DE1952523A1 - Schutzeinrichtung fuer elektromagnetische Vibratoren gegen Anschlag - Google Patents

Description

• "Schutzeinrichtung für elektromagnetische Vibratoren gegen Anschlag" Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schutzeinrichtung für elektromagnetische Vibratoren gegen Anschlag, durch welche der Anschlagbetrieb oder schon die Gefahr des Anschlagbetriebes frühzeitig erkannt, bzw. durch selbsttätigen Eingriff in die Steuer- und Regeleinrichtung des Vibratorantriebes vermieden werden kann.
• Bekanntlich ist die Hauptgefahrenquelle für elektromagnetische Vibratoren der sogenannte Anschlagbetrieb. Hierbei schlagen die gegeneinander schwingenden Nassen aufeinander, bis durch äußeren Eingriff die Energieversorgung abgestellt wird oder eine Zerstörung des Antriebes stattgefunden hat.
• Ausgelöst kann dieser Anschlagbetrieb durch eine Veränderung der Speisespannung werden, was mit relativ einfachen Mitteln durch Eingriff in die Spannungsregelung vermieden werden kann. Eine andere Ursache ist die Veränderung der gegeneinander schwingenden Massen, beispielsweise durch Ankopplung des zu fördernden Materials, wodurch der Eigenresonanzpunkt in Richtung Antriebsfrequenz verschoben wird, so daß die Resonanzüberhöhung eintritt und ein Anschlagen verursachen kann. Ber Anschlagbetrieb führt im allgemeinen infolge der dabei auftretenden außerordentlich hohen Beschleunigung und Prellbeanspruchung schnell zu einem Ausfall.
• Zur rechtzeitigen Erfassung und Ausregelung des Anschlagzustandes sind schon viele Möglichkeiten bekannt geworden: Durch elektroinduktive Sshwingungsaufnehmer kann die Schwingbreite bzw. der absolute Schwinghub überwacht werden.
• Eine Uberschreitung eines zulässigen vorbestimmten Wertes löst ein Alarmsignal aus oder einen Eingriff in die Regeleinrichtung.
• Eine andere bekannte Schutzeinrichtung macht Gebrauch von elektrischen Kontakten, die an den beiden Nassen gegeneinander gestellt angebracht sind und bei Unterschreitung eines bestimmten Nindestabstandes zusammenkommen und einen elektrischen Schutzkreis schließen.
• Nun ist bei solchen mit der Frequenz des Schwingantriebes gegeneinander schwingenden Kontakten der Augenblick des Schließens außerordentlich kurz, so daß nur ein äußerst kurzer Stromimpuls im Schutzkreis fließen kann. Um ein verwertbares Signal zu erhalten, muß die Stromamplitude relativ hoch gewählt werden und die Kontaktanordnung so getroffen werden, daß eine möglichst lange Kontaktgabe eintritt.
• Hierbei ist bei den bekannten elektrischen Kontakten jedoch die mechanische und elektrische Beanspruchung bereits so groß, daß eine relativ hohe Abnutzung und Verzunderung auftritt, so daß u.U. die Schutzeinrichtung im Gefahrenfalle nicht mehr wirksam ist.
• Bei einer anderen bekannten Schutzeinrichtung sind eine oder mehrere der Ankerpolflächen mit einer isoliert aufgeklebten Folie versehen, mit welcher die dagegen schwingende Ankerpolfläche bei Anschlag einen elektrischen Kontakt schließt, durch welchen der Stromkreis eines Melde-oder Alarmsystems geschlossen wird. Auch bei dieser Schutzeinrichtung ist die eigentliche Schlußzeit außerordentlidh kurz, ein Bruchteil einer Millisekunde, so daß die Energieausbeute durch die Küre des Stromimpulses im Schutzkreis außerordentlich gering ist.
• Die Folie zwischen den Ankerpolflächen ist naturgemäß mechanisch sehr empfindlich und wird bei länger dauerndem An-.hlagbetrieb zwangsläufig schnell zerstört. Außerdem wird bei dieser Schutzanordnung der wirksame Luftspalt verkleinert, da die Folie und ihre Isolierung einen zasätzlichen Raum in Anspruch nehmen, wodurch die Blindstromaufnahme des Antriebes größer wird.
• Die geschilderten Nachteile der bekannten Anordnungen werden bei einer Schutzeinrichtung für elektromagnetische Vibratoren gegen Anschlag erfindungsgemäß dadurch vermieden, daß im Hubweg eine Schicht eines druckabhängig leitfähigen .Lackes so angeordnet ist, daß sie im Anschlag oder kurz vor dem Anschlag gepreßt wird, und daß die dadurch hervorgernfene Widerstandsänderung der Lackschicht auf einen Schutzstromkreis einwirkt.
• Diese Anordnung gemäß der Erfindung signalisiert den Anschlagbetrieb kontaktlos, ist daher keiner Abnutzung unterworfen, daher dauerbetriebsicher, und liefert, da die bekannten handelsüblichen Leitlacke eine große Eigendämpfung besitzen, breite ausnutzbare Impulse.
• Die handelsüblichen'für die Erfindung geeigneten Lacke vermindern unter Einfluß von Druck ihren Widerstand um mehrere Potenzen. Nach dem Auftreten des Druckimpulses verbleibt infolge der Eigendämpfung des Lackes noch eine Remanenz von der drei- bis vierfachen Zeit des Impulses, d.h. der Druckimpuls hat eine lange Nachwirkung, so daß ein langer Stromimpuls im Schutzkreis fließen kann.
