DE20006248U1 - Vibratory conveyor system - Google Patents

Description

DO 26 03.04.2000THURSDAY 26 03.04.2000

Bühner und Schaible GmbH, 73663 Berglen-Hößlinswart Schwinqfordersvstern
Stand der TechnikBühner and Schaible GmbH, 73663 Berglen-Hößlinswart Schwinqfordersvstern
State of the art

Die Erfindung betrifft ein Schwingfördersystem (Fördersystem im folgenden) zum Transportieren von Teilen mit mindestens einem Schwingungserreger (Erreger im folgenden) und einem elektronisch steuerbaren Stellglied, zum Erzeugen einer Wechselspannung, einer Wechselladung oder eines Wechselstroms mit festgelegter Frequenz und Amplitude, um damit den mindestens einen Erreger anzusteuern.The invention relates to a vibration conveyor system (conveyor system hereinafter) for transporting parts with at least one vibration exciter (exciter hereinafter) and an electronically controllable actuator for generating an alternating voltage, an alternating charge or an alternating current with a fixed frequency and amplitude in order to control the at least one exciter.

Im Prinzip besteht ein solches Fördersystem aus mindestens einem Schwinger, welcher aus dem Erreger, den mit dem Erreger erregten Massen, wie dem Oberteil (Nutzmasse) mit den Förderteilen und dem Unterteil (Freimasse) einer Fördereinheit und einem federnden Element besteht, das von dem Erreger zum Schwingen angeregt wird. Derzeit wird üblicherweise bei Schwingfördersystemen die Erregungsfrequenz aus der Netzfrequenz abgeleitet, wobei entweder direkt mit der Netzfrequenz oder - indem eine der beiden Halbwellen unterdrückt wird - mit der halben Netzfrequenz erregt wird. Die Intensität wird über einen Phasenanschnitt gesteuert. Jede Anpassung der Fördereinheiten an die Erregungsfrequenz muß mechanisch durch Änderung der Federkonstanten oder der Masse am Schwingaufsatz vorgenommen werden. Der Nachteil liegt darin, daß der Abgleich nur in großen Stufen und mit hohem Arbeitsaufwand realisiert werden kann. Diese Probleme treten im späteren Betrieb ebenfalls wieder auf. Soll der Aufsatz der Fördereinheit verändert oder gar gewechselt werden, wird sich die mechanische Resonanz der Fördereinheit erneut ändern und ein Abgleich über die Mechanik wird nötig. Es kommt hinzu, daß die erforderlichen Einstellungen nicht berechnet werden können, sondern auf reiner Empirie beruhen. An Fördersystemen, die in einer Anlage eingebaut sind, ist einIn principle, such a conveyor system consists of at least one oscillator, which consists of the exciter, the masses excited by the exciter, such as the upper part (useful mass) with the conveyor parts and the lower part (free mass) of a conveyor unit, and a spring element that is excited to oscillate by the exciter. Currently, the excitation frequency in oscillating conveyor systems is usually derived from the mains frequency, whereby excitation is either carried out directly with the mains frequency or - by suppressing one of the two half-waves - with half the mains frequency. The intensity is controlled by a phase control. Any adjustment of the conveyor units to the excitation frequency must be carried out mechanically by changing the spring constant or the mass on the oscillating attachment. The disadvantage is that the adjustment can only be carried out in large steps and with a lot of work. These problems also arise again during later operation. If the attachment of the conveyor unit is to be changed or even replaced, the mechanical resonance of the conveyor unit will change again and an adjustment via the mechanics will be necessary. In addition, the required settings cannot be calculated but are based purely on empiricism. On conveyor systems that are installed in a plant, a

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Abgleich gar nicht möglich und die Fördereinheit wird dann mit einem mitunter sehr schlechten Wirkungsgrad weiterbetrieben, d.h. der Energieverbrauch ist sehr hoch. Dabei wird zudem die Fördereinheit empfindlich gegenüber Belastungsänderungen, und die Fördergeschwindigkeit wird beim Übergang von der unbeladenen zur beladenen Fördereinheit inkonstant.Adjustment is not possible at all and the conveyor unit then continues to operate with a sometimes very poor efficiency, i.e. the energy consumption is very high. In addition, the conveyor unit becomes sensitive to changes in load and the conveyor speed becomes inconsistent when changing from the unloaded to the loaded conveyor unit.

Bei den bisherigen Systemen kommt ein weiteres Problem hinzu. Es tritt auf, wenn benachbarte (kaskadierte oder nebeneinander angeordnete) Fördereinheiten auf eine gemeinsame Grundplatte montiert sind und die Kopplung zwischen ihnen zu stark ist, sei es, weil die üblicherweise verwendeten Gummischeiben zwischen Fördereinheit und Grundplatte durch Altern unelastisch geworden sind, sei es, weil Scheiben aus einem unelastischen Material eingebaut worden sind. Die Folge der starken Kopplung ist, daß, wenn die Fördereinheiten am Netz mit Phasenanschnittstellern betrieben werden, ihre Schwingungen sich gegenseitig reduzieren oder sogar auslöschen, weil es zur Überlagerung der Reaktionsschwingung der einen Fördereinheit mit der Aktionsschwingung der anderen Fördereinheit kommt (Superpositionsprinzip) und umgekehrt.There is another problem with the existing systems. It occurs when adjacent (cascaded or arranged next to each other) conveyor units are mounted on a common base plate and the coupling between them is too strong, either because the rubber disks usually used between the conveyor unit and the base plate have become inelastic due to ageing or because disks made of an inelastic material have been installed. The consequence of the strong coupling is that when the conveyor units are operated on the mains with phase interfaces, their vibrations reduce or even cancel each other out because the reaction vibration of one conveyor unit is superimposed on the action vibration of the other conveyor unit (superposition principle) and vice versa.

Beim Export von Schwingförderanlagen ins außereuropäische Ausland ergibt sich ein weiteres Problem. Wenn dort die Netzfrequenz einen Wert hat, der sich von 50 Hz unterscheidet, ändert sich auch die davon abgeleitete Antriebsfrequenz. Die Folgen sind ebenfalls ein Förderbetrieb mit schlechtem Wirkungsgrad und eine Verminderung der Fördergeschwindigkeit bis hin zum Stillstand. Als weiterer Nachteil kommt hinzu, daß die auf die Förderschiene wirkende Schwingungsenergie Reaktionsschwingungen in der Unterkonstruktion des Fördersystems verursacht, welche die Gleichförmigkeit der Fördergeschwindigkeit stören.Another problem arises when vibratory conveyor systems are exported outside of Europe. If the mains frequency there is different from 50 Hz, the drive frequency derived from it also changes. The consequences are also poorly efficient conveyor operation and a reduction in the conveyor speed, even to the point of standstill. Another disadvantage is that the vibration energy acting on the conveyor rail causes reaction vibrations in the substructure of the conveyor system, which disrupt the uniformity of the conveyor speed.

Angesichts dieser Probleme bestand schon seit längerem der Wunsch, bei Fördersystemen die Anpassung an die äußeren Gegebenheiten, wie Netzfrequenz und Schwankungen der Netzfrequenz, und an Änderungen der Förderbedingungen und die Behebung von Störungen mit geringerem Aufwand an Zeit, Energie als bisher bzw. - bei bereits eingebauten Fördersystemen - überhaupt erst zu ermöglichen.In view of these problems, there has long been a desire to enable conveyor systems to adapt to external conditions, such as grid frequency and fluctuations in grid frequency, and to changes in conveyor conditions, and to eliminate faults with less expenditure of time and energy than previously or - in the case of conveyor systems already installed - at all.

Der Anmelder hat bereits mit Elektromagneten angeregte Fördersysteme gebaut, bei denen die Anregungsfrequenz an die Resonanzfrequenz der Fördereinheit angepaßt ist. Aber auch mit solchen Fördersystemen lassen sich Förderteile unter den üblichen in der Praxis vorkommemden Gegebenheiten oft nicht befriedigend fördern.The applicant has already built conveyor systems excited by electromagnets, in which the excitation frequency is adapted to the resonance frequency of the conveyor unit. However, even with such conveyor systems, conveyed parts often cannot be conveyed satisfactorily under the conditions normally encountered in practice.

Die Erfindung und ihre VorteileThe invention and its advantages

Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein einfach handhabbares Fördersystem anzugeben, um Störungen beim Schwingfördern wenigstens zu vermindern.It is the object of the invention to provide an easy-to-use conveying system in order to at least reduce disturbances during vibratory conveying.

Diese Aufgabe wird mit einem Fördersystem der eingangs genannten Art, mit den Merkmalen des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1 gelöst. Die Erfindung läßt sich mit dem Ausdruck "frequenzvariable Synchronisation" charakterisieren.This object is achieved with a conveyor system of the type mentioned at the outset, with the features of the characterizing part of claim 1. The invention can be characterized by the expression "frequency-variable synchronization".

Das erfindungsgemäße Fördersystem ist nicht nur unabhängig von der Netzfrequenz und dabei auch von deren Spannungs- und Frequenzschwankungen, vielmehr wird die Erregungsfrequenz (mechanischer Arbeitspunkt) an die Resonanzfrequenz der Fördereinheit angepaßt, nicht umgekehrt. Man kann also mit einer beliebigen Resonanzfrequenz optimal arbeiten. Die Resonanzfrequenz C^) des Schwingers, d.h. seine aus dem Grundgesetz der Dynamik abgeleitete Kenngröße, ist:The conveyor system according to the invention is not only independent of the mains frequency and its voltage and frequency fluctuations, but the excitation frequency (mechanical operating point) is adapted to the resonance frequency of the conveyor unit, not the other way around. It is therefore possible to work optimally with any resonance frequency. The resonance frequency C^) of the oscillator, i.e. its characteristic value derived from the basic law of dynamics, is:

wobei Dqqs [N/mm] die gesamte Federkonstante des Schwingers, m_r [kg] die resultierende Masse des Schwingers (Definition s.u.), d die Dämpfungskonstante des Schwingers (d = F^/Vp, F^ [N] = Dämpfungskraft, Vp [m/s] = Federgeschwindigkeit) und m der sich auf die Dämpfung auswirkende Massenanteil ist. Eine gewünschte Resonanzfrequenz läßt sich also realisieren, indem man die Federkonstante gezielt einstellt, beispielsweise indem man den Wandler in spezieller Weise an das Unter- und das Oberteil der Fördereinheiten koppelt und/oder das federnde Elementwhere Dqqs [N/mm] is the total spring constant of the oscillator, m _r [kg] is the resulting mass of the oscillator (definition below), d is the damping constant of the oscillator (d = F^/Vp, F^ [N] = damping force, Vp [m/s] = spring speed) and m is the mass fraction affecting the damping. A desired resonance frequency can therefore be achieved by specifically setting the spring constant, for example by coupling the converter in a special way to the lower and upper parts of the conveyor units and/or the spring element

entsprechend ausbildet. Es ist auf diese Weise möglich, die Fördereinheiten zu normieren und zu typisieren. Anders ausgedrückt: die Schwingerkenngröße q kann als variabler, normierter, mechanischer Wert ausgeführt werden. Neben vielen Vorteilen, die diese Eigenschaften bringen, sind sie auch die Voraussetzung für das definiert aufeinander abgestimmte Schwingen von mindestens zwei Erregern. Das erfindungsgemäße System ist derart ausgestattet, daß die Erreger synchron, d.h. mit identischer Frequenz und mit ähnlicher, einstellbarer Energie betrieben werden können. Die richtige Einstellung dieser Parameter reicht bereits aus, um die Erreger definiert aufeinander abgestimmt schwingen zu lassen. Das abgestimmte Schwingen kann man beispielsweise dazu benutzen, um Reaktionsschwingungen, welche beim Erregen der Fördereinheiten entstehen, beachtlich zu vermindern, was mithilft, die Gleichmäßigkeit der Förderung weiter zu verbessern. Außerdem ist bei der Erfindung besonders vorteilhaft, daß sie auch bei bereits installierten konventionellen Systemen, beispielsweise solchen, welche aus kaskadierten, auf eine gemeinsame Grundplatte montierten Fördereinheiten, angewandt werden kann. Hinzu kommt, daß bei Anwendung des erfindungsgemäßen Fördersystems es sehr einfach und mit geringem zeitlichen Aufwand möglich ist, die Förderparameter definiert und reproduzierbar einzustellen. Dazu trägt auch bei, daß die Verfahrensparameter sich ohne weiteres bestimmen und registrieren lassen. Diese Möglichkeiten sind die Voraussetzung, um eine teilweise Rückführung der in das Fördersystem gesteckten Energie vorzusehen, was mit dem erfindungsgemäßen Stellglied besonders einfach verwirklicht werden kann, und um gezielt eine bestimmte Impulsform der Erregungsschwingung zu erzeugen, was dazu dient, die Fördergeschwindigkeit zu erhöhen und die Gleichmäßigkeit der Förderung noch weiter zu verbessern.is designed accordingly. In this way, it is possible to standardize and classify the conveyor units. In other words: the oscillator parameter q can be designed as a variable, standardized, mechanical value. In addition to the many advantages that these properties bring, they are also the prerequisite for the defined, coordinated oscillation of at least two exciters. The system according to the invention is equipped in such a way that the exciters can be operated synchronously, i.e. with identical frequency and with similar, adjustable energy. The correct setting of these parameters is sufficient to allow the exciters to oscillate in a defined, coordinated manner. The coordinated oscillation can be used, for example, to considerably reduce reaction oscillations that arise when the conveyor units are excited, which helps to further improve the uniformity of the conveyor. Another particularly advantageous aspect of the invention is that it can also be used in conventional systems that have already been installed, for example those consisting of cascaded conveyor units mounted on a common base plate. In addition, when using the conveyor system according to the invention, it is very easy and quick to set the conveyor parameters in a defined and reproducible manner. This is also helped by the fact that the process parameters can be easily determined and recorded. These options are the prerequisite for providing partial feedback of the energy put into the conveyor system, which can be implemented particularly easily with the actuator according to the invention, and for specifically generating a certain pulse shape of the excitation oscillation, which serves to increase the conveyor speed and further improve the uniformity of the conveyor.

In vorteilhafter Weise ergibt sich ein günstiger mechanischer Arbeitspunkt, wenn die Erregungsfrequenz so gelegt wird, daß die Phasenlage der erzwungenen Schwingung bezüglich der erregenden Antriebskraft von dem Wert der Resonanzfrequenz (90°) des Schwingers in die Bereiche zwischen etwas unter 90 ° und 0° oder zwischen etwas über 90° und 180° verschoben wird. Dadurch erreichtA favorable mechanical operating point is advantageously achieved if the excitation frequency is set in such a way that the phase position of the forced oscillation with respect to the exciting driving force is shifted from the value of the resonance frequency (90°) of the oscillator to the ranges between slightly below 90° and 0° or between slightly above 90° and 180°. This achieves

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man eine stabile Fördergeschwindigkeit auch dann, wenn die Belastung der Fördereinheit bzw. wenn sich ihre Dämpfung ändert. Unter diesen Bedingungen bilden das Stellglied und die Fördereinheit ein Intertialsystem, das stabil bleibt, ohne daß es notwendig ist, die Ausgangsleistung des Stellglieds an die aufgetretene Veränderung anzupassen (d.h. ohne Rückführung). Die genannte Phasenverschiebung läßt sich vorteilhaft erreichen, wenn man die Erregungsfrequenz (Arbeitspunkt) in einen Frequenzbereich von größenordnungsmäßig +/- wenigen Hz um die Resonanzfrequenz legt, aber nicht mit der Resonanzfrequenz zusammenfallen läßt. Wird eine Erregungsfrequenz eingestellt, welche etwas höher als die Resonanzfrequenz der Schwinger liegt, so werden in vorteilhafter Weise Dämpfungsänderungen bei gleichzeitiger Erhaltung der harmonischen Schwingbewegung des mechanischen Schwingers kompensiert. Dieser Arbeitspunkt ist deshalb gut geeignet für schwierige Kunststofförderteile. Wird eine Erregungsfrequenz eingestellt, welche etwas niedriger als die Resonanzfrequenz der Schwinger liegt, so wird zwar eine etwas größere Schwingungsenergie zum Betrieb der Fördereinheiten benötigt, aber andererseits erhält man eine stabile Fördergeschwindigkeit auch bei großen Gewichtsveränderungen der Förderteile. Die geringen Abweichungen der Erregungsfrequenzen von der Resonanzfrequenz oder richtiger die Phasendifferenz zwischen den Erregungsschwingungen und der Resonanzschwingung bewirken vergleichbar dem "SchiffSchaukeleffekt" - eine besonders gleichmäßige, reproduzierbare und gegenüber Störungen stabile Schwingungsanregung.a stable conveying speed is achieved even when the load on the conveying unit or when its damping changes. Under these conditions, the actuator and the conveying unit form an inertial system that remains stable without it being necessary to adapt the output of the actuator to the change that has occurred (i.e. without feedback). The phase shift mentioned can be advantageously achieved if the excitation frequency (operating point) is set in a frequency range of +/- a few Hz around the resonance frequency, but not allowed to coincide with the resonance frequency. If an excitation frequency is set that is slightly higher than the resonance frequency of the oscillator, damping changes are advantageously compensated for while maintaining the harmonic oscillation movement of the mechanical oscillator. This operating point is therefore well suited to difficult plastic conveying parts. If an excitation frequency is set that is slightly lower than the resonance frequency of the oscillator, a slightly higher vibration energy is required to operate the conveying units, but on the other hand a stable conveying speed is achieved even with large changes in the weight of the conveying parts. The small deviations of the excitation frequencies from the resonance frequency or, more correctly, the phase difference between the excitation oscillations and the resonance oscillation, result in a vibration excitation that is comparable to the "ship rocking effect" - a particularly uniform, reproducible and stable against disturbances.

Es ist vorteilhaft, wenn das Fördersystem so ausgestattet ist, daß mit einem der Stellglieder die Phasendifferenz zwischen den von den mittels der Stellglieder angesteuerten Wandlern erzeugten Schwingungen (im folgenden auch Master- bzw. Slave-Schwingung) auf einen zweckdienlichen Wert zwischen 0 und 360° in der Weise einstellbar ist, daß mit dem Master die Phasenlage(n) der Slave-Schwingung (en) variabel einstellbar synchronisiert werden kann (können) und gegebenenfalls die Phasenlage des Master-Schwingung eingestellt werden kann, und mit dem (den) synchronisierten Slave(s) die Phasenlage(n) der über ihn (sie) erzeugten Slave-It is advantageous if the conveyor system is equipped in such a way that one of the actuators can be used to set the phase difference between the oscillations generated by the converters controlled by the actuators (hereinafter also referred to as master or slave oscillations) to a suitable value between 0 and 360° in such a way that the master can be used to synchronize the phase position(s) of the slave oscillation(s) in a variably adjustable manner and, if necessary, the phase position of the master oscillation can be adjusted, and the synchronized slave(s) can be used to adjust the phase position(s) of the slave oscillation(s) generated by it(them).

