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EIektromagnetischer Schittelmotor.
Die Erfindung betrifft einen elektromagnetischen Schüttelmotor, der ein rasches Schiitteln oder
Vibrieren des beweglichen Teiles des Motors hervorruft.
Der Motor lässt sich überall dort anwenden, wo eine Sehüttel-oder Vibrationsbewegung erforderlich ist, er findet seine wichtigste Anwendung beim Schütteln, Vibrieren, Oszillieren oder Kreisen von Gliedern zur Behandlung von Gut, wie von Sieben bei Schüttelseparatoren oder Kenzentrierapparaten für Erze od. dgl., der Backen bei Erz-, Stein- oder andern Brechern, von Köpfen bei Kreiselzerkleinerern. Die
Erfindung ist aber nicht auf die genannten Anwendungen beschränkt.
Der Hauptzweck der Erfindung ist, einen elektrischen Schüttelmotor von ausserordentlich ein- facher Bauart in sehr gedrungener Gestalt zu schaffen, der ein Höchstmass von Leistung abgibt und mit geringstem Kraftbedarf eine beliebige Zahl von Sehüttel-oder Vibrationsbewegungen in einer gegebenen
Zeit hervorbringt und der insbesondere geeignet ist, Sehüttel-oder Vibrationsbewegungen von höherer
Frequenz als sie bisher auf verschiedenen Gebieten erreichbar war, z. B. beim Betrieb von Apparaten zur Gutbehandlung, Bohr-oder Nietmaschinen, Massagegeräten od. dgl., zu erzeugen.
Der elektromagnetische Schüttelmotor besitzt ein Schüttelelement und eine Elektromagnet- anordnung, die diesem Element Bewegungen von einer bestimmten Frequenz verleiht, sowie mit diesem
Element verbundene Teile, die eine natürliche Sehwingungsperiode synchron mit der Frequenz der dem
Element durch die elektromagnetische Einwirkung erteilten Bewegungen besitzen.
Bei weiterer Ausgestaltung des Erfindungsgegenstandes sind Einrichtungen vorgesehen, um die natürliche Periode der Schwingung oder des Schütteln einstellbar oder veränderlich zu machen, um sie in Synchronismus mit verschiedenen Frequenzen der dem Sehüttelelement durch die Elektromagnet- anordnung verliehenen Bewegung zu bringen. Dies lässt sich dadurch erreichen, dass die Spannung geändert wird, unter der sich die Anordnung befindet, oder dass man die wirksame Länge ändert, die der Schwingung oder Sehüttelbewegung frei ausgesetzt ist.
In einer vorteilhaften Ausführungsform besitzt die Einrichtung eine Spannstange, die an ihren
Enden gehalten oder verankert und zwischen ihren Enden mit dem Schüttelelement verbunden ist, wobei sich die Länge der Spannstange regeln und eine bestimmte Länge für das freie Schwingen oder
Vibrieren festlegen lässt.
Die Erfindung umfasst auch einen elektromagnetischen Schüttelmotor mit zusammenarbeitenden elektromagnetischen Einrichtungen, von denen eine fest angebracht ist, während die andere mit einem
Schüttelelement in Verbindung steht, wobei Wechselstrom dem einen der elektromagnetischen Teile zugeleitet und ein anderer in der Phase verschiedener Strom den andern Teil speist. Der letztere Strom kann Wechselstrom von abweichender Phase oder Gleichstrom sein.
In den Zeichnungen ist die Erfindung beispielsweise durch mehrere Ausführungsformen veranschaulicht ; es stellt dar : Fig. 1 eine teilweise Seitenansicht einer Ausführungsform des Motors, anwendbar auf ein Schüttelsieb zum Sieben von beliebigem Gut, Fig. 2 einen teilweisen Längsschnitt eines Teils des
Rahmens mit dem Spannkörper und Einrichtungen zu dessen Einstellung, Fig. 3 einen Schnitt nach 111-111 von Fig. 2, Fig. 4 eine Hälfte eines Querschnittes nach IV-IV von Fig. 1, Fig. 5 eine Hälfte einer Aufsicht mit teilweisem Schnitt für eine Seite des Rahmens des Schüttelsiebes, Fig. 6 eine Seitenansieht einer abweichenden Form des Motors, Fig. 7 eine Endansicht zu Fig. 6, Fig. 8 ein Schaltung-
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einen Gestein-od. dgl. Brecher mit schwingender Backe.
Bei der Ausführungsform der Fig. 1-5 besteht ein festes Rahmenwerk 1 aus Seitenteilen 2 und Endteilen 3 von U-förmigem Querschnitt, zweckmässig an den Stossstellen 4 (Fig. 5) miteinander verschweiss. In einem Abstand von den Seitenteilen 2 befindet sich ein anderer gleichfalls U-förmiger Rahmenteil 5, der an seinen Enden z. B. durch Schweissung mit den Rahmenendteilen- vereinigt ist.
Die Rahmenteile 2 und 5 sind, wie aus den Fig. 3 und 4 zu ersehen ist, mit ihren U-förmigen Querschnitten gegeneinander gerichtet, so dass sie ein Gehäuse für eine nachgiebige Spannstange bilden. Dieser im wesentlichen rechteckige feste Rahmen wird in geneigter Lage (Fig. 1) von Ständern 6 getragen. die in Fig. 1 strichpunktiert angedeutet sind. Locher ?'nehmen die Befestigungsschrauben auf.
Das Siebzeug 8 (Fig. 4) ist an einem Rahmen, z. B. aus Holz, angebracht, der aus Seitenteilen. 9 und Endteilen 10 unter Verstärkung der Ecken durch Winkel 11 besteht. Das Sieb S ist über dem Rahmen gespannt und an diesem etwa durch Stifte befestigt.
Der Siebrahmen 9, 10 wird durch den elektromagnetischen Schiittelmotor wie folgt in Schwingung versetzt : Auf den seitlichen Rahmenteilen 2 und 5 des festen Rahmens ist ein U-förmiger Träger 20 befestigt. der oben unter dem Steg mit einer U-förmigen Schiene 21 aus nicht permeablem Material, z. B. Messing. versehen ist und mittels Bolzen, Nieten od. dgl. 22 einen U-förmigen lamellierten Kern 2. 3 mit nach unten gerichteten Polen 24 trägt. Jeder dieser Pole ist mit einer Erregerspule 25 ausgerüstet, die Spulen sind in Reihe mit einer Stromquelle verbunden.
