DE1488084C - Elektromagnetischer Schwingantrieb - Google Patents

Description

55 Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß die Blattfedern über verschiebbare Klemmen mit der Grundplatte bzw. dem Tragrahmen verbunden sind.

Die Blattfederanordnung oder -anordnungen be-

Die Erfindung bezieht sich auf einen elektro- 60 stehen vorzugsweise aus kreuzweise angeordneten magnetischen Schwingantrieb zur Erzeugung von Blattfedern.

Dreh- und axialen Längsschwingungen eines dreh- Da die beiden elastischen Schwingsysteme über-

und längselastisch abgestützten Arbeitsorgans für die einander angeordnet und fest miteinander verbunden Förderung von Gut mit übereinander angeordnetem sind, wird den schwingenden Massen, d. h. dem Trag-Drehschwingungs- und Längsschwingungssystem. 65 rahmen und der Grundplatte und folglich auch den Aus der britischen Patentschrift 723 573 ist ein Arbeitsorganen (welche bekanntlich nicht nur auf elektromagnetischer Schwingantrieb dieser Art be- dem Tragrahmen, sondern auf der Grundplatte angekannt, bei dem zwei Ringanordnungen, von denen ordnet werden können), eine resultierende Schwing-

bewegung erteilt, d. h., sie führen eine Summe von Schwingungen um eine Achse und längs derselben aus. ·

Grundsätzlich kann jedes der beiden Schwingsysteme über dem anderen angeordnet werden. Es ist jedoch im allgemeinen eine Anordnung vorzuziehen, bei der sich das Längsschwingsystem über dem Drehschwingsystem befindet.

Jedes der elastischen Schwingsysteme wird durch einen mit Wechsel- oder pulsierendem Strom gespeisten elektromagnetischen Erreger in Schwingung versetzt, der vorteilhaft zum Regeln der Schwingungsamplitude jeweils mit einer getrennten Regelvorrichtung versehen ist. Dadurch wird eine getrennte Regelung der Amplitudenkomponenten der Dreh- und Längsschwingung des Arbeitsorgans ermöglicht.

Um eine Änderung der zeitlichen Impulsfolge zwischen den Dreh- und Längsschwingungskomponenten des .Arbeitsorgans zu ermöglichen, wird vorzugsweise mindestens einer der elektromagnetischen Erreger mit einer Vorrichtung zum Regeln der Phasenverschiebung der Schwingungen für den Magnetfluß des Erregers versehen.

Zur Amplitudenregelung der Schwingungskomponenten können Spartransformatoren, regelbare Widerstände und andere bekannte Mittel eingesetzt werden.

Ist der zeitliche Verlauf der Schwingungen um die Achse und längs dieser sinusförmig, was bei verhältnismäßig nah auf den Resonanzzustand ab- gestimmten elastischen Schwingsystemen (d. h. wenn die Eigenfrequenz der Schwingsysteme sich nicht wesentlich von der Erregerfrequenz unterscheidet) der Fall ist, so ermöglicht der erfindungsgemäße Schwingantrieb beliebige bei laufender Anlage einstellbare Bewegungsbahnen des Arbeitsorgans, deren Projektion auf eine senkrechte Ebene Lissajousschen Figuren entspricht.

Im Sonderfall, wenn die beiden Schwingungskomponenten, gleiche Frequenz haben, ergibt sich eine Schar von während des Betriebes einstellbaren Ellipsenbahnen, zu denen auch die Grenzformen, kreisrunde und gerade Bahnen gehören.

Die elliptischen Bahnen sind recht vorteilhaft bei Rüttelforschung und -separierung.

Der Schwingantrieb kann auch ohne spezielle Vorrichtung zur Phasenverschiebungsregelung ausgeführt werden. In diesem Fall wird ein Phasenverschiebungswinkel vorgegeben, der durch entsprechende Berechnung der cos <p-Werte elektromagnetischer Erreger bestimmt wird.

Um die maximale Belastung des Arbeitsorgans des Schwingantriebs zu erhöhen und einen gegenseitigen Einfluß beider Schwingsysteme aufeinander auszuschließen, ist das Längsschwingsystem vorteilhaft auf eine etwas höhere Eigenfrequenz im Vergleich mit der des Drehschwingsystems abzustimmen. So können z. B. bei einer Netzfrequenz von 50 Hz und bei einer Erregerspeisung mit einem durch Einweggleichrichter gelieferten Strom Eigenfrequenzen von 58 bis 59 Hz beim ersten bzw. 53 bis 54 Hz beim zweiten Schwingsystem angenommen werden.

