DE1997933U - Vibrationsgeraet - Google Patents

Description

In Förder- und Bearbcitungsanlagen verwendet man Vibrationsverteiler, Vibrationsförderer und Vibrationssiebe in vielfältiger Form zum Ausziehen oder Verteilen von silierten, gespeicherten Materialien, als Dosierförderer, als Dosierverteiler usw·

In der Praxis unterscheidet man zwei Systeme von Vibrationsgeräten: Das eine mit Doppelpässe arbeitet im Resonanzbereich und empfängt die Erregungsimpulse von einem Slektromagneten; das and3re System mit einfacher Masse wird mit einer Frequenz erregt, die weit jenseits der Resoii inz liegt. Bei der letzteren Art von G-eräten werden die Vibrationsstösse im allgemeinen durch Unwuchtaiechanismen oder Unwuohtmotore ersieugt. Für höheren Durchsatz empfiehlt es pich, die ^rregungsfrequenz unter 50 Hz zu halten, weil die Ge chwin§igkeit des Materials unter sonst gleich^ken Bedingungen umgekehrt proportional zur Frequenz der Schwingungen ist»

Es ist auch einfacher, erheblijkeErregungskräfte auf mechanischem Wege durch Zentrifugalkraft als durch Elektromagnete zu erzeugen, wobei die Erregung oder der Antrieb durch Unwuchtmotore im Vergleich zu dem durch Blektromayiete allerdings den Nachteil hat, dass eine Regulierung der Amplitude während des Betriebs nicht möglich ist.

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Gegenstand der vorliegenden Neuerung sind Verbesserungen an Vibrations- oder Schwinggeräten, die weit jenseits der Resonanz (infolge des Aufhängungsystems) arbeiten und durch kreisende TJnwuchten erregt werden, um insbesondere eine kontinuierliche Einstellung oder F'nregulierung der Amplitude während des Betriebs zu ermöglichen. Zu diesem zweck werden zwei untereinander identische Schwingungserzeugergruppen, die jede zwei exzentrische Massen oder Unwuchten tragende und sich mit der gleichen bestimmten Frequenz drehende Wellen aufweisen, untereinander durch eine einstellbare Phasenverschiebungsvorrichtung derart verbanden, dass sich die Zentrifugalkräfte der zwei Gruppen in Abhängigkeit von der Grosse der eingestellten Phasenverschiebung progressiv addieren oder subtrahieren· Auf diese Weise wird es möglich, die resultierende Erregungskraft zwischen Null und einem Maximalwert zu verändern, d, h,, man kann ohn<2 Änderung der Frequenz die Färdergeschwindigkeit des Materials oder die Durchsatzleistung im Betrieb kontinuierlich einregulieren O

Bei Vibrationsgeräten, deren Schwingungen durch Zentrifugalkraft erzeugt werden, konnte man die Durchsatz- oder Fördermenge im Betrieb bisher nur durch Änderung der Srregungsfrequenz regulier en* Der Nachteil einer solchen Ueuei'ing liegt in der Begrenzung des Regulierungsbereiches zwischen der oberen Maxi— malfrequenz (Erregung) und der unteren Frequenz, die bestimmt ist durch die sieh aus den elastischen Aufhängungselement ei) des Gerätes ergebende Resonanz» Eine zu grossa Annäherung der Erregungsfrequenz an die Eigenfrequenz des Gerätes führt leicht zu einer Ampl/fcudenerweiterung, so dass der Soll-Austrag oder Soll-Durchsatz des 3-erätes verfälscht wird*

Die üegulierbarkeit des Durchsatzes oder Austrages wird daher durch die Heuerung der Regulierbarkeit eines Gerätes vergleichbar, das durch Elektromagnete in Schwingung versetzt wird5 das heisst, dass die Änderung der Srregungskraft diejenige der Amplitude und folglich diejenige des Austrages oder Durchsatzes be-