• Der Schutzkreis besteht normalerweise aus zwei die Lackschicht beidseitig einfassender leitfähiger, im allgemeinen metallischer Elektroden, einer Spannungsquelle und aus einem Belastungswiderstand, an welchem die stromabhängige Spannung abgegriffen werden kann.
• Anhand der anliegenden Zeichnung werden ein Ausfuhrungsbeispiel der Erfindung und ihre Wirkungsweise naher erläutert: Fig. 1 zeigt ein schematisches Schnittbild eines elektromagnetischen Schwingantriebes, Fig. 2 zeigt den Stromkreis der Schutzeinrichtung, Fig. 5 zeigt die Kennlinie des zur Verwendung kommenden leitfähigen Lackes und Fig. 4 zeigt die Schwingungsamplituden und die nutzbaren Signalimpulse der erfindwigsgemäßen Anordnung.
• In Fig. 1 ist mit 1 die Grundplatte des Schwingantriebes bezeichnet, an welcher nach der einen Seite der Elektromagnet 4 und an der anderen Seite die Nutzmasse 6 befestigt sind. Gegen diese Masse schwingt die durch die Federn 5 gekoppelte Freiseite 2, an welcher gegenüber dem Elektromagneten 4 der Anker 3 befestigt ist, wobei im Normalbetrieb ein usammenschlagen der beiden Massen nicht stattfinden darf. Die Erfindung besteht nun darin, daß abseits vom Elektromagneten gemäß einem Ausführungsbeispiel ein Träger 10 angeordnet ist, auf welchem zwischen den zwei Elektroden 7 und 9 der druckabhängig leitfähige Lack 8 angeordnet ist. Die beiden Elektroden 7 und 9 sind durch die'Ausleitungen 11 in den Schutzstromkreis eingekoppelt.
• An der Freiseite gegenüber dem Träger 10 ist ein Druckstuck 12 angeordnet, das kurz vor dem Anschlagbetrieb mit der Elektrode 7 in Eingriff kommt und damit die Lackes schicht 8 unter Druck setzt.
• Um einesteils einen langer dauernden iruckimpuls zu erhalten, andererseits den Träger, das Drucksack und die Elektroden mit der Lackachlcht selbst vor einer Beschädigung und Zerstörung zu bewahren, wird gemäß einem weitoren Erfindungsgedanken ein elastischer Puffer 13 zwischengescha2tet; der den anstehenden Druck über einen längeren Zeitraum verteilt und extreme Druckspitzen vermeidet.
• Fig. 2 zeigt den Schutzstromkreis mit Spannungsquelle, der druckabhangigen Lackschicht 8 zwischen den Elektroden 7 und 9, sowie den Lastwiderstand RL In Fig. 3 ist die Druckwiderstandskennlinie eines bekannten Lackes schematisch dargestellt. Man erkennt die nutzbare außerordentlich große Druckabhängigkeit des Widerstandswertes.
• Fig. 4 zeigt die beiden Schwingungskennlinien SF der Freiseite und 5A der Arbeitsseite. Wachsen die Schwingungsamplituden infolge äußerer Umstände an, so daß sich die beiden Massen gegenseitig berühren, d.h. im Anschlagbetrieb befinden, so entstehen im Schutz stromkreis gemäß Fig. 2 infolge der Druckimpulse auf die druckabhängig leitfähige Lackschicht Stromimpulse, wie sie im unteren Teil des Kennlinienbildes Fig. 4 gezeigt sind. Die durchgezogene Linie a ist hier für den Normalbetrieb ohne Anschlag gezeichnet, die gestrichelte Linie b zeigt einen leichten Anschlagbetrieb und die Linie c einen starken Anschlagbetrieb. Das erhaltene Signal ist also proportional der Stärke des Anschlages, so daß es für eine proportionale Herabsteuerung des Stellorgans verwendet werden kann.
• Die Erfindung gibt eine kontakt- und abnützungsfreie Schutzeinrichtung für Vibratoren gegen Anschlagbetrieb an, die sich außerdem vor allem dadurch auszeichnet, daß infolge der großen Eigendämpfung der verwendeten Lackschicht die verwertbare Impulsdauer ein Vielfaches des erregenden Druckimpulses ausmacht. Dadurch kann im elektrischen Schutzkreis ein Stromimpuls von verwertbarer Dauer und damit ausreichenden Energieinhalts fliessen.
• Natürlich steht für die Bezeichnung "Lack" für alle gleichartigen Stoffe mit den für die Erfindung wesentlichen Eigenschaften: z. B. Kunstharze der verschiedensten Konsistenz, Kohleschichten mit Bindemittel etc.

Claims (5)

Patentansprüche

1. Schutzeinrichtung Sür elektromagnetische Vibratoren gegen Anschlag, dadurch gekennzeichnet, daß im Hubweg eine Schicht eines druckabhängig leitfähigen Lackes so angeordnet ist, daß sie im Anschlag oder kurz vor dem Anschlag gepreßt wird, und daß die dadurch hervorgerufene Widerstandsänderung der Laekschicht auf einen Schutzstromkreis einwirkt.

2. Schutzeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lackschicht zwischen den Polflächen des Elektromagneten angeordnet ist.

3. Schutzeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lackschicht auf einem besonderen Träger an einer Masse angeordnet ist, dem gegenüber an der anderen Masse ein entsprechendes Druckstück angebracht ist.

4. Schutzeinrichtung nach einem der Anspruche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die lackschicht zwischen zwei als Aufnehmer fungierenden leitenden Elektroden angeordnet ist.

5. Schutzeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass im Hubweg der Lickvorrichtung der Lackschicht ein Puffer aus elastIschem Material angeordnet ist.

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