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Res onanz-Sdiwingvorflditung Bei Resonanz-Schwingvorrichtungen mit
auf einem als Gegenschwingmasse eines Zweimassensystems wirkenden Tragrahmen schwingbar
gelagerter Arbeitsmasse hat es sich gezeigt, daß bei zunehmender Dämpfung die Schwingungsweite
der Arbeitsmasse sich unter Umständen erheblich verkleinert, was in vielen Fällen
nachteilige Folgen hat. Handelt es sich bei der Arbeitsmasse beispielsweise um einen
Siebkasten, dessen Dämpfung durch zeitweilige stärkere Gutaufgabe ansteigt, so stellt
sich infolge der dadurch eintretenden Verkleinerung der Schwingungsweite des Siebkastens
eine entsprechende Verringerung der Wurfbewegung und damit der Förderung ein. Diese
kann bekanntlich bei einem Absinken der Schwingungsweite auf etwa 60 eI0 ihres Sollwertes
sogar praktisch gänzlich aufhören. Hieraus ergeben sich verschiedene schwerwiegende
Nachteile für den Siebvorgang. Insbesondere tritt eine Verzögerung in der Wanderung
des Siebgutes über die Siebfläche ein, wodurch auch unerwünschtes überkorn durch
die Siebfläche hindurchtreten kann. Die Gefahr der Verstopfung der Siebmaschen erhöht
sich. Das Außertrittfallen der in Resonanz gegeneinander schwingenden Massen zieht
sich infolge der Verlangsamung des Siebvorganges über eine längere Zeit hin, wodurch
die Siebleistung wesentlich beeinträchtigt wird. Die Überbelastung der Siebfläche
hat für eine längere Zeit eine zusätzliche Beanspruchung der Antriebs-, Arbeits-
und Stützfedern der Siebvorrichtung zur Folge, aus der sich wiederum eine stärkere
Erschütterung des Unterbaues ergibt.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Resonanz-Schwingvorrichtung
der eingangs genannten Art dämpfungsunempfindlich zu machen.
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Diese Aufgabe ist für als Zweimassensysteme ausgebildete Resonanz-Schwingvorrichtungen
dadurch gelöst worden, daß diese unterhalb ihrer Eigenfrequenz betrieben werden.
Bei derartigen bekannten Schwingvorrichtungen ist jedoch die Gegenschwingmasse kleiner
als die Arbeitsmasse und weist demgemäß größere Schwingungsweiten als die Arbeitsmasse
auf.
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Das hat zur Folge, daß im Falle der Resonanz entweder die Schwingungsweite
der Arbeitsmasse nur sehr gering oder die der Gegenschwingmasse so groß wird, daß
diese nicht als Tragrahmen für die Arbeitsmasse dienen könnte, weil die zu ihrer
Abstützung gegen den Boden erforderlichen Federn technisch nicht mehr herstellbar
wären.
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Die Erfindung bezieht sich dagegen auf eine Resonanz-Schwingvorrichtung
der eingangs erwähnten Art, bei der die Arbeitsmasse gegenüber dem Tragrahmen eine
kleinere Masse und eine Schwingungsweite von etwa 30 mm, zumindest aber von 10 mm
aufweist.
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Erfindungsgemäß ist zur Lösung der genannten Aufgabe für diesen Fall
eine Zusatzmasse mit Federung derart vorgesehen, daß die Eigenfrequenz des Systems
Tragrahmen-Zusatzmasse gleich der Betriebsfrequenz ist.
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Durch die vorgeschlagene Anordnung der Zusatzmasse wird die Schwingungsweite
der Arbeitsmasse dämpfungsunempfindlich, bleibt also bei wechselnder Belastung der
letzteren konstant. Außerdem können die vom Tragrahmen auf das Fundament übertragenen
dynamischen Kräfte durch die Zusatzmasse unter Umständen beträchtlich verringert
werden.