Unter dem Kern 2. 3 befindet sich ein anderer lamellierter Kern 26, dessen Pole 27 in einem Abstand von den Polflächen der Pole 24 angebracht sind und der in der Mitte eine an eine Stromquelle ange-
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Das hin und hergehende Glied oder die Stütze 31 ist an der Innenseite mit einem Traganguss oder Flansch : 12 versehen, auf dem das benachbarte Seitenglied 9 des Siebrahmens ruht, wobei die Befestigung beispielsweise durch zwei der Bolzen 16 zu bewirken ist, die durch Löcher der Lappen hindurchtreten.
In dem umschliessenden Gehäuse, das von den Seitenrahmenteilen 2 und 5 gebildet wird, befindet sich als elastisches oder nachgiebiges Spannelement die Stange. 33, die an ihren entgegengesetzten Enden von den Endrahmenteilen 3 gehalten oder verankert ist. Das hin und her gehende Element oder die Stütze 31 ist mit der Spannstange 33 zwischen ihren Enden fest verbunden. Bei der dargestellten Ausführungsform besteht die Stiitze aus zwei Teilen 34, 3o, von denen der eine. 35, mit dem Traglapprn : 1'2
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umfassen, wenn die beiden Teile gegeneinandertreten, Fig. 4, und durch Bolzen. 36 od. dgl. zusammengezogen werden, worauf die Stütze als Ganzes von der Spannstange 3.') gehalten wird.
Ein elektromagnetischer Sehüttehnotor für das Schüttelsieb der Fig. 1-5 ist an jeder Seite des Siebaufbaues angebracht, so dass die beiden Seiten des Siebrahmens gleichmässig in Schiittelbewegung oder Vibration versetzt werden, und damit die beiden hin und her gehenden Stützen 31 in richtiger übereinstimmender Lage gehalten werden, sind Verspannungen 37 vorgesehen, die aus an ihren Enden eingeschraubten Rohrstücken bestehen.
Die Fig. 2,3 und 5 zeigen die Spannstange und die zugehörigen Teile. Die Spannstange ist an einem Ende durch eine Platte 38 mit Passstiften 39 an dem Rahmenteil-'j gehalten oder verankert. Die Platte 38 besitzt eine abgesetzte Bohrung für eine Büchse 40, die nach aussen hin für den kegelförmigen Kopf 41 der Spannstange 33 kegelförmig ausgesenkt ist. Am andern Ende des Tragwerkes sitzt eine Platte 42 mit Passstiften 43 auf dem Rahmenteil 3, ist mit Innengewinde für die Schraubbiichse 44 versehen, deren Kopf 45 vierkantige, sechskantige od. dgl. Gestalt aufweist.
Der Kopf trägt im Innern eine abgesetzte Bohrung zur Aufnahme einer Büchse 46, die innen gleichfalls abgesetzt ist, um den Kopf 47 der Spannstange 33 aufzunehmen. Bei dieser Anordnung bringt eine Einstellung der Büchse 44 in dem Gewinde der Platte 42 durch die Büchse 46 und den Kopf 47 eine Entfernung der Stangenenden voneinander hervor, so dass die Stange stärker gespannt wird. Umgekehrt kann durch Einstellung der Büchse 44 nach innen die Spannung der Stange verringert werden. Die Büchsen 40 und 46 werden vorteilhaft geteilt ausgeführt, damit man die Köpfe 41 und 47 durch die Bohrungen der Platten : 38 und 44 stecken, dann die Büchsen an ihre Stelle bringen und die Teile zusammenspannen kann.
Es versteht sieh, dass das Spannelement, die Spannstange 33, die an ihren beiden Enden verankert ist, eine bestimmte Eigenschwingungszahl besitzt und dass sich diese durch die Erhöhung oder Erniedrigung der Spannung in gewissen Grenzen ändern lässt.
Zum Einstellen der Eigensehwingungszahl des Spannelementes in weiteren Grenzen oder in feinerer Abstufung sind weitere Massnahmen vorteilhaft, um eine feste bestimmte Länge des Spannelementes zu erzielen, bei der es frei zu schwingen vermag. Mittel hiezu sind in den Fig. 2,3 und 5
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dargestellt. Eine Platte 48 ist z. B. durch Niete mit den Flanschen der Seitenteile 2 und 5 verbunden. Die Platte hat nahe den Enden des Rahmens je einen Längssrl1litz 49. An der oberen Seite des Rahmens ist eine Platte 50 auf Stiften il angebracht, denen Öffnungen in den Rahmenteilen 2 und 5 entsprechen. Die Platte 50 besitzt ähnliche Längsschlitze 52 über den Schlitzen 49.
Nach unten durch den Schlitz 49 und nach oben durch den Schlitz 52 treten die Schafte der beiden Augenbolzen 52, 53, deren Augen das Spannelement mit Spielraum umgeben. Muttern 54 mit Unterlagsscheiben 55 dienen zum Anziehen der Augenbolzen an den Platten 48, 50. Beim Anziehen der Muttern 54 wird der Augenbolzen 52 nach oben, der Augenbolzen 5 ; ; nach unten gegen die Spannstange angezogen, und bei der unmittelbaren Nachbarschaft der beiden Bolzen wird die Spannstange dort sicher gehalten oder festgeklemmt.
Mit Hilfe der beiden Sätze von Augenbolzen nahe entgegengesetzten Enden des Spannelementes lässt sich so eine bestimmte Länge zwischen den Bolzensätzen freigeben, und durch Lösen der Muttern 54, Verstellung der Augenbolzensätze zu-oder voneinander lässt sich die freie Länge der Spannstange in weiten Grenzen ändern. Dadurch wird die freie sehwingungsfähige Länge des Spannelementes leicht eingestellt und verschiedene Schwingungszahlen erhalten.
In Fig. 8 ist die Schaltung der Elektromagnete voll ausgezogen dargestellt, wobei die Kerne und Spulen der Elektromagnete ebenso wie in Fig. 1 und 4 bezeichnet sind. Die Spulen 25 auf dem Kern 23 sind in Reihe mit einer Weehselstromquelle geeigneter Frequenz verbunden, die als EinzelphasenWeehselstromgenerator dargestellt ist und deren Anschluss durch einen Schalter 58 hergestellt wird.