Der erfindungsgemäße elektromagnetische Schwingantrieb ist praktisch universell verwendbar. Er ist besonders leistungsfähig in folgenden Fällen:

a) wenn hohe oder besonders niedrige Fördergeschwindigkeiten erforderlich sind,

b) wenn eine wirksame ablösungsfreie Bewegung notwendig ist (Zubringung von schwer zu orienrenden, insbesondere dünnen, leichten und zerbrechlichen Teilen),

c) wenn eine wirksame Förderung in Behältern bei verhältnismäßig großen Förderrinnenneigungswinkeln erforderlich ist,

d) bei der Förderung von Teilen verschiedener Gestalt und unterschiedlichen Gewichts in mehrstöckigen Behältern mit mehreren Förderrinnen, insbesondere wenn die Behälter unterschiedliche Förderrinnenneigungen haben,

e) bei der Förderung von Teilen in flüssigen Medien,

f) beim Abrunden, Polieren, Höhnen und Läppen in Rüttelvorrichtungen,

g) bei wirksamer Förderung von Schüttgütern mit oder ohne Trennung der Schüttgutsbestandteile,

h) wenn die erforderliche Betriebsweise des Schwingantriebs im voraus nicht bekannt ist,
i) wenn ein Schwingantrieb üblicher Bauart für eine bestimmte Betriebsweise entworfen werden soll, um die notwendigen Daten an Stelle der üblichen langwierigen Berechnungen experimentell festzustellen,

j) wenn Förderrichtungswechsel erforderlich ist.
Die vorliegende Erfindung wird an Hand der nachfolgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 Querschnitt des erfindungsgemäßen elektromagnetischen Schwingantriebes, bei dem die elastische Aufhängung des Drehschwingsystems für die Arbeitsorgane in Form einer Kombination aus Torsionswelle und hochkant gestellter Blattfeder ausgebildet ist, während die Aufhängung des Längsschwingsystems eine Kombination aus vier flach liegenden Blattfedern ist,

F i g. 2 Schnitt I-I nach F i g. 1,
Fig. 3 eine Ausführungsvariante des elektromagnetischen Schwingantriebes teilweise im Querschnitt und teilweise in Ansicht, bei der die elastische Aufhängung des Drehschwingsystems aus einer Kombination zweier hochkant gestellter Blattfedern besteht,

F i g. 4 Schnitt III-III nach F i g. 3,
F i g. 5 Querschnitt einer Ausführungsvariante des elektromagnetischen Schwingantriebs, bei dem das elastische Drehschwingsystem für die Arbeitsorgane oberhalb des elastischen Längsschwingsystems angeordnet ist,

F i g. 6 Steuerungsschaltung der elektromagnetischen Schwingungserreger beider elastischer Schwingsysteme.

Der elektromagnetische Schwingantrieb nach F i g. 1 ist auf einer Grundplatte 1 aufgestellt, die auf Schwingungsdämpfern 2 ruht. Eine vertikale Torsionswelle 3 ist mit ihrem unteren Ende auf der Grundplatte 1 starr befestigt, während ihr oberes Ende mit einer als Zwischenelement dienenden Muffe 4 verbunden ist, durch welche eine Blattfeder 5 geführt ist. Diese Feder ist hochkant gestellt und ist mit ihrer Mitte in der Muffe 4 spielfrei befestigt. Die Enden der Blattfeder 5 sitzen in zwei Stützen 6, die auf der Grundplatte 1 aufgestellt sind. Die Kerne zweier Elektromagneten sind ebenfalls auf der Grundplatte I angeordnet und wirken mit Ankern zusammen. Diese Anker 8 sind an der Muffe befestigt. Auf der oberen Stirnseite der Muffe 4 sind vier flach liegende Blattfedern 9 kreuzweise angeordnet. Die anderen Enden dieser Federn sind mit

dem Tragrahmen 10 durch verschiebbare Klemmen 11 gekoppelt. Auf der oberen Stirnseite der Muffe 4 ist der Kern 12 eines Elektromagneten aufgestellt, dessen Anker 13 mit dem Tragrahmen 10 verbunden ist. Am Gehäuse 14 des Elektromagneten und am Tragrahmen 10 sind Arbeitsorgane 15 befestigt.