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Die Zusatzmasse selbst kann in einen als Federkrafterregung ausgebildeten,
zwischen den gegenläufig zueinander schwingenden Massen liegenden Antrieb der Vorrichtung
eingeschaltet sein. Die Zusatzmasse mit Federung kann auch unabhängig vom Antrieb
zwischen den beiden Massen angeordnet sein.
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Schließlich kann die Zusatzmasse auch die Masse einer an einer der
gegenläufig zueinander schwingenden Massen vorgesehenen Massenkrafterregung bilden.
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Die Maßnahme, einem Schwingungssystem eine Zusatzmasse hinzuzufügen,
ist zwar an sich bekannt, jedoch entweder zu einem anderen Zweck, nämlich zur Entlastung
des Antriebs, oder in anderem Zusammenhang, nämlich mit festem anstatt schwingbar
gelagertem Tragrahmen.
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In der Zeichnung sind als Ausführungsbeispiele der Erfindung vier
Resonanz-Schwingsiebe in schematischer Seitenansicht dargestellt.
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Fig. 1 zeigt ein Schwingsieb, bei dem zwischen einem Siebkasten und
einem schwingbar gelagerten, als Gegenschwingmasse wirkenden Tragrahmen ein als
Federkrafterregung ausgebildeter Antrieb vorgesehen ist; Fig. 2 ein Schwingsieb
mit Schwungmassenantrieb und zwischen Siebkasten und Tragrahmen vorgesehener Zusatzmasse
mit Federung;
Fig. 3 veranschaulicht ein Schwingsieb mit am Tragrahmen
gelagertem, als Massenkrafterregung ausgebildetem Antrieb und Fig. 4 ein Schwingsieb
mit am Siebkasten gelagertem, ebenfalls als Massenkrafterregung ausgebildetem Antrieb.
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Bei dem Schwingsieb nach Fig. 1 ist auf einem Tragrahmen 1, der mittels
der Federn 2 auf dem Boden abgestützt ist, ein Siebkasten 3 an schrägen Lenkern
4 gelagert. Zwischen dem Tragrahmen und dem Siebkasten, die durch eine Federkrafterregung
5 zu gegenläufigen Schwingungen angetrieben werden, sind Speicherfedern 6 angeordnet,
die in der Schwingungsrichtung verlaufen und die in dem Tragrahmen und dem Siebkasten
schwingende Energie abwechselnd aufnehmen und wieder abgeben. Schwingvorrichtungen
dieser Bauart sind bekannt.
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Zur Vermeidung der bei derartigen Schwingvorrichtungen auftretenden,
sich aus einer starken Zunahme der Dämpfung ergebenden Nachteile ist in die Federkrafterregung
5 eine Zusatzmasse 7 eingesetzt, die mittels senkrecht zur Schwingungsrichtung liegender
Lenker 8 am Tragrahmen schwingbar gelagert ist.
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Beim Umlauf einer Kurbel 9 werden die beiden Massen 1 und 3 über die
an ihnen angreifenden Federn 5 zu gegenläufigen Schwingungen angetrieben.
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Die Zusatzmasse 7 ist zwischen diesen Federn gelagert und bleibt während
der Schwingbewegung im wesentlichen in Ruhe. Die Eigenschwingungszahl der Vorrichtung
ohne Siebkasten 3 ist so gewählt, daß sie mit der Betriebsdrehzahl übereinstimmt.
Tritt nun eine Zunahme der Dämpfung ein, wird also beispielsweise der Siebkasten
durch eine übergroße Gutmenge beaufschlagt, so versuchen die Massen 1 und 7 in Resonanz
zu schwingen, wodurch ihr Ausschlag sich vergrößert.
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Diese Vergrößerung stellt sich selbsttätig entsprechend der Größe
der Dämpfung ein und verhindert so von vornherein ein Abnehmen der Schwingungsweite
des Siebkastens.
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Wie Fig. 2 zeigt, kann die Zusatzmasse 10 mit ihrer Federung auch
unabhängig vom Antrieb der Vorrichtung an irgendeiner Stelle zwischen den beiden
gegenläufig zueinander schwingenden Massen (Siebkasten 11 und Tragrahmen 12), z.
