JPS60209421A - 電磁式加振器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は例えばばら積み材の輸送および計量出荷に使用
する振動式コンベヤ装置、ピンホッパーおよびシュート
に用いる主要重量体（ホスト・マス）に励振を与えるの
に用いる電磁式加振器に関する。

貯蔵ビン、ホッパーおよび出荷シュートからのばら積み
材の円滑な流れを得るために当業界において電磁式加振
装置が広く用いられている。またミキサー、粉砕機、破
砕機、包装機、パッチング（計り別け）、クレーディン
グ（等級仕別け）または混合の部署に種々のばら積み材
を送るための振動式フィーダー（供給機）にも電磁式加
振装置が用いられる。

一般に電磁駆動の振動体系は、一つ重量体が電磁石を担
持し、他の重量体が接極子（アーマチャ）を担持する、
２つの重量体から成る設計である。

２つの重量体は通常、体系に共振増幅運動を生じさせる
ような寸法を有するばねｌこより、連結される。電磁石
は磁極面が相互に約１／１０　＋ｎ　（２，５４關）ま
たはそれ以下に接近している場合にのみ有用な力を発生
する。すき間の自乗にほぼ反比例して牽引力は増す。系
の運動は重量に反比例して２つの重量体ｌこ配分される
、つまり軽い方の重量体は比例的に速く動く。磁極面の
間のすき間が増減するのに従って重量体は反対方向に動
く。

よって、磁極面が最小すき間まで接近して出力が最高値
に接近している時、磁極面が衝突しないようにする装置
が必要である。

本発明は細長いハウジング内に担持されて、完全に封入
された自由重量体を組込んでいる電磁式加振器を与える
。ハウジングは、それぞれが植込み研石を受承する１対
の端末キャップを含む。端末キャップは間に取付けられ
たハウジング・チューブにより分離される。

各端末キャップ力）ら等距離にある、ハウジング・チュ
ーブ内のエラストマ製せん断ばねにより、自由重量体が
懸架される。１対の接極子組立体が自由重量体と一体と
なり、概して細長い自由重量体の各端に１個ずつ付く。

自由重量体と電磁石保持端末キャップとの間ｌこ通常両
者から隔置されて圧縮素子が介在する。これら非線形ば
ねは接極子の衝突を避けるのを助け、また電磁石の伝導
中に入方エネルギを貯えて、高効率をもたらす。

電磁石は第１の電磁石保持端末キャップに接続される遠
隔配置のコントローラにより順次的に付勢される。外装
電線管が第１の端末キャップから第２の端末キャップ・
まで延在する。電磁石を順次的に生かした際、自由重量
体はハウジンク内を縦方向に運動して圧縮素子に接触し
、電磁石の付勢、消勢に応じて周期的に前後運動する。

動作の周波数は周波数を利用する被駆動重量物の広範囲
にわたる固有振動数ζこ近い。

以下に添付図面を参照しつつ、本発明の装置および作動
を記載する。

第１囚に示すばら積み材運搬トラフ（樋）　（１０）は
本発明の電磁式加振器の代表的用途である。加振器Ｑ２
）はファスナ（取付金具）（１４）のような装置により
トラフに取付けられる。電線管（１６）が電磁式加振器
から、通常遠隔部署にある制御モジュールまで延びる。

電磁式加振器α２の斜視図である第２図を検討すること
により本発明の機械的局面が容易に理解される。加振器
はアルミニウムのような丈夫な構造材でできたハウジン
グ・チューブ（社）を有するユニット型の閉鎖構造であ
る。第１および第２の端末キャップ（２２，２４）が、
キャップ（２１の中の（２６）のような植込み電磁石を
収容する磁石ハウジングとしてそれぞれ機能する。端末
キャップ（２２，２４）はハウジング・チューブ（２０
）の両端に取付けられる。一実施例では、ハウジングの
堅固性をしつかり保つために（７）のような植込みボル
トが（３２のようなファスナと共に用いられる。ハウジ
ングは構造上、侵入物に対して密封された細長い容器で
ある。この容器状ハウジングは従来の電磁式加振器では
不可能な防爆性ハウジングを与えることができる。

第１の端末キャップＱ壊こ電力供給電線管０６）を受入
れる電線管端子（２８）が設けられる。第５図は、電磁
石（２６）に電気パルスを与えるのに用いる電線束を担
持するために、第１および第２の端末キャップ（２２，
２４）の間を延びる電線管（３４）を示す。

振動させる装置に電磁式加振器（１２１を取付ける一方
法を与えるために（４０）のようなねじ孔も第１の端末
キャップ（２りに設けられることができる。

第２図、第３図および第４図を参照するに、ハウジング
内にしつかり担持される部品が識別される。電磁石（２
６）のみならずハウジング・チューブ（２ｏ）の反対端
に担持されるその相手（図示せず）および電線束（３６
）からの電力供給電線のみならずカバー板（４２１がは
っきり示される。

