DE1942332A1

DE1942332A1 - Vibrating conveyor trough with adjustable conveying capacity

Info

Publication number: DE1942332A1
Application number: DE19691942332
Authority: DE
Inventors: Guenther Dipl-Ing Goedelmann; Klaus Dipl-Ing Dr Horn
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1969-08-20
Filing date: 1969-08-20
Publication date: 1972-02-17
Also published as: DE1942332B2

Description

Schwingförderrinne mit einstellbarer Förderleistung Für den kontinuierlichen transport von schüttfähigen Materialien sind Schwingförderrinnen in Gebrauch, deren Schwingbewegung durch Magnetmotoren nach dem Schwingankerprinzip oder durch Unwuchtmotoren hervotgerufen ird. Die Wirkungsweise einer derartigen bekannten Schwingförderrinne läßt sich wie folgt erkären.Vibratory conveyor with adjustable delivery rate For continuous vibratory conveyors are in use for the transport of pourable materials Oscillating movement by magnetic motors based on the oscillating armature principle or by unbalance motors is called out. The mode of operation of such a known vibratory conveyor trough can be explained as follows.

Die Schwingbewegung der Rinne wird durch eine Antriebswechselkraft hervorgerufen, deren Richtung in einem best irrimt en Winkel zur Förderrichtung liegt. Überschreitet die Vertikalkomponente der Schwingbeschleunigung die Erdbeschleunigung während der Abwärtsbewegung, so verliert das Fördergut den Kontakt mit der Rinne urid unterliegt damit während einer kurzen Zeitspanne einer senkrechten Fallbewegung. Die einzelnen Materialpartikel, die auf der Rinne gefördert werden sollen, machen deshalb im ganzen eine Bewegung, die sägezahnförmig fortschreitet.The oscillating movement of the channel is caused by an alternating drive force caused whose direction in a best irrimt en angle to the conveying direction lies. If the vertical component of the vibration acceleration exceeds the acceleration due to gravity during the downward movement, the conveyed material loses contact with the chute urid is therefore subject to a vertical fall movement for a short period of time. Make the individual material particles that are to be conveyed on the channel therefore, on the whole, a movement that advances in a sawtooth shape.

Die Steuerung der Förderleistung erfolgt bei bekannten Rinnen mit vorgegebener Richtung für die Antriebswechselkraft durch Beeinflussung der Rinnenschwinggeschwindigkeit. Bei Rinnen mit Schwingankerantrieb wird dazu die frequenzkonstante Erregerspannung des Schwingankermagneten verändert. Bei Rinnen mit einem Antrieb durch Unwuchtmotoren wird entweder der Exezenterschwerpunkt verstellt oder auch die Speisespannung der drehstromgespeisten Asynchronmotoren verändert, wodurch diese Motoren ihren Schlupf variieren und damit die Erregerfrequenz gegenüber der Resonanzfrequenz der Schwingrinne verschoben wird.The conveying capacity is controlled with known channels specified direction for the alternating drive force by influencing the channel vibration speed. In the case of channels with a vibrating armature drive, the constant-frequency excitation voltage is used of the oscillating armature magnet changed. For channels with a drive by unbalance motors either the eccentric center of gravity or the supply voltage of the three-phase asynchronous motors changed, causing these motors to slip vary and thus the excitation frequency compared to the resonance frequency of the vibrating trough is moved.

Bei bekannten Schwingförderrinne ist die Schwingrichtung vorgegeben, deshalb können diese Rinnen nur iii einereinzigen Richtung fördren. Für verschiedene Anwandungen, zum Beispiel die willkürliche Umleitung eines Materialflusses auf zwei verschiedene Transportwege wäre es zweckmäßig, Schwingförderrinne einzusetzen, deren Förderrichtung durch einfache Maßnahmen reversierbar ist.In the case of known vibratory conveyor troughs, the direction of vibration is specified, therefore these troughs can only convey in a single direction. For different Uses, for example the arbitrary redirection of a material flow to two different transport routes, it would be useful to use vibratory conveyor trough, their Direction of conveyance is reversible by simple measures.

Diese Aufgabe ird bei einer Schwingförderrinne mit einstellbarer Förderleistung und mit Schwinganker- bzw. Unwuchtantrieb gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß zur Einstellung der Förderleistung und/oder der Förderrichtung die Schwingrichtung der Schwingförderrinne veränderlich ist..This task ird with a vibrating conveyor with adjustable delivery rate and solved with oscillating armature or unbalance drive according to the invention in that to adjust the conveying capacity and / or the conveying direction the direction of oscillation the vibratory conveyor is variable ..

