DE2127433B2 - Unwuchterreger zum antrieb einer schwingrinne oder eines schwingsiebes - Google Patents

Description

ansteigender Motordreh/ahl jeweils in einem clrehzahlabhängigeii gleichbleibenden Abstand zur Motorachse sieht (F" ig. 2).

2. Unwuchterreger nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß der Schwerpuni . des aus der testen Lind der veränderlichen Unwuchtmasse (3 bzw. 4) sowie den Federn (11) bestehenden Massensystems in der Motordiehachse (I) liegt, wenn sich die veränderliche Unwuclvmasse (4) in ihrer Ausgangsstellung befindet.

3. Unwuchterreger nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß der Schwerpunkt des aus der festen und der veränderlichen Unwuchtmasse (3 bzw. 4) sowie den Federn (11) bestehenden Massensystems außerhalb der Motordrehachse (1) auf der Symmetrieachse (24) der Unwuchtmasse (3.

4) liegt, wenn sieh die veränderliche Unwuchtmasse in ihrer Ausgangsstellung befindet. ··

4. Unwuchterreger nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Federn vier Schraubenfedern (11) vorgesehen sind.

5. Unwuchterreger nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch uekennzeichnel. daß ein Führungsmittel (12. 16) für die veränderliche Unwuchtmasse (4) vorgesehen ist.

h. Unwuchterreger nach Anspruch 5. dadurch, gekennzeichnet, daß das Führungsmittel in der Art mindestens eines Bolzens (12) ausgebildet ist. an dessen freiem Endabschnitt die veränderliche Unwuchtmasse (4) geführt ist und dessen anderer Endabschnitt (13) mit der festen Unwuchtmasse (3) fest verbunden ist. δι.

7. Unwuchterreger nach Anspruch 6. dadurch gekennzeichnet, daß der feste F.nclabschnitt (13) des bolzenartigen Füh.ungsmittels (12) als Haltemittel für eine der zwischen der festen und der veränderlichen Unwuchtmasse (3 bzw. 4) auge- 5' ordneten Schraubenfedern (11) ausgebildet ist.

R. Unwuchterreger nach einem oder mehreren (.'•τ vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die feste Unwuchtmasse (3) eine Anlagefläche (18) für die veränderliche Unwuchtmasse (4) aufweist, der eine Anlagekante (19) der veränderlichen Unwuchtmasse (4) zugeordnet ist. mit welcher diese an der festen Unwuchtmasse (3) anliegt.

9. Unwu'.'hterreger nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an der festen oder und veränderlichen Unwuchtmasse (3 bzw. 4) mindestens ein Anschlag (22) vorgesehen ist. mit dem die beiden Unwuchtmassen (3~. 4) bei Erreichen der Nennd^rehzahl (/i._v) des Motors aneinander anliegen.

if). Unwuchterreger nach einem oder beiden der Ansprüche 8 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Anlagelläche (18. 19) und'oder eine Anschlaufläche eines Anschlages (22) mit einci· elastischen Pulferschicht (17 bzw. 2Γ) versehen ist.

Die Erfindung betrilh einen Unwuchterreger zum Antrieb einer Schwingrinne oder eines Schwingsiebes, bestehend aus mindestens einem in einem begrenzten Bereich regelbaren Drehstromasynchronmotor, au! dessen Motorwelle mindestens ein Paar einander zugeordneter Unwuchimassen angeordnet ist. wobei jeweils eine der Unwuchtmassen lest mit Jer Moiorwelle verbunden ist. während die andere Unwuchtmasse in ihrer Stellung relativ zur fest angeordneten Unwuchtmasse veränderlich ist.

Zum Antrieb eines Schwingförderers oder eines Schwingsiebes ist ein Unwuchterreger bekannt, aiii dessen Motorwelle eine exzentrische Unwuchtmasse angeordnet ist. die während des Betriebes eine Fliehkraft erzeugt, so daß der Unwuchterreger bei beispielsweise fester Anordnung an dem Schwingförderer oder dem Schwingsieb dieses in kreisförmige Schwingungen versetzt. Will man statt einer kreisförmigen Schwingung, die für eine Förderung eine Neiüiinu des Forcier- bzw. Siehbodens notwendig macht, eine lineare Schwingung erzeugen, bei der eine Neigung nicht erforderlich ist. so können zwei derartige Unwuchterreger an dem Schwingförderer bzw. Schwingsieb angeordnet werden, die so an das elekirischf Netz angeschlossen werden, daß die Motorwellen gegensinnig umlaufen. Unter bestimmten Umständen synchronisieren die beiden unter einem vorgegebenen Winkel zum Förderboden an dem Schwingförderer bzw. dem Schwingsieb angeordneten Unwuchterreger und erzeugen somit eine gerichtete Schwingung.

