen Halbwelle ist der Kondensator 55 geladen und der Kondensator 57 vollständig entladen. Wenn bei der folgenden positiven Halbwelle der Anschluß 62 positives Potential annimmt, fließt Strom über den Kondensator 55, die Widerstände 60, 61 und den Kondensator57, so daß die Leitung 63 positives Potential gegenüber der Leitung 54 annimmt. Die Anstiegsgeschwindigkeit der Spannung auf der Leitung 63 hängt von der Einstellung der Widerstände 59 und 61 ab.
  • Erreicht die Spannung auf der Leitung 63 einen kritischen Wert, so wird eine Durchschlagsdiode 64 leitend, so daß sich der Kondensator 57 über die Primärwicklung 65 des Impulstransformators 47 entladen und einen Strom erzeugen kann, der den gesteuerten Siliziumgleichrichter 42 auslöst.
  • Es ist erwünscht, daß die Schaltkreise 33, 34 und 35 in den drei Phasen gut aufeinander abgestimmt sind, daß also ihre Spannungen und Ströme gleich sind, und zwar sowohl dann, wenn dem Motor 28 die volle Spannung zugeführt wird, als auch dann, wenn er bei niedriger Spannung betrieben wird. Die einstellbaren Widerstände 59 ermöglichen einen gegenseitigen Abgleich der drei Schaltkreise im Bereich niedriger Spannung und die einstellbaren Widerstände 61 eine Anpassung im Bereich hoher Spannung. Die gegenseitige Abstimmung im Bereich hoher Spannung (und damit hoher Motordrehzahl) ist nicht kritisch, da kleine Änderungen im zeitlichen Auftreten der Steuerimpulse die dem Motor zugeführte Spannung nicht wesentlich beeinflussen, nachdem die gesteuerten Siliziumgleichrichter frühzeitig während einer Periode gezündet werden.
  • Da die drei Schaltkreise 33, 34 und 35 gleichzeitig eingestellt werden müssen, können Einrichtungen vorgesehen werden, um die Widerstände 61 gleichzeitig einstellen zu können; man kann ferner den drei Schaltkreisen gleichzeitig eine Steuerspannung über Anschlüsse 67 zuführen, die über einzelne Widerstände 68 mit den Leitungen 63 der Schaltkreise verbunden sind. Eine über diese Anschlüsse 67 zugeführte Spannung beeinflußt gleichzeitig alle drei Schaltkreise, so daß die Zündzeitpunkte für die verschiedenen gesteuerten Siliziumgleichrichter gleichzeitig und synchron verschoben und damit die dem Motor 28 zugeführte Spannung in allen drei Phasen gleichmäßig gesteuert wird.
  • Die Schaltung gemäß F i g. 2 stellt ebenso wie der Transformator 12 des Ausführungsbeispieles gemäß Fig. 1 einen Steuerkreis niedriger Impedanz dar, so daß sich die dem Motor zugeführte Spannung bei Änderungen der Belastung des Motors nicht wesentlich ändert. Im Gegensatz hierzu wird bei bekannten Steuerungen mit sättigbaren Drosseln oder einstellbaren Widerständen, die in Reihe zum Motor geschaltet sind, die Spannung entsprechend dem dem Motor zugeführten Laststrom verringert. Mit zunehmender Last wird daher der Spannungsabfall immer größer und die dem Motor zugeführte Spannung demgemäß immer kleiner. Bei der erfinduhgsgemäßen Steuerung mit niedriger Impedanz des Steuerkreises wird dieser Nachteil dagegen vermieden.
  • Die F i g. 3 und 4 zeigen die Drehzahl-Drehmomentkurven eines üblichen Drehstrom-Käfigläufermotors bei Betrieb mit verminderter Spannung.
  • Überlagert sind Kurven, die das erforderliche Drehmoment zeigen, das für den Antrieb eines belasteten, abgestimmten Vibrationsfördersystems (Fig. 4) bzw. eines unbelasteten, nicht abgestimmten Systems (F i g. 3) benötigt wird. Man ersieht aus diesen Kurven, daß die Drehzahl langsam vom Wert im nicht belasteten Zustand (etwas unterhalb der Nenndrehzahl) abfällt, wenn das Drehmoment bis zum Maximalwert vergrößert wird. An diesem Punkt fällt die Drehzahl abrupt ab, und der Motor bleibt stehen.
  • Bei der Nennspannung kann dieses Kippmoment ein Vielfaches des Vollastmomentes sein. Wird der Motor bei verminderter Spannung betrieben, die unabhängig von der Belastung des Motors konstant bleibt, so ist die Drehmoment-Drehzahlkurve der entsprechenden Kurve bei 100 O/o Spannung ähnlich, wobei jedoch das Drehmoment mit dem Quadrat der Spannung zurückgeht.