Wird beispielsweise also die Schwingrichtung so verändert, daß eine ihrer Komponenten entgegengesetzt der ursprünglichen Förderrichtung ist, so wird der Materialstrom nach der Veränderung in umgekehrter Richtung fließen. Bei einer Einstellung der Schwingrichtung derart, daß -nur eine zur Förderrichtung senkrechte Komponente vorhanden ist, steht der Materialstrom still, obwohl der Schwingantrieb nicht abgestellt ist.If, for example, the direction of oscillation is changed so that a of its components is opposite to the original conveying direction, so will the material flow will flow in the opposite direction after the change. At a Adjustment of the direction of oscillation in such a way that -only one perpendicular to the conveying direction Component is present, the material flow stands still, although the vibratory drive is not turned off.

Zweckmäßigerweise wird zur Erzielung einer veränderlichen Schwingrichtung ein Schwingantrieb eingesetzt, der aus zwei Teilantrieben bes;teht, die voneinander verschiedene Richtungskomponenten ihrer Bewegungen aufweisen; von dellen mindestens eiue Komponente der Größe und/oaer Rinne tung nach verstellbar ist.It is expedient to achieve a variable vibration direction an oscillating drive is used, which consists of two partial drives that are separate from each other have different directional components of their movements; of dents at least eiue component of the size and / oaer gutter device is adjustable.

in Weiterbildung des Erfindungsgedankens ist eine Schwingförderrine mit zwei Schwingankerantrieben mit rechzwinklig zueinander stehenden Schwingrichtungen ausgerüstet, wobei der Erregerstrom desjenigen der Schwingankerantriebe, der eine zur Förderriciitung parallele schwingrichtung aufweist, nach seiner Größe und/oder Phasenlage einstellbar ist.In a further development of the inventive concept is a vibrating conveyor tine with two oscillating armature drives with right-angled oscillating directions equipped, the excitation current of that of the oscillating armature drives, the one has vibration direction parallel to the conveying direction, according to its size and / or Phasing is adjustable.

Ein anderes Ausführungsbeispiel der Erfindung sieht für den Antrieb einer Schwingförderrinne zwei gegensinnig mit gleicher Winkelgeschwindigkeit rotierende Exzentermassen mit in einer gemeinsamen Rotationsebene liegenden Massenschwerpunkten vor, die von eei gleichfrequent gespeisten Synchronmotoren angetrieben sind, wobei der Nullphasenwinkel des Drehfeldes mindestens eines der Synchronmotoren verstellbar ist. Zweckmäßig wird der Nullphasenwinkel mittels zyklischer Vertauschung der Phasenanschlüsse des betreffenden Motors verstellt. Wird eine kontinuierliche Einstellung des Nullphasenwinkels bevorzugt, so kann dieser auch durch einen Phasenschieber eingestellt werden. ?orteilhafterweise sind die Exzentermassen des Unwuchtantriebs koaxial zueinander angeordnet.Another embodiment of the invention provides for the drive a vibrating conveyor trough two rotating in opposite directions at the same angular speed Eccentric masses with centers of mass lying in a common plane of rotation before, which are driven by eei synchronous motors fed at the same frequency, wherein the zero phase angle of the rotating field of at least one of the synchronous motors is adjustable is. The zero phase angle is expedient by means of cyclical interchanging of the phase connections of the relevant motor adjusted. Is a continuous adjustment of the zero phase angle preferably, this can also be adjusted by a phase shifter. beneficially the eccentric masses of the unbalance drive are arranged coaxially to one another.

Die Erfindung wird an Hand von 7 Figuren näher erläutert.The invention is explained in more detail with reference to 7 figures.

figur 1 stellt schematisch ein Ausführungsbeispiel der Erfindung mit einem Schwingankerantrieb dar.FIG. 1 shows schematically an embodiment of the invention a vibrating armature drive.

Die Figuren #a und 2b zeigen in schematischer Darstellung zwei gegensinnig rotierende Synchronmotoren mit Exsentermassen.Figures #a and 2b show two opposite directions in a schematic representation rotating synchronous motors with exsenter masses.

In den Figuren 3a und 3b sind die von den rotierenden Exzentermassen ausgeübten Antriebswechselkräfte in Vektor-Diagrammen dargestellt.In Figures 3a and 3b are those of the rotating eccentric masses alternating drive forces exerted are shown in vector diagrams.