ハウジング・チューブ内で各端末キャップに、本体系で
は非線形素子として機能するばね素子を構成する同形素
子（４４，４６）の組のような、本実施例ではエラスト
マ製圧縮素子として示される圧縮素子が取付けられる。

エラストマ製圧縮ばねの第１の組（４４１は軸のような
裏打ち板に接着その他適当な方法で取付けられ、その裏
打ち板（５０は取付装置によりハウジング・チューブの
両端にある端末板の内面に取付けられる。

せんい強化材のキャップをエラストマ製本体部分き一体
に形成してもよい。キャップはばねの圧縮中、エラスト
マと取付は板（７６）の間の相対運動を無くする。エラ
ストマ製圧縮素子の第２の組（４６）も類似の裏打ち板
に適当に取付けられるが、裏打ち板き取付けられる端末
キャップとの間ζこ（５乃のようなシムを介在させるこ
ともできる。エラストマ製圧縮素子はハウジング縦軸線
に対して反対側に対の部材がくるように対称的に配置さ
れる。特定の電磁式加振器に望ましい動作特性を与える
ために、エラストマ製圧縮素子およびそれと連合するシ
ムの厚さは変更されることができる。ハウジングの各端
にあるエラストマ製圧縮素子の各組の積み重ね高さは、
このはね装置の非線形局面の調整を良くすることができ
るように、同じ端における他の組とは異なるものとする
こともできる。下記の自由重量体はねと組合せたエラス
トマ製圧縮素子は装置の非線形剛性と自制的偏位量を与
える。

ハウジング・チューブおよび端末キャップならびに前記
の全ての装置および部品は組立てられた実施例の中に一
体結合されているから、振動体系内の被駆動重駄体の部
分を成すことに着目すべきである。

自由重量体（６のは端末キャップ（２２，２４）の間で
ハウジング・チューブ翰内に内蔵され懸架される。

第２図および第３図はその部品を識別するのに役立つ。

第１および第２の環形のゴムまたはエラストマの剪断ば
ね（５４，５６）が自由重量体（６０）を懸架するため
に細長いハウジング・チューブ（２０）に圧入される。

これらのエラストマ製剪断ばねは望ましい実施例を表わ
すが、代りに他のばね系を用いることもできる。

自由重量体は（６４）のような１対のくぼみを画成する
窓付き壁部分を有する概して細長い形態の中心部材（６
のを含む。この自由重量体は第１および第２の環形ゴム
製剪断ばねの内側孔に支持され、機能的に取付けられる
。ファスナにより固定される（７０）のような同調おも
りを保持するためにねじ付き棒（６６）のような保持装
置が設けられる。

指示番号（７ので示すような調整おもりは、電磁式別振
器の全体寸法および部品形態を一定にしたままで自由重
量体の変更を可能とする互換性素子である。調整おもり
は共振調整中、支持する剪断ばねのばね率を変更または
調節する必要無しに、変更することができる。よって異
なる容量の加振器を共通の部品から製作して、等尺のも
つ経済性を有利に利用することができる。自由重量体お
よび剪断ばね（５４，５６）の固有振動数の正しい選択
により普遍的な共振調整が可能となる。この普遍的共振
調整は加振器が取付けられる被駆動部材の重量の変化に
左右されずに定格出力を加振器が生ずるようにする。

調整おもりが取付けられた後、（７■のようなフランジ
板が中心部材（６■の両端に適当な方法で取付けられる
。取付は板（７６）およびほぼ矩形の接極子（８のを含
む接極子組立体（７優がフランジ板（７のに結合される
。代りの組立方法として、取付は板（７６）を省いて、
接極子を直接にフランジ板（７２）に取付けることもで
きる。

電磁式加振器を組立てた時、静止状態では接極子（８）
）の面と電磁石（ハ）の面との間にすき間（８）が存在
する。作動時、すき間は周期的に増減するが、正しい非
線形ばねか選択されているならば、磁極面は衝突しない
。

図面から明らかなように、ハウジング内部の部品は鋼製
の中心部材の両側において対称的に同形である。この構
造による対称性および２個の対向する電磁石は秀れた加
振作用に便利である。第６図および第７因は本書の実施
例により得られる利点をグラフで表示する。

第６図は加振器の普遍的共振調整の利点をグラフで表示
する。Ｘ軸上の周波数比は、加振器の動作周波数と体係
の固有振動数とが等しい時に最大振幅が生ずることを示
す。ＡおよびＢの間に含まれる曲線部分は被駆動重量の
広い範囲に適用される一つの自由重量物の加振器に対す
る動作帯域を表わす。加振器は体系の固有振動数が加振
器の動作周波数に等しくなるように調整おもりを正しく
選択することにより共振調整される。これは、周波数比
が被駆動重量の広い範囲において第６図のＡおよびＢの
間にくるように加振器を調整することを意味する。この
範囲における共振増幅率は少なくとも５である。