B. an dem einen Ende angeordnet sein. Auch in diesem Falle schwingt die Masse 10
bei normalem Gegeneinanderschwingen von Siebkasten und Tragrahmen mit der durch
die Größe dieser Masse und der Federhärten bestimmten Schwingungsweite. Bei Dämpfungszunahme
des Siebkastens ergibt sich der gleiche Vorgang hinsichtlich der Aufrechterhaltung
der Schwingungsweite des Siebkastens 11, wie er vorstehend bezüglich der Vorrichtung
nach Fig. 1 beschrieben wurde. Der Antrieb der Vorrichtung kann, wie dargestellt,
durch Schwungmassen 13 erfolgen, die am Tragrahmen gelagert sind, wodurch zugleich
eine erwünschte Erhöhung des Tragrahmengewichtes bewirkt wird.
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Bei der Ausführung nach Fig. 3 ist der Siebkasten 14 mittels Lenker
15 auf einem durch Federn 16 auf dem Boden abgestützten Tragrahmen 17 schwingbar
gelagert. Zwischen dem Siebkasten und dem Tragrahmen sind Speicherfedern 18 vorgesehen.
Der An-
trieb erfolgt durch eine am Tragrahmen angeordnete Massenkrafterregung. Diese
besteht aus einer Masse (Zusatzmasse 19), die durch Lenker 20 mit dem Tragrahmen
verbunden ist und zwischen Federn 21, 22 liegt. Der Antrieb erfolgt durch einen
am Tragrahmen gelagerten Kurbeltrieb 23. Auch hierbei ergibt sich der gleiche Vorgang
wie vorstehend beschrieben.
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Die Ausführung nach Fig. 4 unterscheidet sich von derjenigen nach
Fig. 3 lediglich dadurch, daß die aus einer Zusatzmasse 24 und den Federn 25, 26
bestehende Massenkrafterregung mit ihrem Antrieb 27 statt am Tragrahmen 28 am Siebkasten
29 angeordnet ist.
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Bei der Vorrichtung nach Fig. 4 handelt es sich um ein System. bei
dem infolge der Anordnung des Schwingungsantriebes am Siebliasten lediglich die
Zusatzmassen24 zur Aufrechterhaltung des Schwingungszustandes herangezogen wird.
Die Zusatzmasse mit ihrer Federung ist hierbei so abgestimmt, daß sie auch bei eintretender
Dämpfung die Betriebsschwingungszahl beibehält.
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Der Tragrahmen bleibt durch die Dämpfung unbeeinflußt, so daß seine
Schwingungsweite stets konstant bleibt.
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PATENTbNSPRUCHE: 1. Resonanz-S chwingvorrichtung mit auf einem als
Gegenschwingmasse eines Zweimassensystems wirkenden Tragrahmen schwingbarer Arbeitsmasse,
die gegenüber dem Tragrahmen eine kleinere Masse und eine Schwingungsweite von etwa
30 mm, mindestens aber von 10 mm aufweist gekennzeichnet durch Anordnung einer Zusatzmasse
(z. B. 7) mit Federung (z. B. 5) derart, daß die Eigenfrequenz des Systems Tragrahmen-Zusatzmasse
gleich der Betriebsfrequenz ist.
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2. Resonanz - Schwingvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Zusatzmasse (7) in den als Federkrafterregung ausgebildeten, zwischen den
gegenläufig zueinander schwingenden Massen (1, 3) liegenden Antrieb der Vorrichtung
eingeschaltet ist (Fig. 1).
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3. Resonanz-Schwingvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Zusatzmasse (10) mit Federung unabhängig vom Antrieb der Vorrichtung zvvTischen
den gegenläufig zueinander schwingenden Massen (11, 12) angeordnet ist (Fig. 2).
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4. Resonanz - Schwingvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Zusatzmasse (19, 24) die Masse einer an einer der gegenläufig zueinander
schwingenden Massen (17 bzw.