Wird der Elektromagnet 26, 28 erregt, so erhält der Kern 26 konstante Polarität, z. B. links einen Nordpol, rechts einen Südpol, und wenn der Elektromagnet 23, 23 erregt wird, erhält der Kern wechsel- weise gleiche und entgegengesetzte Polarität zu dem Kern 26, d. h. fliesst der Strom in einer Richtung, so wird der rechte Pol 24 ein Nordpol, der linke Pol 24 ein Südpol, so dass die beiden Kerne angezogen werden, während, wenn der Strom in der entgegengesetzten Richtung fliesst, der linke Pol 24 Nordpol. der rechte Pol Siidpol wird, so dass die Kerne einander abstossen. Da nun der Kern 23 durch die Stütze 20 festgehalten ist, wird der bewegliche Kern 26 an dem hin und her gehenden Stück 31 abwechselnd von dem Kern 23 mit einer gegebenen Frequenz angezogen und abgestossen.
Wird der Kern 26 angezogen, so wird das mit 31 verbundene Spannelement., : 3 aus seiner mittleren Ruhelage nach oben durchgebogen, und wenn der Kern 26 abgestossen ist, wird das Element vermöge der abstossenden Kräfte zurückbefördert und über die Mittellage hinaus in die entgegengesetzte durchgebogen Lage schwingen. Das Element schwingt so mit gegebener Frequenz.
Mit Hilfe der einstellbaren Spannbüchse 44 oder der einstellbaren Augenbolzen oder mit Hilfe dieser beiden Vorkehrungen kann man die natürliche Schwingungsperiode des Spannelementes sehr genau einstellen, um sie in Synchronismus mit den Schwingungen des hin und her gehenden Teiles 31 zu bringen, die von der Erregung der Elektromagnete bewirkt werden, damit, solange die Magnete erregt werden, das hin und her gehende Element mit einer bestimmten vorgeschriebenen gleichmässigen Geschwindigkeit in Schwingung versetzt wird.
Dadurch, dass das Spannelement so in Synchronismus mit der dem Schüttelglied erteilten Bewe- gung gebracht wird, entfällt jede Möglichkeit, dass die Bewegungen des Schüttelelementes langsamer werden, und es wird das Element mit vorgeschriebener gleichmässiger Geschwindigkeit fortgesetzt geschüttelt. Der Rahmen geht mit dem Element 31 hin und her, und das Gut wird der Sehüttelbewegung des Siebes unterworfen.
Der beschriebene Motor arbeitet wirksam mit einem sehr geringen Kraftbedarf, weil die nachgiebigen Spannkörper synchron mit den wiederkehrenden Treibkräften tätig sind, die dem schwingenden Element durch die Elektromagnete zugeführt werden.
Der der Spule 28 zugeleitete Gleichstrom kann durch einen Gleichstromgenerator geliefert werden oder auch durch denselben oder einen andern Wechselstromerzeuger, wobei der Strom auf irgendeine bekannte Art umzuwandeln ist.
Es kann auch nach Bedarf der Wechselstrom der Spule 28, der Gleichstrom den Spulen 25 zugeführt werden oder statt der beiden Spulen 25 auf dem Kern 23 eine einzige Spule in der Mitte auf diesem
Kern vorgesehen werden, ähnlich wie die Spule 28 auf dem Kern 26.
Der Motor lässt sich auch durch Zuführung von Gleichstrom zu den Spulen der beiden Kerne zu und 26 betreiben, wobei die Stromzufuhr in passenden Zwischenräumen unterbrochen wird. damit aufeinanderfolgende anziehende und abstossende Kräfte auf das Schwingelement 31 übertragen werden, indem das Spannelement die Bewegung des Schwingelementes entgegengesetzt zu derjenigen Richtung hervorbringt, in der das Element durch die anziehenden oder abstossenden Kräfte und synchron zu deren Frequenz bewegt wird.
Durch Unterbrechung des Gleichstroms und abwechselnde Änderung der Stromrichtung in den
Spulen können die Kerne so magnetisiert werden, dass sie einander abwechselnd anziehen und abstossen.
Solche wiederkehrende anziehende oder abstossende Kräfte lassen sich auch dadurch erzeugen, dass man Wechselstrom der Spule oder den Spulen eines Kernes und Wechselstrom einer entgegengesetzt gewickelten Spule oder solchen Spulen auf dem andern Kern zuführt oder indem man Wechselstrom gleich gewickelten Spulen auf beiden Kernen zuführt und den Strom in geeigneten Zwischenräumen
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unterbricht oder indem man Wechselstrom oder unterbrochenen Gleichstrom der Wicklung oder den Wicklungen eines Kernes zuführt, die Wicklung oder Wicklungen des andern Kernes auslässt oder die Stromzufuhr zu letzterer Wicklung oder Wicklungen unterbricht, wobei dann die Spannstange tätig wird, um das Schwingelement in einer der Bewegung, die von den wiederkehrenden Kräften herrührt,
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wie durch Betätigung des Schalters 58 in Fig. 8, so kann der Strom der Spule durch einen zweckmässig veränderlichen Widerstand 59 geschlossen werden.
Führt man zwei Wechselströme von verschiedener Frequenz, z. B. einen Strom von 60 Schwin- gungen zu den Spulen 25 und von 30 Schwingungen zu der Spule 28 oder umgekehrt oder irgend zwei andere Frequenzen, die in demselben Verhältnis stehen, so wird dieselbe Wirkung erreicht wie durch die
Anwendung der Wechsel-und Gleichströme bei diesen Spulen.
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geliefert, wobei Strom einer Phase durch Schalter 61 den Spulen 25 und Strom der andern Phase durch
Schalter 62 der Spule 28 zugeleitet wird. Hier werden aufeinanderfolgende anziehende und abstossende
Kräfte auf das hin und her gehende Element ausgeübt.
Es ist auch möglich, die Wechsel-und Gleichstrome durch einen Transformator zu mischen und dann den resultierenden Strom durch die Spule oder die Spulen auf einem der Kerne 28, 26 zu senden. um die wiederkehrenden antreibenden Kräfte auf das Element 31 wirken zu lassen.