  • Wenn also die Spannung nur 70°/o der Nennspannung beträgt, so besitzt das Drehmoment den halben Wert des entsprechenden Drehmoments bei Nennspannung Besitzt der Motor eine Rotorwicklung von niedrigem Widerstand, so ist der Drehmomentverlust bei niedrigeren Drehzahlen größer als durch die Kurven veranschaulicht, während das Kippmoment bei verhältnismäßig hoher Drehzahl auftritt. Besitzt der Motor eine Wicklung von hohem Widerstand, so tritt das Kippmoment bei niedriger Drehzahl auf. Es ist bekannt, daß das Maximalmoment, das der Motor praktisch angeben kann und das etwa durch den Punkt 71 gekennzeichnet ist, durch entsprechende Wahl des Widerstandes im Rotorkreis bei jeder gewünschten Geschwindigkeit erzielt werden kann. Bei einem Rotor mit hohem Eigenwiderstand tritt das maximale Moment tatsächlich bei Drehzahl Null auf.
  • Die Kurve72 in Fig.3 veranschaulicht in Abhängigkeit von der Drehzahl das von einer belasteten Vibrationsfördereinrichtung benötigte Drehmoment, wenn die Gummischerblöcke 9 sehr steif sind, so daß der Motor praktisch starr mit der federnd gelagerten Masse verbunden ist. Es ist dabei angenommen, daß die federnd gelagerte Masse voll belastet ist und daß sich der Hub bei Verminderung der Drehzahl etwas verringert. Im allgemeinen verändert sich die mittlere Drehmomentbelastung des Motors in einem derartigen System mit dem Quadrat der Drehzahl. Wenn daher der Motor die volle Belastung der Vibrationsfördervorrichtung bei Nennspannung aufnehmen soll, so sind die Arbeitsdrehzahl und das Drehmoment durch den Punkt 73 gegeben. Wird die Spannung auf 50 O/o verringert, so fällt die Drehzahl, zugleich jedoch auch das Drehmoment, so daß sich dann im Punkt 74 ein neuer stabiler Arbeitspunkt ergibt. Gleiches gilt für die anderen Punkte bei weiterer Verminderung der Spannung und entsprechendem Abfall der Drehzahl. Es ist wesentlich, festzustellen, daß das für den Antrieb der Belastung erforderliche Drehmoment wesentlich schneller als die Drehzahl abfällt, so daß die Leistungsaufnahme und der Motorstrom bei verminderten Spannungen kleiner sind.
  • Da sich die im Motor erzeugte Wärme, die für die Leistung des Motors bekanntlich entscheidend ist, bei kleiner werdender Spannung und Drehzahl verringert, kann der Motor im Dauerbetrieb bei verringerter Drehzahl und Spannung arbeiten. Dies steht im Gegensatz zu der allgemeinen Annahme, daß ein Drehstrom-Käfigläufermotor bei Nennspannung betrieben werden müsse und daß ein Betrieb des Motors bei reduzierter Spannung zu einer Überhitzung und eventuellen Zerstörung des Motors führe.
  • Wird die Fördervorrichtung bei verringerter Belastung betrieben, so reduzieren sich die Abszissenwerte der Kurve 72 entsprechend. Die Punkte 73 und 74 wandern in diesem Fall längs der entsprechenden Motorkurven (für 100 bzw. 50 O/o Spannung) nach links. Hierdurch ergibt sich eine etwas schlechtere Drehzahlregelung, da für eine bestimmte Drehzahlverringerung eine stärkere Spannungsverminderung erforderlich ist.
  • Findet ein derart abgestimmtes Vibrationssystem Verwendung, daß die Resonanzfrequenz des Vibrationssystems etwas oberhalb der Synchrondrehzahl des Drehstrom-Käfigläufermotors liegt, so tritt durch die Resonanz eine Kraftvervielfachung ein. Zur Erzeugung einer bestimmten Vibrationsbewegung des Fördertroges 1 bzw. 21 sind demgemäß in diesem Fall nur 20 bis 25 O/o (oder sogar weniger) der Exzentergewichte erforderlich, die für ein System mit steifer Feder oder direkter Verbindung erforderlich sind. Eine Verhältnismäßig kleine Drehzahländerung in der Größenordnung von 10 bis 15 o/o verstimmt demgemäß das System dermaßen, daß sich die Amplitude der Vibration und demgemäß das erforderliche Drehmoment wesentlich rascher bei einem Drehzahlabfall verkleinert als bei dem steifen oder nicht abgestimmten System. Der rasche Abfall des für den Antrieb eines solchen abgestimmten Systems erforderlichen Drehmomentes ist durch die Kurve 75 in Fig. 4 veranschaulicht. Liegt der Motor an voller Spannung, so arbeitet das System im Punkt 76, der unter Berücksichtigung der Resonanz-Kraftverstärkung die volle Bewegungsamplitude des Fördertroges und die volle Fördergeschwindigkeit bewirkt. Eine Verminderung der Spannung bewirkt einen Drehzahlabfall sowie eine ausgeprägte Verminderung des erforderlichen Drehmoments, so daß das System (bei Verringerung der Spannung auf 50 0/o) in einem Punkt 77 arbeitet, in dem die Fördergeschwindigkeit beispielsweise auf den halben Maximalwert verringert ist. Eine weitere Herabsetzung der Spannung führt in gleicher Weise zu Drehzahlverringerungen, die jedoch wegen des sehr raschen Abfalles des von der Last benötigten Drehmoments verhältnismäßig klein sind.
