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Elektromiagnetischer oder elektrodynamischer Taumelantrieb zum Antrieb
schwingender Arbeitsmaschinen und -geräte Die Erfindung bezieht sich auf einen elektromagnetischen
oder elektrodynamischen Taumelantrieb zum Antrieb schwingender Arbeitsmaschin,en
und -geräte. Die Erregerkraft greift parallel zur Taumelachse an dem Schwing-körper
an und wird durch mehrere Elektromagnete erzeugt-Gemäß der Erfindung werden mindestens
idrei Elektromagnete um die Taumelachse herum angeordnet und in einer solch-en _Reihenfolge
durch verschie,dene Phasen eines Mehrphasennetzes erregt, daß die resultierende
Erregerkraft der Magnete um die Taumelachse herum wandert.
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Es ist zwar bereits eine Rüttelvorrichtung für Siehe mit lotrecht
angeordneten Elektromagneten periodisch veränderlicher Polarität bekanntgeworden,
bei der durch die Erregerkraft der Elektromagnete die Siebeinvichtung tragende Anker
angetrivben werden. DieJie Anker und damit die Siebe antreibenden El#,-ktrotna;gnete
sind aber nicht anein ,N,1.ehrphas,enn-etz angeschlossen.
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Durch die erfindungsgemäße Speisung der Elel,-tromagnete aus einem
Mehrphasenwechselstromnetz ergibt sich gegenüber der bekannten Vorrichtung der Vorteil"daß
eine harmonische Taumelbewegung des Schwingkörpers (Anker) erzielt wird.
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Es ist fern-er bereits vorgeschlagen worden, auf .einen einen Behülter
tragenden Federstab ein-er Schwin'-Mühle quer zur Längsachse des Federstahes periodischt
Magnetkräfte auszuüben und die Erregermagnete an ein Drehstromnetz anzuschließen.
Bei-dieser
Anordnung ergibt sich aber keine Tuunielbeweggung, sondern nur eine Kreisschwingung.
Außerdem ist bei idieser Anordnung wegen der radial angeordneten Magnete eine Einstellung
des Laftspaltes zwischen iden Magnetpolen und, dem Anker (Federstab) schwierig.
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Die Erfindung idagegen läßt eine Einstellung des Luftspaltes zwischen
den. Magnetpolen und dem Anker zu, ohne,daß dabei jeder der Elektromagnete einzeln
besonders eingestellt werden muß.
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An Hand der Fig. i soll ider Grund.geidanke der Erfindung zunächst
erläutert werden. In dieser perspektivisch gezeichneten Figur ist ein plattenförmiger
Schwing-körper i, der die Form eines gleichseitigen Dreiecks hat, an einem Draht
2 in seinem Schwerpunkt waagerecht aufgehängt. An jeder Ecke ides Schwingkörpers
ist ein «us Magnet und Anker bestehender elektromaignetischer Schwingungserzeuger
3 an sich bekannter Bauart vorgesehen, und zwar derart, daß der balkenförmige
Anker in ider Ebene des plattenfö#rmi-gen Schwing' körpers i liegt und mit
diesem starr verbunden ist, während (der U-förmige Magnet derart unterhalb des Ankers
feststehend angeordnet ist, d#aß seine b-ei,d#n Schenkel senkrecht zur Ebene des
Schwingkörpers stelhen. Die Erregerwicklungender Elektromagnete sind der Einfachheit
halber nicht mitgezeichnet, sie sind an diedrei Phasen eines Drehstromnetzes angeschlossen.
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Im Ruhezustand dieser Schwinganordnuag schwebt jeder Anker in geringem Abstand
über den Polen des ihm zugeordneten Magnets. Werden je-
doch die Erregerwicklungen
ider drei Magnete ein-,geschaltet, so. üben die Magnete im Takte des Drehstromes
nacheinander periodische Anziehu#ngskräfte auf ihre Anker aus. Die Ecken des Schwingkörpers
werden hierbei jeweils nach unten gezoggen, indem der Schwingkörper um tden Fußpunkt
des Drahtes eine Schwenkbewegung ausführt. D,a sich nun -aber die einzelnen Stromphasen
eines Drehstromnetzes und somit -die, Erregungszeiten der Magnete teilweise überdecken,
so sind in jedem Zeitpunkt stets mehrere Magnete gleichzeitig wirksam, so idaß sich
auch die Anziehungskräfte der Maignie-te in jedem Zeitpunkt zu, einer resultierenden
Anziehungskraftergänzen. DerAngriffspunkt1dieser in der Fig. i mit R, bezeichneten
resultierenden Anziehungskraft, die in gleicher Weise wie die einzelnen Anziehungskräfte
zur Ebene des Schwingkörpers stets senkrecht steht, läuft, wie sich rechnerisch
nachweisen läßt, mit konstanter Geschwinffigkeit um den Mittelpunkt des Schwingkörpers
i um und ist bei gleichbleibender Entfernung r vorn Mittelpunkt ides Schwingkörpers
in jedem Zeitpunkt stets gleich groß. Die Umlauffrequenz des Angriffspunktes ist
hierbei doppelt so groß wie die Stromfreqgenz. Der Schwingkörper i fährt also eine
vollkommen harmonische Taumelbewegung aus. Der Schwerpunkt des Schwingkörpers, uni
den sich also der Schwingkörper allseitig schwenkbar bewegen kann, fällt bei dieser
Anordnung nicht nur mit dem Schwerpunkt des Schwingkörpers zusammen, sondern auch
mit dem Mittelpunkt der kreisförmigen Erregerkraf tbewegungskurve.