In der abgeänderten Ausführungsform nach Fig. 6 und 7 ist ein dritter Kern 2. 3', ähnlich dem
Kern 2. 3, aber in umgekehrter Lage, unterhalb des Kernes 26 angebracht und mit Spulen 25'auf dem Pol 24'versehen. Bei dieser Bauart lassen sich die Kerne 23, 23'durch Bolzen od. dgl. 63 an U-förmigen
Gliedern 21', zweckmässig aus Messing, befestigen unter Anbringung an einem Joch 64, das seinerseits von einem Rahmenteil 65 als Teil eines festen Ständers nach Art des Rahmenwerks 1 in Fig. l-5 gehalten wird. Der Kern 26 ist an einem hin und her gehenden Element, vorzugsweise aus Messing, angebracht und besitzt zwei halbe Stützen 66, die von Bolzen 67 auf der Spannstange 33 festgeklemmt werden.
Die
Stange ist wieder an ihren Enden im Gestell verankert, von dem das Glied 65 einen Teil bildet, während verstellbare Spannvorrichtungen oder Vorkehrungen zum Einstellen der freien Länge dienen. Das hin und her gehende Element 66 kann mit dem anzutreibenden Teil verbunden sein, z. B. mit einem Siebrahmen 68, Fig. 7.
Bei dieser geänderten Ausführungsform lassen sieh, wie Fig. 8 darstellt, die Spulen 25'mit Strom derselben Phase wie die Spulen 25 durch einen Schalter 69 speisen, wobei die Spulen so gewickelt sind, dass jeder Pol 24'entgegengesetzte Polarität zu dem Pol 24 an dem gleichen Ende des Kerns 26 erfährt, damit beim Anziehen des Kernes 26 durch einen der Kerne 2. 3 oder 23'der Kern 26 von dem ändern Kern abgestossen wird. Bei der Anordnung in Fig. 9 werden die Spulen 25'mit Strom von gleicher Phase wie dem der Spulen 25 durch den Schalter 70 beschickt, wobei die Spulen so gewiekelt sind, dass sie entgegengesetzte Polaritäten auf den Kernen 23, 23'schaffen.
Wenn es erwünscht ist, eine ungleichmässige Schwingung des hin und her gehenden Elementes hervorzurufen, also etwa eine grössere Kraft nach oben als nach unten oder umgekehrt auszuüben, kann man einen oder den andern der Kerne 23 oder 23'allein erregen, während die Stromzufuhr zu den Spulen des andern Kerns 23, 23'unterbrochen wird, indem man den entsprechenden Schalter 56, 61, 69 oder 70 öffnet.
Diese einseitige Bewegung ist für das Sieben gewisser Stoffe erwünscht. Werden beide Kerne 2. 3, 2. 3' erregt, so tritt eine gleichförmige Schwingungsbewegung ein ; soll jene einseitige Bewegung eintreten, so wird der Kern 26 nicht erregt, die Stromzufuhr zu Spule 28 unterbrochen, indem man den Schalter 5S oder 62 öffnet und, wenn nötig, den Stromkreis dieser Spule durch den Schalter schliesst.
Bei der Ausführungsform der Fig. 10 ist ein Tragrahmen 71 mit einem Spannelement 72 versehen. dessen Enden in dem Rahmen verankert sind, wobei eine verstellbare Büchse in dem Rahmen eingeschraubt ist, ähnlich wie bei der Bauart von Fig. 1 bis 3. Verstellbare Teile zur Bestimmung der freien Länge des Spannelementes sind gleichfalls in Gestalt von Bolzen 74 vorgesehen, die oben die Spannstange umfassen, unten durch Schlitze 75 in der Rahmengrundplatte 76 treten und durch Muttern 77 befestigt werden. Werden die Muttern angezogen, so wird das Spannelement fest zwischen dem oberen Teil der Bolzen, Blöcke 78, eingespannt, durch den die Bolzen gehen. Die Verstellung der Bolzen an den Schlitzen 75 gestattet, eine bestimmte freie Länge der Spannstange einzustellen.
Die Spannung des Elementes lässt sich durch die Büchse 73 regeln.
Ein hin und her gehendes Element 79 ist auf den mittleren Teil der Spannstange geklemmt ; es trägt oben einen Kern 80 mit Spule 81. Ein Kern 82 von U-Form mit nach unten gekehrten Schenkeln ist im oberen Teil 83 des Rahmens 71 angebracht und mit Spulen 84 versehen, oder es kann eine einzelne Spule in der Mitte dieses Kernes angebracht sein.
Die Spulen 84 und 81 lassen sich mit Strom in einer der beschriebenen Arten speisen, um Schwingbewegung des Elementes 79 hervorzubringen, und dieses Element kann mit dem zu behandelnden Körper durch einen Flansch 85 verbunden werden.
Manchmal ist es erwünscht, das Schüttelelement über den Rahmenaufbau zu erstrecken, indem man die Spulen 84 und den oberen Teil 83 des Rahmens gabelt und diesen erhöhten Teil des Elementes
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verbunden sein.
Eine andere Anordnung der Kerne oder Elektromagneten ist in Fig. 11 dargestellt. Hier sind
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wesentlichen von C-Form vorgesehen, deren Pole 89 sich an entgegengesetzten Seiten der beiden Enden des Kerns 86 befinden. Auf jedem Pol 89 kann eine Spule 90 oder es kann eine einzelne mittlere Spule M für jeden Kern 88 vorgesehen sein. Die Kerne 88 sind durch ein geeignetes Rahmenwerk gehalten und
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während diese Stange an ihren Enden durch den Rahmen gehalten und mit Einrichtungen zum Regeln der Spannung und der freien Sehwingungslänge versehen ist.
Das Element 92 eignet sich auch zur Ver- bindung mit dem in Schwingung zu versetzenden Korper, etwa durch den Flansch 94, und dieses Element lässt sich nach der ändern Seite des Kerns 86 erstrecken und mit einem zweiten Spannelement und mit einem ändern Behandlungskörper verbinden.