Die Figur 4 zeigt einen Längsschnitt und Figur 5 einen Querschnitt durch die Anordnung der Exzentermassen.FIG. 4 shows a longitudinal section and FIG. 5 shows a cross section by the arrangement of the eccentric masses.

In Figur 1 ist ein Abschnitt einer federnd gelagerten Schwingfö.rderrinne M 1 gezeigt, an der-ein Anker A befestigt ist. Dieser Anker wird magnetisch von zwei Magnetgestellen Mg 1 bzw. Mg 2-erregt. Die von den Magnetgestellen auf den Anker einwirkenden magnetischen Feldkräfte stehen senkrecht zueinander. Die von den Magnetgestellen ausgeübten Wechselkräfte F 1 bzw. F 2 stehen also auch senkrecht zueinander. Sie setzen sich zu einer resultierenden Antriebswechselkraft FA zusammen, die zur Richtung der Schwingförderrinne in einem Winkel # steht.In Figure 1 is a section of a spring-mounted Schwingfö.rderrinne M 1 is shown to which an anchor A is attached. This anchor is magnetic from two magnet frames Mg 1 and Mg 2 excited. The ones from the magnetic racks to the Magnetic field forces acting on the armature are perpendicular to one another. The from The alternating forces F 1 and F 2 exerted on the magnet frames are also available perpendicular to each other. They are made up of a resulting alternating drive force FA, which is at an angle # to the direction of the vibratory conveyor trough.

Die Magnetgestelle Mg 1 bzw. Mg 2 werden von Wicklungen W 1 und W 2 erregt, deren Klemmen Eiregerströme zugeführt sind. Die Magnetgestelle bilden zusammen mit einer sie verbindenden Halterung eine Gegenmasse 14 2 Der Weg eines Fördergutpartikels ist auf der Schwingförderrinne mit einer Sägezahnlinie angedeutet. Federelemente FE stützen die Schwingförderrinne gegenüber ihrem Fundament schwingfähig ab. Wird die Rinne mit Hilfe der zwei Magnet systeme durch senkrecht zueinander stehende Wechselkräfte erregt, so bildet die Rinne mit ihrer Masse M 1 zusammen mit der Gegenmasse M 2 ein abgestimmtes Zweimassensystem, dessen Resonanzfrequenz mit dem durchschnittlich der Schwingrinne aufliegenden Fördergut in der Nähe der Erregerfrequenz der beiden Magnetgestelle Mg 1 und Mg 2 liegen soll.The magnet frames Mg 1 and Mg 2 are made up of windings W 1 and W 2 energized, the terminals of which are supplied with egg regulator currents. Form the magnetic racks together with a bracket connecting them a counter mass 14 2 The path of a Conveyed good particle is indicated on the vibrating conveyor trough with a sawtooth line. Spring elements FE support the vibratory conveyor trough against its foundation so that it can vibrate away. The gutter becomes perpendicular to each other with the help of the two magnet systems standing alternating forces are excited, the channel forms with its mass M 1 together with the counter mass M 2 a coordinated two-mass system, the resonance frequency of which with the conveyed goods lying on average on the vibrating chute in the vicinity of the The excitation frequency of the two magnet frames Mg 1 and Mg 2 should be.

Die erregerwechselkräfte F 1 und F 2 addieren sich geometrisch und geben je nach ihrer Größe der Schwingrinne eine vorgegebene Schwingrichtung unter dem Winkel Q gegenüber der Längsrichtung der Schwingrinne mittels der resultierenden Antriebskraft FAe Eine kontinuierliche Umsteuerung der Schwingförderrinne mit stetigcm Übergang von der einen Förderrichtung zur entgegengesetzten wird dann in einfacher Weise durch Veränderung des Erregerstromes des Magnetgestells Mg 2 besirk. Die Förderrichtung ändert ihr Vorzeichen, wenn der Erregerstrom dieses Magnetgestells seine Phasenlage um 180° ändert. Wird beispielsweise bei umsteuerbaren Rinnen lediglich eine Umkehr der Förderrichtung gewünscht bei gleichbleibender Förderleistung, so genügt ein Umpolen des erregerstromes an den Klemmen der Wicklung W 2, ohne daß mechanische EingrifIe in das System gemacht werden müssen. Der Übergang von der einen in die andere Förder richtung wird schlagartig erfolgen, weil die Rinne mit konstanter Frequenz erregt bleibt.The alternating exciter forces F 1 and F 2 add up geometrically and give depending on the size of the vibrating channel a given direction of vibration the angle Q with respect to the longitudinal direction of the vibrating channel by means of the resulting Driving force FAe A continuous reversal of the vibratory conveyor with steadily cm The transition from one conveying direction to the opposite is then easier Way by changing the excitation current of the magnet frame Mg 2 besirk. The direction of conveyance changes its sign when the excitation current of this magnet frame changes its phase position changes by 180 °. Is only a reversal for reversible channels, for example the conveying direction desired with constant conveying capacity, one is sufficient Reversing the polarity of the excitation current at the terminals of the winding W 2 without mechanical Interventions in the system must be made. The transition from one to the other other funding direction will take place suddenly because the gutter remains energized at a constant frequency.

