DE861478C

DE861478C - Elektromagnetischer Schwingmotor mit veraenderlicher Rueckstellkraftkennlinie

Info

Publication number: DE861478C
Application number: DEL6373A
Authority: DE
Inventors: Heinz Goetze
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1950-11-24
Filing date: 1950-11-24
Publication date: 1953-01-05

Description

Elektromagnetischer Schwingmotor mit veränderlicher Rückstellkraftkennlinie Elektromagnetische Schwingmotoren zum Antrieb von Förderstrecken, Rütteltischen und anderen Nutzgeräten werden bekanntlich als federgekoppelte Zweimassenschwingsysteme ausgeführt, deren potentielle Energiespeicher Stahl- oder Gummifedern sind. Ihr Aufbau geht aus Fig. 1 der Zeichnung hervor, die das mechanische Ersatzschema eines solchen Zweimassenschwingers darstellt. Die Freimasse M1 ist über Federn C mit der Arbeitsmasse Ma gekoppelt und besteht aus der Platte B und dem Anker, während die Arbeitsmasse Ma sich aus dem Schwingmotoranteil Mav einschließlich des Elektromagneten M und der damit starr verbundenen Nutzmasse Mn zusammensetzt. Wird dem Elektromagneten technischer Wechselstrom zugeführt, so wirken zwischen der Freimasse Mf und der Arbeitsmasse Ma elektromagnetische Erregerwechselkräfte und versetzen das System in erzwungene Schwingungen.
Die Eigenfrequenz des Systems ist: wobei die resultierende Masse bedeutet. Die Eigenfrequenz wird so nahe an die Antriebsfrequenz gelegt, als es mit Rücksicht auf den stabilen Betriebszustand und wegen der Schwingbreitenänderungen infolge der unvermeidbaren Änderungen von Netzfrequenz und -spannung gerade noch zulässig ist. Der Arbeitsbereich des Schwingmotors wird bei Verwendung von Stahlfedern als potentieller Energiespeicher zweckmäßigerweise unter- bzw. oberhalb der Antriebsfrequenz gewählt. Bei Gummifedern mit großer Eigendämpfung kann jedoch auch der Arbeitsbereich unmittelbar in'Resonanznähe gelegt werden. Wird z. B. der Arbeitsbereich unterhalb der Antriebsfrequenz benutzt, so ist nur die untere Gewichtsgrenze infolge der Resonanznähe festzulegen. Die Charakteristik der Rückstellkraftkennlinie, sei sie linear oder nichtlinear, bestimmt den kritischen Arbeitspunktr und die damit verbundene dauernde Anschlagsgefahr zwischen Magnet und Anker.
Besitzen die Energiespeicher des Zweimassenschwingsystems eine innere Dämpfung, so muß zwar die Erregerkraft des Magnetsystems entsprechend den Dämpfungsverlusten vergrößert werden, aber die mit solchen Federn erhaltene Resonanzkurve ist viel stumpfer als im Fall von Federn ohne innere Dämpfung und somit schwingweitenunempfindlich gegenüber Spannungs- und Frequenzänderungen.
In Fig. 2 ist die Schwingbreite s in Abhängigkeit fo von der Abstimmung V tfo dargestellt und zeigt die Resonanzkurve a eines Zweimassenschwingsystems mit Stahifedern und die Resonanzkurve b eines Systems mit Gummifedern. Aus dem Vergleich beider Kurven ist ohne weiteres ersichtlich, daß bereits bei kleinen Änderungen in der Abstimmung Schwingmotoren mit Stahlfedern eine sehr große Schwingbreitenänderung aufweisen, während solche Systeme mit Gummifederelementen keine oder nur eine sehr geringe, praktisch vernachlässigbare Schwingbreitenänderung zeigen. Werden aus diesem Grunde die potentiellen Energiespeicher beispielsweise als Schwinggummielemente ausgebildet, so ist es unvermeidbar, daß die Federwerte aus Herstellungsgründen mehr oder weniger von dem verlangten Sollwert abweichen und nicht ohne weiteres als Abstimmelemente verwendet werden können.