Der Nachteil derartiger Unwuchterreger liegt darin, daß die auf Grund der zu der Motordrehachse exzentrischen Unwuchtmasse hervorgerufene Fliehkraft nicht zu verändern ist. so daß die infolge der erzeugten Fliehkraft hervorgerufene Schwingbreite des Schwingförderers bzw. Schwingsiebes und damit die Förderleistung des betreffenden Gerätes einen festen, nicht veränderbaren Wert hat.

Man hat daher Unwuchterreger mit Drehstrom-Asvnchronmotorcn ücschalTen. auf deren Motorwelle

jeweils mindestens ein Paar einander zugeordneter I !iiwuchtmassen angeordnet ist, wobei eine erste Unwuchtmasse eines Paares von Unwuchtmassen auf der Motorwelle fest angeordnet ist und die der ersten Unwuchtmasse zugeordnete zweite Unwuchtmasse relativ zur ersten Unwuchtmasse zu verschwenken ist. Im allgemeinen wird nicht nur ein Paar von Unwuchtnuissen vorgesehen, sondern es werden zwei jeweils !liegend an den Endabschnitten der Motorwclle angeordnete Paare von Unwuchtmassen vorgesehen.

Mit derartigen Unwucluerregern ist es möglich, die Fliehkraft und damit über die Schwingbreite auch die Förderleistung zwischen einem Größtwert und einem Kleinstwert zu verändern. Eine derartige Veränderung ist jedoch nur im Stillstand und nicht im Betrieb mög" lieh. Sind die beiden Unwuchtmasse!! eines Paares ν πι Unwuchtmasse!! gleich groß, so kann die Förder-I. filing zwischen Null und dem Größtwert, bei dem (!·.· Unwueiuiiiassen im Verhältnis zur Motorwelle . .chgerichiei angeordnet sind, eingestellt werden. Ini ersten Fall ist die Stellung der beiden L'nwuchti.Mssen jedes Paares von Unwuchtmassen einander t !'tgegengericliiel. so daß sieh die erzeugten Fliehkräfte jeweils aufheben.

Diese bekannten Unwuchierreger weisen mithin ι .genüber den Unw uchlerregern mit nichl veränder- !urer Fliehkraft bereits einen beachtlichen Vorteil auf. Si.· sind jedoch dann nicht zu verwerten, wenn die I viiderleistimg während des Betriebes verändert werden muß. Dieses ist aber z. B. bei Dosierauigaben notwendig. Es ist beispielsweise weiterhin dann erforderlich, wenn der Schwingförderer oder das Schwingsieb in einen Regelkreis geschallet werden soll, der unter anderem die Förderleistung des Schwingförderers bzw. Schwingsiebes regelt.

Für derartige Einsatzfälle, in denen die Förderleistung während des Betriebes stetig veränderbar sein muß. war man lange darauf angewiesen, sogenannte Unwuchtzellen mit einem drehzahlveränderlichen Motor, beispielsweise einem Gleichstrommotor, anzutreiben. Ein Gleichstromnetz steht jedoch in den meistJn Einsatzfällen nicht zur Verfügung, so daß ein Einsatz derartiger Motoren nicht vorgesehen werden konnte.

Man war daher in derartigen Einsatzlallen darauf angewiesen, zwischen einer Unwuchtzelle und den Antriebsmotor ein regelbares Getriebe zu schalten oder aber einen Schwingförderer bzw. ein Schwingsieb mit elektromagnetischem Erreger vorzusehen, dessen Förderleistung während des Betriebes in einfacher Weise zu verändern ist. Derartige Magnelantricbe weisen jedoch den Nachteil auf. daß sie mit einer Antriebsfrequenz von KK) oder 50 FIz arbeiten. Derartige hohe Erregerfrequenzen erlauben auf Grund der Biegeeigenfrcqucnzen jedoch nur eine verhältnismäßig geringe Länge des Schwingförderers bzw. Schwingsiebes. Ein weiterer erheblicher Nachteil dieser Maschinen liegt darin, daß die crziclbare Fördergeschwindigkeit — und damit die erreichbare Förderleistung — bei derartig hohen Erregerfrequenzen verhältnismäßig klein ist. Schließlich entwickeln elektromagnetische Schwingförderer bzw. Schwingsiebe erhebliche Geräusche und sind darüber hinaus verhältnismäßig teuer.

Es sind daher bereits verschiedenartige Unwuchterreger vorgeschlagen worden, deren Fliehkraft zur Erzielung einer stetig veränderbaren Förderleistung während des Betriebes zu verändern ist. Diese bekannten Steuer- bzw. regelbaren Unwuchierreger weisen entweder aufwendige Verstelleinrichtungen für die Unwuchtmassen auf oder sie sind als .Mehr-Massen-Resonanzsysteme ausgelegt, deren Abstimmung in die Nähe des Resonanzpunktes gelegt ist

Als Beispiel Tür einen Unwuchterreger mit einer Verstelleinrichtung sei auf eine Ausführung verwiesen, bei welcher die Unwuchtmassen auf Naben des Gehäuses oder des Lagerschildes gelagert sind und

ίο nicht unmittelbar von der Antriebswelle angetrieben werden, sondern über eine zwischen der Antriebswelle und den Unwuchtmassen angeordnete elektromagnetische Kupplung nur unmittelbar.