In den Figuren 2a bzw. 2b sind je einer der zwei Synchronmotoren eines Unwuchtantriebs nach der Erfindung dargestellt. Der permanentmagnetische Anker R 1 des Synchronmotors SM 1 ist mit einer Exzentermasse M 1 starr verbunden. Der Anker R 2 des Synchronmotors SM 2 treibt eine Exentermasse M 2 an. Die Anker rotieren mit der gleichen Winkelgeschwindigkeit n t jedoch im gegenläufigen Sinne Die Antriebswechselkraft FA entsteht durch Superposition zweier mit gleicher Winkelgeschwindigkeit umlaufender Zentrifugalkräfte, die gegeneinander in starrer Phasenbe ziehung rotieren. Die drehfelderzeugenden Wicklungen sirld an den Motoren SM 1 und SM 2 mit den Phasenbezeichnungen R, X, flj angedeutet.In FIGS. 2a and 2b, one of the two synchronous motors are each one Imbalance drive shown according to the invention. The permanent magnetic armature R 1 of the synchronous motor SM 1 is rigidly connected to an eccentric mass M 1. The anchor R 2 of the synchronous motor SM 2 drives an eccentric mass M 2. The anchors rotate with the same angular velocity n t but in the opposite sense The alternating drive force FA arises from the superposition of two rotating at the same angular velocity Centrifugal forces that rotate against each other in a rigid phase relationship. The rotating field generating Windings on the motors SM 1 and SM 2 with the phase designations R, X, flj indicated.

in den Figuren 3a und 3b ist mittels Vektor-Diagramme dargestellt, wie sich die Zentrifugalkräfte F 1 und P 2 zu einer gerichteten Antriebskraft FA addieren, während sich die rechtwinklig dazu stehenden Wechselkomponenten bei entsprechender Abstimmung der Radien der Exzenterschwerpunkte mit den dazugehörenden Exzentermassen M 1 und M 2 gegenseitig kompensieren.in Figures 3a and 3b is shown by means of vector diagrams, how the centrifugal forces F 1 and P 2 result in a directed driving force FA add up, while the alternating components standing at right angles to it add up with the corresponding Coordination of the radii of the eccentric centers of gravity with the associated eccentric dimensions M 1 and M 2 compensate for each other.

In den Figuren 4 bzw. 5 sind ein Längsschnitt bzw. ein Querschnitt durch die Anordnung der Exentermassen M 1 und M 2 gezeigt, aus denen hervorgeht, daß die Massenschwerpunkte konzentrisch zueinander und in einer gemeinsamen Rotationsebene rotieren. Ihre Abstände von der Rotations.In Figures 4 and 5 are a longitudinal section and a cross section, respectively shown by the arrangement of the eccentric masses M 1 and M 2, from which it can be seen that the centers of gravity are concentric to one another and in a common plane of rotation rotate. Your distances from the rotation.

achse sind mit der jeweiligen Masse so abgestimmt7 daß sich gleichgroße Zentrifugalkräfte ausbilden.axis are matched to the respective mass7 so that they are of the same size Develop centrifugal forces.

Um den Unwuchtantrieb nach der Erfindung in der gewünschten Weise reversierbar und regelbar zu gestalten, werden selbstanlaufende Synchronmotoren mit vormagnetisiertem Anker verwendet. Durch entsprechende Phasenfolge der Drehstromspeisung wird erreicht, daß die Anker der beiden Synchronmotoren gegensinnig in starrer Phasenbeziehung rotieren. Infolge der Anordnung'der Exzentermasse nach Figur 4 und 5 wirken außer der erwünschten Antriebswechselkraft Fix auch bei deren Richtungsänderung keine störenden Wechselkräfte auf die Schwingrinne ein, die von den senkrecht zur Schwingrichtung auftretenden Wechselkomponenten der Zentrifugalkräfte herrühren könnten.To the unbalance drive according to the invention in the desired manner Self-starting synchronous motors are designed to be reversible and controllable with premagnetized Anchor used. Through the appropriate phase sequence the three-phase supply ensures that the armatures of the two synchronous motors run in opposite directions rotate in a rigid phase relationship. As a result of the arrangement of the eccentric mass In addition to the desired alternating drive force Fix, FIGS. 4 and 5 also act in their Change of direction no interfering alternating forces on the vibrating channel, which by the alternating components of the centrifugal forces occurring perpendicular to the direction of oscillation could originate from.

