DE1279987B - Vibrationsantrieb - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

B06b

Deutsche Kl.: 42 s-1/14

Nummer: 1 279 987

Aktenzeichen: P 12 79 987.0-24 (S 95841)

Anmeldetag: 9. März 1965

Auslegetag: 10. Oktober 1968

Es sind Vibrationsantriebe bekannt, bei welchen ein schwingfähiges Nutzgerät und ein mit erregender Unwucht versehener Elektromotor durch ein elastisches Organ miteinander zu einem schwingenden Zweimassesystem gekuppelt sind. Bei diesem bekannten Gerät wird das elastische Organ in einer Richtung senkrecht zur Scherebene dieses Organs durch die von dem Unwuehtmotor erzeugten Vibrationen auf Kompression beansprucht, was zur Folge hat. daß die Amplitude des schwingfähigen Nutzgerätes verhältnismäßig klein wird.

Bei anderen bekannten Ausführungen sind das Vibrationsgerät und die gummielastischen Massen getrennt voneinander angeordnet, was eine umständliche Bauweise, großes Gewicht und verhältnismäßig hohen Preis zur Folge hat.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Vibrationsantrieb zu schaffen, der einmal eine Gewichtsersparnis gegenüber elektromagnetischen Erregern bringt und zum anderen eine Amplitudenvergrößerung gegenüber den üblichen federnd aufgehängten Vibrationsantrieben ermöglicht.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht bei einem Vibrationsantrieb, der einen Elektromotor mit einem auf dessen Welle angeordneten Exzentergewicht besitzt, wobei der Motor am Schwingrahmen des Schwinggerätes durch gummielastische Platten aufgehängt ist, darin, daß der Motor an gegenüberliegenden Wandungen eines umgebenden Rahmens durch parallel zueinander und symmetrisch zur Motorenachse angeordnete gummielastische Platten aufgehängt ist und an den Rahmen ein Förderer unmittelbar derart angebaut ist, daß die gewünschte Schwingungsrichtung des Systems mit der Richtung der Scherebene der gummielastischen Platten übereinstimmt. Die angestrebte Amplitudenvergrößerung ergibt sich, wenn das Zweimassesystem durch entsprechende Wahl der Gummiplatten derart abgestimmt ist, daß die Motormasse und die Schwingnutzmasse in der Scherebene der Gummiplatten in Resonanz schwingen. Auch gewährleistet die erfindungsgemäße Ausführung, daß durch einen einzigen Umlaufelektromotor eine nur in einer Richtung wirkende Vibration erzeugt wird, die sich auf den Transport des Materials besonders vorteilhaft auswirkt.

Die gummielastischen Platten können beidseitig mit Montageplatten versehen sein, die einerseits an dem Rahmen, andererseits an den Montageflanschen des Motors befestigt sind.

Die Motorachse kann zwei Exzentergewichte tragen, deren gegenseitige Winkellage verstellbar ist.

Vibrationsantrieb

Anmelder:

Shinko Denki Kabushiki Kaisha, Toba,

Machi Toba, Shi (Japan)

Vertreter:

Dipl.-Ing. F. Weickmann,

Dipl.-Ing. H. Weickmann

und Dipl.-Phys. Dr. K. Fincke, Patentanwälte,

8000 München 27, Möhlstr. 22

Beanspruchte Priorität:

Japan vom 29. Juni 1964 (37 124)

Die Figuren zeigen ein Ausführungsbeispiel. Es stellt dar

F i g. 1 die Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Vibrationsmotors, teilweise geschnitten,

Fig. 2 den Längsschnitt nach Linie II-II zu Fig. 1,

F i g. 3 einen Förderer mit dem Vibrationsmotor der F i g. 1 in schematischer Darstellung.

Gemäß F i g. 1 ist ein Elektromotor 9 mit einem Exzentergewicht 11 auf seiner Welle 10 versehen.

Die Abschlußdeckel 25 sind zu beiden Seiten des Motorrahmens mit Schraubenbolzen 26 und Muttern befestigt; sie decken das Exzentergewicht 11 wie auch die Hauptteile des Motors nach außen ab. Wie aus F i g. 2 ersichtlich, können statt eines Exzentergewichtes 11 an einem Wellenende auch je ein solches Gewicht an beiden Wellenenden vorgesehen sein.

An gegenüberliegenden Seiten des Motors 9 sind Montageflansche 27 und 28 mit Versteifungsrippen 30, 31 angeordnet.

12 und 13 sind zwei gummielastische Federn in Form rechteckiger Platten, die mit Montageplatten 14, 16 und 15, 17 versehen sind. Auf diese Montageplatten sind die gummielastischen Platten durch geeignete Bindemittel aufgeleimt. Die inneren Montageplatten 14 und 15 sind an den Flanschen 27 bzw. 28 durch Schraubenbolzen 33, 35 und Muttern 32, 36 befestigt. Die äußeren Montageplatten 16, 17 sind an gegenüberliegenden inneren Oberflächen zweier gegenüberliegender Wandungen eines Rahmens 18 befestigt, welcher den Motor 9 umgibt und vorzugsweise rechteckigen Querschnitt hat. Die

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gummielastischen Massen 12 und 13 befinden sich parallel zueinander und symmetrisch an gegenüberliegenden Motorseiten.