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Die in Fig. i in ihrem wesentlichen Grundgedanken erläuterte Schwinganordnung
nach der Erfindung läßt sich in verschiedenartiger Weise vorteilhaft anwenden. Beispielsweise
kann schondie in Fig. i gezeigte Taumelbewegung des Schwingkörpers nutzbar gemacht
werden. Der Schwingkörper kann hierzu. bei entsprechender baulicher Ausbildung beispielsweise
unmittelbar die zu Schwingbewegungen zu erregende Arbeitsmasse einer schwingenden
Arbeitsmaschine darstellen, beispielsweise ein Schwingsieb oder eine Schwingmühle.
Er - kann aber seine taumelnde Schwingbewegung auch mittelbar auf eine Arbeitsmasse
übertragen, beispielsweise derart, daß ein plattenförmiger Schwingkörper als Untersatz
für eine Arbeitsmasse, z. B. ein zu rüttelndes Faß, verwendet wird.
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Weitere praktische Anwentdungsmöglichkeiten .des Taumelantriebes nach
der Erfindung sind in den Fig- 2 und 3 gezeigt- Zum Vergleich dieser Beispiele
mit der wesenhaften Darstellung der Fig. i sind jeweils einander entsprechende Teile
mit dem gleichen Bezugszeichen versehen.
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In Fig. :2 jist die Schwinganordnung nach der Erfindung als Rütteltisch,
beispielsweise zum Ver-,dichten von SchÜttgut in Fässern, aus-gebilidet. Der Schwingkörper
i wird von einem biegeelastischen senkrechten Federsta;b#2 getragen, .der mit seinem
,unteren Ende im Fundamenteingespannt ist. Unterhalb, des Schwingkörpers i sind
an seinem Umfang d,rei Elektromagnete 3 in gleichem gegenseitigem Abstand
kreisförmig angeordnet. Werdendiese drei Magnete an die drei Phasen eines Drehstromnetzes
angeschlossen, so führt der Schwingkörper i in gleicher Weise wie bei der Anordnung
nach Fig. i eine Taumelbewegung aus. Wird -aui den Schwingkörper i, der im vorliegenden
Fall die Auf setzplatte des Rütteltisches bildet, ein Faß 4 aufgestellt,
SO
werden die in senkrechter Richtung erfolgenden Schwingbewegungen;des Schwingkörpers
i auf das Faß 4 übertragen, so daß sich der Schüttinhalt des Fasses durchdie Schwingbewegungen
verdichtet.
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Bei den besprochenen Augführungsbeispielen sind die drei Magnete der
Schwinganordnung jeweils in Form eines gleichseitigen Dreiecks angeordnet wordien.
Der,Grundgedanke,derErfindung ist jedoch hieran nicht gebunden, sondern es können
sowohl mannigfache andere Anordnungen derdrei Magnete vorgesehen als auch eine andere
Anzahl von Magneten angewandt werden. Läßt man beispielsweise #die Höhe eines gleichseitigen
Dreiecks kleiner wer-,den, so erhält man ein gleichschenkliges Dreieck. Auch bei
dieser Anordnung wird, ähnlich wie bei Fig. i, eine Erregerkraft erzeugt, deren;
Angriffspunkt sich auf einer in sich geschlossenen Kurve bewegt. Dann überlagert
sich jedoch der Taumelbewegung eine harmonisch wippende Schwingung um eine deste
Achse, die senkrecht zum Federstab,2 liegt.
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Die Schwinganordnung nach der Erfindung ist nicht an das in der Zeichnung
dargestellte Ausführungsfieispiel
gebunden, sondern kann in inannigfacher
Weise abgewandelt werden.
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So kann es beispielsweise bei der Anordnung nach Fig.:2 vorteilhaft
sein, den senkrechten Federsta1:2, der mit einem Ende am Fundament fest eingespannt
und seinem anderen Ende mit dem Schwingkörper i starr verbunden ist, an einer dazwischenliegeniden
Stelle, und zwar vorteilhaft in der Nähe des Schwingkörpers, schwenkbar zu lagern.
Als ein Beispiel hierfür ist in Fig. 3 eine entsprechend ausgebildete Schiwingmühle
gezeigt. Der Schwingkörper i stellt den Mahlbehälter der Schwingmühle dar. Wie aus
der Zeichnung ersichtlich, ist der Federstab 2 dicht unterhalb des Schwingkörpers
#durch ein feststehendes Kugelhalslag,'r,derart abgestützt"daß sich der Federstab
nach allen Richtun#gen hin verbiegen kann, wie es durch die gestrichelte Linie:2'
angedeutet ist. Auch bei einer Schwinganordnung gemäß Fig. i, -bei der der Schwingkörper
an einem hiegeelastischen Stab auf-g gehängt ist, kann eine solche zusätzliche
schwenkbare Lagerung des Stabes vorteilhaft sein.