DE2537923A1 - Elektromagnetischer vibrator - Google Patents

Description

Licentia

Fatent-Verwaltungs-GmbH

6 Frankfurt/M., Theodor-Stern-Kai 1

PT-S 75/30 Ln Frankfurt, den 19.8.1975

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Elektromagnetischer Vibrator

Sie Erfindung betrifft einen elektroaagnetisehen Vibrator, bestehend aus zwei durch ein Federnsystem gekoppelten und auf eine Eigenfrequenz abgestimmten Hassen mit einem Er« regermagneteystem aus zwei zusammenwirkenden Teilen.

Vibratoren mit niedrigeren Schwingfrequenzen als es die normalerweise nach Einweggleichrichtung verwendete Netzfre<£iieES ist, bringen besonders als Antrieb für Schwingförderger&te einige Vorteile gegenüber ^enes, die mit höheren Frequenzen arbeiten· Einige dieser Vorteile ßincu geringere Lautstirke, größere mögliche ?ördergeschwindigkeiten_$ weniger Versteifungen an den schwingenden Geräten» beaaere FörderwirkuEg bei bestimmten Materialien bie σλι aus£chlie£iicher Forde-rmöglichkeit bei beö^immten Stoffen.

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Bei der Auslegung dieser mit niedrigeren Frequenzen arbeitenden Hagnetvibratoren gibt es jedoch eine Schwierigkeit. Sie nüssen größere Schwingungsamplituden haben, um die gewünschten Wirkungen hervorzurufen. Ein 25 Hz-Vibrator muß beispielsweise eine doppelte Amplitude erzeugen, um eine gleiche Schwinggeschwindigkeit, und eine vierfache Amplitude, um eine gleiche Beschleunigung wie ein 50 Hz-Vibrator zu erreichen. Diese größere Amplitude bzw. Schwingbreite erfordert einen großen Luftspalt zwischen Elektromagnet und Anker, wodurch die Zugkraft erheblich abnimmt, die Blindleistungsaufnahme jedoch bedeutend ansteigt. Zwar kann durch größeres Preimassengewicht und progressiv wirkende Arbeitsfedern die Gesamtschwingbreite (von Freimasse und Arbeitsmasse) und damit der Luftspalt etwas verkleinert werden. Diese Maßnahmen können jedoch nur kleine Verbesserungen bringen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist nun die Angabe eines Vibrators, der die große Schwingamplitude und Schwinggeschwindigkeit des beispielsweise 25 Hz-Antriebes bringt, dabei jedoch mit kleinem Luftspalt auskommt, daher ein viel kleineres und leichteres Magnetsystem hat und erheblich weniger Blindleistung benötigt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die beiden Teile des Erregermagnetsystems nur einen Teil der ganzen Länge des zwischen die Massen gekoppelten Federsystems einspannen.

Anhand der anliegenden Zeichnungen werden die Wirkungsweise und Ausführungsbeispiele der Erfindung erläutert.

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Fig. 1 erklärt das Grundprinzip. Die üblichen Magnetvibratoren nach Fig.1 sind ein schwingungsfähiges Zweimassensystem bestehend aus den beiden Schwingmassen 1 und 2 gekoppelt durch die Arbeitsfeder oder Arbeitsfedern 3* Das Magnetsystem aus Elektromagnet 4 und Anker 5 ist an den jeweiligen Massen befestigt und dient zur Anregung dieses Zweimassensystems zu Schwingungen in der Nähe der Eigenfrequenz. Nach den jeweiligen Schwingbreiten 6 und 7 der beiden Schwingmassen 1 und 2 richtet sich die Größe des Luftspaltes 8 des Magne t sys t ems.

Wenn jetzt gemäß der Erfindung, wie in Fig. 2a - d gezeigt, der Erregermagnet etwa in der Mitte der Arbeitsfeder 3 und der Anker an Masse 2 angebracht sind, oder umgekehrt, ist die Gesamtschwingbreite des Magnetsystems aus Schwingbreite und der Schwingbreite in Federmitte 9 nur halb so groß wie beim Schwingsystem in Fig.1. Infolgedessen kann der Luftspalt 8a des Magnetsystems auch auf die Hälfte verkleinert werden.

Zwar wird bei dieser Anordnung nach Fig.2a - d die doppelte Zugkraft benötigt, um dieselbe Schwingbreite wie bei der Anordnung gem.Fig.1 zu erzeugen. Die Zugkraft eines Magnetsystems wächst jedoch überproportional, d.h. ungefähr quadratisch mit kleiner werdendem Luftspalt. Die Anordnung nach der Erfindung bringt den Vorteil, daß bei gleicher Schwingleistung kleinere preisgünstigere Magnetsysteme mit kleinerem Energieverbrauch verwendbar sind, und infolge des kleineren Luftspalts die Blindleistungsaufnahme kleiner wird.

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Fig. 2 a - d zeigen die verschiedenen gleichwertigen Möglichkeiten, das Magnetsystem anzukoppeln. Bei den folgenden technischen Ausführungsbeispielen wird Jeweils nur eine dieser Möglichkeiten gezeigt, wobei natürlich die einzelnen Elemente: Arbeite- und Freimesse, sowie Erregermagnet und Anker beliebig austauschbar sind.

Einen Blattfedervibrator mit den Massen 1 und 2 und den Federn 3 zeigt Fig.3· Hier ist der Anker 5 über den Haltebügel 11 an ca. 2/3 der freien Federlänge angebracht, so daß der Luftspalt 8 nur 1/3 so groß sein kann, als wenn das Magnetsystem wie üblich direkt an den Massen 1 und 2 angeschraubt wäre* Der Fuß 10 dient zur Befestigung der Masse

Fig.4 zeigt perspektivisch die Möglichkeit, die Baulänge des Tibrators zu begrenzen, indem die Federn in die Pakete 3 a und 3 b bzw. 3 b* getrennt sind und im rechten Winkel zueinander angeordnet sind. Die angedeutete Masse 1 ist beispielsweise mit U-förmigem Querschnitt ausgebildet und übergreift tunnelartig das ganze Gerät.