Schwingung(n) einstellbar ist (sind)/ wobei der Betrag, um den die Phasenlage geändert werden muß, von den zu den Schwingern gehörenden Arbeitspunkten abhängt. Diese Ausführungsformen der Erfindung lassen sich mit dem Ausdruck "frequenzunabhängige Phaseneinstellung i.V.m. frequenzvariabler Synchronisation". Bei richtiger Einstellung der Phasenlage(n), lassen sich die die Wirkung der Störkräfte minimieren oder auch die Breite des Übergangsspalt S zwischen zwei Fördereinheiten auf einen konstanten Wert einstellen, was ermöglicht, die Spaltbreite sehr klein zu machen (Größenordnung 0,1 mm), ohne daß die Fördereinheiten kollidieren. Mit dieser Ausgestaltung der Erfindung läßt sich auch das bei den bisherigen Systemen bei starker Kopplung zwischen den Fördereinheiten auftretenden Problem der sich auslöschenden Aktionsschwingungen (s.o.) lösen, indem die Fördereinheiten über die Master-bzw. Slave-Stellglieder, mit denen sie angesteuert werden, so phasenrichtig betrieben werden, daß die Reduzierung der Schwingungen rückgängig gemacht wird.Oscillation(s) is (are) adjustable/ whereby the amount by which the phase position must be changed depends on the operating points belonging to the oscillators. These embodiments of the invention can be described with the expression "frequency-independent phase adjustment in conjunction with frequency-variable synchronization". With correct adjustment of the phase position(s), the effect of the disturbing forces can be minimized or the width of the transition gap S between two conveyor units can be set to a constant value, which makes it possible to make the gap width very small (order of magnitude 0.1 mm) without the conveyor units colliding. With this embodiment of the invention, the problem of canceling action oscillations (see above) that occurred in previous systems with strong coupling between the conveyor units can also be solved by operating the conveyor units in such a phase-correct manner via the master or slave actuators with which they are controlled that the reduction in the oscillations is reversed.

Bei der Reaktionsschwingungskompensation lassen sich so beispielsweise zuverlässig die auf das Unterteil einer Fördereinheit bzw. die Grundplatte des Fördersystems wirkenden Reaktionschwingungen weitgehend kompensieren, indem die Phasendifferenz zwischen den von den Wandlern erzeugten Schwingungen bzw. wenn es sich um mehr als zwei Wandler handelt, die Phasendifferenzen zwischen den von ihnen erzeugten Schwingungen so eingestellt werden, daß der Summenvektor der auf die genannte, mit allen Wandlern verbundene Masse, nämlich die Freimasse des Fördersystems, wirkenden Schwingungsvektoren gegen Null geht. Voraussetzung dafür ist allerdings, daß die Schwingungsvektoren etwa dieselbe Wirkungslinie (d.h., daß die Schwingungsvektoren etwa in derselben Richtung oder entgegengesetzt dazu schwingen) haben. Dies ist in guter Näherung auch bei "Quasi-Linearförderern (s.u.) gegeben, die entlang einem gekrümmten Förderweg transportieren, sofern die federnden Elemente, deren Schwingungen kompensiert werden sollen, nahe (neben oder hintereinander) beieinander liegen, wozu insbesondere die kompakten piezoelektrischen Wandler beitragen können. Bisher werden die Reaktionsschwingungen minimiert, indem - entsprechendWith reaction vibration compensation, for example, the reaction vibrations acting on the lower part of a conveyor unit or the base plate of the conveyor system can be reliably compensated to a large extent by adjusting the phase difference between the vibrations generated by the transducers or, if there are more than two transducers, the phase differences between the vibrations generated by them, so that the sum vector of the vibration vectors acting on the mass connected to all the transducers, namely the free mass of the conveyor system, approaches zero. The prerequisite for this, however, is that the vibration vectors have approximately the same line of action (i.e. that the vibration vectors oscillate in approximately the same direction or in the opposite direction). This is also the case in a good approximation with "quasi-linear conveyors" (see below), which transport along a curved conveyor path, provided that the spring elements whose vibrations are to be compensated are located close to each other (next to or behind each other), which can be achieved in particular by the compact piezoelectric transducers. Up to now, the reaction vibrations have been minimized by - according to

dem Schwerpunktsatz der Mechanik - der untere Bereich der Fördersysteme, beispielsweise die Unterteile der Fördereinheiten und die gemeinsame Grundplatte, mit einer großen Masse ausgestattet wurde, die wesentlich größer war, als es für die Stabilität der Anlage notwendig gewesen wäre. Mittels der erfindungsgemäßen Reaktionsschwingungskompensation werden aufgrund der Beziehungthe center of gravity of the mechanics - the lower part of the conveyor systems, for example the lower parts of the conveyor units and the common base plate, was equipped with a large mass, which was significantly larger than would have been necessary for the stability of the system. By means of the reaction vibration compensation according to the invention, due to the relationship

Fr = m · y_R · CO_A* (III),Fr = m y _R CO _A * (III),

wobei Fr die erregende Reaktionskraft, m die erregte Masse, y_R die Elongation der erregten Reaktionsschwingung und Co^ die Erregungsfrequenz sind, mit den Schwingungen, d.h. der Elongation y_R, auch die Kraft Fr kompensiert. Deshalb ist es nicht mehr erforderlich, den unteren Bereich der Fördersysteme mit großen Massen auszustatten, vielmehr ist eine beachtliche Gewichtsreduzierung möglich (physikalischer Massenersatz).where Fr is the exciting reaction force, m is the excited mass, y _R is the elongation of the excited reaction oscillation and Co^ is the excitation frequency, with the oscillations, ie the elongation y _R , the force Fr is also compensated. Therefore, it is no longer necessary to equip the lower part of the conveyor systems with large masses, rather a considerable weight reduction is possible (physical mass replacement).

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung enthält das System mindestens zwei benachbarte Fördereinheiten, wobei die voneinander getrennten Massen die Oberteile und dieselben Massen die Unterteile der Fördereinheiten und die mit ihnen mit endlichem Kopplungsfaktor verbundene Grundplatte sind. Günstig ist es dabei, wenn die mindestens zwei Fördereinheiten aneinander grenzen und insbesondere, wenn die Fördereinheiten, wo sie aneinander grenzen, miteinander fluchten. Je nach dem wie die Phasendifferenz zwischen den benachbarte Fördereinheiten erregenden mit etwa gleicher Elongation synchron schwingenden Erreger eingestellt wird (etwa 180° oder 0°) kann man erreichen, daß die auf die Grundplatte wirkenden Reaktionskräfte minimiert werden oder die Breite des Übergangsspalt S konstant wird. Aneinander grenzende Fördereinheiten, können Linearförderer und Rundförderer sein. Linearförderer im engeren Sinn fördern geradlinig. Ähnlich wie Linearförderer, d.h "quasi-linear" verhalten sich jedoch auch Förderer, bei denen der Transportweg Kurven aufweist, sofern die Wandler entsprechend angeordnet sind, wobei, wegen des geringen Platzbedarfs der piezoelektrischen Wandler die Kurvenradien auch relativ klein sein können. Die "quasi-linearen" Förderer sind also denIn an advantageous embodiment, the system contains at least two adjacent conveyor units, the separate masses being the upper parts and the same masses being the lower parts of the conveyor units and the base plate connected to them with a finite coupling factor. It is advantageous if the at least two conveyor units are adjacent to one another and in particular if the conveyor units are aligned where they are adjacent. Depending on how the phase difference between the exciters oscillating synchronously with approximately the same elongation that excite the adjacent conveyor units is set (approximately 180° or 0°), it is possible to minimize the reaction forces acting on the base plate or to make the width of the transition gap S constant. Adjacent conveyor units can be linear conveyors and circular conveyors. Linear conveyors in the narrower sense convey in a straight line. However, conveyors with curved transport paths also behave in a similar way to linear conveyors, i.e. "quasi-linear", provided the transducers are arranged accordingly, whereby, due to the small space required by the piezoelectric transducers, the curve radii can also be relatively small. The "quasi-linear" conveyors are therefore

Linearförderern unter den benannten Voraussetzungen praktisch gleichzusetzen: Rundförderer werden weiter unten definiert.Linear conveyors are practically equivalent under the above conditions: circular conveyors are defined below.

Es ist vorteilhaft, wenn pro Fördereinheit der im vorangehenden Absatz beschriebenen Ausgestaltung mindestens ein zusätzlicher Erreger vorgesehen ist, welcher auf das Unterteil und eine freischwingende Masse wirkt und mit einem anderen Stellglied verbunden ist als dasjenige, welches den Erreger ansteuert, der die auf die Nutzmasse wirkende Aktionschwingung erzeugt, wobei aber beide Stellglieder synchron und zueinander betrags- und phasenrichtig betrieben werden können. Diese Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Fördersystems ermöglicht es, gleichzeitig die an den Unterteilen angreifenden Störkräfte zu kompensieren (und damit auch Störungen an der Grundplatte zu minimieren) und die Breite der Übergangsspalte S zwischen den Fördereinheiten konstant zu halten.It is advantageous if at least one additional exciter is provided for each conveyor unit of the design described in the previous paragraph, which acts on the lower part and a freely oscillating mass and is connected to a different actuator than the one that controls the exciter that generates the action oscillation acting on the useful mass, but both actuators can be operated synchronously and with the correct amount and phase relative to one another. This design of the conveyor system according to the invention makes it possible to simultaneously compensate for the disruptive forces acting on the lower parts (and thus also to minimize disturbances on the base plate) and to keep the width of the transition gap S between the conveyor units constant.

Es ist vorteilhaft, wenn das Stellglied eine Endstufe aus symmetrisch geschalteten Hochvolt-Power- bzw. IGBT-Transistoren aufweist, zu deren Ansteuerung Treiber Verwendung finden, wenn die Endstufe über einen aus einem Gleichrichter und entsprechenden als Ladungsspeicher wirkenden Elektrolytkondensatoren bestehenden Zwischenkreis versorgt wird, wenn ein getaktetes Netzteil die Spannungen oder Ladungen für die Endstufenansteuerung liefert, wenn ein Timer die Frequenz des Ausgangssignals erzeugt und wenn die Endstufe bevorzugt elektronisch nach Art der Pulsweiten-Modulation (PWM) gesteuert wird. Mit dieser vorteilhaften Ausgestaltung lassen sich die Parameter des mit dem Fördersystem durchgeführten Verfahrens einfach ermitteln und einstellen und über die Dauer der Förderung konstant halten.It is advantageous if the actuator has an output stage made of symmetrically connected high-voltage power or IGBT transistors, which are controlled using drivers, if the output stage is supplied via an intermediate circuit consisting of a rectifier and corresponding electrolytic capacitors acting as charge storage, if a clocked power supply unit supplies the voltages or charges for controlling the output stage, if a timer generates the frequency of the output signal and if the output stage is preferably controlled electronically in the manner of pulse width modulation (PWM). With this advantageous design, the parameters of the process carried out with the conveyor system can be easily determined and set and kept constant over the duration of the conveyor.

Es ist vorteilhaft, wenn als Erreger Elektromagneten oder piezoelektrische Wandler vorgesehen sind. Ein piezoelektrischer Wandler basiert auf dem inversen Piezoeffekt. Bei der Erregung mit Elektromagneten kann man auf eine bereits sehr ausgereifte Technik zurückgreifen. Systeme, welche mit piezoelektrischen Wandlern erregt werden, haben in erster Linie den Vorteil, daß sie in einem wesentlich größeren Frequenzbereich und insbesondere mit wesentlich größeren Frequenzen erregt werden können alsIt is advantageous if electromagnets or piezoelectric transducers are used as exciters. A piezoelectric transducer is based on the inverse piezoelectric effect. When using electromagnets to excite, one can rely on a very sophisticated technology. Systems that are excited with piezoelectric transducers have the primary advantage that they can be excited in a much larger frequency range and in particular at much higher frequencies than

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elektromagnetische Erreger. Es ist möglich, bei Erregerfrequenzenelectromagnetic exciters. It is possible to use excitation frequencies

> etwa 1 Hz, bevorzugt zwischen etwa 4 und etwa 20 kHz und noch bevorzugter zwischen etwa 100 Hz und etwa 2 kHz zu fördern. Entsprechend kann man bei mit piezoelektrischen Wandlern betriebenen Systemen, beispielsweise durch geeignete Wahl des federnden Elements, die Resonanzfrequenzen zwischen etwa 1 Hz und fast beliebig hohen Werten einstellen. Hohe Resonanzfrequenzen bzw. daran angepaßte und entsprechend hohe Erregungsfrequenzen erlauben es, aufgrund der Beziehung> about 1 Hz, preferably between about 4 and about 20 kHz and even more preferably between about 100 Hz and about 2 kHz. Accordingly, in systems operated with piezoelectric transducers, for example by a suitable choice of the spring element, the resonance frequencies can be set between about 1 Hz and almost any high value. High resonance frequencies or correspondingly high excitation frequencies adapted to them allow, based on the relationship

CO_O2 · &ggr; = a (II),CO _O 2 · γ = a (II),

wobei y [mm] die Elongation der Schwingung und a [m/s²] die Beschleunigung der Elongation ist, die Elongation auch bei hohen Fördergeschwindigkeiten klein zu halten, wodurch bei Frequenzenwhere y [mm] is the elongation of the vibration and a [m/s ² ] is the acceleration of the elongation, to keep the elongation small even at high conveying speeds, whereby at frequencies

> 200 Hz eine sehr ruhige Gleitbewegung erreichbar ist. D.h. die Bewegung zeigt kein Mikrowurfverhalten. Da die piezoelektrischen Wandler, wie beispielsweise ein solcher aus einem ein- oder zweiseitig auf eine Blattfeder aufgebrachten piezokeramischen Material, sehr kompakt sind und wenig Raum beanspruchen, ergeben sich weitere Freiheitsgrade beim Aufbau des Systems, beispielsweise bezüglich der Anzahl und der räumlichen Anordnung der piezoelektrischen Wandler, was man ausnutzen kann, um die Rotationsbewegungsanteile in der Fördergewegung von Linearförderern auszuschalten. Hinzu kommt das geringe Gewicht der piezoelektrischen Wandler, durch das sich das Gesamtgewicht der Systeme beachtlich vermindern wird.> 200 Hz a very smooth sliding movement can be achieved. This means that the movement does not exhibit any micro-throw behavior. Since the piezoelectric transducers, such as one made of a piezoceramic material applied to a leaf spring on one or both sides, are very compact and take up little space, there are further degrees of freedom in the design of the system, for example with regard to the number and spatial arrangement of the piezoelectric transducers, which can be used to eliminate the rotational movement components in the conveying movement of linear conveyors. In addition, the piezoelectric transducers are light, which will significantly reduce the overall weight of the system.

Zum Ausgleich ungleicher Wirkungslinien ist es vorteilhaft, wenn mindestens ein zusätzliches auf die Freimasse wirkendes mit den anderen federnden Elementen synchron und - gegebenenfalls phasenrichtig federndes Element vorgesehen ist, dessen Lage bezüglich der anderen federnden Elemente und/oder dessen Schwingungsvektor zweckdienlich eingestellt werden können. Die Anzahl, die Positionierung der (des) zusätzlichen federnden Elemente (Elements) und/oder die richtige Ausrichtung seines Schwingungsvektors bzw. ihrer Schwingungsvektoren lassen sich durch einfache Versuche ermitteln, deren Ergebnisse durch Berühren der Unterkonstruktion an der maßgebenden Stelle beurteilt werden können.To compensate for unequal lines of action, it is advantageous to provide at least one additional element acting on the free mass, synchronously and, if necessary, in phase with the other spring elements, whose position in relation to the other spring elements and/or its vibration vector can be adjusted as required. The number and positioning of the additional spring elements and/or the correct alignment of its vibration vector(s) can be determined by simple tests, the results of which can be assessed by touching the substructure at the relevant point.

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In vorteilhafter Weise wird die Fördergeschwindigkeit außer über die Erregungsfrequenz und die Schwingkraft über die Impulsform des Erregungsstroms eingestellt.Advantageously, the conveying speed is adjusted not only via the excitation frequency and the oscillation force but also via the pulse shape of the excitation current.

Aufgrund seiner guten Überschaubarkeit, Steuerbarkeit und ausgezeichneten Reproduzierbarkeit läßt sich das Förderverfahren mit dem erfindungsgemäßen Fördersystem so durchführen, daß die Erregungsenergie teilweise wieder zurückgeführt wird. Dies läßt so verwirklichen, daß im Erreger aufgrund der magnetischen Induktion bzw. des piezioelektrischen Effekts erzeugte Elektrizität, bevorzugt über Dioden in einen Ladungsspeicher, zurückgeführt und in den den Wandler treibenden Strom eingespeist wird. Typischerweise lassen sich bei dieser Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Fördersystems und des erfindungsgemäßen Verfahrens etwa 2/3 der Antriebsenergie wieder zurückgewinnen.Due to its good clarity, controllability and excellent reproducibility, the conveying process with the conveying system according to the invention can be carried out in such a way that the excitation energy is partially fed back. This can be achieved by feeding electricity generated in the exciter due to magnetic induction or the piezioelectric effect back into a charge storage device, preferably via diodes, and feeding it into the current driving the converter. Typically, with this design of the conveying system according to the invention and the method according to the invention, around 2/3 of the drive energy can be recovered.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Schwingfördersystems sind in den Unteransprüchen aufgeführt.Further advantageous embodiments of the vibratory conveyor system according to the invention are set out in the subclaims.

Die ZeichnungThe drawing

Im folgenden wird die Erfindung anhand von durch Zeichnungen erläuterten Ausführungsbeispielen detailliert beschrieben. Es zeigenIn the following, the invention is described in detail with reference to embodiments illustrated by drawings.