Bei einem Unwuchtantrieb nach der Erfindung wird die Richtung der Antriebswechselkraft FA durch einen Phasenschieber, der die Drehfelderregung des einen der Motoren in ihrer Nullphase verändert, gedreht. Damit kann die Antriebsleistung, wie gewünscht, kontinuierlich nach Größe und Vorzeichen eingestellt werden, denn der Winkel 9 der Antriebskraft gegenüber der Schwingrinnenrichtung ergibt sich aus dem arithmetischen Mittel der Nullphasenwinkel der Drehfelder beider Synchronmotoren. In besonders einfacher Weise wird eine Umkehr der Förderrichtung dadurch erreicht, daß das Drehfeld eines der Synchronmotoren durch zyklisches Vertauschen der Phasen um + 1200 mittels eines Schalters oder Schützes verschoben wird.In an unbalance drive according to the invention, the direction of the Alternating drive force FA through a phase shifter that controls the rotating field excitation of the changed one of the motors in its zero phase, rotated. This allows the drive power, as desired, can be continuously adjusted according to size and sign, because the angle 9 of the driving force with respect to the vibrating channel direction results from the arithmetic mean of the zero phase angle of the rotating fields of both synchronous motors. A reversal of the conveying direction is achieved in a particularly simple manner by that the rotating field of one of the synchronous motors by cyclically interchanging the phases is shifted by + 1200 by means of a switch or contactor.

Ohne elektrische Einwirkung ist es auch denkbar, die Statoren der beiden Motoren gegenseitig mechanisch zu verdrehen. Ein besonderer Vorteil der beschriebenen Art der Steuerung und Förderrichtungsumkehr bei einer Schwingrinne mit Unwuchtantrieb besteht darin, daß die Rinne mit sehr kurzer Verzögerungszeit den Stelleingriffen folgt, wobei keine unkontrollierten Übergangsschwingungen zu erwarten sind, weil die Synchronmotoren stets mit der gleichen Drehzahl rotieren.Without electrical influence, it is also conceivable that the stators of the to mechanically twist both motors against each other. A particular advantage of the one described Type of control and reversal of conveying direction for a vibrating feeder with an unbalance drive consists in the fact that the channel intervenes with a very short delay time follows, with no uncontrolled transition oscillations to be expected because the synchronous motors always rotate at the same speed.

Patentansprüche FigurenClaims Figures

Claims

Claims 1. Vibrating conveyor trough with adjustable delivery rate and with oscillating armature or unbalance drive, characterized in that for adjustment the conveying capacity and / or conveying direction the direction of oscillation of the vibrating conveyor trough changeable list.

2. vibrating conveyor trough according to claim 1, characterized in that one of two partial drives with their directional components that differ from one another Movements of which at least one component is size and / or directional is adjustable, composite vibratory drive is used for the vibratory conveyor is.

3. vibrating conveyor trough according to claim 1 or 2, characterized in that that to egg oscillating armature drives with mutually perpendicular directions of oscillation are pre-set. and the exciter current of the one of the oscillating armature drives has vibration direction parallel to the conveying direction according to size and / or phase position is adjustable.

4. vibrating conveyor trough according to claim 1 or 2, characterized in that that two eccentric masses rotating in opposite directions at the same angular velocity with two centers of mass of the same frequency lying in a common plane of rotation powered synchronous motors are driven and an unbalance drive of the vibratory conveyor form and that the zero phase angle of the rotating field of at least one of the synchronous motors is adjustable.

5. vibrating conveyor trough according to claim 4, characterized in that - æeichnct the zero phase angle by means of cyclical interchanging of the phase connections of a the motors is adjustable.

6. Sch'.iingörderrinne nach'Anspruch 4, characterized in that the zero phase angle can be adjusted using a phase shifter.

7. vibratory conveyor trough according to claim 4 or one of the following, characterized characterized in that the eccentric masses are arranged coaxially.