Solche Unwuchterreger mit komplizierten Verstell-

einrichtungen sind nicht nur aufwendig in der Herstellung, sondern sie sind regelmäßig für den rauhen Betrieb wenig geeignet, da sie infolge der Viel/ah! beweglicher Einzelleile verhLmismäßig störanfällig sind. Sie haben daher keine beachtliche Verbreitimg linden können.

Als Resonanzsvsteine ausgebildete Unwuchterrege! weisen zwar den Vorteil auf, daß sie nur emc geringere Antriebskraft benötigen. Sie sind jedoch aiii Grund der Resonanzabstimmung gegenüber de· durch das Fördergut zwangläufig vorgegebenen Dämpfung und Massenankopplung an den Schwingförderer bzw. das Schwingsieb empfindlich, da dies·.. im voraus regelmäßig nicht bestimmbaren und mn schwer abschätzbaren Förderguieinlliisse das erwartete Betriebsverhalten entscheidend verändern können. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß auch solche Resonanzantriebe verhältnismäßig aulwendk in der Herstellung sind. Sie benötigen nämlich regelmäßig eine große Anzahl von Federn sou ie viel Masse, um die Gegen- bzw. Freimassen realisieren zu können, deren Größe im Verhältnis zu der Nutzmasse des Schwingförderers bzw. Schwingsiebes in einen; bestimmten Verhältnis stehen muß. Ein weiterei Nachteil dieser Resonanzantriebe liegt darin, daß die Förderleistung nicht auf ^N-ull. sondern lediglich aiii nur etwa 20"« der maximal ei.eichbaren Förderleistung zu reduzieren ist. Dieser Nachteil wirkt sich insbesondere dann unangenehm aus. wenn die Korngröße des vorliegenden Fördergutes auf Grund dei

a:> kleinstmöglichen Auslassöffnung eines Bunkers eiiu bestimmte Rinnenbreite erforderlich macht, so dal: die Schwingförderrinne oder das Schwingsieb zwangläufig für eine erheblich höhere Förderleistung ausgc'.egt werden muß. als es an sich für den Einsatzfall erforderlich ist. Da es in derartigen Fällen nichi möglich ist. den oberen Regelbereich praktisch zi nutzen, ist der tatsächliche Regelbereich entsprechend kleiner und damit die Regelung bzw. Steuerung al· solche unempfindlicher. Ais weiterer Nachteil hat sie!

bei einem derartigen Resonanzerreger gezeigt, dal. die zur Erzielung gerichteter Schwingungen bei Unwuchterregern notwendige selbsttätige Synchronisation im unteren Regelbereich, d. h. bei vermindert':: Drehzahl, außer Tritt fallen kann, wenn die Fliehkraf an den Antrieben auf einen zu kleinen Wert cinge stellt ist. Die Synchronisation kann dann je nach dei vorliegenden Einsatzbedingungen schlagartig aus de; vorgegebenen Schwingungsrichtung in eine senkrech zu dieser stehende Richtung umspringen, wobei dii beiden Unwuchterreger zwar noch synchronisieren, die Förderung auf Grund der falschen Synchronisationsrichtung jedoch zum Stillstand kommt.

Der EHHdung liegt die Aulgabe zugrunde, die be-

kannten Unwuchterreger unter Vermeidung der vorstehend genannten Nachteile zu verbessern und unter Verwendung der Grundkomtruktion eines einfachen handelsüblichen Unwuchterregers ohne aufwendige Verstelleinrichtung einen Unwuchterreger zum Antrieb eines Schwingförderers oder Schwingsiebes zu schaffen, dessen Fliehkraft zur Regelung bzw. Steuerung der Förderleistung während des Betriebes auf einfachste Weise zwischen einem Maximalwert und praktisch Null zu verändern ist, wobei das Synchronisationsverhalten bei Anordnung von zwei gegenläufiger Unwuchterregern auch im unteren Drehzahlbereich stabil sein soll, und der zum Steuern bzw. Regeln nutzbare Drehzahlbereich gegenüber bekannten als Resonanzsysteme ausgelegten Unwuchterregern noch erweitert werden soll, und der dennoch bei einem robusten Betriebsverhalten, wie es während des Betriebes nicht veränderbare einfache handelsübliche Unwuchterreger aufweisen, preiswert herzustellen sein soll.