Fig. 1 in perspektivischer Darstellung eine mit Piezoekeramikelementen betriebene Ausführungsform des erfindungsgemäßen Fördersystems (Linearförderer),Fig. 1 shows a perspective view of an embodiment of the conveyor system according to the invention (linear conveyor) operated with piezoceramic elements,

Fig. 2 in schematischer Seitenansicht und verkürzt das in der Fig. 1 gezeigte Fördersystem,Fig. 2 in schematic side view and shortened the conveyor system shown in Fig. 1,

Fig. 2a in Diagrammen die Elongationen Y^i und^Y^2 ^al^s Funktion von Uai/Qai bzw. U^2/Qa2 ^bei dem i-ⁿ der ^Fig· ² gezeigten Linearförderer,Fig. 2a shows diagrams of the elongations Y^i and^Y^2 ^{as a} function of Uai/Qai and U^2/Qa2 ^respectively in the linear conveyor shown ^{in Fig} . ² ,

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Fig. 3 in perspektivischer Darstellung eine mit Elektromagneten betriebene Ausführungsform des erfindungsgemäßen Fördersystems (Linearförderer),Fig. 3 shows a perspective view of an embodiment of the conveyor system according to the invention (linear conveyor) operated with electromagnets,

Fig. 4 in einem Diagramm die ungedämpfte Schwingung einer mit ihrer Resonanzenergie erregten Fördereinheit und eine erzwungene Schwingung derselben Fördereinheit, wenn sie mit einer Frequenz erregt wird, welche etwas oberhalb ihrer Resonanzfrequenz liegt,Fig. 4 shows in a diagram the undamped oscillation of a conveyor unit excited with its resonance energy and a forced oscillation of the same conveyor unit when excited with a frequency which is slightly above its resonance frequency,

Fig. 4a das Phasendiagramms der Fördereinheit, zu der das in der Fig. 4 gezeigte Diagramm gehört,Fig. 4a the phase diagram of the conveyor unit to which the diagram shown in Fig. 4 belongs,

Fig. 5 in einem Diagramm die ungedämpfte Schwingung einer mit ihrer Resonanzenergie erregten Fördereinheit und eine erzwungene Schwingung derselben Fördereinheit, welche mit einer Frequenz erregt wird, welche etwas unterhalb ihrer Resonanzfrequenz liegt,Fig. 5 shows in a diagram the undamped oscillation of a conveyor unit excited with its resonance energy and a forced oscillation of the same conveyor unit excited with a frequency slightly below its resonance frequency,

Fig. 5a das Phasendiagramms der Fördereinheit, zu der das in der Fig. 5 gezeigte Diagramm gehört,Fig. 5a the phase diagram of the conveyor unit to which the diagram shown in Fig. 5 belongs,

Fig. 6 eine von einer Sinusform abgeleitete Impulsform der Erregungsschwingung,Fig. 6 a pulse shape of the excitation oscillation derived from a sinusoidal shape,

Fig. 7 ein Phasen-Betrags-Schaubild (komplexes Übertragungsmaß) von Master-Slave-Stellgliedern, mit denen die Ladungsstrom- bzw. Erreger-(Vektor)-Ortskurven von mit Slaves verbundenen Schwingern einstellbar sind,Fig. 7 a phase-magnitude diagram (complex transfer measure) of master-slave actuators with which the charge current or excitation (vector) loci of oscillators connected to slaves can be adjusted,

Fig. 7a ein Phasendiagramm, in dem die Phasenlage eines Schwingers über einem seine Resonanzfrequenz (Schwingerkenngröße) einschließenden Frequenzb ereich [l/s] aufgetragen ist, zur Ermittlung möglicher Schwingerarbeitspunkte,Fig. 7a is a phase diagram in which the phase position of an oscillator is plotted over a frequency range [l/s] including its resonance frequency (oscillator characteristic), for determining possible oscillator operating points,

Fig. 8 die Ortskurve der Reaktionsschwingungs-Kompensation (komplexes Übertragungsmaß) beim Zusammenwirken von zwei Störschwingungen,Fig. 8 the locus of the reaction oscillation compensation (complex transmission measure) when two disturbing oscillations interact,

Fig. 8a in einem Diagramm der Betrag der Störschwingung als Funktion der Phasendifferenz zwischen zwei Störschwingungen,Fig. 8a shows a diagram of the magnitude of the interference oscillation as a function of the phase difference between two interference oscillations,

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Fig. 9 einen Rund- und zwei Linearförderer eines synchron betriebenen Fördersystems in perspektivischer Darstellung, anhand der die Minimierung der Spalte zwischen den Einheiten erläutert wird,Fig. 9 shows a circular and two linear conveyors of a synchronously operated conveyor system in perspective view, which explains the minimization of the gaps between the units,

Fig. 10 die Ortskurve des Übertragungsspalts S zwischen zwei aneinander grenzenden, kaskadierten Fördereinheiten (komplexes Übertragungsmaß),Fig. 10 the locus of the transfer gap S between two adjacent, cascaded conveyor units (complex transfer dimension),

Fig. 10a in einem Diagramm der Betrag des Übergangsspalts S als Funktion der Phasendifferenz zwischen den schwingenden Fördereinheiten,Fig. 10a shows a diagram of the amount of the transition gap S as a function of the phase difference between the oscillating conveyor units,

Fig. 11 eine Ausführungsform der Schaltung zur Rückgewinnung eines Teils der Erregungsenergie bei einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Fördersystems,Fig. 11 shows an embodiment of the circuit for recovering part of the excitation energy in an embodiment of the conveyor system according to the invention,

Fig. 11a ein Diagramm, in dem die vom Stellglied an die in der Fig. 11 erwähnte Fördereinheit abgegebene Stromstärke und der Wirkungsgrad der Stromrückgewinnung gegen die aus dem Netz entnommene Stromstärke aufgetragen sind,Fig. 11a is a diagram in which the current delivered by the actuator to the conveyor unit mentioned in Fig. 11 and the efficiency of the current recovery are plotted against the current drawn from the network,

Fig. 12 in einem Flußdiagramm die Ansteuerung der Erreger des in den Fig. 2 gezeigten Linearförderers, undFig. 12 shows in a flow chart the control of the exciters of the linear conveyor shown in Fig. 2, and

Fig. 13 in einer vereinfachten Darstellung eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Schwingfördersystems, wobei verschiedene Varianten der Steuerung gezeigt sind.Fig. 13 shows a simplified representation of an embodiment of the vibratory conveyor system according to the invention, showing different variants of the control.

Beschreibung von AusführungsbeispielenDescription of implementation examples

In den Ausführungsbeispielen werden auch die folgenden Symbole verwendet:The following symbols are also used in the examples:

V = Geschwindigkeit der Förderteile [m/s]V = speed of the conveying parts [m/s]

fn = Resonanzfrequenz [Hz]fn = resonance frequency [Hz]

f^ = Arbeitsfrequenz [Hz]f^ = operating frequency [Hz]

= mechanische Resonanzfrequenz (Schwingerkenngröße) [l/s] (CIj= 27T-f)= mechanical resonance frequency (oscillator characteristic) [l/s] (CIj= 27T-f)

⁼ Antriebsfrequenz, Antriebserregung der Schwinger [l/s] ⁼ drive frequency, drive excitation of the oscillator [l/s]

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D* = Winkelrichtgröße (Mtf/^) (^= Drehwinkel) M₀J = Drehmoment [Nm]D* = Angle guide value (Mtf/^) (^= angle of rotation) M ₀ J = Torque [Nm]

Qa = Erregerladung . [C]Qa = excitation charge . [C]

= Erregerspannung [V]= Excitation voltage [V]

= Erregerstrom [A]= Excitation current [A]

= Elongation der Erregungsschwingung [mm]= Elongation of the excitation oscillation [mm]

= Aktionselongation des Master-Schwingers (Nutzschwingung)[mm] YA2 ⁼ Aktionselongation des Slave-Schwingers (Nutzschwingung) [mm] YrI = Reaktionselongation des Master-Schwingers (Störschwingung)= Action elongation of the master oscillator (useful oscillation) [mm] YA2 ⁼ Action elongation of the slave oscillator (useful oscillation) [mm] YrI = Reaction elongation of the master oscillator (disturbing oscillation)

[mm] YR2 ⁼ Reaktionselongation des Slave-Schwingers (Störschwingung)[mm] YR2 ⁼ reaction elongation of the slave oscillator (disturbing oscillation)

^FA1 ⁼ Aktionskraft des Master-Schwingers (Nutzkraft) [N] ^F A1 ⁼ Action force of the master oscillator (effective force) [N]

⁼ Aktionskraft des Slave-Schwingers (Nutzkraft) [N] ⁼ Action force of the slave oscillator (useful force) [N]

= Reaktionskraft des Master-Schwingers (Störkraft) [N] ^FR2 ⁼ Reaktionskraft des Slave-Schwingers (Störkraft) [N]= Reaction force of the master oscillator (disturbance force) [N] ^F R2 ⁼ Reaction force of the slave oscillator (disturbance force) [N]

K = allgemeine KonstanteK = general constant

t = Zeit in Sekunden [s]t = time in seconds [s]

Xl = Verhältnis der übertragenen Reaktionsschwingung zurXl = ratio of the transmitted reaction oscillation to the

Aktionsschwingung [%]Action oscillation [%]

/2 ⁼ Kopplungsgrad der mech. Systeme (Störkraftfluß) [Faktor]/2 ⁼ coupling degree of the mechanical systems (disturbance force flow) [factor]

mi. m2
m_r = resultierende Masse = mi. m2
m _r = resulting mass =

^ml^+m2
mi = Frei- oder Grundmasse ^m l ^+m 2
mi = free or basic mass

ni2 = Nutzmasseni2 = useful mass

J = Massenträgheitsmoment [kg·mm²]J = mass moment of inertia [kg·mm ² ]

J₁-J₂ J_r = resultierendes Massenträgheitsmoment = J ₁ -J ₂ J _r = resulting moment of inertia =

J1+J2 Jl = GrundmassenträgheitsmomentJ1+J2 Jl = basic moment of inertia

J2 = NutzmassenträgheitsmomentJ2 = Useful mass moment of inertia

dß = Dämpfungskonstante, Übertragungsdämpfung vondß = damping constant, transmission attenuation of

Gummischeiben [kg/s]Rubber discs [kg/s]

= Wurfwinkel [°] = Throwing angle [°]

(&Ggr; = Neigungswinkel der federnden Elemente [°](Γ = angle of inclination of the spring elements [°]

Der Index bei den Elongationen, Kräften usw. gibt, sofern nichts anderes angegeben ist, die Bezeichnung der zugehörigen Schwingung wieder. Die Elongationen, Kräfte usw. sind generell als Maximalwerte zu verstehen. Wenn in Gleichungen Augenblickswerte undThe index for elongations, forces, etc. indicates the designation of the corresponding oscillation, unless otherwise stated. The elongations, forces, etc. are generally to be understood as maximum values. When instantaneous values and

ÜE 200 06 25t&dgr; UiÜE 200 06 25t&dgr; Ui

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Maximalwerte vorkommen, sind die Maximalwerte mit "y", gekennzeichnet. "Master-Schwinger" und "Slave-Schwinger" bedeuten einen Schwinger, dessen Wandler vom Master (s.u.) bzw. vom Slave (s.u.) angesteuert wird.If maximum values occur, the maximum values are marked with "y". "Master oscillator" and "slave oscillator" mean an oscillator whose converter is controlled by the master (see below) or the slave (see below).

Es sei klargestellt, daß die folgenden Ausführungen nur beispielhaft gemeint sind, und daß mannigfache Abwandlungen von ihnen im Rahmen der Ansprüche möglich sind. Die mechanischen Teile der Fördersysteme in den Ausführungsbeispielen bestehen aus mindestens einer Fördereinheit. Eine solche Fördereinheit besteht aus einem Oberteil, auf welchem die Förderteile gleiten, einem Unterteil, welches üblicherweise - gegebenenfalls zusammen mit anderen Fördereinheiten - auf eine Grundplatte montiert ist (die Unterteile und die Grundplatte bilden die Unterkonstruktion des Fördersystems). Das Oberteil und das Unterteil sind durch mindestens ein federndes Element verbunden, welches durch einen piezoelektrischen Wandler erregt wird. Grundsätzlich können die Fördereinheiten eines Fördersystems räumlich nebeneinander, beispielsweise auch in der Weise, daß Fördereinheiten sternförmig von einem Punkt ausgehen, und/oder hintereinander angeordnet sein.It should be made clear that the following statements are intended only as examples and that various modifications are possible within the scope of the claims. The mechanical parts of the conveyor systems in the exemplary embodiments consist of at least one conveyor unit. Such a conveyor unit consists of an upper part on which the conveyor parts slide, a lower part which is usually mounted on a base plate - possibly together with other conveyor units (the lower parts and the base plate form the substructure of the conveyor system). The upper part and the lower part are connected by at least one spring element which is excited by a piezoelectric transducer. In principle, the conveyor units of a conveyor system can be arranged spatially next to one another, for example in such a way that conveyor units radiate out from a point in a star shape, and/or one behind the other.

In den Fig. 1 und 2 ist ein Fördersystem 1 mit identischen Fördereinheiten 2 bis 4 bzw. 2 und 3 gezeigt, bei denen es sich um Linearförderer handelt. Die Fördereinheiten weisen je ein Oberteil 5 mit einer Masse m2 (Nutzmasse) und ein zum Oberteil paralleles Unterteil 6 mit einer Masse m^ (Freimasse) auf. Das Unterteil ruht auf einer Grundplatte 10, wobei Gummischeiben 11 mit einer Dämpfungskonstante d^ (Kopplungsgrad "X2) das Unterteil abfedern. Das Unter- und das Oberteil sind über mindestens zwei federnde Elemente 7 mit der Federkonstante D miteinander gekoppelt, wobei die Verbindung zum Oberteil und zum Unterteil über fest mit dem Unter- und dem Oberteil verbundene Klemmblöcke 8 bzw. 9 zustandekommt, in welche die Enden der federnden Elemente eingeklemmt sind. Die federnden Elemente bestehen aus einer Metall- oder Kunststoffplatte mit der Federkonstante D, die als Blattfeder wirkt und auf die ein- (wie in der Fig. 2) oder zweiseitig Piezokeramikelemente 18 (in der Fig. 1 nichtIn Fig. 1 and 2, a conveyor system 1 is shown with identical conveyor units 2 to 4 or 2 and 3, which are linear conveyors. The conveyor units each have an upper part 5 with a mass m2 (useful mass) and a lower part 6 parallel to the upper part with a mass m^ (free mass). The lower part rests on a base plate 10, with rubber disks 11 with a damping constant d^ (coupling degree "X2) cushioning the lower part. The lower and upper parts are coupled to one another via at least two spring elements 7 with the spring constant D, with the connection to the upper part and to the lower part being made via clamping blocks 8 and 9 which are firmly connected to the lower and upper parts and into which the ends of the spring elements are clamped. The spring elements consist of a metal or plastic plate with the spring constant D which acts as a leaf spring and onto which piezoceramic elements 18 (not shown in Fig. 1) are mounted on one or both sides.

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gekennzeichnet) aufgebracht sind. Bevorzugt hat (haben) der (die) Piezokeramikelemente direkten Kontakt zu einem (wie in der Fig. 2) oder beiden Klemmblöcken. Die Anzahl der federnden Elemente pro Längeneinheit Förderstrecke wird bevorzugt so festgelegt, daß Rotationsschwingungs- und Biegeschwingungsanteile der Förderbewegung von Linearförderern und Quasi-Linearförderern minimiert werden. Eine andere oder zusätzliche Maßnahme um diese Wirkung zu erzielen, besteht darin, den Abstand zwischen Ober- und Unterteil zu verringern, beispielweise indem die Blattfeder verkürzt wird. Über die Klemmblöcke sind bei dem System der Fig. 1 oder 2 die Piezokeramikelemente der Fördereinheit 2 mit einem Stellglied 12, die der Fördereinheit 3 mit einem Stellglied 13 und die der Fördereinheit 4 mit einem Stellglied 14 verbunden. Mit einem Stellglied lassen sich bis zu 8 Erreger ansteuern. Die Fördereinheiten haben keinen direkten Kontakt untereinander.The piezoceramic element(s) preferably has(have) direct contact with one (as in Fig. 2) or both clamping blocks. The number of resilient elements per unit length of conveyor section is preferably set so that rotational vibration and bending vibration components of the conveyor movement of linear conveyors and quasi-linear conveyors are minimized. Another or additional measure to achieve this effect is to reduce the distance between the upper and lower parts, for example by shortening the leaf spring. In the system of Fig. 1 or 2, the piezoceramic elements of the conveyor unit 2 are connected to an actuator 12, those of the conveyor unit 3 to an actuator 13, and those of the conveyor unit 4 to an actuator 14 via the clamping blocks. Up to 8 exciters can be controlled with one actuator. The conveyor units have no direct contact with one another.

Die Stellglieder sind untereinander elektrisch verbunden. Das Stellglied 12 steuert den - bezüglich der Frequenz - synchronen Betrieb aller Erreger. Mit anderen Worten: das Stellglied 12 ist unabhängig veränderlich (Master), während die Stellglieder 13 und 14 abhängig veränderlich sind (Slaves) (alternativ können auch das Stellglied 13 (oder das Stellglied 14) der Master und die Stellglieder Slaves sein). Bei einer Ausführungsform unterscheiden sich die Stellglieder zusätzlich dadurch, daß das Stellglied 12 (als Master) einen Phasenschieber enthält, mit dem die Phasenlage(n) der Slave-Schwingung(en) bezüglich der der Master-Schwingung variabel einstellbar synchronisiert werden können und gegebenenfalls die Phasenlage der Master-Schwingung eingestellt werden kann. Die Slaves können auch Phasenschieber enthalten, mit denen sie die Phasenlagen der über sie erregten Slave-Schwingungen bezüglich der der Master-Schwingung einstellen können.The actuators are electrically connected to one another. The actuator 12 controls the synchronous operation of all exciters in terms of frequency. In other words: the actuator 12 is independently variable (master), while the actuators 13 and 14 are dependently variable (slaves) (alternatively, the actuator 13 (or the actuator 14) can be the master and the actuators slaves). In one embodiment, the actuators also differ in that the actuator 12 (as master) contains a phase shifter with which the phase position(s) of the slave oscillation(s) can be variably synchronized with that of the master oscillation and, if necessary, the phase position of the master oscillation can be adjusted. The slaves can also contain phase shifters with which they can adjust the phase positions of the slave oscillations excited by them with respect to the master oscillation.

Die schwingende Oberfläche der Piezokeramikelemente hat gegenüber dem Oberteil einen Neigungswinkel ^. Der Neigungswinkel *$" bestimmt den Wurfwinkel A der geförderten Teile:The vibrating surface of the piezoceramic elements has an angle of inclination ^ relative to the upper part. The angle of inclination *$" determines the throwing angle A of the conveyed parts:

/b = 90° - /T /b = 90° - /T

Die Länge der zu den Fördereinheiten 3 bzw. 4 gehörenden Schwingungsvektoren y^\ bzw. y^2 iⁿ der Wurfrichtung sind - wieThe length of the vibration vectors y^\ and y^2 ⁱⁿ the throwing direction belonging to the conveyor units 3 and 4 are - as

die Fig. 2a zeigt - abhängig von den Spannungen U_Ai und U_A2 bzw. Ladungen Q_A1 und Q_A2 (y_Al = f(U_A1) bzw. f(Q_Ai) y_A2 = f(U_A2) bzw. f(Q_A2))/ mit denen die piezoelektrischen Wandler mit den Stellgliedern 12 bzw. 13 angesteuert werden.Fig. 2a shows - depending on the voltages U _A i and U _A2 or charges Q _A1 and Q _A2 (y _A l = f(U _A1 ) or f(Q _A i) y _A2 = f(U _A2 ) or f(Q _A 2))/ with which the piezoelectric transducers are controlled by the actuators 12 or 13.

In der Fig. 3 ist ein Fördersystem 1' gezeigt, das im Aufbau im wesentlichen mit dem in den Fig. 1 und 2 gezeigten Fördersystem übereinstimmt (entsprechende Teile sind mit denselben Bezugszeichen benannt). Die beiden Systeme unterscheiden sich in der Art der Erregung. Sie erfolgt bei dem System I¹ anstatt mit piezoelektrischen Wandlern mit Elektromagneten 17, wobei Blattfedern 18 mit einer Federkonstante D über die Ober- und Unterteile 5 bzw. 6 erregt werden. Die Elektromagneten werden mit Strömen I_Ai/ I_A2 usw. mittels der Stellglieder 12 bis 14 angesteuert. Die Fig. 2a gilt, sofern auf den Abszissen die Ströme I_Ai bzw. I_A2 aufgetragen werden, entsprechend für das in der Fig. 3 gezeigte Fördersystem.Fig. 3 shows a conveyor system 1' which is essentially the same in structure as the conveyor system shown in Figs. 1 and 2 (corresponding parts are designated with the same reference numerals). The two systems differ in the type of excitation. In system 1 ¹ , this is done with electromagnets 17 instead of piezoelectric transducers, with leaf springs 18 with a spring constant D being excited via the upper and lower parts 5 and 6 respectively. The electromagnets are controlled with currents I _A i / I _A2 etc. by means of the actuators 12 to 14. Fig. 2a applies accordingly to the conveyor system shown in Fig. 3, provided that the currents I _A i and I _A2 are plotted on the abscissas.

