DE2936541A1 - METHOD FOR ADJUSTING THE ANGLE MOVEMENT SIZE OF A VIBRATING SCREEN OR A VIBRATION FEEDING DEVICE - Google Patents
METHOD FOR ADJUSTING THE ANGLE MOVEMENT SIZE OF A VIBRATING SCREEN OR A VIBRATION FEEDING DEVICEInfo
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Description
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Verfahren zur Einstellung der Winkelbewegungsgröße eines Schwingsiebs oder einer Schwing-Aufgabevorrichtung Method for setting the angular movement size of a vibrating screen or a vibrating task device
Die Erfindung betrifft ein Verfahren, welches bei solchen Antriebseinrichtungen zur Erzielung einer Rüttel- oder Schwingbewegung einsetzbar ist, bei welchen zwei Ausgleichsgewichte in entgegengesetzter Richtung um einzelne Wellen umlaufen und mit getrennten Antriebsmotoren versehen sind.The invention relates to a method which is used in such drive devices can be used to achieve a shaking or oscillating movement, in which two counterweights revolve around individual shafts in the opposite direction and are provided with separate drive motors.
Es gibt zwei Bauarten einer derartigen Antriebseinheit. Bei einer derselben, die seit langem bekannt ist, haben die beiden Unwuchtgewichte gleiche Größe und gleiches Gewicht. Eine theoretische Erörterung dieses Falls wird beispielsweise in "Aufbereitungs- Technik", 1976, Seiten 108-114 gegeben. Bei dieser ersten Bauart einer Antriebseinheit kann eine lineare Hin- und Herbewegung längs eines Mittenpunkts normal zu einer die beiden Wellen verbindenden Geraden erhalten werden.There are two types of such a drive unit. In one of these, which has long been known, the two have imbalance weights same size and weight. A theoretical discussion of this case is given in, for example "Preparation technology", 1976, pages 108-114 given. at This first type of drive unit can have a linear reciprocating motion along a center point normal to a the straight lines connecting the two shafts are obtained.
Die andere Bauart einer Antriebseinheit wurde von der AnmelderinThe other type of drive unit was made by the applicant
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erfunden und wird in der schwedischen Patentanmeldung 7 708 140-4 näher beschrieben.invented and is described in more detail in Swedish patent application 7 708 140-4.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine elliptische Hubbewegung erhalten, indem die Unwuchtgewichte unterschiedlich groß gemacht werden, und zwar unter der Voraussetzung, daß der Schwerpunkt des Schwingsystems im wesentlichen auf einem Appolonius1 sehen Kreis gegenüber den Drehachsen liegt, der derart festgelegt ist, daß das Verhältnis der Abstände zwischen dem Schwerpunkt und den Drehachsen umgekehrt proportional zu den Produkten der Gewichte der jeweiligen Schwingmassen und ihrer mittleren Entfernung zur jeweiligen Drehachse ist.According to the present invention, an elliptical stroke movement is obtained by making the imbalance weights different in size, provided that the center of gravity of the oscillating system is essentially on an Appolonius 1 circle opposite the axes of rotation, which is determined in such a way that the ratio the distance between the center of gravity and the axes of rotation is inversely proportional to the products of the weights of the respective oscillating masses and their mean distance from the respective axis of rotation.
Letztere Erfindung wurde entwickelt aufgrund einer eingehenden theoretischen Studie eines bekannten Systems mit zwei unterschiedlich bemessenen Schwingmassen, die zwangsweise durch eine Zahnradverbindung miteinander gekoppelt waren. Die Untersuchung begann mit einer Berechnung der Reaktionsmomente der Wellen bezüglich der Ausgleichsgewichte, wobei unter anderem folgendes Ergebnis erhalten wurde;The latter invention was developed on the basis of an in-depth theoretical study of a known system with two different dimensioned oscillating masses which were forcibly coupled to one another by a gear connection. The investigation began with a calculation of the reaction moments of the shafts with regard to the counterweights, whereby among other things the following result was obtained;
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(2m1 r-Oi) sindsiCoscC (a sindit + b cos6Jt)(2m 1 r-Oi) sindsiCoscC (a sindit + b cos6Jt)
1212th
wobei M1 und M- die Reaktionsmomente um die jeweiligen Drehachsen sind, in., und r. das Gewicht eines der Ausgleichsgewichte und seine Entfernung von der zugehörigen Drehachse, a und b cartesische Koordinaten in einem cartesischen Koordinatensystem : mit dem Schwerpunkt des Schwingsystems als Nullpunkt,where M 1 and M- are the reaction moments about the respective axes of rotation, in., and r. the weight of one of the counterweights and its distance from the associated axis of rotation, a and b Cartesian coordinates in a Cartesian coordinate system : with the center of gravity of the oscillation system as the zero point,
Winkel zwischen der Hubrichtung und einer Linie vom Nullpunkt zum Punkt (a,b),Angle between the stroke direction and a line from the zero point to the point (a, b),
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XJ die Winkelfrequenz für die Drehung der Unwuchtmassen, und y die Trägheitsmasse des Systems.XJ the angular frequency for the rotation of the unbalanced masses, and y the inertial mass of the system.