Torsionswelle 3, Muffe 4 und Blattfeder 5 bilden zusammen das Schwingsystem, das beim Einschalten der Elektromagneten die Arbeitsorgane in Drehschwingung versetzt. Zum Regeln der Schwingungsfrequenz dieses Systems sind die Enden der Blattfeder 5 in den Stützen 6 mit Hilfe von verschiebbaren Klemmen 16 befestigt (F i g. 2).

Die vier auf der oberen Stirnseite der Muffe 4 befestigten Blattfedern 9 bilden zusammen mit dem Tragrahmen 10 das Schwingsystem, das beim Einschalten des Elektromagneter, die Längsschwingung der Arbeitsorgane in Richtung der Achse erregt. Zum Regeln der Schwingungsfrequenz dieses Systems sind die Enden der Blattfedern 9 am Tragrahmen 10 durch verschiebbare Klemmen 11 befestigt.

Die Stromzuführung zu den Spulen der Magnetkerne 7 und 12 des Schwingantriebes erfolgt durch eine Schaltung, die in F i g. 6 dargestellt ist. Nach dieser Schaltung wird der einem Wechselstromnetz entnommene Strom über einen Transformator 19 und einen Gleichrichter 20 den Spulen 21 der Magnetkerne 7 zugeführt. Außerdem wird vom gleichen Netz der Strom über einen Phasenregler 22, einen Transformator 23 und einen Gleichrichter 24 der Spule 25 des Magnetkernes 12 zugeleitet. Bei dieser Schaltung dient der als Spartransformator 19 ausgebildete Transformator zur Regelung der Amplituden der Drehschwingungen der Afbeitsorgane 15, während der als Spartransformator ausgebildete Transformator 23 dieselbe Aufgabe in bezug auf die Längsschwingungen der Arbeitsorgane 15 in Rich-

tung der Vertikalachse erfüllt. Zur Amplitudenregelung wird die an die Spulen 21 und 25 der Magnetkerne 7 und 12 gelegte Spannung geändert. Der Phasenregler 22 dient zur Regelung des Phasenverschiebungswinkels zwischen Längs- und ■ Drehschwingungen der Arbeitsorgane relativ zur Vertikalachse.

Das elastische Drehschwingsystem des Schwingantriebes der Arbeitsorgane kann auch nur durch eine Torsionswelle und eine mit ihr verbundene· Muffe gebildet werden.

Andererseits ist auch eine Variante (F i g. 3 und 4) möglich, bei der das elastische Drehschwingsystem des Schwingantriebs nur hochkant gestellte Blattfedern 5 enthält.

Diese Blattfedern sind kreuzweise übereinander angeordnet. Die Blattfedern 5 sind mit ihrer Mitte in der Muffe 4 und an den Enden mittels verschiebbarer Klemmen 16 in Stützen 6 befestigt, die auf der. Grundplatte 1 des Schwingantriebs aufgestellt sind.

Dabei werden auf der Muffe 4 vier flach liegende Blattfedern 9 befestigt, die durch verschiebbare Klemmen 11 mit dem Tragrahmen 10 verbunden sind und ein elastisches Schwingsystem bilden, das Längsschwingungen der Arbeitsorgane 15 in Richtung der Vertikalachse ermöglicht.

Es ist weiter eine Variante (F i g. 5) möglich, bei der das elastische Längsschwingsystem des Schwingantriebes vier flach liegende Blattfedern 9 enthält, wobei die einen Enden dieser Federn auf. der Stirnseite der Muffe 4 und die anderen Enden in auf der Grundplatte 1 aufgestellten Stützen 6 mit Hilfe von verschiebbaren Klemmen 11 befestigt sind. Dabei ist in der Muffe 4 die Torsionswelle 3 befestigt, die zusammen mit dieser ein elastisches Schwingsystem bildet, das Drehschwingungen der Arbeitsorgane 15 um die Vertikalachse ermöglicht.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche- die eine mit dem Anker und die andere mit dem p ' Gehäuse eines elektromagnetischen Schwingungserregers verbunden ist und von diesem in gegen-