Hier ist also die Ausführung gemäß dem weiteren Erfindungsgedanken, daß nämlich die Federn am Angriffspunkt des Magnetsystems unterteilt sein können, verwirklicht.

Fig.5 zeigt ein weiteres Beispiel der Verwirklichung des Erfindungegedankens, bei der das Arbeitsfederpaket auch in zwei Teile 3 a und 3 b getrennt ist. Die Arbeitsmasse 2 wird über den Fuß 10 befestigt, der zu den Federenden ausspreizende Arme aufweist, die nur in der Mitte durch ein Halte- und Abstandsstück miteinander verbunden sind und deren Enden von den beiden Massen 1 und 2 gehalten sind. Die Bauhöhe läßt sich verringern, wenn die Federn 3 b ähnlich wie in Fig.4 im Winkel zu den Federn 3 a angebracht sind.

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Eine Ausführung eines Vibrators mit Gummifedern, die auf Schub beansprucht sind, zeigt Fig.6. Hier ist der Magnet 4 beispielsweise im Fuß 10 eingebaut und der Anker 5 am Bügel befestigt, der zwischen den Schubgummifederpaaren 3 a und 3 b eingekoppelt ist.

Selbstverständlich ist es auch möglich, die vorliegende Erfindung auch auf andere Arten von Magnetvibratoren mit Schraubenfedern, Tellerfedern, Torsionsfedern usw. anzuwenden.

- Patentansprüche -

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Claims (1)

1. Licentia

   Patent-Verwaltungs-GmbH

   6 Frankfurt/M., Theodor-Stern-Kai 1

   PT-S 75/50 Ln Frankfurt, den 19.8.1975

   PT-S/Lehmann/lz

   Patentansprüche

   1./ Elektromagnetischer Vibrator, bestehend aus zwei durch ein FedersysteM gekoppelten und auf eine Eigenfrequenz abgestimmten Massen mit einem Erregermagnetsystem aus zwei zusammenwirkenden Teilen, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Teile des Erregermagnetsystems (4, 5) einen Teil der ganzen Länge des zwischen die Massen (1, 2) gekoppelten Federsystems (3) einspannen.

   2. Vibrator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Federsystem (3) an der Stelle der Einkopplung des einen Teils (4 oder 5) des Erregermagnets unterteilt ist.

   3· Vibrator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Federsystem (3) aus einem Blattfederbündel besteht und die eine Masse (1) die Länge des Federbündels brückenartig überspannt und an dessen Enden befestigt sowie die andere Masse (2) mittels eines fußartigen Halters (10) in der Mitte des Federbündels befestigt ist, daß an einer der Massen (1,2) ein Teil (4 oder 5) des Erregermagnet-

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   systems angeordnet ist, und daß das andere Teil (5 oder 4·) des Erregeraagnetsystems an einem bügel- oder brückenförmigen Bauteil (11) angebracht ist, dessen Enden jeweils zwischen der Mittenbefestigung der einen Masse 2, 10) und den an den Enden des Blattfederpakets liegenden Befestigungsstellen der anderen Masse (1) am Blattfederpaket (3) befestigt sind (Fig.3).

   4·. Vibrator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Federsystem aus Blattfederbündeln besteht, von denen eines zwischen einer Masse und einem Teil des Erregermagneten eingekoppelt ist und mindestens ein weiteres zwischen demselben Teil des Erregermagneten und der anderen Masse.

   5. Vibrator nach Anspruch 4-, dadurch gekennzeichnet, daß

   das Federsystem (3) aus drei Blattfederbündeln (3a, b, b') besteht, von denen zwei gleiche (3 b, V) mit ihren Mitten quer an den Enden des dritten Bündels (3a) befestigt sind, ein bügeiförmiger Bauteil (11) der in seiner Mitte einen Teil des Erregermagnetsystems (5) trägt, das dritte Bündel (3a), an dessen Mitte wiederum eine der Massen (10->2) befestigt ist, von Ende zu Ende überspannt und an diesen Enden befestigt ist, und daß an den Enden der beiden querliegenden Federbündel (3b, b¹) alles tunnelartig überspannend die zweite Masse 1 mit dem anderen Teil (4) des Erregermagnetsystems befestigt ist (Fig.4).

   6. Vibrator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede der beiden Massen (1, 2) ein an beiden Enden mit der jeweiligen Masse verspanntes Blattfederbündel (3a, b) trägt, die einander gegenüberliegen, und daß die Mitten

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   beider Blattfederbündel (3 a, b) miteinander und mit eine« Teil (5) des Erregermagnetsystems durch ein Abstandsstück (13) starr verbunden sind und das zweite Teil (4) des Erregereagnetsystems an einer der beiden Massen gegenüber dem ersten (5) angeordnet ist (Fig.5).

   Vibrator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Federsystea aus zwei Sätzen Schubgummifedern (3a, b) besteht, von denen der eine Satz (3a) zwischen einer Masse (10-*2) und einem Teil (5) des Erregermagnetsystems unter Verwendung geeigneter Halteteile (11), der zweite Satz (3b) zwischen diesem Teil (5) des Erregermagnetsystems und der anderen Masse eingekoppelt ist, wobei an einer der Massen dem ersten Teil gegenüberliegend das zweite Teil (4) des Erregermagnetsystems befestigt ist (Pig.6).

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