M1-M- stellt somit ein Rückstellmoment dar, welches eines Rückkehr des Systems zur Richtung oC= 0 bewirkt.M 1 -M- thus represents a restoring torque which causes the system to return to the direction oC = 0.
Der Grundgedanke, welcher den ersten Schritt zur vorliegenden Erfindung darstellt, besteht in der Erkenntnis, daß die Gleichung (1) gültig ist, selbst wenn sie umgekehrt wird, so daß, falls ein äußeres Moment zur Wirkung kommt, die Winkelbewegungsgröße im entsprechenden Umfang beeinflußt wird, d.h. daß es auf künstliche V/eise möglich ist, für d. einen von Null verschiedenen Wert zu erzielen.The basic idea, which is the first step in the present invention, consists in recognizing that equation (1) is valid even if it is reversed, so that if an external moment occurs, the angular movement amount is influenced to the corresponding extent , ie that it is possible in an artificial way for d. to achieve a value other than zero.
Eine Vorbedingung für ein Gleichgewicht in einem derartigen System liegt darin, daß die Arbeit des äußeren Momentes gleich groß wie die Arbeit des synchronisierenden Moments ist. Der Zyklus für das synchronisierende Moment beträgt 2<JT . Wird M..-M-, über eine Umdrehung integriert, so ergibt sich aus Gleichung (D:A precondition for equilibrium in such a system is that the work of the external moment is equal great as the work of the synchronizing moment is. The cycle for the synchronizing torque is 2 <JT. Will M ..- M-, integrated over one revolution, equation (D:
27Γ (2 m ' r10J)2(a2+b2) TT 27Γ (2 m 'r 1 0J) 2 (a 2 + b 2 ) TT
j (ΜΓΜ; j (Μ Γ Μ ;
1 1 du/t = ! : sin 2öC= 1 1 du / t =! : sin 2oC =
= CONST. · sin 2<£. = CONST. · Sin 2 <£.
Aus dieser Gleichung ist ersichtlich, daß ein numerischer Anstieg oder Abfall bei einem äußeren Moment zu einem Anstieg oder Abfall vond,bis zu einer Grenze von + 4 5° führt, wonach eine Stabilität nicht mehr erwartet werden kann.It can be seen from this equation that a numerical increase or decrease in an external moment leads to an increase or decrease in d, up to a limit of + 4 5 °, after which stability can no longer be expected.
Beim Fehlen eines äußeren Moments wird; wie in der vorausgehend In the absence of an external moment; as in the previous one
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erwähnten schwedischen Patentanmeldung ausgeführt ist, eine rein, translatorische Rüttelbewegung ohne Drehung (Schwenkbewegung) erhalten. Das Einführen eines äußeren Moments stört dieses "Gleichgewicht" und es wird ein überlagertes Schwenkmoment erhalten.mentioned Swedish patent application is executed, a purely translatory shaking movement without rotation (pivoting movement) obtain. The introduction of an external moment disturbs this "equilibrium" and it becomes a superimposed pivoting moment obtain.
Es wurde jedoch sowohl theoretisch als auch in der Praxis gezeigt, daß dieses Schwenkmoment von vernachlässigbarer Größe ist.However, it has been shown both theoretically and in practice that this pivoting moment is of negligible size.
Es ist nun möglich, ein "äußeres" Moment auf vielerlei unterschiedliche Weise zu überlagern; beispielsweise ist es theoretisch möglich, durch Verwendung von Federn oder Gewichten, die an einem Schwingkasten befestigt sind, ein Kräftepaar zur Wirkung zu bringen, welche das Bestreben hat, die aufgehängte Masse zu verdrehen. Jedoch wird es am günstigsten ■ gehalten, auf die beiden Motore einzuwirken, welche die Un-wuchtgewichte antreiben.It is now possible to have an "external" moment in many different ways Way to overlay; For example, it is theoretically possible, by using springs or weights, which are attached to a swing box to bring a couple of forces to effect, which has the endeavor, the twisting suspended mass. However, it will be cheapest ■ held to act on the two motors, which the imbalance weights drive.
