DE1171815B

DE1171815B - Unwuchtgetriebener Schwinger mit im Betrieb regelbarer Schwingweite

Info

Publication number: DE1171815B
Application number: DEW32172A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Karl-Heinz Wehmeier
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1962-04-30
Filing date: 1962-04-30
Publication date: 1964-06-04

Description

Unwuchtgetriebener Schwinger mit im Betrieb regelbarer Schwingweite Schwinger, insbesondere Schwingförderer oder Schwingsiebe mit Unwuchtantrieb werden heute in vielen Zweigen der Technik eingesetzt. Sie haben gegenüber der zweiten bei Schwingantrieben heute üblichen Antriebsform, dem elektromagnetischen Schwingmotor, bisher den entscheidenden Nachteil, daß ihre Schwingweite nicht während des Betriebes geändert werden kann. Die Erfindung betrifft daher einen Schwinger, insbesondere Schwingförderer mit Unwuchtantrieb und im Betrieb stufenlos regelbarer Schwingweite.
Es werden hierfür gegeneinanderwirkende, vorgespannte Federn mit progressiver oder degressiver Kennlinie benutzt, deren Vorspannung zur Veränderung der Eigenfrequenz im Betrieb durch Verstelleinrichtungen verändert werden kann.
Es sind bereits mechanische Schwingsysteme bekannt, bei denen Federn mit nichtlinearer Rückstellkraftlinie allein oder zusätzlich zu den Federn mit linearer Kennlinie in die Abstimmung des Schwingsystems einbezogen werden, um bei elektromagnetischen Schwingmotoren das Schwingungssystem unempfindlich in der Schwingbreitenänderung gegenüber äußeren Einflüssen zu machen.
Der Gesamtfederwert des Schwingmotors wird bei dieser Ausführung ausschlagabhängig und das Schwingsystem unempfindlich gegenüber Netzspannungs-, Frequenz- und Belastungsschwankungen.
Weiter ist ein elektromagnetischer Schwingmotor bekannt, bei dem über ein Federelement die Vorspannung einer die Freimasse tragenden Gummifeder durch eine Stellschraube verändert wird. Diese bekannte Anordnung hat die Aufgabe, bei elektromagnetischen Schwingantrieben mit Gummifederelementen zur Erzeugung einer Frequenz-, Spannungs- und belastungsunempfindlichen Schwingung eine nachträgliche Korrektur der herstellungsbedingten Abweichungen der Sollfederwerte von Gummifedern vorzunehmen. Die Regelung der Schwingweite im Betrieb, durch die z.B. die Förderleistung von Schwingförderrinnen geändert werden soll, wird auch hierbei - wie bei sämtlichen elektromagnetischen Antrieben - durch Verändern der Ankerspannung vorgenommen.
Auch ist bereits eine Anordnung bekannt, bei der bei einem aus einer Masse und einer Feder bestehenden Schwingsystem die Federkonstante durch Verändern der elastischen Federlänge geändert werden sollte. Die Verwirklichung dieses Gedankens bereitet jedoch große Schwierigkeiten durch die Randbedingungen der Federeinspannung. Insbesondere bei hohen Frequenzen ergibt sich ein ungünstiges Schwingungsverhalten.
Schließlich ist ein mechanisches Schwingsystem mit stufenlos veränderlicher Frequenz und Amplitude für den Antrieb von Rütteltischen und dynamischen Werkstoffprüfmaschinen bekannt, bei dem eine eingespannte Blattfeder verwendet und durch Zu- oder Abfuhr von Druckluft die federnde Länge und damit die Federkonstante durch Anliegen an eine Kurvenfläche verändert wird. Die bekannten Ermüdungsbrüche bei Blattfedern, die im Frequenz- und Amplitudenbereich von Schwingförderrinnen auftreten, setzen der Verwendung dieser Antriebsform bei Schwingförderrinnen große Schwierigkeiten entgegen.
Es ist also eine Reihe von Fällen bekannt, bei denen Federn mit nichtlinearer Federkennlinie bei Schwingantrieben verwendet werden. Es handelt sich dabei jedoch entweder um elektromagnetische Schwingantriebe, die durch Verwendung dieser Federn unempfindlich gegen Netzspannungs-Frequenz- und Belastungsänderungen werden, aber nicht zur Regelung der Schwingweite dienen sollen, oder um Ausführungen, die für den Betrieb unwuchtgetriebener Schwingförderrinnen oder Schwingsiebe unbrauchbar sind.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen unwuchtgetriebenen Schwinger, insbesondere Schwingförderer oder Schwingsieb zu schaffen, bei dem im Betrieb die Schwingweite und damit z. B. die Förderleistung einer Schwingförderrinne stufenlos geregelt werden kann. Es werden dazu gegeneinanderwirkende Federn mit progressiver oder degressiver Kennlinie verwendet, deren Vorspannung im Betrieb durch an sich bekannte Verstellmechanismen verändert wird.
Hierdurch ändert sich die Federkonstante und damit die Eigenfrequenz des Schwingungssystems gemäß: Hierin ist red beim Einmassenschwinger gleich der schwingenden Masse, beim Zweimassenschwinger wird und = m1 = mlam2 wobei m1 und m2. die beiden Massen sind.
Bei konstanter Erregerfrequenz des Unwuchtmotors ändert sich damit die Abstimmung und demzufolge die Schwingweite. Durch die Verwendung gegeneinanderwirkender vorgespannter Federn mit nichtlinearer Kennlinie ergibt sich innerhalb der Schwingweite ein linearer Kennlinienverlauf und damit ein harmonisches Schwingungsverhalten. Die Steigung der Kennlinie ist jedoch für jeden Betriebspunkt entsprechend der eingestellten Vorspannung eine andere.
Die Erfindung ist in der Zeichnung an Hand von zwei Ausführungsbeispielen dargestellt.
In Fig. 1 ist eine über zwei gegenläufig synchron laufende Unwuchtmassen 1 angetriebene Schwingförderrinne 2 schematisch dargestellt, die sich über gegeneinander wirkende vorgespannte Federn 3 und 3' mit progressiver oder degressiver Kennlinie auf einen schwingungsisolierend aufgestellten Grundrahmen 4 abstützt. Die weichen Federn 5 haben auf das Schwingungsverhalten der Rinne keinen Einfluß.
Die Veränderung der Vorspannung der Federn 3 und 3' erfolgt mittels der drehbaren Spindel 6, die in der feststehenden Mutter 7 führt. Die Veränderung der Vorspannung im Betrieb kann aber auch mittels anderer, an sich bekannter Vorrichtungen, wie z. B.
Zahnstangen- oder Schneckentrieb, mit einem Exzenter, hydraulisch oder pneumatisch od. dgl. von Hand oder motorisch erfolgen.
In Fig. 2 ist eine Schwingrinne mit Unwuchtantrieb als Zweimassen-Freischwinger, bestehend aus der Nutzmasse m1 und der Freimasse m2, schematisch dargestellt. Die Freimasse m2 ist über gegeneinanderwirkende vorgespannte Federn 9 und 9' mit progres- siver oder degressiver Kennlinie an die Nutzmasse mt gekoppelt. Die Vorspannung der Federn wird hier mittels Schneckentrieb, bestehend aus der Schnecke 10 und dem Schneckenrad 11, verändert. Die Rinne ist an Federnl2 mit kleinen Federkonstanten aufgehängt oder kann auf solche abgestützt werden, so daß praktisch keine nennenswerten Kräfte auf das Fundament übertragen werden. Die Vorspannung der Federn 9 und 9' kann aber auch, wie an Hand von F i g. 1 beschrieben, mittels anderer an sich bekannter Vorrichtungen verändert werden. Als Freimasse kann auch der Unwuchtmotor 8 verwendet werden.