stimmt. Der grundsätzliche Unterschied liegt jedoch in der Konzeption des Gerätes, von denen das eine, nämlich das Resonanzgerät, den Einflüssen der Dämpfung infolge der G-ranulometrie und des auf dem Gerät befindlichen Materials unterworfen ist, die Änderungen der Verstärkung, der Amplitude und des Durchsatzes mit sich bringen, während die Geräte mit einfacher Masse (Zwangsschwingungen) diesen Nachteil nicht aufweisen, weil infolge ihrer Unabhängigkeit von der oben erwährfcen Dämpfung die Ampli/tude praktisch konstant bleibt» Ausserdem braucht man bei gemäss der leuerung verbesserten Gerät zur Vermeidung der plöt2 liehen Sprünge, die beim Durchgang durch die Resonanz nach dem Abschalten des Motors auftreten, nur eine Gruppe der kreisenden Unwuchten gegenüber der anderen Gruppe hinsichtlich der Phase derart zu verschieben, dass die Zentrifugalkräfte sich gegenseitig aufheben und dadurch jede Vibration unterdrückt wird. Da diese Phasenverschiebung praktisch augenblicklich durchführbar is*, tritt praktisch kein "Nachlauf" des bewegten Materials auf.

In deriölgenden Beschreibung eines den Neuerunrsgedanken nicht abgrenzenden Ausführungsbeispiels wird auf die beiliegenden Zeichnungen Beäug geaosmen» Diese Beschreibung und die Zeichnungen dienen nur zur Erläuterung der praktischen Anwendung ^e] feuerung, keinesfalls aber zu deren Abgrenzung. Sowohl die Beschreibung als auch die beiliegenden Zeichnungen enthalten wei· tere Aufgaben, Merkmale und Vorteilt» der feuerung«

Pig· 1 zeigt eine schematische Darstellung eines gemäss der feuerung verbesserten Gerätes.

i*ig· 2 zeigt eine schematische Darstellung von Unwuchtgruppen und deren Steuervorrichtung*

Pig«. 3 zeigt in einer Tabelle die Funktionsweise des aerates.

In S¹Ig. 1 ist ein Vibrationsverteiler a mit einer mechanischen Schwingvorrichtung b dargestellt, die aus zwei Sc lwingungserzeugergruppen mit jeweils zwei Wellen besteht, die exzentrische lasten tragen und die eigentlichen Schwingungserzeuger bilden. Das Gerät kann an Lagern c aufgehängt oder auf diesen Lagern abgestützt seiSj wobei die Eigenfrequenz infolge der Steifheit der für diese Aufhängung verwendeten elastischen Elemente d zwischen 1,5 bis 6 Ez schwankt, vährend die ^rregungsfrequenz mindestens das Doppelt« dieser Eigenfrequenz ist. Die elastischen Elemente d, die die dynamischen Reaktionen auf den Untergrund auf einen möglichst kleinen Wert herab^zen sollen, besitze eine sehr geringe Steifheit k, die in keiner Weise die Verstärkung einer Amplitude beeinträchtigt· Kurz gesagt, es handelt sich um ein mit Zwangsvibrationen arbeitendes Gerät, dessen System praktisch keine Amplitudenverkleinerung infolge von. Dämpfungen erleidet·

In Pig« 2 wind zwei Eil \eiten A· und A gemäss der Neuerung dargestellt. Die folgende - eschreibung der periodischen Bewegung und der sich ergebendem Zentrifugalkräfte trifft für die zwei Systeme A¹ und A zu.

Ein Elektromotor 7, dessen leistung der Dämpfungskraft und der Frequenz entspricht, treibt ein Vorgelege 5 an, dessen Welle ein Kettenrad 6 trägt. Eine mit 2 biegsamen Anschlüssen 4 versehene Kardanwelle 3 üb rträgt die Bewegung auf den Mechanismus A¹· Dieser weist zwei Wellen 11 und 12 auf, die in einem G-ehäuse 10 angeordnet und durch ein Getriebe 2 miteinander verbunden sind. Die Drehrichtung der angetriebenen Welle 12 ist daher der Drehrichtung der mit der Welle 3 verbundenen antreibenden Welle 11 entgegengesetzt* Di_e Wellen 11 und 12 tragen exzentrische oder aussermittige Massen 1· Bei ihrer Drehung ändert sich die Resultierende der Zentrifugalkräfte nach einer Sinuskurve. Mit anderen Worten, in zwei Stellungen heben sich die Zentrifugalkräfte auf, während sie sich in den zwei anäe—

ren, rechtwinklig zu den ersten Stellungen liegenden Stellungen addieren, und das Diagramm der Kreisbewegung formt sich daher in eine Ein-Sichtungsbewegung mn.

