DE2623855C3 - Elektromagnetischer Stoßvibrator - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen elektromagnetischen Stoßvibralor, bestehend aus einem Bodenteil und einem auf dem Bodenteil aufgesetzten aus einem rahmenförmigen oder zylindrischen Seitenteil mit Deckel bestehenden Gehäuse, einem im Gehäuse am Deckel befestigten Elektromagneten, einem im Gehäuse angebrachten beweglichen Bauteil zur Aufnahme des Ankers und des daran befestigten Hammers, und -bestehend aus einer dem Hammer am beweglichen Bauteil gegenüberliegenden Schlagfläche an der Oberfläche des Bodenteiles, und versehen mit einem Federsystem, bestehend aus einer Anzahl von Gummielementen der Schwingmetallbauart, das zwischen der Innenwand des Gehäuses und dem beweglichen Bauteil angebracht ist, um dieses koaxial und begrenzt schwingend in dem Gehäuse zu halten.

-Solche Stoßvibratoren werden benötigt, um in Siloausläufen und Abfüllanlagen das Anbacken von Schüttgütern an den Wänden und eine Brückenbildung zu verhindern. Diese Stoßvibratoren besitzen einen Elektromagneten, der mit einem Wechselstrom oder pulsierendem Gleichstrom erregt wird, wobei an dem einen Teil des Magnetsystems ein Hammer und an dem anderen Teil eine Schlagfläche, auf die der Hammer beim Schwingen des Systems auftrifft, befestigt sind, so dall das Gerät harte, periodische Schläge im Rhythmus der Frequenz der Magnetzugkraft an die Befestigungsunterlage abgibt. Die zwischen den beiden Massen eingespannte Feder wirkt als Energiespeicher für das in der Nähe seiner Eigenresonanz schwingende Gebilde und hat außerdem im allgemeinen noch die Aufgabe, die Schwingungsbewegung linear zu führen.

Diese Federn können bekanntlich Stahlfedern oder Gummifedern sein. Während die Richtung der Schwingbewegung bei Verwendung von Stahlfedern durch ihre

H) Ausbildung eindeutig festgelegt ist, können Gummifedern auf zweierlei Art beansprucht sein: axial linear auf Druck-Zug oder parallel zu den Befestigungsflächen auf seitlich auslenkenden Schub. Bei einem runden rohrförmigen Querschnitt von Innenteil und Außenteil, die

ι°> gegeneinander schwingen, hat die Gummifeder die Gestalt eines zwischen beiden Bauteilen angeordneten Ringes oder Hohlzylinders, oder auch nur von Ringabschnitten. Bei rechteckiger Gestaltung des Gehäuses besitzen auch die Gummielemente rechtecki-

2Ii ge Gestalt.

In jedem Falle waren entweder besonders konstruierte und hergestellte Gummielemente erforderlich oder es war t-ine große und aufwendige Klassifizierungsarbeit erforderlich, um aus handelsüblichen Gummielementen

y> die Elemente mit dem für den benötigten Zweck erforderlichen Ε-Modul auszuwählen. Auch hierbei ergeben sich noch erhebliche Abgleich- und Justierungsschwierigkeiten.

Um die Eigenfrequenz eines elektromagnetischen

ü) Schwingungsgeräts mit Gummipuffern als federnden Elementen an die erregende Wechselstromfrequenz anpassen zu können, ist es schon bekannt, eine Einrichtung zum Vorspannen dieser Gummipuffer vorzusehen. Diese besteht bei hohlzylinderförmigen

i'i Gummipuffern aus einem den Hohlraum axial durchsetzenden Schraubenbolzen und tellcrartigen Preßscheiben beiderseits der Pufferzylinder, so daß mittels auf dem Bolzengewinde vorhandenen Muttern, mit denen die Gummipufferzylinder nach Bedarf ohne Änderung

•in ihrer relativen Lage im System vorgespannt werden können, wodurch sich ihre Federcharakteristik ändert (DE-PS8 18 131).