Als Lösung dieser Aufgabe ist gemäß der Erfindung vorgesehen, daß die in ihrer Stellung veränderliche Unwuchtmasse in an sich bekannter Weise in radialer Richtung gegen die Kraft vorgespannter Federn nach außen beweglich ist. wobei die Federkraft so bemessen ist, daß die veränderliche Unwuchtmasse bei einer unter dem Regelbereich liegenden Motordrehzahl in ihrer Ruhestellung gehalten wird, und bei bis zur oberen Grenze des Regelbereiches ansteigender Motordrehzahl jeweils in einem drehzahlabhängigen gleichbleibenden Abstand zur Motorachse steht.

Dabei ist als Drehstrom-Asynchronmotor ein einfacher normaler Kurzschlußläufermotor vorgesehen, der außerordentlich robust und darüber hinaus in der Herstellung sehr billig ist. Als Steuermittel zum Verändern der Drehzahl des Kurzschlußläufermotors kann beispielsweise ein Steuer- bzw. regelbarer Vorwiderstand oder ein Transformator oder ein ähnliches Steuermittel vorgesehen sein, mit dem die Speisespannung des Motors im Verhältnis zur Nennspannung grundsätzlich beliebig zu reduzieren ist. Andererseits ist eine Verminderung der Speisespannung unter einen Wert, der etwa 80 bis 85°. ο der Nenndrehzahl des Kurzschlußläufermotors entspricht, nicht sinnvoll durchzuführen, da der Motor bei zu geringer Spannung stehenbleiben würde. Das bei einer solchen zu geringen Spannung erzeugte Drehmoment reicht dann nämlich nicht mehr aus. um die vorhandenen Widerstände zu überwinden. Daraus ergibt sich ohne weiteres, daß durch eine derartige Drehzahlveränderung bei einem einfachen Unwuchterreger herkömmlicher Bauart sich nur eine derartig geringe Veränderung der Förderleistung gegenüber der Maximalleistung erzielen läßt, die für praktische Belange völlig uninteressant ist.

Dagegen wurde bei der Erfindung erkannt, daß dieser im Verhältnis zum gesamten Drehzahlbereich zwischen der Nenndrehzahl und Stillstand verhältnismäßig geringe zur Verfügung stehende Drehzahlbereich zwischen der Nenndrehzahl und etwa SO bis 85°.'o der Nenndrehzahl bei der erfindungsgemäßen Ausbildung der Unwuchten und entsprechender Dimensionierung des Verbindungsmittels zwischen einem Paar von Unwuchten ausreichen kann, um die Förderleistung während des Betriebes stetig feinfühlig zwischen dem Maximaiwert und praktisch NuU verändern zu können.

Das wird zunächst dadurch erreicht, daß die eine Unwuchtmasse eines Paares von Unwuchtmassen in bekannter Weise lest auf der Motorwclle angeordnet ist und die andere Unwuchtmasse dieses Paares nach außen beweglich ausgebildet ist. Legt man die veränderliche Unwuchtmasse und die die beiden Unwuchtmassen verbindenden Federn nun so aus. daß die veränderliche Unwuchtmasse bei dem vorgegebenen Wert der Drehzahl von etwa 80 bis 85 ⁰Zo der

ίο Nenndrehzahl, bei dem das vom Motor erzeugte Drehmoment gerade ausreicht, um die vorhandenen Widerstände zu überwinden, sich gerade noch relativ zu der Motordrehachse in der der Stillstandsstellung entsprechenden Ausgangsstellung befindet, und

daß die veränderliche, nach außen beweglich ausgebildete Unwuchtmasse bei weiterer Steigerung der Drehzahl von der festen Unwuchtmasse abhebt und bei Erreichen der Nenndrehzahl ihre größte Auslenkung zur festen Unwuchtmasse bzw. zur Motordrehachse erfahren hat, so reicht der verhältnismäßig geringe Drehzahlregelbereich aus, um den Gesamtbereich der Fliehkraft zwischen dem Maximalwert und einem Kleinstwert zu überstreichen.

Die Verwendung von vorgespannten Federn zwi-

sehen den beiden einander zugeordneten Unwuchtmassen eines Paares von Unwuchtmassen ist an sich bekannt und wird bei bestimmten Unwuchtantrieben als sogenannte Anlauf- bzw. A.uslaufhilfe verwendet (z. B. USA.-Patentschriften 2 321 166. 24 81 174, 2 728 614. 3 292 774). Derartige Anlauf- oder, und Auslaufhilfen dienen der Vermeidung von Stoßen. Überlastungen und kritischen Schwingungen beim An- und Auslauf der jeweiligen Maschine und haben mit dem hier vorliegenden Problem nichts gemein.

In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung kann immer dann, wenn die Förderleistuns zwischen dem Maximalwert und praktisch Null während des Betriebes stetig verändert werden soll, der Schwerpunkt des aus der festen und der veränderlichen Unwuchtmasse sowie den Federn bestehenden Massensystems in der Moiorachse liegen, wenn sich die zweite Unwuchtmasse in ihrer der Stillstandsstellune entsprechenden Ausgangsstellung befindet. Dabei sind mithin die beiden Unwuchtmassen eines Paares von Un-

wuchtmassen zusammen mit den Federn zur NTc: ndrehachse ausgewuchtet. Bis zum Erreichen der vorgegebenen unteren Drehzahlgrenze des Steuer- bzw. Regelbereiches ist daher eine Fliehkraft nicht vorhanden, so daß die Schwingbreite des Schwingförde-

rers bzw. Schwingsiebes und damit die Förderleistuns Null ist.