Der Rahmen 18 ist mit angeschweißten Füßen 34 zur Befestigung an einem in Vibrationsbewegungen zu versetzenden Gerät, z. B. einem Förderer, versehen.

F i g. 3 zeigt den Vibrationsmotor der Fig.] an einem Vibrationsförderer 20. Dieser sitzt auf einem an seiner Unterseite angeordneten Rahmen

21 und ist an einem Deckenbalken oder einer Decke

22 mittels Federn 23. 24 aufgehängt. Der Vibrationsmotor 19 ist an den Rahmen 21 anmontiert, und zwar so, daß die Scherebenen der elastischen Platten parallel zu der durch Pfeile angedeuteten Schwin- _!5 gungsebene des Förderers liegen.

Auf diese Weise ist die Montage des erfindungsgemäßen Vibrationsmotors an dem Förderer außerordentlich einfach: es ist der ganze Motor an den Förderer anmontiert, dies im Gegensatz zu einem elektromagnetischen Vibrator, dessen einer Teil elastisch am Boden befestigt oder aufgehängt sein muß und dessen anderer Teil federnd an dem Förderer befestigt sein muß.

Der umlaufende Motor setzt den Rahmen 18, im wesentlichen in der Scherebene der gummielastischen Massen, in Vibration. Diese Vibration wird auf den Förderer 20 durch den Rahmen 21 übertragen.

Die Eigenfrequenz in Richtung der Scherebene der gummielastischen Massen (Elastomere) drückt sich durch folgende Formel aus:

^Js -J

}/^sf'^iJ

Die Eigenfrequenz senkrecht zu der erwähnten Ebene ergibt sich aus folgender Formel:

35

\/Sc-g

Γ w

Hierin bedeuten:

W =

Wc =

Wt =

sf =

Sc —

Wc ■ Wt Wc+Wt '

Gewicht des Motors,
Gewicht des Förderers,
Schwerkraftbeschleunigung,
Federkonstante der gummielastischen
Masse in der Scherebene,
Federkonstante der gummielastischen
Masse in einer Ebene senkrecht zur
Scherebene.

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Wenn die gummielastische Masse 15 mm dick ist und in der Scherrichtung 150 mm lang und in der dazu senkrechten Richtung in der gleichen Ebene 200 mm breit ist, so ist Sc ungefähr 64 mal größer als Sf, und demzufolge ist/c ungefähr das achtfache von fs.

Auf diese Weise schwingen, wenn die Frequenz fs um wenige Perioden niedriger gehalten wird als die Umdrehungszahl des Elektromotors pro Sekunde, der Motor zusammen mit dem Förderer in Resonanz mit der Schwingungsfrequenz des Elektromotors in Richtung der Scherebene der gummielastischen Masse mit einer Amplitude von 2 mm. während die Amplitude senkrecht zur Richtung der Scherebene nur ungefähr 0,4 mm ist, weil die Eigenfrequenz des Systems in der letzteren Richtung beträchtlich höher ist als die Umdrehungszahl des Elektromotors pro Sekunde.

Genaugenommen, schwingt der Förderer in der Bahn einer Ellipse, deren Längsachse 2 mm und deren kurze Achse ungefähr 0,4 mm lang ist; diese elliptische Vibration des Förderers beeinträchtigt kaum den Wirkungsgrad des Förderers gegenüber dem Fall, daß dieser geradlinig in Vibration gesetzt wird, wie in F i g. 3 durch Pfeile angedeutet.

Wie schon erwähnt, kann der Elektromotor an den gegenüberliegenden Enden seiner Welle je ein Exzentergewicht tragen. Es kann dann die Vibrationsamplitude eingestellt werden durch Verändern des Winkels zwischen den zwei Exzentergewichten.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Vibrationsantrieb, bestehend aus einem Elektromotor mit einem auf dessen Welle angeordneten Exzentergewicht, wobei der Motor am Schwingrahmen des Schwingnutzgerätes durch gummielastische Platten aufgehängt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor (9) an gegenüberliegenden Wandungen eines umgebenden Rahmens (18) durch parallel zueinander und symmetrisch zur Motorachse angeordnete gummielastische Platten (12, 13) aufgehängt ist und an den Rahmen (18) ein Förderer (20) unmittelbar derart angebaut ist, daß die gewünschte Schwingrichtung des Systems mit der Richtung der Scherebenen der gummielastischen Platten übereinstimmt.

2. Vibrationsantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die gummielastischen Platten (12, 13) beidseitig mit Montageplatten (14, 16 bzw. 15, 17) versehen sind, die einerseits an dem Rahmen (18), andererseits an den Montageflanschen (27, 28) des Motors (9) befestigt sind.

3. Vibrationsantrieb nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Motorachse (10) zwei Exzentergewichte (11) trägt, deren gegenseitige Winkellage verstellbar ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Auslegeschriften Nr. 1 017 530,1 043 940; deutsche Patentanmeldung Sch 8139 IXb/42s (bekanntgemacht am 29. 10. 1953);
USA.-Patentschrift Nr. 2 531 706.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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