Die Oberteile 5 der Fördereinheiten (s. Fig. 1, 2 und 3) werden mit der Kraft F_A']_, F_A2/ ^FA3 ^usw· betrieben und dabei werden die dazugehörenden Elongationen y_Ai, y_A2/ YA3 usw. der Aktionsschwingungen (Nutzschwingungen) erzeugt. Dazu entsprechend werden die Unterteile mit den Kräften Fr^, Fr₂/ Fr3 usw. betrieben und dabei werden die dazugehörenden Elongationen yri, Yr₂/ YR3 usw. der Reaktionsschwingungen (Störschwingungen) erzeugt. Das Verhältnis /1 der auf das Oberteil übertragenen Aktionskraft zu der auf das Unterteil übertragenen Reaktionskraft, d.h. beispielsweise ^FA1^:FR1' wi^rd (s.o.) in [%] angegeben. Der als Faktor angegebene Kopplungsgrad X₂ (Störkraftfluß) zwischen den auf die Unterteile zweier Fördereinheiten, wie der Fördereinheiten 2 und 3, wirkenden Schwingungsenergien Fr^ und Fr₂/ wobei die Ankopplung über die Grundplatte erfolgt, ist durch die Dämpfungskonstante dR der Gummischeiben 11 bestimmt. Die Störvektoren Fr^ und Fr₂ bzw. und Yr₂ der von den Fördereinheiten 2 und 3 erzeugten Störschwingungen (s. Fig. 1) interferieren in der Grundplatte Werden die Fördereinheiten synchron und betrags-und phasenrichtig betrieben, läßt sich der resultierende Summenvektor ZLFr bzw./L^yR minimieren und wird im Idealfall null, oder anders ausgedrückt: es gilt Fri + Fr₂ = 0 bzw. yri + Yr₂ = 0 (s.u.). Entsprechend istThe upper parts 5 of the conveyor units (see Fig. 1, 2 and 3) are operated with the force F _A ']_, F _A 2/ ^F A3 ^etc. and in the process the corresponding elongations y _A i, y _A2 / YA3 etc. of the action oscillations (useful oscillations) are generated. In a corresponding manner the lower parts are operated with the forces Fr^, Fr ₂ / Fr3 etc. and in the process the corresponding elongations yri, Yr ₂ / YR3 etc. of the reaction oscillations (disturbance oscillations) are generated. The ratio /1 of the action force transmitted to the upper part to the reaction force transmitted to the lower part, ie for example ^F A1 ^:F R1' is given ( ^see above) in [%]. The coupling factor X ₂ (disturbance force flow) between the vibration energies Fr^ and Fr ₂ / acting on the lower parts of two conveyor units, such as conveyor units 2 and 3, where the coupling takes place via the base plate, is determined by the damping constant dR of the rubber disks 11. The disturbance vectors Fr^ and Fr ₂ or and Yr ₂ of the disturbance vibrations generated by conveyor units 2 and 3 (see Fig. 1) interfere in the base plate. If the conveyor units are operated synchronously and with the correct amount and phase, the resulting sum vector ZLFr or /L^yR can be minimized and is ideally zero, or in other words: Fri + Fr ₂ = 0 or yri + Yr ₂ = 0 (see below). Accordingly,

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die Minimierung der Störvektoren zwischen den Fördereinheiten 3 und 4 möglich.the minimization of the interference vectors between the conveyor units 3 and 4 is possible.

Die Stellglieder haben beispielsweise die in der Beschreibungseinleitung beschriebene vorteilhafte Ausbildung oder die im Zusammenhang mit den Fig. 12 und 13 beschriebenen Ausbildungen. Mit ihnen lassen sich Frequenzwerte > etwa 1 Hz, typischerweise zwischen etwa 100 Hz und etwa 2 kHz, absolut stabil einstellen (zu berücksichtigen ist allerdings, daß elektromagnetisch angetribene Erreger, nur Schwingungen mit Frequenzen bis etwa 100 Hz erzeugen können). Netzfrequenz- und Netzfrequenzschwankungen wirken sich nicht aus. Die Wechselströme bzw. Wechselladungen am Ausgang der Stellglieder sind symmetrisch. Dadurch lassen sich harmonische mechanische Schwingungen auch bei hohen Frequenzen erzeugen.The actuators have, for example, the advantageous design described in the introduction to the description or the designs described in connection with Fig. 12 and 13. They can be used to set frequency values > about 1 Hz, typically between about 100 Hz and about 2 kHz, with absolute stability (it must be taken into account, however, that electromagnetically driven exciters can only generate oscillations with frequencies up to about 100 Hz). Mains frequency and mains frequency fluctuations have no effect. The alternating currents or alternating charges at the output of the actuators are symmetrical. This means that harmonic mechanical oscillations can be generated even at high frequencies.

Die obigen auf Linearförderer, d.h. geradlinig transportierende Förderer, bezogenen Ausführungen gelten (s.o.) im Prinzip auch für Förderer, deren Transportweg Krümmungen bzw. Kurven aufweist (Quasi-Linearförderer), wobei die Konstanz der Schwingungsvektoren nach Betrag und Richtung (bezogen auf die jeweilige Richtung des Transportwegs) und die Genauigkeit, mit der die geförderten Teile auf der richtigen Spur gehalten werden, über die Anzahl der Erreger entlang des Transportwegs gesteuert wird. Dies ist bei der Anwendung kompakter, wenig Raum beanspruchenden Erreger, wie der piezoelektrischen Wandler, flexibel möglich, ohne daß sich benachbarte Erreger gegenseitig behindern. Bei den (eigentlichen) Rundförderern ist die Situation insofern etwas anders wie bei Linearförderern als die Förderteile ausgehend vom Zentrum spiralig ansteigend (entlang dem Förderweg 29) transportiert werden, wobei die federnden Elemente auf Radien eines Kreises bei gleichem Mittelpunktsabstand angeordnet sind. Üblicherweise sind die federnden Elemente, wenn &eegr; von ihnen vorhanden sind, bezüglich der Mittelachse n-strahlig symmetrisch angeordnet. Bei der Schwingungserzeugung kommt es teilweise auf Trägheitsmomente statt auf Massen an (Die Schwingerkenngröße bei Rundförderern istThe above statements relating to linear conveyors, i.e. conveyors that transport in a straight line, also apply in principle (see above) to conveyors whose transport path has bends or curves (quasi-linear conveyors), whereby the constancy of the vibration vectors in terms of magnitude and direction (relative to the respective direction of the transport path) and the accuracy with which the conveyed parts are kept on the correct track is controlled by the number of exciters along the transport path. This is possible flexibly when using compact, space-saving exciters such as piezoelectric transducers, without neighboring exciters hindering each other. With (actual) circular conveyors, the situation is somewhat different to that of linear conveyors in that the conveyed parts are transported spirally upwards from the center (along the conveyor path 29), whereby the spring elements are arranged on radii of a circle with the same center distance. Usually, the spring elements, if η of them are present, are arranged n-ray symmetrically with respect to the central axis. When generating vibrations, moments of inertia are partly important instead of masses (the vibration characteristic for circular conveyors is

CCO =CCO-C =

JrJr

Dies ist bei der Konstruktion der Rundförderer zu berücksichtigen. Bei Rundförderern können aber dieselben federnden Elemente wie bei Linearförderern eingesetzt werden. Am Ausgang des Rundförderers ist die Bewegung der tangential wegstrebenden Förderteile praktisch geradlinig, was den Übergang zu einem benachbarten Förderer, wie einem Linearförderer, erleichtert.This must be taken into account when designing the circular conveyors. However, the same spring elements as linear conveyors can be used for circular conveyors. At the exit of the circular conveyor, the movement of the tangentially moving conveyor parts is practically straight, which facilitates the transition to an adjacent conveyor, such as a linear conveyor.

Bei der Durchführung des Verfahrens wird der Schwinger bei einer Erregungsfrequenz betrieben (Arbeitspunkt), welche in der Nähe seiner Resonanzfrequenz liegt, aber nicht mit ihr zusammenfällt.When carrying out the procedure, the oscillator is operated at an excitation frequency (operating point) which is close to its resonance frequency but does not coincide with it.

Die Elongation der erzwungenen Schwingung, die sich aus dem Grundgesetz der Dymamik ableiten läßt, ist:The elongation of the forced oscillation, which can be derived from the basic law of dynamics, is:

f_a
y_A = (IV).f _a
y _A = (IV).

Wenn mit der Resonanzfrequenz erregt wird, wird der Klammerausdruck im Nenner 0. D.h. y_A ist hyperbolisch abhängig von d, weshalb das System sehr weich und damit stark dämpfungsabhängig ist.If the excitation is at the resonance frequency, the expression in brackets in the denominator becomes 0. This means that y _A is hyperbolically dependent on d, which is why the system is very soft and thus strongly dependent on damping.

Wie die experimentell ermittelten Kurven 25 und 26 in den Fig. 4 und 5 zeigen, werden, wenn der Arbeitspunkt bei fn. + 1,5 Hz liegt, Dämpfungsänderungen bei gleichzeitiger Erhaltung der harmonischen Schwingbewegung des Schwingers kompensiert, weshalb dieser Arbeitspunkt für schwierige Kunststoffteile, d.h. solche, die leicht sind und nur eine geringe Auflagefläche haben, gut geeignet ist. Weiter erhält man, wenn der Arbeitspunkt bei fg - 3Hz liegt, eine konstante (stabile) Fördergeschwindigkeit auch bei großen Gewichtsänderungen der Förderteile.As the experimentally determined curves 25 and 26 in Fig. 4 and 5 show, if the operating point is at fn. + 1.5 Hz, changes in damping are compensated while at the same time maintaining the harmonic oscillation of the oscillator, which is why this operating point is well suited for difficult plastic parts, i.e. those that are light and have only a small contact surface. Furthermore, if the operating point is at fg - 3 Hz, a constant (stable) conveying speed is obtained even with large changes in the weight of the conveyed parts.

Bei dem in der Fig. 4 gezeigten Diagramm sind auf der Abszisse Frequenzwerte aufgetragen und auf der Ordinate Elongationswerte. Die Kurve 24 zeigt die Elongation yn, wenn der Schwinger mit seiner Resonanzfrequenzton erregt wird (ungedämpfte Schwingung). Die Kurve 25 zeigt Elongationswerte y^, die sich einstellen, wenn der Schwinger bei Frequenzen zum Schwingen gezwungen wird (erzwungene Schwingung), welche etwas höher (beispielsweise bei dem Wert f^ = fg + 1,5 Hz) als die Resonanzfrequenz COq. liegen. Der Verlauf der Kurve 25 zeigt, daß ein Frequenzbereich oberhalb derIn the diagram shown in Fig. 4, frequency values are plotted on the abscissa and elongation values on the ordinate. Curve 24 shows the elongation yn when the oscillator is excited at its resonance frequency ton (undamped oscillation). Curve 25 shows elongation values y^ that occur when the oscillator is forced to oscillate at frequencies (forced oscillation) that are somewhat higher (for example at the value f^ = fg + 1.5 Hz) than the resonance frequency COq. The course of curve 25 shows that a frequency range above the

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Resonanzfrequenz existiert, für den gilt, daß die Elongation immer denselben Wert hat, wenn sie mit einer innerhalb des Bereichs liegenden Frequenz erregt wird.resonance frequency exists for which the elongation always has the same value when excited at a frequency within the range.

Das Ergebnis kann man sich plausibel machen, wenn man die o.g. Gleichung (IV) anwendet. Wird der Schwinger mit einer f^ erregt, welche = fg + 1,5 Hz ist, wobei -^q der Resonanzfrequenz bei einer festgelegten Beladung entspricht, so erhält man eine bestimmte Elongation y^. Erhöht man die Beladung, wird ^g kleiner, da die Masse erhöht wird und sich gleichzeitig die Dämpfungskonstante d des Schwingers erhöht. Da u, ^ gleich bleibt und sich die Masse m_r erhöht hat, wird der Absolutwert des ersten Summanden im Nenner der Gleichung (I) größer, wobei sein Vorzeichen negativ ist, und der zweite - positive - Summand wird wegen der Erhöhung von d auch größer. Da die Summanden voneinander abzuziehen sind, bleibt der Nenner in erster Näherung konstant, d.h. die Elongation y^ ändert sich höchstens unwesentlich. Es ist also so, daß - was die Kurve 25 zeigt - trotz des durch die Beladungsänderung verursachten vergrößerten Abstands zwischen i_lq und Li^ sich die Elongation y^ nicht ändert.The result can be made plausible by applying the above equation (IV). If the oscillator is excited with a frequency f^ which is = fg + 1.5 Hz, where -^q corresponds to the resonance frequency at a fixed load, a certain elongation y^ is obtained. If the load is increased, ^g becomes smaller because the mass is increased and at the same time the damping constant d of the oscillator increases. Since u, ^ remains the same and the mass m _r has increased, the absolute value of the first summand in the denominator of equation (I) becomes larger, with its sign being negative, and the second - positive - summand also becomes larger because of the increase in d. Since the summands must be subtracted from one another, the denominator remains constant in the first approximation, i.e. the elongation y^ changes at most insignificantly. It is therefore the case that - as curve 25 shows - despite the increased distance between i _l q and Li^ caused by the change in loading, the elongation y^ does not change.

In dem in der Fig. 5 gezeigten Diagramm sind - wie in der Fig. 4 auf der Abszisse Frequenzwerte aufgetragen und auf der Ordinate Elongationswerte. Die Kurve 24 zeigt die Elongation yg, wenn der Schwinger mit seiner ResonanzfrequenztJ &ogr; erregt wird. Die Kurve zeigt Elongationswerte y^, die sich einstellen, wenn der Schwinger bei Frequenzen zum Schwingen gezwungen wird, welche etwas niedriger (beispielsweise bei dem Wert f^ = fq - 3 Hz) als die ResonanzfrequenzCOn liegen. Der Verlauf der Kurve 26 zeigt, daß ein Frequenzbereich unterhalb der Resonanzfrequenz existiert, für den gilt, daß die Elongation immer denselben Wert hat, wenn sie mit einer innerhalb des Bereichs liegenden Frequenz erregt wird. Auch dieses Ergebnis kann man anhand der Gleichung (IV) plausibel machen:In the diagram shown in Fig. 5, frequency values are plotted on the abscissa, as in Fig. 4, and elongation values on the ordinate. Curve 24 shows the elongation yg when the oscillator is excited at its resonance frequency tJ ϳ. The curve shows elongation values y^ that occur when the oscillator is forced to oscillate at frequencies that are somewhat lower (for example at the value f^ = fq - 3 Hz) than the resonance frequency COn. The course of curve 26 shows that there is a frequency range below the resonance frequency for which the elongation always has the same value when it is excited at a frequency within the range. This result can also be made plausible using equation (IV):

Wird der Schwinger mit einer f^ erregt, welche = fg - 3 Hz ist, wobei fn der Resonanzfrequenz bei einer festgelegten Beladung entspricht, so erhält man eine bestimmte Elongation y^. Erhöht man die Beladung, wird 6Oq kleiner, da die Masse erhöht wird und sichIf the oscillator is excited with a frequency f^ which is = fg - 3 Hz, where fn corresponds to the resonance frequency at a fixed load, a certain elongation y^ is obtained. If the load is increased, 6Oq becomes smaller, since the mass is increased and

gleichzeitig die Dämpfungskonstante d des Schwingers erhöht. DaGOa gleich bleibt, wird der Klammerausdruck im ersten Summanden des Nenners der Gleichung (III) kleiner und zwar, da die^O-Werte quadriert sind, beachtlich kleiner, weshalb der Wert des ersten (positiven) Summanden trotz der höheren Masse m_r abnimmt. Der zweite - ebenfalls positive - Summand wird wegen des größeren d größer. Da die Summanden zusammenzuzählen sind, bleibt der Nenner, da sich die Summanden gegensinnig ändern, in erster Näherung konstant, d.h. die Elongation y^ ändert sich höchstens unwesentlich. Es ist also so, daß - was die Kurve 25 zeigt - trotz des durch die Beladungsänderung verursachten verkleinerten Abstands zwischen Cv-O und Ct &agr; sich die Elongation &ggr;& nicht ändert.at the same time the damping constant d of the oscillator increases. Since GOa remains the same, the expression in brackets in the first term of the denominator of equation (III) becomes smaller, and in fact considerably smaller, since the ^O values are squared, which is why the value of the first (positive) term decreases despite the higher mass m _r . The second - also positive - term becomes larger because of the larger d. Since the terms are to be added together, the denominator remains constant to a first approximation, since the terms change in opposite directions, ie the elongation y^ changes at most insignificantly. It is therefore the case that - as curve 25 shows - despite the reduced distance between Cv-O and Ct α caused by the change in loading, the elongation γ& does not change.

Die Phasenlage der erzwungen Schwingung bezüglich der angreifenden Kraft ergibt sich entsprechend der aus der Schwingungslehre bekannten Gleichung:The phase position of the forced oscillation with respect to the applied force is determined according to the equation known from oscillation theory:

d 'U)&
arc tg = Y ■ (V)d 'U)&
arc tg = Y ■ (V)

^mr (^¹O² " ^A²) Demnach ist bei Erregung mit der Resonanzfrequenz &= 90°, da arc tgC*--= 90° ist. Wird mit einer Frequenz erregt, welche etwas oberhalb der Resonanzfrequenz liegt (oberkritischer Arbeitspunkt), bewegt sich (f von 90° in 'Richtung 180° (gegenphasiger Bereich). Wird mit einer Frequenz erregt, welche etwas unterhalb der Resonanzfrequenz liegt (unterkritischer Arbeitspunkt), bewegt sich V⁷VOn 90° in Richtung 0° (gleichphasiger Bereich). Diese Verhältnisse geben die Diagramme in den Fig. 4a für den oberkritischen Arbeitspunkt (Kurve 27) und 5a für den unterkritischen Arbeitspunkt (Kurve 28) wieder, in denen die Phasenlage y- in [°] und in [rad] gegen die Frequenz in [Hz] und der Resonanzbereich (Halbwertsbreite) des Schwingers um seine Kenngröße durch von der Resonanzfrequenz ausgehende, zur Abszisse parallele gleich lange Pfeile gekennzeichnet ist. ^m r (^ ¹ O ² " ^A ² ) Accordingly, when excited with the resonance frequency &= 90°, since arc tgC*--= 90°. If excited with a frequency which is slightly above the resonance frequency (supercritical operating point), (f moves from 90° in the direction of 180° (antiphase range). If excited with a frequency which is slightly below the resonance frequency (subcritical operating point), V ⁷ moves from 90° in the direction of 0° (in-phase range). These relationships are shown in the diagrams in Fig. 4a for the supercritical operating point (curve 27) and 5a for the subcritical operating point (curve 28), in which the phase position y- in [°] and in [rad] is plotted against the frequency in [Hz] and the resonance range (half-width) of the oscillator is plotted by its characteristic value by the abscissa starting from the resonance frequency. parallel arrows of equal length.

Bei den angegebenen Bereichen der Erregungsfrequenzen bzw. der Phasendifferenzen bildet also das erfindungsgemäße Fördersystem ein Intertialsystem, welches durch eine stabile Fördergeschwindigkeit ohne Rückführung auch bei großen Gewichtsänderungen ausge-In the specified ranges of excitation frequencies or phase differences, the conveyor system according to the invention forms an inertial system, which is characterized by a stable conveyor speed without feedback even in the event of large weight changes.