Um dieses in einfacher Weise zu erreichen, hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn als Federn bei einem Paar einander zugeordneter Unwuchtmassen vier vorgespannte Schraubenfedern vorgesehen sind. Die infolge der Vorspannung bereite "im Stillstand vorhandene Rückstellkraft isfbis zum Erreichen der vorgegebenen unteren Drehzahlgrenze des Resel- bzw. Steuerbereiches so groß, daß die veränderliche Unwuchtmasse in ihrer Ausgangsstellune verbleibt. Bei Überschreiten der vorgegebenen unteren Drehzahlgrenze des Regel- bzw. Steuerbereichs hat die auf die beweglich ausgebildete Unwuchtmasse wirkende fliehkraft infolge der wachsenden Drehzahl eine

solche Größe erreicht, daß sie die infolge der Federvorspannung wirkende Rückstellkraft übersteigt und die veränderliche Unwuchtmasse von der fest°aneeordneten Unwuchtmasse abhebt

Es hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen, wenn ein Führungsmittel für die veränderliche Unwuchtmasse vorgesehen ist, damit diese beim Abheben von der festen Unwuchtmasse eine vorherbestimmbare defi;·;;rte Bewegung ausführt. Zur Führung kann die veränderliche Unwuchtmasse beispielsweise am freien Endabschnitt eines in der Art eines Bolzens ausgebildeten Führung geführt sein, wobei der andere Endabschnitt des Bolzens mit der festen Unwuchtmasse fest verbunden ist. Vorzugsweise sind zur Fuhrung zwei oder — insbesondere bei verhältnismäßig breiten Unwuchtmassen — vier derartige Führungsbolzen vorgesehen. Eine derartige Ausgestaltung ist auch insofern für eine einfache Konstruktion vorteilhaft, da jeweils ein fester Endabschnitt eines Bolzens gleichzeitig als Halte- bzw. Zentriermittel fur eine zwischen der festen und der veränderlichen Unwuchtmasse angeordnete Schraubenfeder eines Paares von Unwuchtmassen dienen kann.

In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung wird auf der Motorwelle —wie dieses an sich von handelsüblichen einfachen Unwuchtvibrator, die wahrend des Betriebes in ihrer Fliehkraft nicht veränderbar sind, her bekannt ist - nicht nur ein Paar von Unwuchtmassen angeordnet, sondern es werden zwei Paare von Unwuchtmassen auf der Motorvvelle vorgesehen, die jeweils fliegend an einem Endabschnitt der Motorwelle angeordnet sein können.

Will man in einem Sonderfall die Förderleistung nicht zwischen dem Maximalwert und Null, sondern zwischen dem Maximalwert und einem Wert verändern., der größer als Null ist, so läßt s.clini.tdm Ernndunssgegenstand _der gesamte fur eine Steuerung bzw. Regelung nutzbare Drehzahlbere.ch auch fur eine derartige Veränderung zwischen zwc. vorgcgebencn Werten der Förderleistung ausnutzen, indem der Schwerpunkt des aus der festen unc tier veränderlichen Unwuchtmasse sowie den Federn behenden Massensystems außerhalb der Motordrehachse auf der Symmetrieachse der Unwuchtmasse angeordnet wird/und zwar mit einer radialen V^hiebmg in Richtung auf die veränderliche Unwu^chln ^ass^c. Be einer derartigen Ausgestaltung ist berets be, de or gegebenen unteren Drehzahl des Regel- or. * Steuer benches eine Fliehkraft von beispiclswc.se sn«. des Maximalwertes vorhanden, die sich infolge i.c Spre· zuim des Regelbereiches außerordentlich fe n,uhlig bis zum Maximalwert von 100»/» veran dem *Λ.

V'ürde man statt dessen bei e.ncr derart grη Aus ge,„hung den Schwerpunkt des Massens^tem une* Pa;.u-s von Unwuchtmassen nicht rad-.al m R -üung auf rijc veränderliche Unwuchtmas.., sondern m Richtung auf die feste Unwuchtmasse verjeh^ so wäre damit zu erreichen, daß die Fliehkraft unudan^t die Förderleistung beim Abheben der ve«"**.^ Unwuchtmasse von der festen Unwuchtmas*: nam lieh bei überschreiten der vorgegebenen unteren Drehzahl des Regel- bzw. Steuerbere.chcs zunach bis auf Null abnimmt und danach wieder an; wigt.