Wenn Wechselstrom den Spulen 90 oder der Spule 91 und Gleichstrom der Spule 87 zugeleitet wird, so besitzt der Kern 86 gleichbleibende Polarität und die Spule 89 jedes Kerns 88 entgegengesetzte
Polarität, wobei die Polarität der beiden Kerne 88 dieselbe ist und die Polarität bei jeder Umkehr des
Wechselstrom geändert wird. Die Wicklung der Kerne 88 ist dementsprechend so angeordnet, dass die
Pole 89 auf dem Kern 86 den Kern 88 anziehen, während die Pole darunter diesen Kern abstossen und umgekehrt.
Der Strom kann, entsprechend dem vorher Gesagten, den Spulen auch in anderer Art zugeführt werden.
Die Bauart nach Fig. 12 ist im allgemeinen derjenigen nach Fig.] und 10 ähnlich, nur besitzt der untere Kern 95 tj-Form und ist mit stehenden Polen 96 ausgerüstet, die sich unterhalb der Pole 97 des U-förmigen Kerns 98 an dem oberen Teil der Tragstütze 99 befinden. Die Spulen 100 sind auf den
Polen 96 und die Spulen 101 auf den Polen 97 angebracht, diese Spulen lassen sich mit Strom speisen, um ihre Kerne auf eine der für die Spulen 25 und 28, Fig. 1, beschriebenen Arten zu magnetisieren. Statt der Spulen auf den Polen der Kerne 9fui, 98 lässt sich eine zentrale Spule auf jedem Kern anbringen, wie dies punktiert angedeutet ist.
Der hin und her gehende Teil 102 wird auf einer Spannstange 103 befestigt, ähnlich denjenigen bei Fig. 1 und 10 beschriebenen ; das Element kann auch mit einem Verbindung- flansch 104 versehen werden.
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Eine Spannstange 109 ist auch hier mit ihren Enden in dem Rahmen 108 verankert, mit einstellbaren Spannteilen oder regelbaren Vorkehrungen zur Längsänderung oder mit beidem wie bei den früheren Anordnungen. Ein hin und her gehender Teil. HO ist zwischen den Enden der Spannstange 109 befestigt, und die beiden Enden des hin und her gehenden Teiles ragen in die Spulen 105, 106. Das Element selbst ist mit Spulen 111 versehen.
Wenn die Spulen 111 Gleichstrom erhalten, bewahrt das hin und her gehende Element 110 konstante Polarität, und wenn Wechselstrom den Spulen 70J, 706 zufliesst, entsteht ein magnetisches Feld, bei dem die aufeinanderfolgenden Stromwendungen bewirken, dass das hin und her gehende Element relativ zu den Spulen 10. 5, 106 bewegt wird. Die Spannstange 109 lässt sich synchron mit den wiederkehrenden, treibenden, von den Spulen 105, 106 ausgeübten Kräften einstellen, wie an Hand der früheren Figuren beschrieben wurde.
Man kann auch den Spulen 105, 106 Gleichstrom zuführen und Wechselstrom den Spulen 111 oder man kann beiden Spulensätzen Wechselstrom von geeigneter Phase zuführen.
Fig. 14 und 15 zeigen schematisch in Grund-und Aufriss die Anwendung des elektromagnetischen Schüttelmotors auf die Betätigung von beweglichen Backen eines Brechers für Erze oder anderes Gut.
Die Anordnung und Bezeichnung der Kerne oder Spulen entspricht derjenigen der Fig. 1.
Die Kerne 23 sind an und zwischen Lappen 112 befestigt, die von den Seitenwänden 113 des Brechergestelles einwärts reichen, während sieh die Kerne 26 an und zwischen Lappen 114 der beweglichen Brechbacken 775 befinden. Diese Backen werden in Augen 116 auf den Spannstangen 117 getragen, wobei für jede Brechbacke zwei Spannstangen vorhanden sind, die an ihren Enden in den Stirnwänden 118 des Brechergestells verankert sind. Jede Stange ist wieder mit Einrichtungen zur Spannungsregelung, zum Einstellen oder Abstimmen ihrer freien Länge versehen oder mit beidem, wie bei Fig. 1 beschrieben wurde. Diese sind in den Figuren der Deutlichkeit halber nicht dargestellt.
Zwei Sätze von Kernen
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Strom, wie an Hand der Fig. 1 beschrieben, so werden die Backen 115 vermöge der wiederkehrenden anziehenden und abstossenden Kräfte in Verbindung mit der Spannung der Stangen 117 einander genähert und voneinander entfernt, so dass Steine oder anderes Gut, das sich zwischen den Backen befindet, der Breehwirkung ausgesetzt wird.
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Die dargestellten und erläuterten Ausführungsformen sollen nur dazu dienen, die Erfindung zu veranschaulichen, die keineswegs auf diese besonderen Bauarten beschränkt ist.
Der Spannkörper muss nicht die Gestalt einer elastischen metallenen Stange besitzen : auch anderer Stoff, z. B. Holz, ist anwendbar, ebenso sind die Einrichtungen für das Regeln der Spannung und das
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PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Elektromagnetischer Sehüttelmotor, dadurch gekennzeichnet, dass die Sehütteleinriehtung (8, 9, 10) mit der Mitte eines schwingfähigen an seinen Enden eingespannten oder festgelagerten Teiles (. 33) verbunden ist und von ihr getragen wird, der so ausgebildet und angeordnet ist, dass er selbst imstande ist, die vorbestimmte Masse mit vorbestimmter Frequenz in Schwingung zu erhalten, und dass die elektromagnetische Einrichtung (2 ?-) mit diesem schwingfähigen Teil in seiner Mitte zusammengebaut ist und dahin wirkt, diesen Teil mit dieser vorbestimmten Frequenz in Schwingung versetzen und darin zu erhalten.
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Electromagnetic Schittelmotor.
The invention relates to an electromagnetic shaking motor, the rapid shaking or
Vibration of the moving part of the engine causes.
The motor can be used wherever a shaking or vibrating movement is required, it finds its most important application in shaking, vibrating, oscillating or circling members for the treatment of goods, such as sieves in shaking separators or centering devices for ores or the like. , the jaws of ore, stone or other crushers, of heads of rotary shredders. The
However, the invention is not restricted to the applications mentioned.