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zeichnet ist. Werden Arbeitspunkte eingestellt, welche die beispielhaft genannten Differenzen zur Resonanzfrequenz von etwa + 1,5 und etwa - 3 Hz aufweisen, liegt man bei der Anwendung auf Schwinger durchschnittlicher Güte, wie sie üblicherweise eingesetzt werden, mit der Phasendifferenz zwischen der erzwungenen Schwingung und der angreifenden Antriebskraft innerhalb der oben angegebenen Bereiche.If operating points are set which have the differences to the resonance frequency of about + 1.5 and about - 3 Hz mentioned as examples, the phase difference between the forced oscillation and the applied driving force is within the ranges given above when applied to oscillators of average quality, as are usually used.

Die Resonanzfrequenz des Fördersystems läßt sich mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung bestimmen: Dazu wird die Fördereinheit 2 mit nur einem Prüfteil beladen. Dann wird beispielsweise mittels des von einem Handprogrammiergerät (s.u.) gesteuerten Stellglieds 12 bei einer festgelegten Spannung Ui bzw. Ladung Qi bzw. Stromstärke Ii die Antriebsfrequenz beginnend bei kleinen Werten in Schritten >, etwa 1/10 Hz allmählich gesteigert (Einzelheiten s.u. im Zusammenhang mit Fig. 12). Bei der mechanischen Resonanz hat das Prüfteil die größte Geschwindigkeit, was mit dem Handprogrammiergerät festgestellt wird, wobei zu beachten ist, daß zwei oder mehr Resonanzen durchlaufen werden können. Die Hauptresonanzstelle ist die, bei der die Fördergeschwindigkeit am höchsten ist. Nunmehr wird die Erregerfrequenz auf einen Arbeitspunkt u?^ eingestellt, welcher je nach dem Anwendungsfall - etwa 1,5 Hz höher oder etwa 3 Hz niedriger liegt als die Resonanzfrequenz.The resonance frequency of the conveyor system can be determined using the device according to the invention: For this purpose, the conveyor unit 2 is loaded with just one test part. Then, for example, using the actuator 12 controlled by a hand-held programming device (see below) at a fixed voltage Ui or charge Qi or current Ii, the drive frequency is gradually increased starting with small values in steps >, approximately 1/10 Hz (details below in connection with Fig. 12). At mechanical resonance, the test part has the greatest speed, which is determined using the hand-held programming device, whereby it should be noted that two or more resonances can be passed through. The main resonance point is the one at which the conveyor speed is highest. The excitation frequency is now set to an operating point u?^ which, depending on the application, is approximately 1.5 Hz higher or approximately 3 Hz lower than the resonance frequency.

Nachdem die Erregungsfrequenz eingestellt ist, wird die gewünschte Fördergeschwindigkeit über die Einstellung der Schwingkraft und der Impulsform des Erregungsstroms erzeugt. Die Schwingkraft F^ wird bei piezoelektrischen Wandlern entsprechend der für den piezoelektrischen Effekt geltenden Beziehung F^ = Ki¹Q^, wobei Ki eine von den Eigenschaften des piezoelektrischen Wandlers abhängige Konstante ist, durch Zuführen einer Ladung Q^ bzw. aufgrund der Zusammenhänge Q^ = U^"C, wobei C eine Kapazität ist, und Q^ = I^-t durch Anlegen einer Spannung U^ oder durch Zuführen eines Stroms I^ erzeugt. Bei dem elektromagnetischen Wandler wird die Schwingkraft entsprechend der für die elektromagnetische Anregung geltende Beziehung F^ = K2'Ia^{2 m}it zugeführtem Strom erzeugt, wobei K2 eine von den Eigenschaften des elektomagneti-After the excitation frequency has been set, the desired conveying speed is generated by setting the oscillation force and the pulse shape of the excitation current. The oscillation force F^ is generated in piezoelectric converters according to the relationship F^ = Ki ¹ Q^ that applies to the piezoelectric effect, where Ki is a constant that depends on the properties of the piezoelectric converter, by supplying a charge Q^ or based on the relationships Q^ = U^"C, where C is a capacitance, and Q^ = I^-t by applying a voltage U^ or by supplying a current I^. In the electromagnetic converter, the oscillation force is generated according to the relationship F^ = K2'Ia ² that applies to electromagnetic excitation with a supplied current, where K2 is a constant that depends on the properties of the electromagnetic converter.

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sehen Erregers abhängige Konstante ist. Die Anlegung der Ladung ist bei den piezoelektrischen Wandlern vorzuziehen, weil sie genauere Ergebnisse liefert. Beispielsweise ist die Beziehung zwischen eingestellter Ladung und der am Ausgang des Stellglieds gemessenen Ladung linearer als die zwischen eingestellter und gemessener Spannung. Bei dem mit dem erfindungsgemäßen System durchgeführten Verfahren entfällt ein Abgleichen der Mechanik, d.h. des Schwingers, an die Erregungsfrequenz, beispielsweise der Abgleich in einem Gebiet mit 60Hz-Netzfrequenz. Deshalb ist es u.a. möglich, die Mechanik zu typisieren und zu normieren. Beispielsweise sind dann Aufsatzwechsel in der Fördereinheit mit den entsprechenden Sollwerten der Schwingfrequenz und der Schwingkraft (Fördergeschwindigkeit) in einem Steuerprogramm normierbar.see exciter dependent constant. Applying the charge is preferable with piezoelectric converters because it provides more precise results. For example, the relationship between the set charge and the charge measured at the output of the actuator is more linear than that between the set and measured voltage. With the method carried out with the system according to the invention, there is no need to adjust the mechanics, i.e. the oscillator, to the excitation frequency, for example the adjustment in an area with a 60 Hz mains frequency. This makes it possible, among other things, to standardize and standardize the mechanics. For example, attachment changes in the conveyor unit can then be standardized with the corresponding setpoints for the oscillation frequency and the oscillation force (conveyor speed) in a control program.

Werden die in ihrer Mechanik praktisch identischem Fördereinheiten 2 bis 4 mit derselben Frequenz und derselben Schwingungsamplitude betrieben, ist die Förderung ausgezeichnet durch eine präzise ruhige Gleitbewegung der Förderteile, d.h keine Sprungeffekte, sondern eine Bewegung wie bei einem Tazzelwurm. Bei der Erregung mit dem piezoelektrischen Wandler kommt als entscheidender Vorteil gegenüber der mit einem Elektromagneten wegen der hohen Schwingfrequenz bzw. der hohen Schwingbeschleunigung, die erzeugt werden kann, ein gleiches Förderverhalten von unterschiedlichen Förderteilen und eine verbesserte Bewegungscharakteristik hinzu.If the conveyor units 2 to 4, which are practically identical in their mechanics, are operated at the same frequency and the same vibration amplitude, the conveying is characterized by a precise, smooth sliding movement of the conveyor parts, i.e. no jumping effects, but a movement like that of a Tazzelworm. When excited with the piezoelectric converter, a decisive advantage over that with an electromagnet is that the high vibration frequency and the high vibration acceleration that can be generated mean that different conveyor parts have the same conveying behavior and improved movement characteristics.

Die Stellglieder sind so ausgestattet, daß sie rechteckige, trapezförmige, dreieckige, sägezahnförmige und sinusförmige Impulse gezielt erzeugen können (beim elektromagnetischen Erreger entsteht aus einer rechteckigen Erregung eine dreieckförmige Schwingung). Durch die Impulsform kann man die Fördergeschwindigkeit (s.o.) und das Bewegungsverhalten der Förderteile beeinflussen. Die rechteckige Impulsform hat den Vorteil, daß das Loslaßverhalten des federnden Elements jeweils nach Durchlaufen der maximalen Amplitude gut ist und damit die bei sonst gleichen Verhältnissen erzielbare Fördergeschwindigkeit besonders hoch im Verhältnis zur eingesetzten Energie ist. Die Rechteckform macht aber wegen der bei ihrer Bildung beteiligten Oberwellen ein unangenehmes Geräusch. Bei der Dreieckform ist das LoslaßverhaltenThe actuators are equipped in such a way that they can generate rectangular, trapezoidal, triangular, sawtooth and sinusoidal pulses in a targeted manner (with an electromagnetic exciter, a triangular oscillation is created from a rectangular excitation). The pulse shape can be used to influence the conveying speed (see above) and the movement behavior of the conveying parts. The rectangular pulse shape has the advantage that the release behavior of the spring element is good after passing through the maximum amplitude and thus the conveying speed that can be achieved under otherwise identical conditions is particularly high in relation to the energy used. The rectangular shape, however, makes an unpleasant noise due to the harmonics involved in its formation. With the triangular shape, the release behavior is

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zufriedenstellend und die Geräuschbelästigung ist geringer als bei der Rechteckform. Die Sinusform ist bei der Geräuschbelästigung am günstigsten, aber bei ihr läßt das Loslaßverhalten zu wünschen übrig. Diesen Nachteil kann man vermeiden, ohne daß man die Vorteile der Rechteckform einbüßt, indem eine Impulsform erzeugt wird, von der eine Variante in der Fig. 6 gezeigt wird. Sie wird erreicht, indem man ausgehend von einer Sinusform jeweils nach Durchlaufen der maximalen Amplitude kurzzeitig (bevorzugt für etwa 1/4 der jeweiligen Periodenzeit) die Energie abstellt. Bei einer weiteren Variante wird noch zusätzlich nach Durchlaufen des Nullpunkts die Energie kurzzeitig abgestellt. Die Wechselströme, Wchselspannungen bzw. Wechselladungen am Ausgang der Stellglieder sind symmetrisch. Deshalb lassen sich harmonische mechanische Schwingungen auch bei hohen Frequenzen erzeugen.satisfactory and the noise pollution is less than with the rectangular shape. The sinusoidal shape is the best in terms of noise pollution, but its release behavior leaves something to be desired. This disadvantage can be avoided without losing the advantages of the rectangular shape by generating a pulse shape, a variant of which is shown in Fig. 6. This is achieved by starting from a sinusoidal shape and briefly switching off the energy after passing through the maximum amplitude (preferably for about 1/4 of the respective period time). In another variant, the energy is also briefly switched off after passing through the zero point. The alternating currents, alternating voltages or alternating charges at the output of the actuators are symmetrical. This means that harmonic mechanical oscillations can also be generated at high frequencies.

Unter den genannten Bedingungen findet bereits eine sehr ruhige präzise Förderungsbewegung statt, jedoch führen - trotz der Dämpfung durch die Gummischeiben zwischen Unterteil und Grundplatte - Schwebungen, Überlagerungen (Interferenzen) von mechanischen Störschwingungen bzw. Reaktionskräften und die zu große Breite der Spalte zwischen den Fördereinheiten oft zu Störungen im Förderfluß von Fördersystemen, wie solchen mit auf eine gemeinsame Grundplatte montierten Fördereinheiten (s. Fig I bis 3).Under the conditions mentioned, a very smooth, precise conveying movement already takes place, but - despite the damping by the rubber discs between the lower part and the base plate - beats, superpositions (interferences) of mechanical disturbance vibrations or reaction forces and the excessive width of the gap between the conveying units often lead to disturbances in the conveying flow of conveying systems, such as those with conveying units mounted on a common base plate (see Fig. I to 3).

Die Wirkung der Störkraft ist bei solchen Fördersystemen abhängig von der erregenden Kraft, von ^Xi und von/C2· Abhilfe kann nach Ausschöpfung verschiedener mechanischer Maßnahmen, wie der Verbesserung der Dämpfungs - bzw. Abstützfunktion der einzelnen Fördereinheiten, durch das Zusammenwirken der Master- und Slave-Stellglieder mit gutem Erfolg erreicht werden. Insbesondere bei der Verwendung von gleichartigen mechanischen Fördereinheiten lassen sich bei voller Nutzschwingung hohe Kompensationseffekte nachweisen, wobei die Anzahl der Slave-Schwinger beliebig ist.The effect of the disturbing force in such conveyor systems depends on the exciting force, on ^Xi and on /C2· After exhausting various mechanical measures, such as improving the damping or support function of the individual conveyor units, a remedy can be achieved with good success through the interaction of the master and slave actuators. In particular, when using similar mechanical conveyor units, high compensation effects can be demonstrated at full useful vibration, whereby the number of slave oscillators is arbitrary.

Das Master-Slave-Verfahren zur Kompensation (Reduzierung) von Reaktionsschwingungen, Schwebungen, Störkräften und Reaktionskräften an benachbarten, synchron betriebenen Fördereinheiten beruht darauf, daß Störkraft- bzw. Reaktionsschwingungen sichThe master-slave method for compensating (reducing) reaction oscillations, beats, disturbing forces and reaction forces on adjacent, synchronously operated conveyor units is based on the fact that disturbing force or reaction oscillations

: tfCi : :in ign : : : : · &igr; : "T · If i £ :: tfCi : :in ign : : : : · &igr; : "T · If i £ :

gegenseitig teilweise auslöschen. Aufgrund der Reduzierung der Störkräfte lassen sich die Förderteile bereits beachtlich präzise und ruhig fördern. Bei einer weiteren Ausgestaltung des Verfahrens wird zusätzlich der Phasenunterschied zwischen den Reaktionsschwingungen so eingestellt wird, daß der resultierende Summenvektor der Störkraftvektoren der synchron schwingenden Einzelschwinger durch Phasen- und Betragsabgleich ein Minimum erreicht bzw. beim Vorliegen besonders günstiger Bedingungen Null wird. Zu den genannten Bedingungen gehören u.a., daß die Schwingungsvektoren der Schwingungen, die sich kompensieren sollen, etwa dieselbe Wirkungslinie haben, d.h., daß die Schwingungsvektoren etwa in derselben Richtung oder entgegengesetzt dazu schwingen (mit den piezoelektrischen Wandlern ist dies auch dann realisierbar, wenn der Transportweg gekrümmt ist (s.o.)). Haben die Schwingungsvektoren nicht etwa dieselbe Wirkungslinie kann der Summenvektor nicht Null werden. Es läßt sich aber eine teilweise Reaktionsschwingungskompensation erreichen, die umso besser ist, je weniger die Wirkungslinien voneinander abweichen. Eine weitgehende Minimierung des resultierenden Summenvektors ist aber auch bei abweichenden Wirkungslinien durch den Einbau mindestens eines zusätzlichen federnden Elements möglich, dessen Position bezüglich der anderen federnden Elemente, mit denen es synchron schwingt und von denen es sich gegebenenfalls gezielt in der Phasenlage; unterscheidet, und dessen Schwingungsvektor nach Betrag und Richtung entsprechend dem Ergebnis einfacher Versuche eingestellt werden kann. Entsprechend läßt sich (s.u.) das Master-Slave-Verfahren auch für die Minimierung der Übergangsspalte zwischen benachbarten Fördereinheiten einsetzen.partially cancel each other out. Due to the reduction in the disturbing forces, the conveyed parts can already be conveyed with considerable precision and quietness. In a further development of the process, the phase difference between the reaction oscillations is also set so that the resulting sum vector of the disturbing force vectors of the synchronously oscillating individual oscillators reaches a minimum through phase and magnitude adjustment or becomes zero under particularly favorable conditions. The conditions mentioned include, among others, that the oscillation vectors of the oscillations that are to compensate for each other have approximately the same line of action, i.e. that the oscillation vectors oscillate in approximately the same direction or in the opposite direction (with the piezoelectric transducers this can also be achieved if the transport path is curved (see above)). If the oscillation vectors do not have the same line of action, the sum vector cannot become zero. However, partial reaction oscillation compensation can be achieved, which is better the less the lines of action deviate from each other. However, the resulting sum vector can be largely minimized even in the case of different lines of action by installing at least one additional spring element, the position of which can be adjusted in relation to the other spring elements with which it oscillates synchronously and from which it may differ in phase, and the magnitude and direction of the oscillation vector can be adjusted according to the results of simple tests. Accordingly, the master-slave method can also be used (see below) to minimize the transition gap between neighboring conveyor units.

Das Phasen-Betragsschaubild (komplexes Übertragungsmaß) in der Fig. 7 zeigt Phasenlagen bezüglich der Masterschwingung und F^ (Erregungs)-, Q^ (für die piezoelektische Erregung)- und I^ (für die elektromagnetische Erregung)-Beträge der Schwingung eines Slave-Schwingers, wobei der Slave mit dem Master verbunden ist. Die Phasenlage der Schwingung läßt sich dabei zwischen 0° und 360° (+/-3,6°) gesteuert vom Master oder vom Slave einstellen und die Q^-Beträge sind von 1% bis 98% mit dem Slave wählbar, wobeiThe phase magnitude diagram (complex transmission measure) in Fig. 7 shows phase positions with respect to the master oscillation and F^ (excitation), Q^ (for the piezoelectric excitation) and I^ (for the electromagnetic excitation) magnitudes of the oscillation of a slave oscillator, whereby the slave is connected to the master. The phase position of the oscillation can be set between 0° and 360° (+/-3.6°) controlled by the master or the slave and the Q^ magnitudes can be selected from 1% to 98% with the slave, whereby

&udigr; « ♦&udigr; « ♦

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Master und Slave synchron betrieben werden. Wie die Fig. 7 zeigt, ist auf diese Weise jeder Punkt in der Phasen-Betragsebene einstellbar. Übertragen auf die in den Fig. 1 bis 3 gezeigten Systeme ergibt sich aus dieser Erkenntnis, daß, wenn der Betrag des Störvektors der Slave-Schwingung und sein Phasenunterschied abgestimmt auf den entsprechenden Störvektor der Master-Schwingung richtig eingestellt wird, z.B. die Störvektoren Fri bzw. "y^ und F bzw. yR2 sich gegenseitig mindestens teilweise auslöschen lassen. Für den Fall, daß der resultierende Summenvektor sich in Richtung 0 bewegt, gilt für die Störkraftkompensation:Master and slave are operated synchronously. As Fig. 7 shows, every point in the phase magnitude plane can be adjusted in this way. Transferred to the systems shown in Figs. 1 to 3, this finding results in the fact that if the magnitude of the interference vector of the slave oscillation and its phase difference are correctly adjusted to match the corresponding interference vector of the master oscillation, e.g. the interference vectors Fri or "y^ and F or yR2 can at least partially cancel each other out. In the event that the resulting sum vector moves towards 0, the following applies to the interference force compensation:

FrI ⁺ Fr2 > ° ^und YR? ⁺ YR2 ^ 0FrI ⁺ Fr2 > ° ^and YR? ⁺ YR2^0

Bei der Einstellung der Phasenlage müssen - wie die Fig. 7a zeigt - die mechanischen Schwingerarbeitspunkte berücksichtigt werden. In dem Diagramm in der Fig. 7a ist die Phasenlage ^der Erregungsschwingung in [°] und in [rad] (bezogen auf die der erregenden Kraft) gegen die Antriebsfrequenz in [l/s] aufgetragen. Gezeigt sind (jeweils durch von der Resonanzfrequenz ausgehende gleich lange und zur Abszisse parallele Pfeile) der Resonanzbereich des Schwingers um seine Kenngröße und der Bereich, in dem der Schwingerarbeitspunkt liegen kann. Während also der Phasenunterschied zwischen der ungedämpften Schwingung in Resonanz und der erregenden Kraft immer 90° beträgt, hängt die Phasenlage am Schwingerarbeitspunkt davon ab, ob die Antriebsfrequenz £j^ unterhalb oder oberhalb der Resonanzfrequenz 6^O -liegt und wie groß dabei der Frequenzunterschied ist. Die SchwingerkenngrößenC(Jo ^von Master- und Slave-Schwingern sollten etwa im 5%-Bereich übereinstimmen, damit die Beträge der Elongation gleich gemacht werden können.When setting the phase position, the mechanical oscillator operating points must be taken into account, as shown in Fig. 7a. In the diagram in Fig. 7a, the phase position ^ of the excitation oscillation in [°] and in [rad] (related to that of the exciting force) is plotted against the drive frequency in [l/s]. Shown are (in each case by arrows of equal length starting from the resonance frequency and parallel to the abscissa) the resonance range of the oscillator around its characteristic value and the range in which the oscillator operating point can lie. While the phase difference between the undamped oscillation in resonance and the exciting force is always 90°, the phase position at the oscillator operating point depends on whether the drive frequency £j^ is below or above the resonance frequency 6^O - and how large the frequency difference is. The oscillator characteristics C(Jo ^of master and slave oscillators should agree within about 5% so that the amounts of elongation can be made equal.