1. Elektromagnetischer Schwingantrieb zur Er- läufige Drehschwingbewegung versetzt wird. Die zeugung von Dreh- und axialen Längsschwin- 5 Ringanordnungen sind dabei jeweils durch sich senkgungen eines dreh- und längselastisch abge- recht zur Ringebene nach unten erstreckende, mit stützten Arbeitsorgans für die Förderung von Gummifüßen versehene Blattfedern abgestützt und Gut mit übereinander angeordnetem Drehschwin- auf einem diese unteren Blattfederenden verbindengungs- und Längsschwingungssystem, dadurch den Kreuz ist ein Schwingungserreger aufgesetzt, der gekennzeichnet, daß sich das eine der io die ganze Anordnung vertikal in Längsschwingungen Schwingungssysteme zwischen einer Grundplatte versetzen soll. Der Wirkungsgrad einer derartigen

. (1) und einem muffenförmigen Zwischenelement Vorrichtung ist gering, da die Gummifüße einen (4) und das andere zwischen dem muffenförmi- großen Teil der für die Erregung der Längsschwingen Zwischenelement (4) und einem das Arbeits- gungen erforderlichen Energie verzehren. Dies ist organ haltenden Tragrahmen (10) erstreckt, wo- 15 auch bei dem aus der britischen Patentschrift 663 627 bei die federnde Abstützung im Drehschwin- bekannten Längsschwingsystem der Fall, bei dem gungssystem eine Torsionswelle (3) und/oder eine der Erreger für die Vertikalschwingungen einerseits sich von dem muffenförmigen Zwischenelement starr an einem federnd gelagerten Rahmen und ande-(4) diametral erstreckende Blattfederanordnung rerseits an einem federnd auf dem Rahmen gelamit hochkant gestellten Blattfedern (5) und die " gerten Gegengewicht angreift,
federnde Abstützung im Längsschwingungssystem Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zueine sich von dem muffenförmigen Zwischen- gründe, einen elektromagnetischen Schwingantrieb (§. element diametral erstreckende Blattfederanord- anzugeben, der bei hohem Wirkungsgrad der Übernung mit flach angeordneten Blattfedern (9) ent- tragung von den Längs- und Drehschwingungen hält. 35 deren Amplituden weitgehend unabhängig vonein-

2. Elektromagnetischer Schwingantrieb nach ander auch bei laufender Anlage zu verändern geAnspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die stattet und gegebenenfalls durch eine Phasenverelektromagnetischen Erreger der Schwingungs- Schiebung zwischen den weitgehend unabhängig vonsysteme zum Regeln der Schwingungsamplitude einander übertragenen Schwingkomponenten optijeweils mit einer getrennten Regelvorrichtung (19, 30 male Bewegungsverhältnisse für beispielsweise sich 23) versehen sind. auf einem Schraubenförderer bewegende Einzelteile

3. Elektromagnetischer Schwingantrieb nach und Schüttgüter zu erzielen gestattet.

Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß

mindestens einer der elektromagnetischen Er- sich das eine der Schwingungssysteme zwischen einer reger mit einer Vorrichtung (22) zum Regeln der 35 Grundplatte und einem muffenförmigen Zwischen-Phasenverschiebung der Schwingungen für den element und das andere zwischen dem muffenför-Magnetfluß des Erregers versehen ist. migen Zwischenelement und einem das Arbeitsorgan

4. Elektromagnetischer Schwingantrieb nach haltenden Tragrahmen erstreckt, wobei die federnde einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch Abstützung im Drehschwingungssystem eine Torgekennzeichnet, daß die Blattfedern {5, 9) über 4° sionswelle und/oder eine sich von dem muffenförmiverschiebbare Klemmen (11, 16) mit der Grund- gen Zwischenelement diametral erstreckende Blattplatte (1) bzw. dem Tragrahmen (10) verbunden federanordnung mit hochkant gestellten Blattfedern sind. und die federnde Abstützung im Längsschwingungs- ig

5. Elektromagnetischer Schwingantrieb nach system eine sich von dem muffenförmigen Zwischen-. einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch 45 element diametral erstreckende Blattfederanordnung gekennzeichnet, daß die Blattfederanordnung mit flach angeordneten Blattfedern enthält.

oder -anordnungen aus kreuzweise angeordneten Vorteilhaft sind die elektromagnetischen Erreger

Blattfedern (5, 9) besteht bzw. bestehen. der Schwingungssysteme zum Regeln der Schwin

gungsamplitude jeweils mit einer getrennten Regel-50 vorrichtung versehen.

Mindestens einer der elektromagnetischen Erreger ist vorzugsweise mit einer Vorrichtung zum Regeln der Phasenverschiebung der Schwingungen für den

— _ Magnetfluß des Erregers versehen.