The main purpose of the invention is to create an extremely simple electric shaker motor in a very compact shape, which delivers a maximum of power and any number of shaking or vibrating movements in a given one with the lowest power requirement
Time produces and which is particularly suitable for shaking or vibrating movements of higher
Frequency than was previously achievable in different areas, e.g. B. in the operation of equipment for handling goods, drilling or riveting machines, massage devices or the like. To generate.
The electromagnetic shaking motor has a shaking element and an electromagnetic arrangement which gives this element movements of a certain frequency, as well as with it
Element connected parts that have a natural period of visual oscillation synchronous with the frequency of the dem
Element possess movements made by electromagnetic influence.
In a further embodiment of the subject matter of the invention, devices are provided to make the natural period of the oscillation or the shaking adjustable or variable in order to bring it into synchronism with different frequencies of the movement imparted to the shaking element by the electromagnet arrangement. This can be accomplished by changing the tension under which the assembly is located or by changing the effective length that is freely exposed to vibration or shaking.
In an advantageous embodiment, the device has a tensioning rod attached to its
Ends held or anchored and is connected between their ends with the shaking element, regulating the length of the tension rod and a certain length for free swinging or
Set to vibrate.
The invention also includes an electromagnetic shaker motor with cooperating electromagnetic devices, one of which is fixed, while the other with a
Shaking element is in communication, with alternating current fed to one of the electromagnetic parts and another in the phase different current feeds the other part. The latter current can be alternating current out of phase or direct current.
In the drawings, the invention is illustrated for example by several embodiments; It shows: FIG. 1 a partial side view of an embodiment of the motor, applicable to a vibrating sieve for sieving any material, FIG. 2 a partial longitudinal section of part of the
Frame with the clamping body and devices for its adjustment, Fig. 3 is a section according to 111-111 of Fig. 2, Fig. 4 is a half of a cross section according to IV-IV of Fig. 1, Fig. 5 is a half of a plan view with partial section for one side of the frame of the vibrating screen, Fig. 6 is a side view of a different form of the motor, Fig. 7 is an end view of Fig. 6, Fig. 8 is a circuit
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a rock or Like. Crusher with swinging jaw.
In the embodiment of FIGS. 1-5, a fixed framework 1 consists of side parts 2 and end parts 3 of U-shaped cross-section, suitably welded to one another at the joints 4 (FIG. 5). At a distance from the side parts 2 there is another likewise U-shaped frame part 5, which at its ends z. B. is united by welding with the frame end parts.
The frame parts 2 and 5 are, as can be seen from FIGS. 3 and 4, with their U-shaped cross-sections directed towards one another, so that they form a housing for a flexible tension rod. This substantially rectangular fixed frame is supported by uprights 6 in an inclined position (FIG. 1). which are indicated in Fig. 1 by dash-dotted lines. Hole punch? 'Take the fastening screws.
The Siebzeug 8 (Fig. 4) is on a frame, for. B. made of wood, attached to the side panels. 9 and end parts 10 with reinforcement of the corners by angle 11 consists. The sieve S is stretched over the frame and attached to it by pins, for example.
The screen frame 9, 10 is caused to vibrate by the electromagnetic shaft motor as follows: A U-shaped support 20 is attached to the side frame parts 2 and 5 of the fixed frame. the top under the web with a U-shaped rail 21 made of non-permeable material, for. B. Brass. is provided and by means of bolts, rivets or the like 22 carries a U-shaped laminated core 2. 3 with poles 24 pointing downwards. Each of these poles is equipped with an excitation coil 25, the coils are connected in series with a power source.
Under the core 2, 3 there is another laminated core 26, the poles 27 of which are attached at a distance from the pole faces of the poles 24 and which has a power source connected in the middle.
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The reciprocating member or support 31 is provided on the inside with a support sprue or flange: 12 on which the adjacent side member 9 of the screen frame rests, the fastening being effected, for example, by two of the bolts 16, which are through holes in the tabs step through.
In the enclosing housing, which is formed by the side frame parts 2 and 5, the rod is located as an elastic or flexible tensioning element. 33, which is held or anchored at its opposite ends by the end frame parts 3. The reciprocating element or support 31 is fixedly connected to the tie rod 33 between its ends. In the embodiment shown, the support consists of two parts 34, 3o, one of which. 35, with the strap: 1'2
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include when the two parts come together, Fig. 4, and by bolts. 36 or the like are pulled together, whereupon the support as a whole is held by the tensioning rod 3. ').
An electromagnetic shackle motor for the shaking sieve of Figs. 1-5 is attached to each side of the sieve structure so that the two sides of the sieve frame are evenly set in shaking motion or vibration, and thus the two reciprocating supports 31 are held in the correct coincident position are, braces 37 are provided, which consist of pipe pieces screwed in at their ends.
2, 3 and 5 show the tension rod and the associated parts. The tension rod is held or anchored at one end by a plate 38 with dowel pins 39 on the frame part -'j. The plate 38 has a stepped bore for a sleeve 40 which is countersunk conically towards the outside for the conical head 41 of the tension rod 33. At the other end of the structure sits a plate 42 with dowel pins 43 on the frame part 3, is provided with an internal thread for the screw jack 44, the head 45 of which has a square, hexagonal or similar shape.
The head has a stepped bore on the inside for receiving a sleeve 46, which is also stepped on the inside in order to receive the head 47 of the tension rod 33. With this arrangement, adjustment of the sleeve 44 in the threads of the plate 42 by the sleeve 46 and head 47 causes the rod ends to be spaced apart so that the rod becomes more tensioned. Conversely, by adjusting the sleeve 44 inwardly, the tension on the rod can be reduced. The sleeves 40 and 46 are advantageously designed to be divided so that the heads 41 and 47 can be inserted through the holes in the plates: 38 and 44, then the sleeves can be put in their place and the parts can be clamped together.
It can be seen that the tensioning element, the tensioning rod 33, which is anchored at both ends, has a certain natural frequency and that this can be changed within certain limits by increasing or decreasing the tension.
To set the natural vibration number of the clamping element within further limits or in finer gradations, further measures are advantageous in order to achieve a fixed, specific length of the clamping element at which it is able to oscillate freely. Means for this are shown in FIGS. 2, 3 and 5
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shown. A plate 48 is e.g. B. connected to the flanges of the side panels 2 and 5 by rivets. The plate has a longitudinal slot 49 near the ends of the frame. On the upper side of the frame, a plate 50 is attached on pins 11, to which openings in the frame parts 2 and 5 correspond. The plate 50 has similar longitudinal slots 52 above the slots 49.