Die Störkraft-Kompensation zwischen Rund- und Linearförderern ist an der Materialflußlinie ebenfalls mit gutem Erfolg möglich, da hier die Drehschwingung des Rundförderers als "Längsschwingung" wirkt (s. die mathematische Darstellung).The disturbance force compensation between circular and linear conveyors is also possible with good success at the material flow line, since here the rotary vibration of the circular conveyor acts as a "longitudinal vibration" (see the mathematical representation).

Mathematisch läßt sich die Reaktionsschwingungskompensation, d.h. die Minimierung (Null-Indikation) des resultierende Summenvektors der Störkraftvektoren, wie folgt darstellen:Mathematically, the reaction oscillation compensation, i.e. the minimization (zero indication) of the resulting sum vector of the disturbance force vectors, can be represented as follows:

« I 1 mti* « I 1 with*

«· I ri ·*«· I ri ·*

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Der oben angeführte Begriff "Längsschwingung" ist eine vereinfachte Darstellung für die in Wirklichkeit vorhandene dreidimensionale, longitudinale, mechanische Reaktionsschwingung mit der Elongation y_R, die durch den komplexen AusdruckThe term "longitudinal vibration" mentioned above is a simplified representation for the three-dimensional, longitudinal, mechanical reaction vibration with the elongation y _R that actually exists, which is given by the complex expression

YR = yVeJat+;f_C YR = yVeJat+;f _C

beschrieben werden kann, wobei j für "imaginär" und 9^r für die Phasenlage der Schwingung mit der Elongation y_R bezüglich eines Bezugspunkts, beispielsweise der Phasenlage der Schwingung, mit der sie interferiert, steht. Die Schwingung mit der Elongation wird erzeugt durch eine an der Feder (mit der Federkonstanten D) wirkende, ladungsproportionale Erregerkraft von der Formwhere j stands for "imaginary" and 9^r for the phase position of the oscillation with the elongation y _R with respect to a reference point, for example the phase position of the oscillation with which it interferes. The oscillation with the elongation is generated by a charge-proportional excitation force of the form

^FR ⁼ K ·&thgr;&KHgr;· sinket ^F R ⁼ K ·θKHgr;· decreases

Die Elongation y_R der Reaktionsschwingung ist nach dem Schwerpunktsatz eine Funktion der Massen- bzw. Massenträgheitsmoment-Verhältnisse der mechanischen Schwinger. Es verhält sich die Aktionschwingung y_A zur Reaktionsschwingung y_R umgekehrt (reziprok) wie die Nutzmasse nvj zur Grund- bzw. Freimasse m^ bzw. die entsprechenden Trägheitsmomente J2 und J^ zueinander. Es istThe elongation y _R of the reaction oscillation is, according to the center of gravity theorem, a function of the mass or mass moment of inertia ratios of the mechanical oscillators. The action oscillation y _A is inversely related to the reaction oscillation y _R (reciprocal) as the useful mass nvj is to the basic or free mass m^ or the corresponding moments of inertia J2 and J^ to each other. It is

^m2 YR ^J2 YR = bzw. = ^m 2 YR ^J 2 YR = or =

^₁ y_A Ji y_A somit ergibt sich:^ ₁ y _A Ji y _A thus we get:

a) für die Aktions-(Nutz)Schwingung y_A =a) for the action (useful) vibration y _A =

^m2'YA ^2'YA ^m 2'YA ^2'YA

b) für die Reaktions-(Stör)Schwingung y_R = bzw. y_R = b) for the reaction (disturbance) oscillation y _R = or y _R =

mi Jimi Ji

100-y_R 100-y _R

c) der Reaktionsanteil in % der Gesamtschwingung Al ⁼ [^%]c) the reaction proportion in % of the total vibration Al ⁼ [ ^% ]

YA ⁺ YRYE ⁺ YR

d) der Übertragungsfaktor (Kopplungsgrad) derd) the transmission factor (coupling ratio) of the

mech. Einheiten, (Störkraftfluß als Fun- 1mech. units, (disturbance force flow as func- 1

ktion des Dämpfungsfaktors) &Lgr; 2 ^{= K} [Faktor]ction of the damping factor) Λ 2 ^{= K} [factor]

^dR ^d R

e) die Bedingung für die Minimierung (Null-Indikation): Störschwingung des 1. Schwingers y_Ri = YRi*e3^6Ot (Master) Störschwingung des 2. Schwingers y_R2 ⁼ YR2 " (wobei ^r2 ^d^^e Phasenlage der Slaveschwingung bezüglich der Phasenlagee) the condition for minimization (zero indication): Interference oscillation of the 1st oscillator y _R i = YRi*e3 ^6Ot (master) Interference oscillation of the 2nd oscillator y _R 2 ⁼ YR2 " (where ^r2 ^d ^ ^e phase position of the slave oscillation with respect to the phase position

jBeaöespunkfc) der .Mas.ter,scjiwingung ist)jBeaöespunktfc) the .master,scjiwing is)

it &Igr;)··« *&idigr; · *ii »· it &Igr;)··« *&idigr; · *ii »·

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Beinflussung der Schwinger gegenseit.: yj^ ⁺/~A2YR2 ^für MasterMutual influence of the oscillators: yj^ ⁺ /~A2YR2 ^for master

I ^für SlaveI ^for Slave

Reststörung nach Minimierung: L·YR ⁼^2(Yr1 ⁺/~ Yr^) [mm] (nach Phasen- und Betragsabgleich)Residual disturbance after minimization: L·YR ⁼ ^2(Yr1 ⁺ /~ Yr^) [mm] (after phase and magnitude adjustment)

Für y_R2 = y_R3 und ⁽/_R2 = [180°] ergibt sich dabei _^y_R = 0.For y _R 2 = y _R 3 and ⁽ / _R 2 = [180°] this gives _^y _R = 0.

In der Fig. 8 ist die Ortskurve der Reaktionsschwingungskompensation von Störschwingungen mit den Elongationen y_Ri und y_R2 YRl ⁼ YR2 ^bei Synchronbetrieb und konstantem <-v_-gezeigt, wobei f(i/) bzw. z\y_R = "yRi-eJL-t + y^s _R2 -e>^t+ &idigr;^_&lgr; gut. Die Fig. 8In Fig. 8, the locus of the reaction oscillation compensation of interference oscillations with the elongations y _R i and y _R 2 YRl ⁼ YR2 ⁱⁿ synchronous operation and constant <-v_- is shown, where f(i/) or z\y _R = "yRi-eJL-t + y ^s _R2 -e>^t+ &idigr;^ _&lgr; good. Fig. 8

veranschaulicht die Veränderung von ^y^ für^y_R 1 0, wobeiillustrates the change of ^y^ for^y _R 1 0, where

AYR ⁼ 0 bedeutet, daß der Summenvektor Null ist. In dem Diagramm der Fig. 8a ist der Betrag Ay_R der Störschwingung bei y_Ri~ bzw. y_R2~Werten von je 1 mm im Synchronbetrieb von zwei benachbar-ten Schwingern als Funktion des PhasenlageV_R2 von y_R2 aufgetragen.AYR ⁼ 0 means that the sum vector is zero. In the diagram in Fig. 8a, the amount A y _R of the interference oscillation at y _R i~ or y _R 2~ values of 1 mm each in synchronous operation of two adjacent oscillators is plotted as a function of the phase position _{V R} 2 of y _R 2 .

Anhand der Fig. 9 soll die Minimierung der Spalte zwischen kaskadierten Fördereinheiten erläutert werden. In der Fig. 9 sind drei aneinander gekoppelte Fördereinheiten 2', 3 und 4 eines - gegebenenfalls viele Fördereinheiten aufweisenden - Fördersystems I¹ gezeigt, welche auf einer gemeinsamen Grundplatte 10 stehen. Die Fördereinheit 2' ist ein Rundförderer. Die Fördereinheiten 3 und sind wie die Fördereinheiten 3 bzw. 4 in den Fig. 1 und 2 aufgebaut. Die Aktionsschwingungen mit den Elongationen y^i / YA2 ^unc* YA3 wirken mit dem Wurfwinkel ß auf die Oberteile 5 (Förderschienen) der Fördereinheiten 2', 3 und 4, deren Nutzmassen bzw. Nutzträgheitsmomente m2 bzw. J2 sind. Die Förderrichtung ist mit einem zum Oberteil parallelen Pfeil angezeigt. Übergangsspalte S (Bezugsnummer 80) trennen die Fördereinheiten. Die Fördereinheiten 2 ' , 3 und 4 werden von mit ihnen und unter einander elektrisch verbundenen Stellgliedern 12, 13 bzw. 14 gesteuert. Mit den Stellgliedern werden die Beträge U^, Qa bzw. I^ und die Frequenz eingestellt, mit denen die zugehörigen Fördereinheiten angesteuert werden. Das Stellglied 12 ist der Master und die Stellglieder 13 und 14 sind die Slaves. Der Master sorgt für den synchronen Betrieb der Stellglieder, d.h. dafür, daß &idigr;&ogr;&rgr;,&igr; ⁼Cla2 ⁼k-A3 usw. ist. Der Master 12 kann außerdem den Phasenunterschied zwischen den Master- und den Slave-Schwingungen - bevorzugt an Slave-The minimization of the gaps between cascaded conveyor units is explained with the aid of Fig. 9. Fig. 9 shows three conveyor units 2', 3 and 4 of a conveyor system I ¹ - possibly having many conveyor units - which are coupled to one another and stand on a common base plate 10. The conveyor unit 2' is a circular conveyor. The conveyor units 3 and are constructed like the conveyor units 3 and 4 in Figs. 1 and 2. The action vibrations with the elongations y^i / YA2 ^{and c} * YA3 act with the throw angle ß on the upper parts 5 (conveyor rails) of the conveyor units 2', 3 and 4, whose useful masses or useful moments of inertia are m2 and J2 respectively. The conveying direction is indicated by an arrow parallel to the upper part. Transition gaps S (reference number 80) separate the conveyor units. The conveyor units 2 ', 3 and 4 are controlled by actuators 12, 13 and 14 which are electrically connected to them and to each other. The actuators are used to set the amounts U^, Qa and I^ and the frequency with which the associated conveyor units are controlled. The actuator 12 is the master and the actuators 13 and 14 are the slaves. The master ensures the synchronous operation of the actuators, ie that &idigr;&ogr;&rgr;,&igr; ⁼ Cla2 ⁼ k-A3 etc. The master 12 can also measure the phase difference between the master and slave oscillations - preferably at slave

ti »·«« »f tti »·«« »f t

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Schwingern - einstellen. Die Stellglieder 13 und 14 und gegebenenfalls weitere vorhandene Stellglieder haben die Funktion von Slaves, d.h. sie sind dem synchronen Betrieb unterworfen. Die Stellglieder 13, 14 usw. können so ausgestattet sein, daß sie die Phasenlage der ihnen jeweils zugehörigen Slave-Schwingung bezüglich der Master-Schwinguncj einstellen können (Alternativ können auch die Stellglieder 13, 14 usw. als Master und die jeweils anderen Stellglieder als Slaves fungieren).Oscillators - adjust. The actuators 13 and 14 and any other actuators present have the function of slaves, i.e. they are subject to synchronous operation. The actuators 13, 14 etc. can be equipped in such a way that they can adjust the phase position of the slave oscillation associated with them in relation to the master oscillation (alternatively, the actuators 13, 14 etc. can also function as masters and the other actuators as slaves).

Die Fördergeschwindigkeit V der kaskadierten Fördereinheiten 12', 13 und 14 (s. Fig. 9) soll einheitlich sein. V ist = f(yA) und die Elongation y_A der Aktionsschwingung durchläuft eine harmonische Bewegung für die gilt: y_A = y^'sirn-vt. Für eine einheitliche Förderung müssen also die Förde;reinheiten synchron (freguenzgleich) und mit gleichem y_A betrieben werden. Auch wenn diese Bedingungen erfüllt sind, kann der Spalt 80 zwischen einzelnen Fördereinheiten insbesondere bei kritischen Förderteilen Probleme verursachen (Anschlag- bzw. Berührungseffekte, Spaltvergrößerung, gegenläufige Bewegung der Förderteile). Der Grund hierfür ist die von ihrem Schwingerarbeitspunkt abhängige mechanische Phasenlage der Fördereinheiten (s. Fig. 7a). Die spezifischen mechanischen Phasenlagen der Aktionsschwingungen werden mit</\Ai, <^"a2 ' f'"A3 ^usw· bezeichnet. Sie sind auf eine gemeinsame Bezugsphasenlage (insbesondere auf die Phasenlage der Master-Schwingung, d.h. auf 9~Al) bezogen. Sind die Phasenlagen unterschiedlich, schwingen die Fördereinheiten so, daß die Breite der Spalte zwischen ihnen nicht konstant sind, da gilt:The conveying speed V of the cascaded conveying units 12', 13 and 14 (see Fig. 9) should be uniform. V ist = f(yA) and the elongation y _A of the action oscillation undergoes a harmonic movement for which the following applies: y _A = y^'sirn-vt. For uniform conveying, the conveying units must therefore be operated synchronously (at the same frequency) and with the same y _A. Even if these conditions are met, the gap 80 between individual conveying units can cause problems, particularly with critical conveying parts (impact or contact effects, gap enlargement, opposite movement of the conveying parts). The reason for this is the mechanical phase position of the conveying units, which depends on their oscillator operating point (see Fig. 7a). The specific mechanical phase positions of the action oscillations are designated by </\Ai, <^"a2 ' f '"A3 ^etc. They are related to a common reference phase position (in particular to the phase position of the master oscillation, ie to 9~Al) . If the phase positions are different, the conveyor units oscillate in such a way that the width of the gap between them is not constant, since:

YAl = y_Ai'(sinCv..t + tT_A1)YAl = y _A i'(sinCv..t + tT _A1 )

YA2 = YA2'(sincot + f A₂)YA2 = YA2'(sincot + f A ₂ )

YA3 = YA3'(^{sinLut +} Y A3) ^usw· Abhilfe ist mittels der Master-Slave-Stellglieder 12, 13, 14 usw.YA3 = YA3'( ^{sinLut +} Y A3) ^etc. · Remedy is possible using the master-slave actuators 12, 13, 14 etc.

möglich, indem mit ihnen die Phasenlagen der die Fördereinheiten erregenden Schwingungen und deren Elongation eingestellt werden. Werden die Bedingungen y_A^ = y_A2 usw. und ^Al ⁼ ^A2 ^usw· durch entsprechenden Betrags- und Phasenabgleich der sychronisierten Stellglieder erfüllt, erreicht man, daß der differentielle mechanische Bewegungsablauf der einzelnen Fördereinheiten synchron und betrags- und phasenmäßig absolut gleich verläuft, waspossible by using them to adjust the phase positions of the vibrations exciting the conveyor units and their elongation. If the conditions y _A ^ = y _A 2 etc. and ^Al ⁼ ^A2 ^etc. are met by appropriate amount and phase adjustment of the synchronized actuators, one achieves that the differential mechanical movement sequence of the individual conveyor units is synchronous and absolutely identical in terms of amount and phase, which

&bull; ··

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bedeutet, daß die Spaltbreite konstant ist. Dies erlaubt, den Spalt sehr klein zu machen. Bei optimalen mechanischen Bedingungen sind Spaltbreiten von ^ 0,1 im möglich.means that the gap width is constant. This allows the gap to be made very small. Under optimal mechanical conditions, gap widths of ^ 0.1 µm are possible.

In der Fig. 10 ist die Ortskurve des Übertragungsspalts S, wenn auf zwei aneinander grenzende, kaskadierte Fördereinheiten Aktionsschwingungen mit.den Elongationen y^i und y^2 wirken, für = YA2 ^bei Synchronbetrieb und konstantem i.,. gezeigt, wobeiIn Fig. 10, the locus of the transmission gap S is shown when action vibrations with the elongations y^i and y^2 act on two adjacent, cascaded conveyor units, for = YA2 ⁱⁿ synchronous operation and constant i.,., where

ÄYS ^{= f}(^A2) bzw. AYs ='YAl'^e^^ut " YA2'^e^^t+^ gilt. Die Fig. 10 veranschaulicht die Veränderung von ,Ays fürZuys *&mdash;^" 0/ wobei A.YS ⁼ 0 ^dem Zustand entspricht, bei dem die Fördereinheiten betrags- und phasengleich schwingen. In dem Diagramm der Fig. 10a ist der Betrag^Ys ^des Übergangsspalts S bei y^l" bzw. yA2~^Werten von je 1 nun im Synchronbetrieb von zwei gekoppelten Fördereinheiten als Funktion der Phasenlage '~ta2 ^{von V}A2 aufgetragen.ÄYS ^{= f} (^A2) or AYs ='YAl' ^e ^ ^ut "YA2' ^e ^ ^t+ ^ applies. Fig. 10 illustrates the change of ,Ays forZuys *&mdash;^" 0/ where A.YS ⁼ 0 corresponds ^{to the} state in which the conveyor units oscillate with the same magnitude and phase. In the diagram in Fig. 10a, the magnitude^Ys ^{of the} transition gap S at y^l" or yA2~ ^values n of 1 each is now plotted in synchronous operation of two coupled conveyor units as a function of the phase position '~t a2 ^{of V} A2.

Bei dieser Ausgestaltung des Verfahrens unter Verwendung des in der Fig. 9 gezeigten Fördersystem ist jedoch keine Störkraftkompensation möglich. Eine konstante Spaltbreite bei gleichzeitiger Störkraftkompensation ist allerdings möglich, wenn in die Fördereinheiten 2¹, 3 und 4 noch zusätzliche auf die Unterteile und eine freischwingende Hilfsmasse wirkende federnde Elemente eingebaut werden, welche den federnden Elementen 7 benachbart sind, welche über ihnen zugeordnete Erreger und Stellglieder erregt werden, wobei diese Stellglieder mit den Stellgliedern 12, 13 und 14 synchron und betrags- und phasenrichtig so betrieben werden können, daß eine Reaktionsschwingungskompensation an den Unterteilen 6 der Fördereinheiten erreicht werden kann. Unter diesen Bedingungen werden dann keine oder nur minimale Störkräfte auf die Grundplatte 10 übertracfen und die Fördereinheiten können so miteinander betrieben werden, daß der Übergangsspalt zwischen ihnen eine konstante Breite hat.However, in this embodiment of the method using the conveyor system shown in Fig. 9, no disturbing force compensation is possible. A constant gap width with simultaneous disturbing force compensation is possible, however, if additional spring elements acting on the lower parts and a freely oscillating auxiliary mass are built into the conveyor units 2 ¹ , 3 and 4, which are adjacent to the spring elements 7, which are excited via exciters and actuators assigned to them, whereby these actuators can be operated synchronously with the actuators 12, 13 and 14 and with the correct amount and phase so that reaction vibration compensation can be achieved on the lower parts 6 of the conveyor units. Under these conditions, no or only minimal disturbing forces are transmitted to the base plate 10 and the conveyor units can be operated together so that the transition gap between them has a constant width.