  • Wurde beispielsweise bei einer praktischen Ausführung des erfindungsgemäßen Systems die Spannung auf etwa 10 O/o des Nennwertes verringert, so fiel die Motordrehzahl auf den halben Wert ab, und die Motortemperatur lag niedriger als bei Betrieb mit normaler Drehzahl und Spannung.
  • Wenn die Belastung des abgestimmten Systems verhältnismäßig gering ist, so benutzt man zweckmäßig Gummifedern an Stelle von Stahlfedern oder anderen Federn niedriger Verluste. Der Gummi stellt durch seine innere Reibung eine zusätzliche Belastung für den Motor dar, die die äußere Belastung unterstützt, so daß die Kurve 75 nach rechts geschoben wird und dadurch die Schnittpunkte mit den einzelnen Spannungskurven bei niedrigeren Drehzahlen auftreten.
  • Diese Steuerung der Vibrationsförderung durch Drehzahländerung des die Exzentergewichte antreibenden Motors (wobei diese Exzentergewichte entweder direkt auf der Motorwelle oder auf einer gesonderten, vom Motor angetriebenen Welle angeordnet sein können) eignet sich sowohl für Resonanzsysteme als auch für Nicht-Resonanzsysteme. Die Fördergeschwindigkeit eines Vibrationsförderers wird wesentlich durch die Beschleunigung der Förderfläche bei der Vibrationsbewegung bestimmt. Diese Beschleunigung bestimmt nämlich die Vibrationskräfte, die auf das auf der Förderfläche befindliche Material wirken, sowie die Stellen im Vibrationszyklus, an denen sich das Material relativ zum Fördertrog bewegt. Bei einem Vibrationssystem, das durch eine sich sinusförmig ändernde Vibrationskraft angetrieben wird, ändert sich die Beschleunigung direkt mit der Vibrationsamplitude und mit dem Quadrat der Vibrationsfrequenz.
  • Bei einem steifen System, d. h. bei Verwendung sehr steifer Koppelfedern oder bei direkter Verbindung der Exzentergewichtwelle mit dem Fördertrog, ist die Vibrationsamplitude im allgemeinen unab- hängig von der Motordrehzahl. Es ist daher eine verhältnismäßig große Drehzahländerung erforderlich, um den für eine volle Steuerung der Fördergeschwindigkeit benötigten Änderungsbereich der Beschleunigung zu erzielen.
  • Im Gegensatz hierzu treten bei einem abgestimmten System Anderungen sowohl in der Amplitude als auch in der Frequenz auf, so daß sich die Beschleunigungskräfte sehr rasch mit der Drehzahl ändern.
  • Hierdurch ergibt sich bei Änderungen der Drehzahl des Antriebsmotors eine sehr rasche Ämderung in der Fördergeschwindigkeit und in der Belastung des Antriebsmotors. Diese verhältnismäßig rasche Belastungsänderung bei einer Drehzahländerung ergibt eine Drehzahlstabilität, da beim Betrieb bei niedriger Spannung und niedriger Drehzahl das Drehmoment von der Drehzahl nahezu unabhängig ist.

Claims (3)

  1. Patentansprüche: 1. Verfahren zum Betrieb eines Schwingarbeitsgerätes, bei dem die Vibrationsbewegung einer federnd gelagerten Masse durch ein rotierendes Exzentergewicht erzeugt wird, das von einem Drehstrom-Asynchronmotor angetrieben wird, dadurch gekennzeichnet, daß als Antriebsmotor ein Drehstrom-Käfigläufermotor Verwendung findet und zur Änderung der Vibrationsamplitude und/oder -frequenz die Amplitude der dem Motor zugeführten Spannung in allen drei Phasen gleichmäßig geändert wird.
  2. 2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die federnd gelagerte Masse (1), das Exzentergewicht (6) und die Koppelfedern (9) so aufeinander abgestimmt sind, daß die Resonanzfrequenz des hierdurch gebildeten Resonanzsystems nahe, vorzugsweise etwas oberhalb der Nenndrehzahl des Drehstrom-Käfigläufermotors (8) liegt.
  3. 3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine steife, ungefederte Verbindung zwischen dem Exzentergewicht (6) und der federnd gelagerten Masse (1).
DE1966R0044337 1965-10-26 1966-05-25 Verfahren und Vorrichtung zum Betrieb eines Schwingarbeitsgeraetes Pending DE1291926B (de)

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