Down through the slot 49 and up through the slot 52, the shafts of the two eye bolts 52, 53, the eyes of which surround the clamping element with clearance. Nuts 54 with washers 55 are used to tighten the eye bolts on the plates 48, 50. When the nuts 54 are tightened, the eye bolt 52 is raised, the eye bolt 5; ; tightened downwards against the tie rod, and in the immediate vicinity of the two bolts the tie rod is securely held or clamped there.
With the help of the two sets of eye bolts near opposite ends of the tensioning element, a certain length can be released between the bolt sets, and by loosening the nuts 54 and adjusting the eye bolt sets towards or from each other, the free length of the tensioning rod can be changed within wide limits. As a result, the free length of the tensioning element which can be visually vibrated is easily adjusted and different frequencies of vibration are obtained.
In Fig. 8, the circuit of the electromagnets is shown in full lines, the cores and coils of the electromagnets being designated as in FIGS. 1 and 4. The coils 25 on the core 23 are connected in series to a source of alternating current of suitable frequency, shown as a single phase alternating current generator, the connection of which is made by a switch 58.
If the electromagnet 26, 28 is energized, the core 26 receives constant polarity, e.g. B. on the left a north pole, on the right a south pole, and when the electromagnet 23, 23 is excited, the core alternately receives the same and opposite polarity to the core 26, i. H. if the current flows in one direction, the right pole 24 becomes a north pole, the left pole 24 a south pole, so that the two nuclei are attracted, while if the current flows in the opposite direction, the left pole 24 becomes a north pole. the right pole becomes the Siidpol, so that the nuclei repel each other. Now, since the core 23 is fixed by the support 20, the movable core 26 on the reciprocating piece 31 is alternately attracted and repelled by the core 23 at a given frequency.
If the core 26 is tightened, the tensioning element connected to 31.,: 3 is bent upwards from its middle position of rest, and when the core 26 is pushed off, the element is transported back by means of the repulsive forces and bent over the middle position into the opposite one Position swing. The element vibrates at a given frequency.
With the help of the adjustable clamping sleeve 44 or the adjustable eye bolts or with the help of these two precautions, the natural period of oscillation of the clamping element can be set very precisely in order to bring it into synchronism with the oscillations of the reciprocating part 31 caused by the excitation of the electromagnets be effected so that, as long as the magnets are excited, the reciprocating element is set in vibration at a certain prescribed uniform speed.
Because the tensioning element is brought into synchronism with the movement imparted to the shaking element, there is no possibility of the movements of the shaking element becoming slower, and the element continues to be shaken at a prescribed uniform speed. The frame moves back and forth with the element 31 and the material is subjected to the shaking movement of the sieve.
The motor described works effectively with a very low power requirement, because the resilient clamping body work synchronously with the recurring driving forces that are supplied to the vibrating element by the electromagnet.
The direct current applied to coil 28 may be supplied by a direct current generator or by the same or another alternator, the current being converted in any known manner.
If required, the alternating current of the coil 28, the direct current of the coils 25 can be fed or instead of the two coils 25 on the core 23 a single coil in the middle of the latter
Core can be provided, similar to the coil 28 on the core 26.
The motor can also be operated by supplying direct current to the coils of the two cores at 16 and 26, with the current supply being interrupted at suitable intervals. so that successive attractive and repulsive forces are transmitted to the oscillating element 31 by the tensioning element bringing about the movement of the oscillating element opposite to the direction in which the element is moved by the attractive or repulsive forces and synchronously with their frequency.
By interrupting the direct current and alternately changing the direction of the current in the
Coils can magnetize the cores so that they alternately attract and repel each other.
Such recurring attractive or repulsive forces can also be generated by supplying alternating current to the coil or the coils of one core and alternating current to an oppositely wound coil or such coils on the other core, or by supplying alternating current to equally wound coils on both cores and the current in suitable spaces
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interrupts or by supplying alternating current or interrupted direct current to the winding or the windings of one core, omitting the winding or windings of the other core or interrupting the current supply to the latter winding or windings, in which case the tension rod is active to move the oscillating element in one of the movements, which comes from the returning forces,
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As by actuating the switch 58 in FIG. 8, the current of the coil can be closed by an expediently variable resistor 59.
If you run two alternating currents of different frequencies, e.g. B. a current of 60 oscillations to the coils 25 and 30 oscillations to the coil 28 or vice versa or any two other frequencies that are in the same ratio, the same effect is achieved as by the
Application of alternating and direct currents in these coils.
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supplied, with current of one phase through switch 61 through the coils 25 and current of the other phase
Switch 62 of the coil 28 is fed. Here successive attractive and repulsive ones become
Forces exerted on the reciprocating element.
It is also possible to mix the alternating and direct currents through a transformer and then send the resulting current through the coil or coils on one of the cores 28, 26. to allow the recurring driving forces to act on element 31.
In the modified embodiment of FIGS. 6 and 7, a third core is 2.3 ', similar to that
Core 2, 3, but in the opposite position, attached below core 26 and provided with coils 25 'on pole 24'. In this design, the cores 23, 23 'can be U-shaped by bolts or the like 63
Links 21 ', expediently made of brass, are attached to a yoke 64, which in turn is held by a frame part 65 as part of a fixed stand in the manner of the framework 1 in FIG. The core 26 is attached to a reciprocating element, preferably made of brass, and has two half supports 66 which are clamped onto the tension rod 33 by bolts 67.
The
The rod is again anchored at its ends in the frame of which the link 65 forms a part, while adjustable tensioning devices or provisions are used to adjust the free length. The reciprocating element 66 may be connected to the part to be driven, e.g. B. with a screen frame 68, FIG. 7.
In this modified embodiment, as FIG. 8 shows, the coils 25 ′ can be fed with current of the same phase as the coils 25 through a switch 69, the coils being wound so that each pole 24 ′ has opposite polarity to the pole 24 the same end of the core 26 experiences, so that when the core 26 is pulled by one of the cores 2, 3 or 23 ′, the core 26 is repelled by the other core. In the arrangement in FIG. 9, the coils 25 ′ are supplied with current of the same phase as that of the coils 25 through the switch 70, the coils being wound so that they create opposite polarities on the cores 23, 23 ′.