Mit dem erfindungsgemäßen Fördersystem kann Energie gespart werden, wenn die nicht für die mechanische Arbeit verbrauchte Energie in Form eines Stroms Ir vom Piezokeramikelement zum Stellglied zurückfließt.With the conveying system according to the invention, energy can be saved if the energy not consumed for the mechanical work flows back from the piezoceramic element to the actuator in the form of a current Ir.

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Die Fig. 11 zeigt die Schaltuncj, die diese Energierückführung ermöglicht und wie folgt funktioniert. In der Fig. 11 ist als Last ein piezoelektrischer Wandler eingezeichnet. Die Last kann aber auch ein Elektromagnet sein. Der treibende, aus dem Primärstromkreis stammende Strom I_A setzt sich zusammen aus Ie (Strom aus dem Versorgungsnetz) und Iq (Strom aus einem Ladungsspeicher 34). Dieser Strom I^ fließt über einen Zweig der Vollbrückenendstufe 35 (Sekundärstromkreis) des Stellglieds in die Last 31 (piezoelektrischer Wandler oder Elektromagnet) des Schwingers. Dort bewirkt es eine Verformung des Wandlers bzw. den Aufbau eines Magnetfeldes. Werden die Transistoren 32 der Endstufe gesperrt, dann wird durch die Rückverformung des piezoelektrischen Wandlers bzw. die Induktionswirkung im Elektromacjneten eine Spannung erzeugt. Diese Spannung treibt einen Strom Ir, der dann über Dioden 33 zurück zum Ladungsspeicher fließt. So wird ein Großteil der Energie, die in die Last fließt, wieder zurückcjewonnen. Nur ein geringer Teil, der durch Reibung (mechanische Dämpfung) verloren geht, muß vom Versorgungssnetz zugeführt werden.Fig. 11 shows the circuit which enables this energy return and which functions as follows. In Fig. 11, a piezoelectric converter is shown as the load. However, the load can also be an electromagnet. The driving current I _A from the primary circuit is made up of Ie (current from the supply network) and Iq (current from a charge storage device 34). This current I^ flows via a branch of the full-bridge output stage 35 (secondary circuit) of the actuator into the load 31 (piezoelectric converter or electromagnet) of the oscillator. There it causes a deformation of the converter or the build-up of a magnetic field. If the transistors 32 of the output stage are blocked, a voltage is generated by the deformation of the piezoelectric converter or the induction effect in the electromagnet. This voltage drives a current Ir, which then flows back to the charge storage device via diodes 33. In this way, a large part of the energy that flows into the load is recaptured. Only a small part, which is lost through friction (mechanical damping), must be supplied from the supply network.

Messungen haben ergeben (s. das Diagramm in der Fig. 11a, in dem I^ und der Wirkungsgrad ^:<~[ (= Ia^e) ^^er Stromrückgewinnung als Funktion von Ig aufgetragen sind), daß der Wirkungsgrad deutlich größer als 2 ist und mit zunehmendem Strom abnimmt. Mit dieser vorteilhaften Ausführungsform lassen sich also bis zu 2/3 des Erregungsstroms zurückgewinnen..Measurements have shown (see the diagram in Fig. 11a, in which I^ and the efficiency ^: <~[ (= Ia^e) ^ ^{of the} current recovery are plotted as a function of Ig) that the efficiency is significantly greater than 2 and decreases with increasing current. With this advantageous embodiment, up to 2/3 of the excitation current can be recovered.

Anhand des in der Fig. 12 gezeigten elektrischen Blockschaltbilds soll erläutert werden, wie die Erfindung unter Einsatz der Reaktionsschwingungskompensation und der Energierückgewinnung bevorzugt - programmgesteuert funktioniert. Die Fördereinheit soll wie die in der Fig. 2 gezeigte ausgebildet sein. Bei dem gewählten Beispiel wird die mit piezoelektischen Wandlern erregte Fördereinheit mit einer Wechselladung angesteuert. Das Gesagte gilt aber für die Ansteuerung mit einer Wechselspannung entsprechend. Das Stellglied 12 (Master) wird mittels eines - nicht gezeigten mit dem Master verbundenen Handprogrammiergeräts betätigt, mit dem alle erforderlichen Schritte gesteuert werden. Mit dem Potentiometer 41 des Stellglieds wird - wahlweise manuell - eine gewünschteThe electrical block diagram shown in Fig. 12 is intended to explain how the invention works, preferably in a program-controlled manner, using reaction oscillation compensation and energy recovery. The conveyor unit should be designed like the one shown in Fig. 2. In the example chosen, the conveyor unit excited by piezoelectric converters is controlled with an alternating charge. However, what has been said applies to control with an alternating voltage. The actuator 12 (master) is operated by means of a hand-held programming device (not shown) connected to the master, with which all the necessary steps are controlled. The potentiometer 41 of the actuator is used to set a desired value - optionally manually.

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Ausgangsladung eingestellt (die Sollwerte für die Ladungsansteuerung bzw. die Spannungsansteuerung, d.h. die Eingangsdaten liegen zwischen 0 und 10 V(olt), 0 und 20 mA oder werden an einem 10K-Potentiometer abgegriffen). Das Stellglied erzeugt entsprechend der Einstellung aus den vom Netzteil 42 gelieferten und aus der bei der Energierückführung in der 1. Endstufe 43 gewonnenen Energie die tatsächliche Ausgangsladung Q^i. Anschließend wird verglichen (Ladungsmesser 44, Vergleichskomponente 45), ob Q^i mit der eingestellten Ausgangsladung übereinstimmt. Ist dies nicht der Fall, wird mittels des Regelverstärkers 46 der gemessene Wert korrigiert. Der Regelverstärker ist mit einem Wahlschalter 47 ausgestattet, um sowohl Spannungen als auch Ladungen verstärken zu können. Beginnend bei 1 Hz wird mit einem softwaregesteuerten Frequenzgenerator 48 in Schritten >. etwa 1/10 Hz die Frequenz des Ausgangssignals erhöht, bis die Resonanzfrequenz der mit dem Erreger 55 erregten Fördereinheit erreicht ist. Bei der Resonanzfrequenz ist die Fördergeschwindigkeit am höchsten. Das Maximum wird visuell, akustisch anhand der Fördergeraüsche oder mittels der Zeit, welche ein Probekörper benötigt, um eine festgelegte Strecke zu durchlaufen, ermittelt (Messvorrichtung 49). Wird festgestellt (beispielsweise mittels der Vergleichskomponente 50), daß die Resonanzfrequenz erreicht ist, wird die Erregungsfrequenz auf einen Wert 1,5 Hz über oder 3 Hz unter der Resonanzfrequenz eingestellt. Mit einer Komponente 51 wird softwaregesteuert die gewünschte Form der Ausgangsimpulse, beispielsweise eine Sinusoder Rechteckform erzeugt. Die Fördergeschwindigkeit wird erneut gemessen. Entspricht sie nicht dem gewünschten Wert (Vergleichskomponente 52), wird Q^i mit dem Potentiometer entsprechend geändert. Am Ausgang des anderen Stellglieds (Slave) 13, das nicht gezeigt - den Komponenten 41 bis 48 und 51 entsprechende Komponenten und Bauteile für die Energierückführung enthält, wird - wie im Zusammenhang mit dem Master beschrieben - die Ausgangsladung Qa2 erzeugt, welche gleich Q^i ist, deren Impulsform und Frequenz ebenfalls mit dem im Master erzeugten übereinstimmt, und mit welcher der Erreger 66 erregt wird. Mit dem Phasenschieber 53, der zum Master gehört, der aber auch zum Slave gehören könnte, d.h. gegebenenfalls enthalten sowohl der Master als auch der Slave einen Phasenschieber, wird eine Phasenverschiebung im Bereich 0Output charge is set (the setpoints for the charge control or the voltage control, i.e. the input data are between 0 and 10 V(olt), 0 and 20 mA or are tapped at a 10K potentiometer). The actuator generates the actual output charge Q^i according to the setting from the energy supplied by the power supply 42 and from the energy gained during the energy return in the 1st output stage 43. A comparison is then made (charge meter 44, comparison component 45) as to whether Q^i matches the set output charge. If this is not the case, the measured value is corrected using the control amplifier 46. The control amplifier is equipped with a selector switch 47 in order to be able to amplify both voltages and charges. Starting at 1 Hz, a software-controlled frequency generator 48 is used in steps >. The frequency of the output signal is increased by approximately 1/10 Hz until the resonance frequency of the conveyor unit excited by the exciter 55 is reached. The conveyor speed is at its highest at the resonance frequency. The maximum is determined visually, acoustically from the conveyor noise or by means of the time that a test specimen requires to travel a specified distance (measuring device 49). If it is determined (for example by means of the comparison component 50) that the resonance frequency has been reached, the excitation frequency is set to a value 1.5 Hz above or 3 Hz below the resonance frequency. A component 51 is used to generate the desired shape of the output pulses, for example a sinusoidal or rectangular shape, under software control. The conveyor speed is measured again. If it does not correspond to the desired value (comparison component 52), Q^i is changed accordingly using the potentiometer. At the output of the other actuator (slave) 13, which is not shown - contains components and parts for the energy return corresponding to components 41 to 48 and 51 - the output charge Qa2 is generated - as described in connection with the master - which is equal to Q^i, whose pulse shape and frequency also correspond to that generated in the master, and with which the exciter 66 is excited. With the phase shifter 53, which belongs to the master but could also belong to the slave, i.e. both the master and the slave may contain a phase shifter, a phase shift in the range 0

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bis 360° zwischen der Master- und der Slave-Schwingung durch Verändern der Phasenlage der Slaveschwingung eingestellt. Dann wird beispielsweise mit einem Stroboskop 54, oder auch durch Berühren mit der Hand oder, indem ein Prüfteil auf die Grundplatte gelegt wird, gemessen, ob die Grundplatte vibriert. Ist dies der Fall, wird der Phasenunter-schied so verändert, daß die Vibration an der Grundplatte schwächer wird. Läßt sich damit keine vollständige Auslöschung erreichen, wird auch Q^2 noch etwas verändert, daß die Schwingung an der Grundplatte noch mehr gegen null geht. Gegebenenfalls werden die genannten Schritte ein - oder mehrfach wiederholt, bis die Schwingung an der Grundplatte ausgelöscht ist oder wenigstens einen minimalen Wert erreicht hat. Mit diesen Einstellungen werden der Master und der Slave synchron betrieben (Frequenz identisch), wobei die Ladungen Q^i und Q^2' die Impulsform, die Frequenz und der Phasenunterschied konstant gehalten werden.up to 360° between the master and slave oscillations by changing the phase position of the slave oscillation. It is then measured, for example with a stroboscope 54, or by touching it with the hand or by placing a test piece on the base plate, whether the base plate is vibrating. If this is the case, the phase difference is changed so that the vibration on the base plate becomes weaker. If complete cancellation cannot be achieved in this way, Q^2 is also changed slightly so that the oscillation on the base plate approaches zero even more. If necessary, the above steps are repeated one or more times until the oscillation on the base plate is canceled or has at least reached a minimum value. With these settings, the master and the slave are operated synchronously (frequency identical), with the charges Q^i and Q^2', the pulse shape, the frequency and the phase difference being kept constant.

Anhand der Fig. 13 werden nachfolgend verschiedene vorteilhafte Varianten der Ansteuerung der Fördereinheiten erläutert.Various advantageous variants of controlling the conveyor units are explained below with reference to Fig. 13.

Zugrundegelegt ist das in der Fig. 9 gezeigte Fördersystem, d.h. die Erreger auf den federnden Elementen 7 in den Fördereinheiten und 4 und der - nicht gezeigte - Erreger in dem Rundförderer 2' sind je mit einem der Stellglieder 12, 13 und 14 und diese untereinander verbunden. Für die Stellglieder sind Steuerungen vorgesehen, welche mit den Stellgliedern räumlich eine Einheit bilden und/oder als externe Steuerung ausgebildet sind.The conveyor system shown in Fig. 9 is used as a basis, i.e. the exciters on the spring elements 7 in the conveyor units 1 and 4 and the exciter (not shown) in the circular conveyor 2' are each connected to one of the actuators 12, 13 and 14 and these are connected to one another. Controls are provided for the actuators, which form a spatial unit with the actuators and/or are designed as an external control.

Die Stellglieder beinhalten im erstgenannten Fall eine Endstufe mit Ansteuerung, die Stromversorgung der Endstufe und der Ansteuerung und die interne Steuerung. Die Endstufe wird von einer symmetrischen Vollbrücke bestehend aus sehr schnellen Hochvolt-Power-MOS-FET- bzw. IGBT-Transistoren und sehr schnellen Rückstromdioden für die teilweise Rückgewinnung der Erregungsenergie gebildet. Zur Ansteuerung und der Strom- und Spannungsüberwachung der Power-Transistoren sind entsprechende Ansteuerbausteine, wie MOS-FET-Treiber, vorgesehen.In the first case, the actuators include an output stage with control, the power supply for the output stage and the control, and the internal control. The output stage is formed by a symmetrical full bridge consisting of very fast high-voltage power MOS-FET or IGBT transistors and very fast reverse current diodes for the partial recovery of the excitation energy. Appropriate control components, such as MOS-FET drivers, are provided for the control and current and voltage monitoring of the power transistors.

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Zur Versorgung der Endstufe ist ein Zwischenkreis, bestehend aus einem Gleichrichter und entsprechenden Elektrolytkondensatoren, vorgesehen. Entscheidend ist hier die Größe der Kapazität. Auf der einen Seite muß die Kapazität so groß sein, daß keine Spannungseinbrüche (Welligkeiten) zustande kommen. Auf der anderen Seite besteht, wenn die Energie zurückgewonnen werden kann, d.h. wenn die Kondensatoren durch Rückstrom wieder aufgeladen werden können, die Möglichkeit, die Kapazität klein zu. halten und somit Platz und Kosten zu sparen. Zur Versorgung der Ansteuerung dient bevorzugt ein getaktetes Netzteil, wie ein Sperrwandler-Netzteil. Es liefert sowohl die Spannungen für die Endstufenteile, als auch für die Steuerung.An intermediate circuit consisting of a rectifier and corresponding electrolytic capacitors is provided to supply the output stage. The size of the capacitance is crucial here. On the one hand, the capacitance must be large enough to prevent voltage drops (ripples). On the other hand, if the energy can be recovered, i.e. if the capacitors can be recharged by reverse current, it is possible to keep the capacitance small and thus save space and costs. A clocked power supply, such as a flyback converter power supply, is preferably used to supply the control. It supplies the voltages for the output stage parts as well as for the control.

Die interne Steuerung erfolgt bevorzugt über einen Microcontroller, beispielsweise der NEC-K3-Serie. Er steuert die Endstufe bevorzugt über einen ON-Chip PWM-Generator. Um die CPU bei der Berechnung beispielsweise der Sinuswellenform zu entlasten, wird bevorzugt die Kurvenform als Datentabelle im internen ROM-Speicher abgelegt. Zur Regelung der Ausgangsintensität lassen sich die digitalen Informationen aus der Datentabelle in 1%-Schritten zurückrechnen (Modulationsgradbestimmung). Aus der bestehenden Tabelle lassen sich auch modifizierte Kurvenformen berechnen, beispielsweise wenn die Sinusflanke zum Nulldurchgang hin verändert werden soll. Läßt man beispielsweise diese Flanke steiler verlaufen, so wird ein besserer Energierückfluß und ein besseres Ausschwingen der Mechanik (Feder) erreicht (s.o. Fig. 6). Wahlweise kann man, wenn mit einem Elektromagnet erregt wird, die Frequenz auch direkt als Rechteck auf den Ausgang legen, was an der Last einen dreieckförmigen Strom bewirkt, der ein anderes mechanisches Laufverhalten der Teile in der Fördereinheit bewirkt.The internal control is preferably carried out via a microcontroller, for example from the NEC K3 series. It controls the output stage preferably via an ON-chip PWM generator. In order to relieve the CPU of the workload when calculating the sine waveform, for example, the waveform is preferably stored as a data table in the internal ROM memory. To regulate the output intensity, the digital information from the data table can be calculated back in 1% steps (modulation level determination). Modified waveforms can also be calculated from the existing table, for example if the sine flank is to be changed towards the zero crossing. If this flank is made steeper, for example, a better energy return and a better oscillation of the mechanics (spring) is achieved (see above Fig. 6). Alternatively, if an electromagnet is used for excitation, the frequency can also be applied directly to the output as a square wave, which causes a triangular current at the load, which causes a different mechanical running behavior of the parts in the conveyor unit.

Die Frequenz des Ausgangsignals wird über einen internen Timer, beispielsweise einen 16-Bit-Timer, erzeugt. Mit einem solchen Timer wird der Frequenzbereich > 1 Hz (nach oben keine Grenze die in der Praxis interessanten Frequenzen liegen aber nicht höher als etwa 2 0 kHz) mit einer Genauigkeit von etwa 0,1 Hz erfaßt. Der interne UART-Baustein des Mikrocontrollers bildet die serielle Schnitt-steile zur Steuerung der Endstufe. Bevorzugt über einenThe frequency of the output signal is generated by an internal timer, for example a 16-bit timer. With such a timer, the frequency range > 1 Hz (there is no upper limit, but the frequencies of interest in practice are not higher than about 2 0 kHz) is recorded with an accuracy of about 0.1 Hz. The internal UART module of the microcontroller forms the serial interface for controlling the output stage. Preferably via a

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aus Software gebildeten Befehlsinterpreter erfolgt die Steuerung aller Funktionen des Stellglieds. Die Steuerung des synchronen Betriebs von mit unterschiedlichen Stellgliedern (Master-Slave) , wie den Stellgliedern 12, 13 und 14, angesteuerten Erregern durch eines der Stellglieder (Master), wie das Stellglied 12, beispielsweise bei der grenzüberschreitenden Förderung beim Übergang von einem Rund- zu einem Linearförderer (s.o.) und bei der Reaktions-schwingungskompensation (s.o.), erfolgt auch durch dessen Befehlsinterpreter.All functions of the actuator are controlled by a command interpreter made up of software. The control of the synchronous operation of exciters controlled by different actuators (master-slave), such as actuators 12, 13 and 14, by one of the actuators (master), such as actuator 12, for example in cross-border conveying when changing from a circular to a linear conveyor (see above) and in reaction vibration compensation (see above), is also carried out by its command interpreter.

Über zwei interne Analog/Digital-Converter lassen sich die elektrischen Parameter, wie die Netzspannung und den Ausgangsstrom für die Kompensation von Netzschwankungen, ständig überwachen.The electrical parameters, such as the mains voltage and the output current for compensating mains fluctuations, can be continuously monitored via two internal analog/digital converters.

Die Programmierung der Software für die interne Steuerung erfolgt aus Gründen der Leistungsfähigkeit bevorzugt in der controllereigenen Assemblersprache. Die komplexe Aufgabenstellung der Software erfordert den Aufbau eines eigenen Betriebssystems für den Microcontroller. Sämtliche Programmodule müssen parallel ablaufen können. Der Hauptprozessor des Microcontrollers muß hierfür in maximal acht virtuelle Prozessoren aufgeteilt werden (Echtzeit-Multitasking) .For reasons of performance, the software for the internal control is preferably programmed in the controller's own assembly language. The complex tasks of the software require the development of a separate operating system for the microcontroller. All program modules must be able to run in parallel. The main processor of the microcontroller must be divided into a maximum of eight virtual processors for this purpose (real-time multitasking).