Durch die Erfindung wird ein Verfahren zur Einstellung der Winkelbewegungsgröße eines Schwingsiebs oder einer Schwingaufgabevorrichtung mittels der im Anspruch 1 angegebenen Merkmale realisiert.The invention provides a method for setting the angular movement size of a vibrating screen or a vibrating feed device realized by means of the features specified in claim 1.
Eine derartige Einstellung kann auch die Möglichkeit einer Kompensation einer ungleichmäßigen Last als Folge der ungleichmäßigen Verteilung des zu siebenden Guts umfassen.Such an adjustment can also make it possible to compensate for an uneven load as a result of the uneven load Include distribution of the goods to be screened.
Die Erfindung wird anschließend unter Bezugnahme auf eine in den Zeichnungen dargestellte Ausführungsform beschrieben. Es zeigen:The invention will now be described with reference to an embodiment shown in the drawings. Show it:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines horizontalenFig. 1 is a perspective view of a horizontal
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Siebs undSiebs and
Fig. 2 einen schematischen Schnitt durch eine im Sieb Fig. 2 shows a schematic section through a sieve in
gemäß Fig. 1 verwendete Unwuchtanordnung.according to FIG. 1 used unbalance arrangement.
Das in Fig. 1 dargestellte Sieb besteht aus einem Siebkasten 1, mit einer ersten Siebebene 7 und einer zweiten Siebebene 8, wobei der Siebkasten mittels Federn 2 auf einem Rahmen 9 aufgehängt ist.The sieve shown in Fig. 1 consists of a sieve box 1, with a first sieve level 7 and a second sieve level 8, the sieve box being suspended on a frame 9 by means of springs 2 is.
Zwei Motore 3 treiben jeweils ein Paar von .Unwüchtgewichtsanordnungen 5 an, wovon jedes Paar mit einer Zwischenwelle in einem staubdichten Gehäuse angeordnet ist. Wie aus der Einzeldarstellung der Fig. 2 ersichtlich ist, treibt jeder Motor über einen Riemenantrieb 11, der in einem Schutzgehäuse 6 (Fig. 1) angeordnet ist,und über biegsame Kupplungen 12 (im Gehäuse 4) eine Welle mit .Unwuchtgewichten 10 an, die paarweise in den Wänden des Siebkastens 1 drehbar angeordnet sind. Die Motoren 1 sind starr mit dem Rahmen 9 verbunden, so daß sie nicht vibrieren. Der erfindungsgemäße Effekt wird aufgrund des Umstands erzielt, daß die Motoren 3, welche Asynchronmotoren mit Kurzschlußläufer sind und die gleiche Nenndrehzahl haben, mit unterschiedlicher Antriebskraft betrieben werden können. Falls den Motoren Speisestrom unmittelbar von einer gemeinsamen Wechselstromquelle zugeführt wird, werden die Schwingmassen 10 (Fig. 2) in den beiden Einheiten, die in entgegengesetzter Richtung umlaufen, synchronisiert und es wird eine elliptische Druckwirkung erhalten. Mittels einer bekannten Transformatoranordnung kann entweder stufenweise oder kontinuierlich die Speisespannung für einen der Motore verringert werden. Da beide Motore belastet sind, haben sie eine gewisse Nacheilung gegenüber einer synchronen Drehzahl. Infolge des Spannungsunterschieds verringert sich die Antriebskraft eines der Motore und die Nacheilung dieses Motors wird sich etwas erhöhen (selbstverständlich sind andereTwo motors 3 each drive a pair of unbalanced weight assemblies 5, each pair being arranged with an intermediate shaft in a dust-tight housing. As can be seen from the individual representation in FIG. 2, each motor drives a shaft with unbalanced weights 10 via a belt drive 11, which is arranged in a protective housing 6 (FIG. 1), and via flexible couplings 12 (in the housing 4), which are rotatably arranged in pairs in the walls of the sieve box 1. The motors 1 are rigidly connected to the frame 9 so that they do not vibrate. The effect according to the invention is achieved due to the fact that the motors 3, which are asynchronous motors with squirrel cage rotors and have the same nominal speed, can be operated with different driving forces. If the motors are supplied with feed current directly from a common alternating current source, the oscillating masses 10 (FIG. 2) in the two units, which rotate in opposite directions, are synchronized and an elliptical pressure effect is obtained. By means of a known transformer arrangement, the supply voltage for one of the motors can be reduced either gradually or continuously. Since both motors are loaded, they have a certain lag compared to a synchronous speed. As a result of the voltage difference , the driving force of one of the motors will decrease and the lag of this motor will increase somewhat (of course there are others
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Motorarten und andere, dem Fachmann gekannte Steuervorrichtungen vorstellbar).Types of motors and other control devices known to those skilled in the art are conceivable).
