DE887422C - Schwingnutzgeraet mit zwei abgestimmten elektromagnetischen Erregern - Google Patents

Description

• Schwingnutzgerät mit zwei abgestimmten elektromagnetischen Erregern Es ist bekannt, daß jeder abgestimmte elektromagnetische Schwingungserreger nicht nur eine bestimmte Belastungsgrenze hat, sondern darüber hinaus aus schwingungstechnischen Gründen auch nur Nutzgeräte von bestimmten, ihm angepaßten Größenabmessungen antreiben kann. Übersteigt die Größe des Nutzgerätes den für den Erreger in Frage kommenden wert, so muß man notwendigerweise mehrere Erreger zum Antrieb des Nutzgerätes vorsehen. So kann man z. B. ein Förderrohr von mehr als 3 m Länge nicht mehr mit einem einzigen- Erreger antreiben, auch wenn das Gewicht der Rinne noch innerhalb des für den Erreger zulässigen Gewichtsbereiches liegt, weil sich sonst Schwingungsknoten in dem Förderrohr ausbilden, an denen eine Stauung des Fördergutes eintreten würde.
• Man ist daher gezwungen, bei größeren Förderlängen entweder mehrere Schüsse mit jeweils einem Schwingungserreger hintereinander anzuordnen oder aber mehrere Erreger an ein einzelnes Rohr von vorgeschriebener Länge anzusetzen.
• Derartige Nutzgeräte bilden nun mit dem oder den Erregern schwingungsfähige Gebilde. Im Falle eines Rohres oder einer Balkenform mit zwei abgestimmten Erregern liegt z. B. ein System mit zwei Freiheitsgraden und dementsprechend mit zwei Eigenfrequenzen vor.
• Liegen diese Eigenfrequenzen sehr weit ober- oder unterhalb der Antriebsfrequenz des Erregers, so ist zwar ein stabiler Betrieb bei den unvermeidlichen Spannungs- und Frequenzschwankungen des Netzes gewährleistet, jedoch aber die Wahl sehr stark überdimensionierter Erregertypen bedingt, so daß ein wirtschaftlicher Betrieb damit nicht möglich ist.
• Aus dem gleichen Grunde hat man daher auch bei Schwingnutzgeräten mit einem einzigen, abgestimmten Erreger vorgeschlagen, die Eigenfrequenz so nahe an die Antriebsfrequenz zu legen, als es mit Rücksicht auf einen stabilen Betrieb des Systems gerade noch möglich ist. Die gleiche Art der Abstimmung ist auch für den Fall mehrerer Erreger einzuhalten, die ein Nutzgerät gemeinsam antreiben. Die Größe der- Freimasse ist dann durch den auf jeden Erreger entfallenden Nutzmassenanteil festgelegt. Bei einer bestimmten Größe des Nutzgerätes kann dann der Fall eintreten, daß bei festgehaltener Nutzmasse die Eigenfrequenz des Systems, bestehend aus Freimasse und potentiellem Energiespeicher, gerade gleich der Antriebsfrequenz f" wird, d. h. Bei dieser üblichen Bemessung zeigt sich aber, daß bei einem Nutzgerät mit zwei abgestimmten Erregern, das also einen Dreimassenkoppelschwinger mit zwei Freiheitsgeraden darstellt, eine der Koppeleigenfrequenzen mit der Antriebsfrequenz praktisch zusammenfällt. Aus diesem Grunde war es daher nicht möglich, mit den bisher bekannten Bemessungsregeln einen einwandfreien Parallelbetrieb zweier Erreger an einem Nutzgerät sicherzustellen. Dieser Nachteil läßt sich erfindungsgemäß dadurch vermeiden, daß durch räumliche Zuordnung der Angriffsgeraden der Erreger zum Schwerpunkt beide Eigenfrequenzen den durch die Frequenzschwänkungen des Netzes bedingten Mindestabstand von der Antriebsfrequenz besitzen.
• Es ist dabei gleichgültig, ob beide Eigenfrequenzen oberhalb oder unterhalb der Antriebsfrequenz liegen, wie es auch möglich ist, daß die Antriebsfrequenz zwischen den Eigenfrequenzen liegt.
• Bei dem in der Zeichnung dargestellten Nutzgerät, einem Schwingförderrohr R, das einen Dreimassenkoppelschwinger mit den beiden Eigenfrequenzen f1 und f2 darstellt, sind z. B. die Eigenkreisfrequenzen folgende wobei % die Gesamtmasse des Nutzgerätes einschließlich der Erregeranschlußteile bedeutet. 0 ist die auf den Schwerpunkt S bezogene Drehmasse des Nutzgerätes, C die resultierende Federzahl des potentiellen Energiespeichers eines Erregers und der Abstand des Schwerpunktes des Rohres R von der durch Wechselpfeile angedeuteten Wirkungslinie eines Erregers. Die, Eigenkreisfrequenz a),1 ist nun lediglich durch den zur Erzielung eines stabilen Betriebes erforderlichen Frequenzabstand festgelegt. woraus sieh für ein gegebenes Nutzgerät mit der Nutzmasse ma die erforderliche Freimasse na f ergibt. Die Eigenkreisfrequenz (»"x hängt dagegen nicht nur von dieser Abstimmung, sondern auch vom Abstand P der Angriffsgeraden der Erreger vom Schwerpunkt des Nutzgerätes und von der auf den Schwerpunkt bezogenen Drehmasse ab.
• Zur Erzielung eines stabilen Betriebes muß also der Ausdruck gemacht werden. Dann fallen beide Eigenkreisfrequenzen zusammen, haben aber ausreichenden Abstand von der Antriebsfrequenz, wobei diese beiden Eigenfrequenzen oberhalb oder unterhalb der Antriebsfrequenz liegen können. In der praktischen Ausführung kann nun aber auch der Fall eintreten, daß der Abstand nicht so groß gemacht werden kann, daß der letztgenannte Ausdruck wird. In diesem Fall muß man nun umgekehrt den Abstand P so klein wählen, daß die Eigenkreisfrequenz w" jenseits der Antriebsfrequenz liegt. Die erfindungsgemäße Bemessung für die beiden Eigenfrequenzen gilt nicht nur für Längsschwinger, sondern im gleichen Maße sinngemäß auch für Drehschwinger.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Schwingnutzgerät mit. zwei abgestimmten elektromagnetischen Erregern, das zusammen mit den Erregern einen Koppelschwinger mit zwei Eigenfrequenzen bildet, dadurch -gekennzeichnet, daß durch räumliche Zuordnung der Angriffsgeraden der Erreger zum Schwerpunkt des Nutzgerätes beide Eigenfrequenzen den durch die Frequenzschwankungen des Netzes bedingten Mindestabstand von der Antriebsfrequenz erhalten.
2. 2. Schwingnutzgerät nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß beide Eigenfrequenzen oberhalb der Antriebsfrequenz liegen.
3. 3. Schwingnutzgerät nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß beide Eigenfrequenzen unterhalb der Eigenfrequenz liegen. q.. Schwingnutzgerät nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsfrequenz zwischen beiden Eigenfrequenzen liegt.