If it is desired to cause a non-uniform oscillation of the reciprocating element, i.e. to exert a greater force upwards than downwards or vice versa, one or the other of the cores 23 or 23 'can be excited alone while the current is being supplied to the Coil of the other core 23, 23 ′ is interrupted by opening the corresponding switch 56, 61, 69 or 70.
This one-sided movement is desirable for sieving certain substances. If both nuclei 2, 3, 2, 3 'are excited, a uniform oscillation occurs; if that one-sided movement should occur, the core 26 is not excited, the current supply to coil 28 is interrupted by opening the switch 5S or 62 and, if necessary, closing the circuit of this coil through the switch.
In the embodiment of FIG. 10, a support frame 71 is provided with a tensioning element 72. the ends of which are anchored in the frame, with an adjustable sleeve screwed into the frame, similar to the type of Fig. 1 to 3. Adjustable parts for determining the free length of the clamping element are also provided in the form of bolts 74, the above include the tension rod, enter through slots 75 in the frame base plate 76 and are fastened by nuts 77. When the nuts are tightened, the tensioner is firmly clamped between the top of the bolts, blocks 78, through which the bolts pass. The adjustment of the bolts at the slots 75 allows a certain free length of the tension rod to be set.
The tension of the element can be regulated by the sleeve 73.
A reciprocating member 79 is clamped onto the central portion of the tie rod; it carries a core 80 at the top with a coil 81. A U-shaped core 82 with legs turned down is mounted in the upper part 83 of the frame 71 and provided with coils 84, or a single coil may be mounted in the center of this core .
The coils 84 and 81 can be energized in one of the ways described to produce oscillatory movement of the element 79, and this element can be connected to the body to be treated by a flange 85.
Sometimes it is desirable to extend the shaker member over the frame structure by forking the coils 84 and the top portion 83 of the frame and that raised portion of the member
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be connected.
Another arrangement of the cores or electromagnets is shown in FIG. Here are
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essentially of C-shape, the poles 89 of which are on opposite sides of the two ends of the core 86. A coil 90 may be provided on each pole 89, or a single central coil M may be provided for each core 88. The cores 88 are supported by a suitable framework
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while this rod is held at its ends by the frame and is provided with means for regulating the tension and the free visual oscillation length.
The element 92 is also suitable for connection to the body to be set into vibration, for example through the flange 94, and this element can be extended to the other side of the core 86 and connected to a second tensioning element and to another treatment body.
When alternating current is supplied to coils 90 or coil 91 and direct current is supplied to coil 87, core 86 has the same polarity and coil 89 of each core 88 is opposite
Polarity, the polarity of the two cores 88 being the same and the polarity at each reversal of the
AC current is changed. The winding of the cores 88 is accordingly arranged so that the
Poles 89 on core 86 attract core 88, while the poles underneath repel this core and vice versa.
The current can also be supplied to the coils in a different way, in accordance with what has been said above.
The construction of Fig. 12 is generally similar to that of Fig. 1 and 10, only the lower core 95 is tj-shape and is equipped with standing poles 96 which extend below the poles 97 of the U-shaped core 98 on the upper one Part of the support 99 are located. The coils 100 are on the
Poles 96 and the coils 101 mounted on the poles 97, these coils can be fed with current in order to magnetize their cores in one of the ways described for the coils 25 and 28, FIG. Instead of the coils on the poles of the cores 9fui, 98, a central coil can be attached to each core, as is indicated by dotted lines.
The reciprocating portion 102 is mounted on a tie rod 103, similar to those described in Figures 1 and 10; the element can also be provided with a connecting flange 104.
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A tie rod 109 is also anchored with its ends in the frame 108, with adjustable tensioning parts or adjustable provisions for length changes, or with both as in the earlier arrangements. A back and forth part. HO is fixed between the ends of the tie rod 109, and the two ends of the reciprocating part protrude into the coils 105, 106. The element itself is provided with coils 111.
When the coils 111 receive direct current, the reciprocating element 110 maintains constant polarity, and when alternating current is applied to the coils 70J, 706, a magnetic field is created in which the successive reversals of the current cause the reciprocating element relative to the Coils 10. 5, 106 is moved. The tension rod 109 can be adjusted synchronously with the recurring, driving forces exerted by the coils 105, 106, as was described with reference to the earlier figures.
It is also possible to supply direct current to coils 105, 106 and alternating current to coils 111, or alternating current of a suitable phase can be supplied to both sets of coils.
14 and 15 show schematically in plan and elevation the application of the electromagnetic shaker motor to the actuation of movable jaws of a crusher for ore or other material.
The arrangement and designation of the cores or coils corresponds to that of FIG. 1.
The cores 23 are attached to and between tabs 112 which extend inwardly from the side walls 113 of the crusher frame, while the cores 26 are located on and between tabs 114 of the movable crushing jaws 775. These jaws are carried in eyes 116 on the clamping rods 117, two clamping rods being present for each breaking jaw, which are anchored at their ends in the end walls 118 of the crusher frame. Each rod is again provided with means for tension regulation, for adjusting or adjusting its free length, or with both, as was described in connection with FIG. These are not shown in the figures for the sake of clarity.
Two sets of cores
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Current, as described with reference to FIG. 1, the jaws 115 are brought closer to and away from one another by virtue of the recurring attractive and repulsive forces in connection with the tension of the rods 117, so that stones or other goods that are located between the jaws that is exposed to the expansion effect.
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The illustrated and explained embodiments are only intended to illustrate the invention, which is in no way restricted to these particular types.
The clamping body does not have to be in the form of an elastic metal rod: other material, e.g. B. wood, is applicable, as are the devices for regulating the voltage and that
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PATENT CLAIMS:
1. Electromagnetic Sehüttelmotor, characterized in that the Sehütteleinriehtung (8, 9, 10) is connected to the center of an oscillatable part (33) which is clamped or fixed at its ends and which is designed and arranged in such a way that he himself is able to keep the predetermined mass vibrating at a predetermined frequency, and that the electromagnetic device (2? -) is assembled with this vibratable part in its center and acts to vibrate this part with this predetermined frequency and therein to obtain.