Claims

Patentansprüche: 1. Schwinger oder Schwingförderer mit im Betrieb regelbarer Schwingweite, dessen Nutzmasse sich über Federn gegen ein Fundament oder einen schwingungsisoliert aufgestellten Rahmen abstützt, deren Vorspannung zur Veränderung der Eigenfrequenz während des Betriebes durch Verstelleinrichtungen verändert werden kann, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb durch einen oder mehrere Unwuchterreger (1) erfolgt und die Federn (3, 3') als gegeneinanderwirkende vorgespannte Federn mit progressiver oder degressiver Kennlinie ausgebildet sind.
2. Schwinger oder Schwingförderer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an die Nutzmasse eine oder mehrere Freimassen über gegeneinanderwirkende vorgespannte Federn mit progressiver oder degressiver Kennlinie gekoppelt sind.
3. Schwinger oder Schwingförderer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der/die Unwuchtmotor/en als Freimasse dien(t)/en.
4. Schwinger oder Schwingförderer nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstelleinrichtungen (b) zur Veränderung der Vorspannung der Federn mit progressiver oder degressiver Kennlinie mit Spindel-, Zahnstangen-, Schnecken- oder Exzentertrieben, pneumatisch oder hydraulisch od. dgl. von Hand oder motorisch betätigt werden.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 861478, 687800.