Die gerade bei Gummifedern hersiellungsbedingt individuell variierenden Federeigenschaften und relaiiv

<T) großen Maßtoleranzen machten zur Einstellung der gewünschten Eigenschaften des Schwingantriebes, die maßgeblich durch den Luftspalt der gegeneinanderschwingenden Teile des Elektromagneten bestimmt werden, zunächst eine penible Vorauswahl der Gummi-

V) federelemente notwendig, die am fertigen Gerät durch aufwendige Einstell- und Justierarbeiten ergänzt werden mußte. Zudem zeigen Gummiwerkstoffe bekanntlich eine ausgeprägte Alterung, die sich hier in einer Änderung der Federeigenschaften und der Abmessun-

•)5 gen auswirkte, so daß eine periodische Nachjustierung des Luftspalts erforderliche wurde. Diese Einstell- und Justierarbeiten konnten bei den bekannten Konstruktionen nur im Stillstand und bei mehr oder weniger weitgehender Zerlegung des Gerätes vorgenommen

W) werden und hatten demzufolge den Charakter von zeitaufwendigen Probieren.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen einfach konstruierten und in der Montage einfachen Stoßvibrator zu schaffen, bei welchem insbesondere

μ handelsübliche Vollgummielemente mit beiderseits anvulkanisierten Melallbefestigungsplatten — bekannt als Schwingmetall — Verwendung finden können, deren Vorauswahl nicht kritisch ist, und bei welchem die

Luftspalteinstellung unter Berücksichtigung der Federeigenschaften einfach und schnell am fertigen Gerät und auch im eingebauten Zustande am Betriebsort und sogar v/ährend des Betriebes vorgenommen werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Ausbildung gemäß Kennzeichen des Patentanspruchs gelöst

Um die beiden Luftspalte des Stoßvibrators, den Schlagluftspalt und den Magnetluftspalt auf die optimalen Abstände einstellen zu können, soll in Weiterbildung der Erfindung auch das Magnetteil am Gehäusedeckel unter Zwischenschaltung von Tellerfedern befestigt werden, so daß durch Erhöhung der Vorspannung durch Anziehen der Schraubenanordnung das Magnetteil zum Deckel hin gehoben wird und umgekehrt durch Nachlassen gesenkt wird. Die hohe Federkonstante der Tellerfedern gewährleistet, daß die Befestigung im Hinblick auf die Betriebsschwingung als hinreichend starr erscheint und tatsächlich lediglich die Gummielemente an der Schwingung beteiligt sind.

Anhand der Zeichnung werden die Erfindung und ihre Wirkungsweise erläutert.

Fi g. 1 zeigt eine teilweise geschnittene Seitenansicht, Fi g. 2 eine teilweise aufgeschnittene Draufsicht
Am Bodenteil 1 sind zentrisch eine schlagfeste Schlagfläche 2 und diese umgebend das kasten- oder zylinderförmige mit Deckel abgeschlossene Gehäuse 3 des Stoßvibrators befestigt. Zur Erregung der Schwingung dienen ein am Deckel befestigter periodisch erregter Elektromagnet 4 und ein an einem beweglichen Bauteil 5 befestigter Anker 8. Die Schwingfähigkeit dieses Bauteils 5 wird durch die abgestimmte Befestigung am Gehäuse 3 mittels zweier oder mehrerer symmetrisch aufgeteilter Gummielemente 6 mit bestimmter ausgewählter Federcharaklcristik gewährleistet. Beiderseits dieses Bauteils 5, also zwischen dem an diesem angebrachtem Hammer 7 und der diesem in bestimmtem Abstand gegenüberliegenden Schlagfläche 2, sowie zwischen Elektromagnet 4 und Anker 8 befinden sich im -Ruhezustand genau bemessene Luftspalte 9 bzw. 10. Bei einer impulsartigen Erregung des Elektromagnets 4 wird der Anker 8 entgegen der elastischen Federkraft der Gummielemente 6 angezogen und schleudert bei Abklingen des Stromimpulses infolge der wirksamen Federkräfte der Gummielemtnte 6 mit großer Kraft weg, so daß der Hammer 7 heftig auf die Schlagfläche 2 schlägt Durch periodische Stromimpulserregung des Elektromagnets 4 erfolgt ein regelmä-ί Ciges Klopfen. Um Beschädigungen am System zu verhindern, darf hingegen der Anker 8 des Magnetsystems nicht auf den Elektromagnet 4 aufschlagen. Zudem ist es zur Erreichung optimaler Verhältnisse von Schlagenergie und Aufwand an Erregerenergie notwen-

U) dig, die Federkennlinien der Gummielemente 6 und die Breiten der Luftspalte 9 und 10 in ganz bestimmte Relationen zueinander zu bringen.