Es wurde nunmehr überraschenderweise, gefunden, daß es mittels dieses einfachen Verfahrens möglich ist, eine Verschiebung der Hubrichtung bis zu 45° in jeder Richtung zu erzielen, was davon abhängt, bei welchem der Motore die Speisespannung verringert wird.It has now surprisingly been found that it means this simple method is possible to achieve a displacement of the stroke direction up to 45 ° in each direction, what depends on which of the motors the supply voltage is reduced.
Die vorausgehend gegebene, theoretische Erklärung verläuft in ziemlich groben Zügen, jedoch erscheint eine nähere Berechnung der dynamischen Beziehungen nicht erforderlich. Es sollte genügen, daß,wie sich durch Versuche mit Modellanordnungen ergeben hat (unabhängig von der theoretischen Deutung) daß die erfindungsgemäße Wirkung erzielt werden kann, falls im Einklang mit den anliegenden Ansprüchen vorgegangen wird.The previously given, theoretical explanation is rather rough, but a more detailed calculation appears dynamic relationships are not required. It should suffice that, as demonstrated by experiments with model arrangements has shown (regardless of the theoretical interpretation) that the effect according to the invention can be achieved if proceeding in accordance with the attached claims.
Die erfindungsgemäß erzielbaren Vorteile sind offensichtlich. Sowohl bei einer Aufgabevorrichtung, als auch bei einem Sieb kann die Transportgeschwindigkeit entsprechend den jeweiligen Bedürfnissen verändert werden. Dabei ist es ebenfalls möglich, eine ungleichmäßige Belastung zu kompensieren. Durch Optimierung der Winkelbewegungsgröße ist es ferner möglich, einen verbesserten Siebeffekt zu erzielen und den Siebvorgang derart zu steuern, daß das Sieb auf das herabfallende Material derart auftrifft, daß Material und Sieb entgegengerichtete Bewegungen haben, wodurch der beste Siebeffekt erhalten wird und sich eine Verstopfung vermeiden läßt.The advantages that can be achieved according to the invention are evident. Both in the case of a feeding device and in the case of a sieve, the transport speed can correspond to the respective Needs to be changed. It is also possible to compensate for an uneven load. Through optimization the angular movement size, it is also possible to achieve an improved screening effect and to control the screening process in such a way that that the sieve hits the falling material in such a way that that material and sieve have opposite movements, whereby the best sieving effect is obtained and a blockage can be avoided.
Zusammenfassend wird durch die Erfindung ein Sieb oder eine Aufgabevorrichtung zur Verfügung gestellt, bei welcher zwei Unwuchtgewichte (5,10) vorgesehen sind, die in entgegengesetzter Richtung umlaufen, wovon jedes durch seinen eigenen Motor (3)In summary, the invention provides a sieve or a feed device made available, in which two imbalance weights (5,10) are provided in opposite directions Revolve direction, each of which by its own motor (3)
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angetrieben wird, der vorzugsweise ein Asynchronmotor ist. Die beiden Unwuchtgewichte erzielen zusammen eine Rüttelbewegung, bei welcher die Ausgleichsgewichte infolge einer mechanischen Kopplung normalerweise die Motoren zwingen, eine derartige Drehzahl und Phase einzuhalten, daß sie synchronisiert sind. Ein elliptischer Hub läßt sich dabei erzielen, falls die Unwuchtgewichte unterschiedlich sind und der Schwerpunkt der gerüttelten Masse in geeigneter Weise angeordnet ist. Die Hubbewegung kann verändert werden, indem das Verhältnis zwischen den den beiden Motoren zugeführten Leistungen verändert wird.is driven, which is preferably an asynchronous motor. The two imbalance weights together achieve a shaking movement, in which the counterweights as a result of a mechanical coupling normally force the motors to one to maintain such speed and phase that they are synchronized. An elliptical stroke can be achieved if the imbalance weights are different and the center of gravity of the vibrated mass is arranged in a suitable manner is. The stroke movement can be changed by changing the ratio between the powers supplied to the two motors is changed.
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