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Elektromagnetischer Schwingungserreger Es sind elektromagnetische
Schwingungserreger bekannt, die im wesentlichen aus zwei Hauptmassen bestehen, die
durch zwei. Paare von gegeneinander vorgespannten ndelformigen Druckfedern schwingfähig
gekoppelt sind und von denen die eine mit'dem anzutreibenden Nutzgerät verbunden
ist, während die andere freischwingend von den Druckfederpaaren getragen wird. Die
Schwingungserregung wird z. B. in der Weise erreicht, daß die mit dem Nutzgerät
verbundene Hauptmasse mit einem Elektromagnetanker und die andere Hauptmasse mit
einem Magnetsystem-Magnetkern mit Wicklung-versehen ist, das bei Speisung mit Wechselstrom
oder zerhacktem Gleichstrom Schwingkräfte erzeugt.
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Der praktische Einsatz solcher mit Wendelfedern ausgerüsteten' Schwingungserreger
ergab deren relativ hohe Dauerbetriebssicherheit. Es traten jedoch-wie die Erfahrung
gezeigt hat-mitunter gewisse Schwierigkeiten infolge überlagerter Störschwingungen
auf, die beim Anbau eines derartigen Schwingungserregers an die Nutzgeräte, z. B.
Schwingförderrinnen oder Schwingsieb, durch deren unvollkommene Schwingsteifigkeit
bewirkt werden und gewisse Abweichungen der Schwingungen der Freimasse von ihrer
planmäßigen Geradlinigkeit zur'Folge haben. Diese Abweichung wird dadurch ermöglichst,
daß die Wendelfedern keine eindeutige Schwingungsführung der von ihnen getragenen
Freimasse darstellen. Als Störgröße kommen z. B. die Stoßkräfte des Förder-oder
Siebgutes in Frage.
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Eine Gefahr für den Schwingungserreger kann dann entstehen."wenn die
Freimasse so bemessen ist, daß ihre Eigenschwingfrequenz bezüglich ihrer möglichen
Dreh-oder Querschwingungen gleich der Antriebsfrequenz ist oder in deren Nähe liegt.
Werden in einem solchen Fall die Dreh-oder Querschwingungen sehr groß (Größenordnung
der Hauptschwingung), so können die dadurch ausgelösten Kräfte die Sitzfläche der
Wendelfedern angreifen oder ausreiben oder sogar zu Brüchen der Federbolzen oder
der anderen Teile führen.
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Erfindungsgemäß wird diese Gefahr dadurch vermieden, daß bei einem
elektromagnetischen Schwingungserreger mit zwei Haúptmassen die durch zwei Paare
gegeneinander vorgespannter Wendelfedern schwingfähig miteinander gekoppelt sind,
in der Weise, daß die Wendelfedern durch zwei Federbolzen, die an der einen Hauptmasse
befestigt sind und durch die andere Masse (Freimasse) mit großem Spiel frei hindurchgehen,
gehalten sind, zur Erzielung einer zusätzlichen Schwingungsführung die freien Enden
der Federbolzen durch mindestens'eine Blattfeder, die in Richtung der Hauptschwingung
elastisch und quer dazu steif ist, mit der Freimasse verbunden sind.
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Einfach gestalten sich die Verhältnisse, insbesondere in konstruktiver
Hinsicht, wenn die Enden der Federbolzen durch mindestens eine Blattfeder miteinander
verbunden sind, die vorzugsweise in der Mitte, an die Freimasse mechanisch starr
angeschlossen ist. Dieser Anschluß kann beispielsweise die Form eines einfachen
Bolzens haben.
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Da die Blattfeder gemäß der Erfindung eine relativ hohe Schwingung
beanspruchung aushalten muß, die der halben relativen Gesamtsucht breite der beiden
Hauptmassen entspricht, ist sie möglichst dünn auszuführen, in der Größenordnung
weniger Millimeter, andererseits jedoch möglichst breit, damit sie eine genügende
Quersteifigkeit zur Erfüllung ihrer Aufgabe als SchwingungsfÜhrung besitzt.