加振器は直線Ｂが曲線と交差する個所で示される超共振
点まで有効に働き続ける。共振増幅率は再び５である。

つまり、この加振器は被駆動重量体の広い重量範囲にわ
たって共振に近いことが明らかである。

圧縮素子が無いと、磁極面はより高い増幅率にて衝突す
るであろう。直線Ｃはこれらの素子により維持される体
系の全偏位量を示す。

第７図に、電力パルスの時期と電磁石により生ずる力と
がグラフに示される。各電磁石は１機械サイクル毎に１
回生かされる。図面には示されないが、コントローラが
加振器から離して暇付けられ、各を磁石を生かすように
正しく調時された電気エネルギのパルスを順次に各磁石
に供給するように設計されている。グラフの右側にある
静止時すき間Ａは接極子の自由重量体が電磁石から等距
離に離れた所にある位置を示す。グラフの左側の最小す
き間に向って見ると、電磁石への電気パルスの時間が破
線Ｃの表わす曲線により示される。

各電磁石への電気パルスの時間は全機械サイクルの２０
〜３０％の範囲であり、よって１対の磁石は全機械サイ
クルの４０〜６０％の間、生かされることになる。これ
は、隣接する接極子が電磁石に接近した時に電磁石ζこ
通電することを意味する。

電磁石により生ずる力は曲線りにより示され、この曲線
の下方の面積が磁石の出力エネルギである。

電磁石に向って自由重量体が偏位する間、ＥからＢ（最
小すき間）までの間、電磁石は生かされる。

すき間が開く時、電流はＦ点に戻るまで流れ続け、従っ
て発生する正味エネルギは曲線の下方のハツチングした
面積が示す値である。このエネルギが圧縮ばね（４４、
４６）に貯えられる。上記のやり方で生かされるように
設計された電磁石により、在来の設計よりも著しく大き
なエネルギをサイクル毎に貯えることができる。

圧縮素子の設計により、圧縮素子に向っての自由重量体
の初期衝撃によって得られたこの貯蔵エネルギは自由重
量体を反対方向に加速するのに必要な力の約３０％を与
える。圧縮素子に貯えられたエネルギは全体系のエネル
ギの２０〜３０％である。この値は従来の装置に貯えら
れるエネルギの２〜３倍の大きさである。そのため、電
力節約とそれに伴う経費上の利点が得られる。圧縮ばね
は非線形であるから、接極子の衝突は素５−を正しく選
択することにより全て避けられることができる。

【図面の簡単な説明】

第１凶は電磁式加振器を取付けたフィーダ・トラフの略
■、第２図は幾つかの部品を切断除去した、本発明の加
振器の分解図、第３図は判り易くするために幾つかの部
品を切断除去して断面を示す、第２図の装置の正面図、
第４図はハウジングの部分を切断除去して断面を示す、
第２図の装置の端面図、第５図は第４図の５−５線にそ
う側面図、第６図は電磁式加振器の周波数応答帯域を示
すグラフ、第７図は電磁式加振器のエネルギ出力を示す
グラフ。 １０・・・・・・・・・・・・　トラフ（樋）１２・・
・・・・・・・・・・電磁式加振器２０・・・・・・・
・・・・・ハウジング２６・・・・・・・・・・・・電
磁式装置４４．４６・・・・・・非線形ばね装置ω・・
・・・・・・・・・・　自由重量体？Ｉ０−日 二Ｆ’Ｉ［Ｅ　７

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１１電磁式加振器を有する電磁加振フィーダ（供給機
   ）であって、前記電磁式加振器の重量と前記フィーダの
   全重量との重量比が１／！３（３分の１）より小さい時
   に少なくとも５の増幅率を与えるのに充分な程に共振点
   に近い周波数にて前記電磁式加振器が作動することを特
   徴とする電磁加振フィーダ。 （２）　加振器本体の内側に向く複数の電磁式装置と、
   前記加振器本体に担持される複数の非線形ばね装置と、
   前記電磁式装置の第１の装置に向けついで他方の装置に
   向けて順次に前記加振器本体内で縦方向に運動するよう
   に支持された自由重器本体を有する電磁式加振器であっ
   て、該加振器重量体の重量とフィーダの全重量との重量
   比が晃（３分の１）より小さい時に少なくとも５の増幅
   率を与えるのに充分な程に共振点に近い周波数にて前記
   電磁式加振器が作動すること、を特徴とする電磁式加振
   器。 （３）加振器ハウジングと、該ハウジングに担持される
   複数の電磁式装置と、該ハウジングに担持される複数の
   非線形はね装置と、前記電磁式装置の第１の装置に向け
   ついで他の装置に向けて順次に前記加振器ハウジング内
   で縦方向に運動するように支持された自由重量体と、電
   気エネルギのパルス供給源と、を含む電磁式加振器であ
   って、前記各電磁式装置に順次に供給される電気エネル
   ギの前記パルスが電磁式加振器の全体機械系サイクルの
   ２０〜３０％の時間を有すること、を特徴とする電磁式
   加振器。 が最小になるまで前記自由重量体が偏位する間、電気エ
   ネルギの前記パルスが前記各電磁式装置を生かすこと、
   を特徴とする特許請求の範囲第（３）項に記載の電磁式
   加振器。