Ein beachtlicher weiterer Vorterf deΠJndung gegenüber einem als Resonanzsystem ausg'· kannten Unwuchterreger besteht weiterhin bein, Vermindern der Motordrehzahl me ständig bemerkenswert kleiner erreicht, daß auch im unteren Regelbereiches eine stabile
wird, wenn zur Erzielung l
zwei gegenläufige Unwuchterreger

des S₉ förderer bzw. am Schwingsieb angebracht werden. Die stabilere bessere Synchronisation ergibt sich, weil die zur Synchronisation gegenseitig auszutauschenden Kräfte nur erheblich kleiner sein müssen, als dieses der Fall ist, wenn — wie bei dem bekannten Unwuchterreger — die Größe der Fliehkraft nahezu unabhängig von der geringfügigen Drehzahlveränderung konstant ist.

Die mit der Drehzahl abnehmenden Fliehkräfte ergeben darüber hinaus noch den außerordentlichen Vorteil, daß infolge der mit der Drehzahl abnehmenden Fliehkraft ein größerer Drehzahlbereich zur Verfugung steht, als dieses bei konstanter Fliehkraft der Fall ist. Denn infolge der im unteren Drehzahlbereich geringeren und stets abnehmenden Fliehkraft werden die zu überwindenden Widerstandskräfte entsprechend kleiner, so daß ein geringeres Motorantriebsmoment ausreicht, ohne daß der Motor stehenbleibt. Infolgedessen kann die vorgegebene unterste Drehzahl des Regelbereiches kleiner gewählt werden, als dieses bei dem bekannten Resonanzantrieb der Fall ist.

Die Erfindung und bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind nachstehend an einem Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf eine Zeichnung weiter erläutert. Es zeigt

Fig. 1 die Seitenansicht in Richtung der Motorwelle eines Unwuchterregers auf ein Paar einander zugeordneter Unwui;himass.en in einer dem Süiisiand entsprechenden Ausgangsstellung der zweiten Unwuchtmasse und

F i g. 2 den Unwuchterreger der F i g. 1 mit einer ausgelenkten Stellung der zweiten Unwuchtmasse.

Die Zeichnung zeigt die seitliche Teilansicht eines Unwuchterregers zum Antrieb eines Schwingförderers oder eines Schwingsiebes in Richtung der Moto"-drehachse 1. Der Unwuchterreger weist einen nicht dargestellten Kurzschlußläufermotor auf, dessen Motorwelle 2 an ihren beiden Endabschnitten jeweils fliegend, d. h. außerhalb der beiden ebenfalls nicht dargestellten Lager, ein Paar einander zugeordneter Unwuchtmassen 3, 4 aufweist, wobei die erste Unwuchtmasse 3 des in der Zeichnung ersichtlichen Paares von Unwuchtmassen 3, 4 auf der Motorwelle 2 fest angeordnet ist. Diese feste Anordnung wird im Ausfuhrungsbeispiel dadurch erreicht, daß die erste Unwuchtmasse 3 bis zu ihrer Bohrung 6 zur Aufnahme der Motonvelle 2 mit einem radial zur Motordrehachse 1 verlaufenden Schlitz 7 versehen ist Nach dem Aufziehen der ersten Unwuchtmasse 3 auf die Motorwelle 2 werden die einander gegenüberliegenden und durch den Schlitz 7 getrennten Teile der ersten Unwuchtmasse 3 mittels einer Schraube 8 gegeneinander gezogen, wodurch die erste Unwuchtmasse 3 auf der Motonvelle 2 durch Klemmen formschlüssig gehalten ist. Die zweite Unwuchtmasse 4 ist dagegen nicht fest angeordnet, sondern relativ zn der ersten Unwuchtmasse 3 — und damit relativ zur Motordrehachse 1 — in ihrer Stellung zu verändern; sie kann nämlich in Richtung des Pfeiles 9 relativ zur Motordrehachse 1 nach außen ausgelenkt werden.

Als Steuermittel zum Verändern der Motordrehzahl ist ein ebenfalls nicht gezeichneter Transformator vorgesehen, mit dem die Speisespannung des Kurzschlußläufermotors τα verändern ist.

Zwischen den beiden Unwuchtmassen 3. 4 des dargestellten Paares von Unwuchtinassen ist ein Ver-

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ίο

bindungsmittcl 11 angeordnet, welches aus vier vorgespannten Schraubenfedern besteht, von denen in der Zeichnung nur zwei Federn erkennbar sind. Die anderen beiden, nicht erkennbaren Federn' liegen hinter den beir^n dargestellten. Der Schwerpunkt des aus der ersten Unwuchtmasse 3 und der zweiten Unwuchtmasse 4 sowie dem Verbindungsmittel 11 bestehenden Massensystems liegt in der Motordrehachse 1, wenn die zweite Unwuchtmasse 4 sich in der in F i g. 1 dargestellten Ausgangsstellung befindet, to Dieses wird durch Auswuchten des Massensystems erreicht.