Durch die Transmission 6 wird die Anordnung A _mit der gleichen Frequenz wie die Anordnung A¹ angetrieben» Mit einer Differential-Phasenverschiebungsvorrichtung 8 kann man eine Phasenverschiebung der Kardanwelle 3^f gegenüber der Welle 3 beispielsweise mittel·» eines Handrades oder durch einen Servomotor 9 erzeugen. Es ist daher möglich, in Abhängigkeit vom Phasenverschiebungswinkel die Gesamtresultierende der zwei Anordnungen A' und A derart zu verändern, dass diese Gesamtresultierende ein Maximum beträgt, zu Null wird oder jeden beliebigen Zwischenwer^u einnimmt»

Figo 3 zeigt in einer Tabelle die Unwuchtkräfte für Phasenverschiebungen zwischen A und A¹, die in senkrechter Richtung für 0^Φ, # 45°» 90^Φ, 135° und" 180° angegeben sind. In waagerechter Richtung sind die Kinkelsteilungen der Unwuchten der Anordnung A¹ angegeben.

Aus der Tabelle ersieht man, dass sieh die Wirkung der beiden Anordnungen bei einer Phasenverschiebung von 0° addiert, während sich bei einer Phasenverschiebung von ISO diese Wirkungen g gense? tig aufheben·

Die Gesaatresultierenöe kann daher 3 ε nach der Stellung der Welle 3¹ gegenüber dex Kardanwelle 3 kontinuierlich verhindert werden, und man kann somit die Amplitude und den drehsatz oder Austrag des Gerätes einstellen oder regulieren.

Selbstverständlich kann man die Differential—Phasenverschiebungsvcrrichtuiig 8 durch beliebige andere mechanische, elektrische oder dergleichen Vorrichtungen ersetzen*

Die Neuerung ist im übrigen in keiner ^weise auf das beschrie—

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neue und dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt; sie ist bei jeglichem Förder- oder Abzugsvibrationsgerät anwendbar, das ein mechanisch, gesteuertes System mit einxaoher Masse (Zwangsvibration) aufweist und bei dem eine Änderung der Amplitude oder des Austrags im betrieb erforderlich ist*

Ivx übrigen ist es selbstverständlich, dass die beschriebene und dargestellte Ausführungsform , insbesondere durch Einsatz technisch, äquivalenter Mittel, in vielfacher Hinsicht abgewandelt werden kann, ohne dass damit der Rahmen der vorliegenden Heuerung verlassen wird.

Schut gansprüohe:

Claims (1)

1· Vibrationsgerät, wie z. B, Verteiler, Schwingförderer,

Schwingsieb usw., mit ^nwucht-Schwingungserzeugung, dadurch gekennzeichnet, dass das Gerät zwei identische, parallel angeordnete Unwuchtschwingungserzeuger (A,A¹) aufweist, die sich mit gleicher Frequenz drehen, und dass eine einstellbare Einrichtung (8) zur Einführung einer Phasenverschiebung zwischen dcjn beiden Schwingungserzeugern vorgesehen ist, um die Grosse der Gesamtresultierenden der von beiden Schwingungserzeugern erzeugten Kräfte zu verändern»

2· Gerät nach Ans] ruoh 1, dadurch gekennzeichnet, dass

die zwei Schwingungserzeuger (A, A¹) einen gemeinsamen Antriebsmotor (7) aufweisen, der über die einstellbare Thasenverschiebungsyorrichtung (8) mit den Schwingungserzeugern verbunden ist»

3c Gerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,

dass die Phasenverschiebungsvorrichtung ein Differentialgetriebe (8) aufweistο

4· Gerät naoh Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass beide Schwingungserzeuger (A, A») je zwei mit einer Unwucht (1, I¹) versehene Uxiwuchtachsen (11,12,1I¹,¹²') aufweisen, die über ein Getriebe (2, 2') miteinander verbunden sind.

5o Gerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dars die

Unwuchtachsen (11,12,11·,12') über mit elastischen Anschlüssen (4, 4^S) versehene Kardanwellen (3»3^f) an den Antriebsmotor (7) angeschlossen sind. jAA