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Bei dem paarweisen Einsatz hat sich gezeigt, daß insbesondere Drehschwingungen
um die Längsachse der Freimasse störend und gefährdend wirken. Gerade für diese
Art von Störschwingungen ist die erfindungsgemäße Schwingungsführung als Abhilfemittel
besonders geeignet.
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Ein Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt.
Fig. 1 zeigt die Ansicht von vorn und die Fig. 2 die Ansicht von der Seite auf den
Schwingungserreger. Nach der Zeichnung ist das Nutzgerät 1, das in der Zeichnung
nur zum Teil zu sehen ist, mit der einen Hauptmasse 2 verbunden, die den Elektromagnetanker
3 trägt. In der Hauptmasse 2 sitzen zwei Federbolzer 4 und 41, die durch die zweite
Hauptmasse 5 mit großem Spiel hindurchgehen
und je zwei Wendelfedern
6, 6' bzw. 7, 7' mittels Federtellern 8., 8'gegeneinander unter Vorspannung halten.
Durch diese Anordnung sind Hauptmasse 2 mit Nutzgerät einerseits und Hauptmasse
5 andererseits schwingfähig miteinander gekoppelt.
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Die Schwingungserregung geht von dem Magnetsystem 9 aus, das in der
Masse 5 eingebaut ist und z. B. mit Wechselstrom von 50 Hz gespeist wird.
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Die planmäßige Schwingungsrichtung des gesamten Schwinggebildes liegt
in der x-Achse. Die Freimasse 5, 9 kann aber infolge der allseitigen Elastizität
der Wendelfedern 6, 6', 7, 7'zusätzlich Drehschwingungen um die y-Achse ausführen
entsprechend dem in Fig. 2 erkennbaren Wechselpfeil f. Bei der praktischen Auslegung
von Schwingungserregern dieser Bauart lässt es sich u. U. nicht vermeiden, daß die
Eigenfrequenz dieser Drehschwingung in die Nähe der Betriebsfrequenz rückt. Dies
ist insbesondere bei bestimmter Größe des Drehträgheitsmomentes der Freimasse der
Fall, die aus Gründen der Frequenzabstimmung für die Hauptschwingung u.U. mit einer
Zusatzmasse 10 versehen werden muß.
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Zur Beseitigung der vorstehend genannten Nachteile ist erfindungsgemäß
eine Blattfeder 11 vorgesehen, deren beide Enden mit den freien Enden der Federbolzen
4, 4'verschraubt sind und deren Mitte über ein biegesteifes Verbindungsglied, z.
B. einen Stehbolzen 12 an die Freimasse 5 angeschlossen ist.
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Die wesentliche Wirkung d : r Blattfeder 11 ist die gewünschte Zwangsführung
der Freimasse 5 ; 9 relativ zu dem Ankerteil 2, da @ die Freimasse 5, 9 jetzt nur
noch eine Pendelschwingung um die Mitte der Feder 11 als Drehpunkt ausführen konnte.
Gegen die-hierbei auftretende Querschiebeverformung sind die Wendelfedern 6, 6',
7, 7'jedoch relativ steif, so daß die Resonanzfrequenz dieser Pendelschwingung wesentlich
höher liegt als die der Drehschwingung um die y-Achse. Wegen der großen Durchbiegung,
die die Blattfeder 11 infolge der Schwingung der beiden Hauptmassen relativ zueinander
erfährt, tritt außer der Biegespannung noch zusätzlich eine erhebliche Zugspannung
auf. Um der Blattfeder 11 die Möglichkeit zu geben,
dieser Zugspannung
leichter nachzugeben, ist sie erfindungsgemäß mit einer Kröpfung versehen.
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Es hat sich gezeigte daß es unter Anwendung der erfindungsgemaßen
schwingungsführenden Blattfeder 11 stets möglich ist, ein. praktisch geradliniges
Schwingen der Freimasse und des Nutzgerätes zu erreichen.