Das System ist so ausgelegt, daß die von dem Verbindungsmittel 11 erzeugte Rückstellkraft, welche die beiden Unwuchtmassen 3,4 gegeneinander drückt. infolge der gewählten Vorspannung der als Verbindungsmittel dienenden Schraubenfedern 11 so groß ist, daß bei einer Motordrehzahl /1 zwischen /1 = 0 und einem vorgegebenen Wert η — n_mjn die zweite Unwuchtmasse 4 in ihrer der Stillstandsstellung entsprechenden Ausgangsstellung (Fig. 1) gehalten wird, da die auf die zweite Unwuchtmasse 4 infolge der Drehzahl wirkende Fliehkraft nicht zur Überwindung der von den Federn 11, erzeugten Rückstellkraft ausreicht. Die vorgegebene Drehzahl n_min entspricht derjenigen Drehzahl, bei der das vom Motor abgegebene Drehmoment gerade noch ausreicht, um die vorhandenden Widerstände zu überwinden. Bei weiterer Reduzierung der Drehzahl unter den Weri " ^{= n}min würde der Kurzschlußläufermotor mithin stehenbleiben. Die Drehzahl ;i = n_min ist gleichzeitig die untere Drehzahlgrenze des Regel- bzw. Steuerbereiches. Wird beim Regeln bzw. Steuern die Drehzahl auf einen Wert vergrößert, der zwischen der Drehzahl η = n_min und der Nenndrehzahl /1 = ;i_v liegt, so ist die auf die zweite Unwuchtmasse 4 wirkende Fliehkraft größer als die Stillstandsrückstellkraft der Federn 11. Die zweite Unwuchtmasse 4 hebt bei einer solchen Drehzahl mithin ab, d. h.. sie bewegt sich in Richtung des Pfeiles 9 gegen die sich dabei vergrößernde Rückstellkraft der Federn 11 nach außen. Dabei ist die Auslegung so gewählt, daß jeder Drehzahl in dem Regelbereich eine drehzahlabhängige gleichbleibende Stellung relativ zur ersten Unwuchtmasse, mithin also eine bestimmte Auslenkung zur Motordrehachse 1, zugeordnet ist. Eine derartige definierte Auslenkung der zweiten Unwuchtmasse 4 bei einer bestimmten Drehzahl im Regelbereich wird einerseits dadurch erreicht, daß die Gesamtfederkonstante c des Verbindungsmittels 11 größer ist als das Produkt aus der Masse m der zweiten Unwuchtmasse 4 und dem Quadrat der der Nenndrehzahl n_s entsprechenden Winkelgeschwindigkeit o)_N und andererseits die Größe des Vorspannweges der Federn 11 kleiner als der Abstand des Schwerpunktes S₁, der zweiten Unwuchtmasse 4 ist, ■wie dieser bei Stillstand bzw. bis zum Erreichen der Drehzahl n_mi„ gegeben ist.

Als Führungsmittel für die zweite Unwuchtmasse 4 sind vier Bolzen 12 vorgesehen, welche die freien Endabschnitte von Schrauben 13 bilden. Die Schrauben 13 sind in einen Flansch 14 der ersten Unwuchtmasse 3 eingeschraubt und ragen mit ihren freien Endabschnitten 12 in Führungsbohrungen 16 der zweiten Unwuchtmasse 4. Von den vier Schrauben 13 sind in der Zeichnung nur zwei zu erkennen, da die anderen beiden Schrauben 13 hinter den gezeichneten liegen. Der feste Endabschnitt der Schrauben 13.

d. h. im vorliegenden Fall ihre Köpfe, dient jeweils gleichzeitig als" Halte- bzw. Zentriermittel für die Schraubenfedern 11.

Zwischen der symmetrisch zur Motorachse 1 ausgebildeten zweiten Unwuchtmasse 4 und der ebenfalls symmetrisch zur Motordrehachse 1 sowie gleichzeitig zur zweiten Unwuchtmasse 4 symmetrisch ausgebildeten ersten Unwuchtmasse 3 ist eine elastische Pufferschicht 17 angeordnet, die auf ihrer der zweiten Unwuchtmasse 4 abgekehrten Seite mit dem Flansch 14 der ersten Unwuchtmasse 3 fest verbunden ist. Diese Pulferschicht 17 verhindert bei einer Drehzahl, die etwa der unteren Drehzahl 7i_min des Drehzahlbereiches entspricht, ein Rattern des Unwuchterregers. Die elastische Pufferschicht 17 kann aus einem elastischen Werkstoff, beispielsweise Polyäthylen oder einem geeigneten Gummi, bestehen und mit der Anlagefiäche 18 der ersten Unwuchtmasse 3 verklebt sein. Auf der Anlagefläche 19 der zweiten Unwuchtmasse 4 liegt die Pufferschicht 17 indes nur auf. Eine entsprechende elastische Pufferschicht 21 ist auch an den Anschlagflächen von Anschlägen 22 vorgesehen, um auch bei Erreichen der größten, nämlich der Nenndrehzahl /i_v, ein Rattern mit Sicherheit zu vermeiden. Als Anschläge 22 dienen Schrauben, die jeweils mittels einer Mutter 23 einstellbar sind und gleichzeitig zur Zentrierung bzw. zum Halten des Verbindungsmittels 11 dienen. Grundsätzlich köiinie man auf derartige Anschläge 22 verzichten, da die größte Auslenkung der zweiten Unwuchtmasse 4 durch die Nenndrehzahl vorgegeben ist. Es hat sich jedoch gezeigt, daß aus Sicherheitsgründen ein derartiger Anschlag zu bevorzugen ist.