Dieser Nachteil läßt sich nun bei elektromagnetischen Schwingmotoren, deren Federelemente mit innerer Dämpfung behaftet sind, erfindungsgemäß dadurch vermeiden, daß die Federhärte veränderlich ist. Dadurch wird es möglich, beispielsweise Schwinggummielemente mit abweichenden Sollfederwerten als Energiespeicher in Zweimassenschwingsysteme als Abstimmelemente einzubauen.
Als Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in Fig. 3 der Aufbaut eines elektromagnetischen Schwingmotors mit Schwinggununielementen dargestellt, die auf Schub beansprucht sind. Der Bügel B mit dem Anker A stellt die Freimasse Mt dar, die über die Gummifedern C mit der Platte P sowie dem Magneten M, der Arbeitsmasse Mav verbunden ist, die ihrerseits an das Nutzgerät Mn starr angeschlossen ist. Zur Veränderung der Federhärte. der Gummifedern C ist eine Trimmeinrichtung vorgesehen, mittels derer die Vorspannung der Federn verändert werden kann. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel besteht die Trimmeinrichtung aus einer Blattfeder D, die mit der Gummifeder C federgekoppelt ist, und der einstellbaren Schraube S, bzw. S2. Zweckmäßigerweise werden die Federtrimmeinrichtungen als selbständiges Bauelement ausgeführt und vor der Gesamtmontage vorabgeglichen. Das Trimmen geschieht in der Weise, daß zur Erreichung der notwendigen Eigenfrequenz die Schwinggummielemente in ihrer Federhärte durch die Schrauben S, bzw. S2 mehr oder weniger Vorspannung durch Heraus- oder Hineindrehen der Schrauben erhalten. Diese Änderung der Vorspannung kann während des Betriebes oder in ausgeschaltetem Zustand erfolgen. Die Bemessung der Gummifedern C hat dabei so zu erfolgen, daß im federgekoppelten Zustand mittels der Trimmeinrichtung die Federhärte durch weitere Vorspannung noch erhöht oder durch Herabsetzung die Vorspannung bis auf die nur dem Gummi eigene Federhärte vermindert werden kann.
Wird durch das Abtrimmen der Luftspalt zwischen Anker und Magnet verändert, so kann durch im Bügel B angebrachte Langlöcher der Luftspalt gesondert eingestellt werden.
Die Trimmeinrichtung kann je nach dem Verwendungszweck auch oberhalb der Gummifedern oder aber ober- und unterhalb angeordnet und im Bedarfsfall auch von außen bedient werden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: I. Elektromagnetischer Schwingmotor mit Federn elementen mit innerer Dämpfung, dadurch gekenulzeichnet, daß die Federhärte veränderlich ist.
2. Elektromagnetischer Schwingmotor nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Federhärte mittels einer auf die Vorspannung der Feder einwirkende Trimmeinrichtung veränderlich ist.
3. Elektromagnetischer SchwmgmotoT nach Anspruch I und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Federelemente mit ihren Trimmeinrichtungen ein selbständiges Bauelement bilden.
4. Elektromagnetischer Schwingmotor mit Federelementen aus Schwinggummi nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Trimmeinrichtung die Vorspannung der Schwinggummielemente verändert wird.
5. Elektromagnetischer Schwingmotor nach Anspruch I bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Anker über ein Bügelsystem derart an den Schwinggummielementen angekoppelt ist, daß der Luftspalt zwischen Anker und Magnet getrennt einstellbar ist.
6. Elektromagnetischer Schwingmotor nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorspannung der Schwinggummielemente während des Betriebes veränderlich ist.
7. Elektromagnetische Schwingmotoren nach Anspruch I bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Trimmeinrichtung von außen gehandhabt wird.