Das ist jederzeit auch zur Nacheichung möglich, indem die Gummielemente 6 unter Zwischenschaltung

i~> von Tellerfedern bzw. TellerFederpaketen 11 mittels eines durch die Gehäusewandung hindurchgeführten Schraubenbolzens 12 an dieser befestigt sind. Die Federkonstante der Tellerfedern 11 ist um ein Vielfaches größer als diejenige der Gummielemente 6,

-Ί) so daß der Einfluß auf das Schwingungsverhalten des Schwingsystems vernachlässigbar ist

Durch ein stärkeres oder schwächeres Anziehen der Bolzen 12 wird unter stärkerem oder schwächerem Zusammendrücken der Tellerfederpakete 11 das be-

2^ri wegliche Bauteil 5 mit dem Anker 8 unter Veränderung ■der Lufupalte 9 und 10 mehr oder weniger angehoben oder abgesenkt

Um unter gleich kleinem Aufwand auch den Elektromagnet 4 diesen Variationen anpassen zu

i« können, ist zweckmäßigerweise auch dieser unter Zwischenlage von weiteren Tellerfederpaketen 11 durch Bolzen 14 am Boden des Gehäuses 3 befestigt Auch hier kann durch Anziehen der Bolzen 14 der Elektromagnet 4 angehoben und damit zunächst der

η Luftspalt 10 vergrößert werden.

Für den Aufbau des Vibrators mit axial auf Druck beanspruchten Gummielementen 6 und ihrer in Schwingrichtung ausgerichteten Schraubenverspannung 12 werden im Gehäuse 3 zweckmäßigerweise

■i'i parallel zum Bodenteil 1 liegende Flächen 13 vorgesehen, wodurch das Anbringen der Schraubenverspannungen 12 und auch eine von außen erfolgende Verstellung zur Nachjustierung der Luftspalte erleichtert wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Elektromagnetischer Stoßvibrator, bestehend aus einem Bodenteil und einem auf dem Bodenteil aufgesetzten aus einem rahmenförmigen oder zylindrischen Seitenteil mit Deckel bestehenden Gehäuse, einem im Gehäuse am Deckel befestigten Elektromagneten, einem im Gehäuse angebrachten beweglichen Bauteil zur Aufnahme des Ankers und des daran befestigten Hammers, und bestehend aus einer dem Hammer am beweglichen Bauteil gegenüberliegenden Schlagfläche an der Oberfläche des Bodenteiles, und versehen mit einem Federsystem, bestehend aus einer Anzahl von Gummielementen der Schwingmetallbauart, das zwischen der Innenwand des Gehäuses und dem beweglichen Bautei' angebracht ist, rm dieses koaxial und begrenzt schwingend in dem Gehäuse zu halten, dadurch gekennzeichnet, daß die Gummielemente (6) im Schwingbeirieb ausschließlich axial auf Druck-Zug beansprucht sind und daß an den Einspannstellen der Gummielemente (6) am Gehäuse (3) Tellerfedern (11) angeordnet sind, deren Federkonstante um ein Vielfaches höher ist als diejenige der Gummielemente (6) und deren Vorspannung durch eine von außen zugängliche Schraubenverspannung{12) einstellbar ist.

2. Stoßvibrator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektromagnet (4) am Deckel des Gehäuses (3) unter Zwischenfügung von Tellerfedern (13) mittels von außen zugänglicher Schraubenverspannung (14) befestigt ist.

3. Stoßvibrator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (3) eine etwa glockenförmige Gestalt aufweist und die Befestigungsstellen der Schraubenverspannungcn (12) und (14) als parallel zur Grundplatte verlaufende Abplattungen bzw. Nischen ausgebildet sind.