Für den Sonderfall, daß man den zur Verfügung stehenden Drehzahlregelbereich nicht für eine Steuerung bzw. Regelung der Förderleistung zwischen dem Maximalwert und praktisch Null ausnutzen will, sondern lediglich zwischen dem Maximalwert der Förderleistung und einem Bruchteil dieses Maximalwertes von beispielsweise 70⁰O regeln will, kann die Auslegung des aus den Unwuchtmassen 3, 4 und (.'cm Verbindungsmittel 11 bestehenden Systems derart erfolgen, daß der Gesamtschwerpunkt in der in F i g. 1 dargestellten Stillstandsstellung nicht in dei Motordrehachse 1 liegt, sondern je nachdem, welch« Minimalförderleistung im unteren Grenzbereich dei Regelung bereits gegeben sein soll, in Richtung de; Pfeiles 9 nach außen verschoben ist. Auch bei eine' solchen Auslegung wird die Rückstellkraft des Ver bindungsmittcls 11 jedoch so ausgelegt, daß ein Ab heben der zweiten Unwuchtmasse 4 relativ zur Motor achse 1 erst bei Erreichen der unteren Drehzahl grenze η = n_mi„ des Regelbereichs erfolgt. Im vor liegenden Fall weist der Kurzschlußläufermotor ein Nenndrehzahl von etwa n_v = 1470 U/min auf. di infolge der Abnahme der Riehkraft bei abnehmende Drehzahl — im Gegensatz zu bekannten Unwucht Resonanzerregern — nicht nur auf einer. Wert vo ⁿmin ~ 1270 U/min, sondern auf einen Wert von n„, durch Spannungsverminderung zu verringern ist, de zwischen 900 und 1000 U/min liegt. Daraus ergit sich nicht nur ein erheblich größerer Regelbereicl sondern ein stabiles Synchronisationsverhalten i jedem Betriebszustand.

Die Realisierung der Erfindung kann in einfachst« Weise erfolgen, indem em normaler handelsüblich« Unwuchterreger genommen wird, dessen gegencii ander verschwenkbare Unwuchten einfach von de

Wellenenden der Motorwelle abgezogen und durch jeweils ein Paar Unwuchten gemäß der Erfindung ersetzt werden. Insofern können auch bereits vorhandene Unwuchterreger in einfachster Weise gemäß der Erfindung umgerüstet werden.

In F i e. 2 ist der Unwuchterreger der F i g. 1 bei einer Drehzahl dargestellt, die zwischen der kleinsten

Drehzahl n_ml„ des Regelbereichs und der größten Drehzahl n_s liegt. Gemäß den vorstehenden Ausführungen hat die zweite Unwuchtnasse 4 mithin von der ersten Unwuchtmasse 3 in Richtung des Pfeiles 9 abgehoben, wobei ein Anschlagen zwischen den Teilen 13 und 21 noch nicht erfolgt ist. da die Nenndrehzahl /i_v noch nicht erreicht ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

Patentansprüche:

1. Unwuchterreger zum Antrieb einer Schwingrinne oder eines Schwingsiebes, bestehend aus mindestens einem in einem begrenzten Bereich regelbaren Drehstromasynchronmotor, auf dessen Motorwelle mindestens ein Paar einander zugeordneter UnwLichtmassen angeordnet ist. wobei jeweils eine der Unwuchtmassen fest mit der Moiorwelle verbunden ist, während die andere Unwuchtmasse in ihrer Stellung relativ zur fest angeordneten Unwuchtmasse veränderlich ist, dadurch gekennzeichnet, daß die in ihrer Stellung veränderliche Unwuchtmasse (4) in an sich bekannter Weise in radialer Richtung gegen die Kraft vorgespannter Federn (111 nach aul.K-n beweglieh ■'.. wobei tue Federkraft so bemessen ist. daß die veränderliche Unwuchtmasse (4) bei einer unter dem Regelbereich

(«„„„ <- " 'S "λ )

liegenden Motordrehzahl (n ■ "„.„) in ihrer Ruhestellung (F ig. I) gehalten wir-J, und bei bis zur oberen Grenze («0 des Regelbereiches