Die Programmierung der internen Steuerung der Stellglieder erfolgt insbesondere über ein Handprogrammiergerät 57. Nach der Programmierung wird, wenn an der Einstellung nichts mehr geändert werden muß, das Handprogrammiergerät nicht mehr benötigt. Soll die Möglichkeit einer späteren Änderung der Einstellung gegeben sein, wird das Handprogrammiergerät vorteilhaft anstelle der internen Steuerung angewandt. Es beinhaltet gegenüber der internen Steuerung zusätzliche Funktionen.The programming of the internal control of the actuators is carried out in particular using a hand-held programming device 57. After programming, if nothing more needs to be changed in the setting, the hand-held programming device is no longer required. If the possibility of changing the setting later is to be available, the hand-held programming device is advantageously used instead of the internal control. It contains additional functions compared to the internal control.

Das Handprogrammiergerät ist ebenfalls mit einem Microcontroller der NEC-K3-Serie bestückt. Ein Anzeigeelement, bevorzugt ein LCD-Display, ist vorhanden, das über ein paralleles Interface mit dem Microcontroller verbunden ist. Als Eingabeeinheit ist eine Tastatur mit 21 Tasten vorgesehen. Als Schnittstelle 58 (RS485) zum Stellglied dient ebenfalls der UART-Baustein des Microcontrollers.The handheld programming device is also equipped with a microcontroller from the NEC K3 series. A display element, preferably an LCD display, is provided, which is connected to the microcontroller via a parallel interface. A keyboard with 21 keys is provided as the input unit. The UART module of the microcontroller also serves as interface 58 (RS485) to the actuator.

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Die Betriebsparameter können mit einer Zehner-Tastatur direkt eingegeben werden. Beispielsweise kann die Frequenz- und Intensitätseinstellung wahlweise über UP/DOWN-Tasten oder direkt mit der Zehnertastatur eingegeben werden. Das Handprogrammiergerät kann die Funktionen von bis zu 32 Stellgliedern steuern. Das Handpro- ■ grammiergerät wird über ein Stellglied mit Strom versorgt.The operating parameters can be entered directly using a ten-key pad. For example, the frequency and intensity settings can be entered either using the UP/DOWN keys or directly using the ten-key pad. The handheld programmer can control the functions of up to 32 actuators. The handheld programmer is powered by an actuator.

Die Programmierung der Software für das Handprogrammiergerät erfolgt aus Gründen der Leistungsfähigkeit ebenfalls bevorzugt in der controllereigenen Assemblersprache. Auch mit dem Handprogrammiergerät müssen parallele Programmabläufe bewältigt werden, wozu bevorzugt ebenfalls die Multitciskingtechnologie angewandt wird.For reasons of performance, the software for the handheld programming device is preferably programmed in the controller's own assembly language. The handheld programming device must also be able to handle parallel program sequences, for which multi-tapping technology is also preferably used.

Mittels eines RS485/RS232-Interfaceconverters 59 mit galvanischer Trennung, welcher die Steuersicjnale des RS485-Bussystems in die einer Standard-RS232-Schnittstelle 60 umsetzt, und der entsprechenden Steuersoftware kann jeder handelsübliche PC oder Laptop mit RS232-Schnittstelle das Stellglied steuern. Der Converter bietet auch die Möglichkeit, an der RS232-Schnittstelle anstelle eines PCs ein handelsübliches Modem 62 anzuschließen. Durch die Modemanbindung läßt sich über das öffentliche Telefonnetz 63, ein weiteres Modem 64 und eine weitere Schnittstelle RS 232 das Stellglied von entfernten PC-Arbeitsplätzen 65 steuern.Any commercially available PC or laptop with an RS232 interface can control the actuator using an RS485/RS232 interface converter 59 with galvanic isolation, which converts the control signals of the RS485 bus system into those of a standard RS232 interface 60, and the corresponding control software. The converter also offers the option of connecting a commercially available modem 62 to the RS232 interface instead of a PC. The modem connection allows the actuator to be controlled from remote PC workstations 65 via the public telephone network 63, another modem 64 and another RS 232 interface.

Als Basis der PC-Steuersoftware eignet sich beispielsweise das Betriebssystem Microsoft Windows 95 oder Windows NT und als Programmiersprache beispielswise Microsoft VISUAL BASIC. Der Aufwand für die Programmierung der PC-Steuersoftware ist dem beim Programmieren des Handprogrammiergeräts vergleichbar.The operating system Microsoft Windows 95 or Windows NT is suitable as the basis for the PC control software and the programming language Microsoft VISUAL BASIC is suitable. The effort required to program the PC control software is comparable to that required to program the handheld programming device.

Claims (41)

1. Schwingfördersystem mit mindestens einem Schwingungserreger (Erreger im folgenden) und einem elektronisch steuerbaren Stellglied zum Erzeugen einer Wechselspannung oder einer Wechselladung mit variabel einstellbarer Frequenz und Amplitude, um damit den mindestens einen Erreger anzusteuern, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei Stellglieder vorhanden sind, daß die vorhandenen Stellglieder untereinander elektrisch verbunden sind und daß eines der Stellglieder (unabhängig veränderbares Stellglied im folgenden auch Master genannt) den bezüglich der Frequenz synchronen Betrieb des Masters und der weiteren Stellglieder (abhängig veränderbare Stellglieder im folgenden auch Slaves genannt) steuert. 1. Vibration conveyor system with at least one vibration exciter (exciter hereinafter) and an electronically controllable actuator for generating an alternating voltage or an alternating charge with variably adjustable frequency and amplitude in order to control the at least one exciter, characterized in that at least two actuators are present, that the existing actuators are electrically connected to one another and that one of the actuators (independently variable actuator hereinafter also called master) controls the frequency-synchronous operation of the master and the other actuators (dependently variable actuators hereinafter also called slaves). 2. Fördersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß alle mit den vorhandenen Stellgliedern angesteuerten Erreger einerseits dieselbe Masse und andererseits je eine von mindestens zwei unterschiedlichen, voneinander getrennten Massen erregen. 2. Conveyor system according to claim 1, characterized in that all exciters controlled by the existing actuators excite, on the one hand, the same mass and, on the other hand, each one of at least two different, separate masses. 3. Fördersystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Master die Phasenlage(n) der Slave-Schwingung(en) bezüglich der Phasenlage der Master-Schwingung variabel einstellbar synchronisiert werden und gegebenenfalls die Phasenlage der Master-Schwingung eingestellt werden kann. 3. Conveyor system according to claim 1 or 2, characterized in that the phase position(s) of the slave oscillation(s) can be synchronized with the master in a variably adjustable manner with respect to the phase position of the master oscillation and, if necessary, the phase position of the master oscillation can be adjusted. 4. Fördersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem (den) synchronisierten Slave(s) die Phasenlage(n) der über ihn (sie) erzeugte(n) Slave-Schwingung(en) einstellbar ist (sind). 4. Conveyor system according to one of claims 1 to 3, characterized in that the phase position(s) of the slave oscillation(s) generated via the synchronized slave(s) can be adjusted. 5. Fördersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der voneinander getrennten Massen eine fördernde Systemkomponente (Nutzmasse) und eine andere gegebenenfalls eine freischwingende Hilfsmasse ist, und daß die Masse, die von allen Erregern erregt wird, zur Unterkonstruktion des Systems (Freimasse) gehört. 5. Conveyor system according to one of claims 1 to 4, characterized in that at least one of the separate masses is a conveying system component (useful mass) and another is optionally a freely oscillating auxiliary mass, and that the mass which is excited by all exciters belongs to the substructure of the system (free mass). 6. Fördersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der mindestens eine von dem einen Stellglied angesteuerte Erreger das Ober- und das Unterteil einer Fördereinheit und der mindestens eine von dem zusätzlichen Stellglied angesteuerte Erreger eine freischwingende Hilfsmasse m₃, welche sonst keine Verbindung mit dem System hat, und das Unterteil der genannten Fördereinheit oder das Oberteil und das Unterteil einer anderen Fördereinheit erregt, wobei im letzteren Fall die beiden Fördereinheiten - bevorzugt - an eine gemeinsame Grundplatte gekoppelt sind. 6. Conveyor system according to one of claims 1 to 5, characterized in that the at least one exciter controlled by the one actuator excites the upper and lower parts of a conveyor unit and the at least one exciter controlled by the additional actuator excites a freely oscillating auxiliary mass m ₃ , which otherwise has no connection with the system, and the lower part of the said conveyor unit or the upper part and the lower part of another conveyor unit, wherein in the latter case the two conveyor units are - preferably - coupled to a common base plate. 7. Fördersystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß es mindestens zwei Fördereinheiten enthält, welche räumlich nebeneinander oder hintereinander oder hintereinander und nebeneinander angeordnet sind. 7. Conveyor system according to claim 6, characterized in that it contains at least two conveyor units which are arranged spatially next to one another or one behind the other or one behind the other and next to one another. 8. Fördersystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die mindestens zwei Fördereinheiten aneinander grenzen. 8. Conveyor system according to claim 7, characterized in that the at least two conveyor units are adjacent to one another. 9. Fördersystem nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die mindestens zwei Fördereinheiten gemäß der zweiten Alternative des Anspruchs 6 ausgebildet sind. 9. Conveyor system according to one of claims 6 to 8, characterized in that the at least two conveyor units are designed according to the second alternative of claim 6. 10. Fördersystem nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß pro Fördereinheit mindestens ein zusätzlicher Erreger vorgesehen ist, welcher auf das Unterteil und eine freischwingende Hilfsmasse wirkt und mit einem anderen Stellglied verbunden ist als dasjenige, welches den Erreger ansteuert, der das Oberteil erregt, wobei beide Stellglieder miteinander verbunden sind und synchron betrieben werden können und daß mit einem der genannten Stellglieder die Phasendifferenz zwischen den über die genannten Stellglieder erzeugten Schwingungen einstellbar ist. 10. Conveyor system according to claim 9, characterized in that at least one additional exciter is provided per conveyor unit, which acts on the lower part and a freely oscillating auxiliary mass and is connected to a different actuator than that which controls the exciter which excites the upper part, wherein both actuators are connected to one another and can be operated synchronously and that the phase difference between the vibrations generated via the said actuators can be adjusted with one of the said actuators. 11. Fördersystem nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die mindestens zwei Fördereinheiten im Grenzbereich miteinander fluchten. 11. Conveyor system according to one of claims 6 to 10, characterized in that the at least two conveyor units are aligned with one another in the boundary region. 12. Fördersystem nach einem der Ansprüche 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Fördereinheiten Linearförderer, Quasi- Linearförderer oder Rundförderer sind. 12. Conveyor system according to one of claims 6 to 11, characterized in that the conveyor units are linear conveyors, quasi-linear conveyors or circular conveyors. 13. Fördersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß ein Stellglied mehrere Erreger ansteuert. 13. Conveyor system according to one of claims 1 to 12, characterized in that one actuator controls several exciters. 14. Fördersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Erreger ein federndes Element erregt, das mit der fördernden Systemkomponente (Nutzmasse) und der Unterkonstruktion (Freimasse) des Fördersystems gekoppelt ist. 14. Conveyor system according to one of claims 1 to 13, characterized in that the exciter excites a resilient element which is coupled to the conveying system component (useful mass) and the substructure (free mass) of the conveyor system. 15. Fördersystem nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das federnde Element von dem Erreger oder einer aus Metall oder Kunststoff bestehenden Feder aus der Gruppe Blattfeder, Biegefeder, Drehfeder, Zugfeder, Spiralfeder und Druckfeder gebildet wird, die vom Erreger erregt wird. 15. Conveyor system according to claim 14, characterized in that the resilient element is formed by the exciter or a spring made of metal or plastic from the group consisting of leaf spring, bending spring, torsion spring, tension spring, spiral spring and compression spring, which is excited by the exciter. 16. Fördersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwingungsvektoren interferierender Schwingungen etwa entlang der derselben Wirkungslinie schwingen. 16. Conveyor system according to one of claims 1 to 15, characterized in that the oscillation vectors of interfering oscillations oscillate approximately along the same line of action. 17. Fördersystem nach einem der Ansprüche 2 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß zum Ausgleich ungleicher Wirkungslinien mindestens ein zusätzlicher auf die Masse, die von allen Erregern erregt wird, wirkender Erreger vorgesehen ist, dessen Position bezüglich der anderen Erreger, mit denen er synchron schwingt und von denen er sich gegebenenfalls gezielt in der Phasenlage unterscheidet, und dessen Schwingungsvektor nach Betrag und Richtung bezüglich des Förderwegs variabel einstellbar ist. 17. Conveyor system according to one of claims 2 to 16, characterized in that, in order to compensate for unequal lines of action, at least one additional exciter is provided which acts on the mass which is excited by all exciters, the position of which exciter relative to the other exciters with which it oscillates synchronously and from which it may differ in phase, and the oscillation vector of which can be variably adjusted in terms of magnitude and direction relative to the conveying path. 18. Fördersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellglieder eine Endstufe aus symmetrisch geschalteten Hochvolt-Power- bzw. IGBT-Transistoren aufweisen, zu deren Ansteuerung Treiber Verwendung finden, daß die Endstufe über einen aus einem Gleichrichter und entsprechenden als Ladungsspeicher wirkenden Elektrolytkondensatoren bestehenden Zwischenkreis versorgt wird, daß ein getaktetes Netzteil die Spannungen oder Ladungen oder Stromstärken für die Endstufenansteuerung liefert, daß ein Timer die Frequenz des Ausgangssignals erzeugt und daß die Endstufe bevorzugt elektronisch nach Art der Pulsweiten-Modulation (PWM) gesteuert wird. 18. Conveyor system according to one of claims 1 to 17, characterized in that the actuators have an output stage made of symmetrically connected high-voltage power or IGBT transistors, for the control of which drivers are used, that the output stage is supplied via an intermediate circuit consisting of a rectifier and corresponding electrolytic capacitors acting as charge storage, that a clocked power supply supplies the voltages or charges or currents for the output stage control, that a timer generates the frequency of the output signal and that the output stage is preferably controlled electronically in the manner of pulse width modulation (PWM). 19. Fördersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß als Erreger Elektromagneten vorgesehen sind. 19. Conveyor system according to one of claims 1 to 18, characterized in that electromagnets are provided as exciters. 20. Fördersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß als Erreger piezoelektrische Wandler vorgesehen sind. 20. Conveyor system according to one of claims 1 to 18, characterized in that piezoelectric transducers are provided as exciters. 21. Fördersystem nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß der Erreger aus einem piezokeramischen Material besteht, welches ein- oder zweiseitig auf einer Blattfeder aufgebracht ist. 21. Conveyor system according to claim 20, characterized in that the exciter consists of a piezoceramic material which is applied to a leaf spring on one or both sides. 22. Fördersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellglieder einen Frequenzgenerator enthalten, um Frequenzwerte innerhalb eines Bereichs einzustellen, dessen untere Grenze bei etwa 1 Hz liegt und der - bei piezoelektrischen Wandlern - nach oben praktisch unbegrenzt ist. 22. Conveying system according to one of claims 1 to 21, characterized in that the actuators contain a frequency generator in order to set frequency values within a range whose lower limit is approximately 1 Hz and which - in the case of piezoelectric transducers - is practically unlimited upwards. 23. Fördersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Frequenzgenerator die Erregungsfrequenz in Schritten von, etwa 1/10 Hz eingestellt werden kann. 23. Conveyor system according to one of claims 1 to 22, characterized in that the excitation frequency can be adjusted in steps of approximately 1/10 Hz using the frequency generator. 24. Fördersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß im Erreger aufgrund des piezioelektrischen Effekts oder der elektromagnetischen Induktion erzeugte Elektrizität zurückgeführt und in den den Erreger treibenden Strom eingespeist werden kann. 24. Conveyor system according to one of claims 1 to 23, characterized in that electricity generated in the exciter due to the piezioelectric effect or the electromagnetic induction can be fed back and fed into the current driving the exciter. 25. Fördersystem nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß in der Endstufe des Stellglieds ein zum Ausgang des getakteten Netzteils parallel geschalteter Ladungsspeicher vorgesehen ist, in den die erzeugte Elektrizität über Dioden geleitet werden kann. 25. Conveyor system according to claim 24, characterized in that in the final stage of the actuator there is provided a charge storage device connected in parallel to the output of the clocked power supply unit, into which the electricity generated can be conducted via diodes. 26. Fördersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß das System in der Weise aufgebaut ist, daß seine Resonanzfrequenz bei/1 Hz liegt. 26. Conveyor system according to one of claims 1 to 25, characterized in that the system is constructed in such a way that its resonance frequency is /1 Hz. 27. Fördersystem nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß die Resonanzfrequenz zwischen 4 Hz und 20 kHz liegt. 27. Conveyor system according to claim 26, characterized in that the resonance frequency is between 4 Hz and 20 kHz. 28. Fördersystem nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß Resonanzfrequenz zwischen 100 Hz und 2 kHz liegt. 28. Conveyor system according to claim 27, characterized in that the resonance frequency is between 100 Hz and 2 kHz. 29. Fördersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 28, dadurch gekennzeichnet, daß zur Steuerung der Stellglieder ein programmierter Mikrocontroller vorgesehen ist. 29. Conveyor system according to one of claims 1 to 28, characterized in that a programmed microcontroller is provided for controlling the actuators. 30. Fördersystem nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung über einen softwaremäßig aufgebauten Befehlsinterpreter erfolgt. 30. Conveyor system according to claim 29, characterized in that the control is carried out via a software-based command interpreter. 31. Fördersystem nach Anspruch 29 oder 30, dadurch gekennzeichnet, daß der Microcontroller mittels eines peripheren Geräts programmier- und steuerbar ist. 31. Conveyor system according to claim 29 or 30, characterized in that the microcontroller can be programmed and controlled by means of a peripheral device. 32. Fördersystem nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, daß das genannte Gerät ein mit dem Stellglied verbundenes Handprogrammiergerät ist. 32. Conveyor system according to claim 31, characterized in that said device is a hand-held programming device connected to the actuator. 33. Fördersystem nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, daß das genannte Gerät ein PC ist, mit dem gegebenenfalls ferngesteuert programmiert und/oder gesteuert wird. 33. Conveyor system according to claim 31, characterized in that said device is a PC with which programming and/or control is possible, optionally by remote control. 34. Fördersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 33, dadurch gekennzeichnet, daß seine Mechanik normiert und typisiert ist. 34. Conveyor system according to one of claims 1 to 33, characterized in that its mechanics are standardized and typed. 35. Fördersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 34, dadurch gekennzeichnet, daß die Erreger mit etwa derselben Spannung bzw. Ladung bzw. mit etwa demselben Strom betreibbar sind. 35. Conveyor system according to one of claims 1 to 34, characterized in that the exciters can be operated with approximately the same voltage or charge or with approximately the same current. 36. Fördersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 35, dadurch gekennzeichnet, daß die Phasendifferenz zwischen den von den Wandlern ausgehenden Schwingungen bzw. wenn es sich um mehr als zwei Wandler handelt die Phasendifferenzen zwischen den von ihnen erzeugten Schwingungen so einstellbar ist (sind), daß der Summenvektor der auf die genannte, mit allen Wandlern verbundene Masse wirkenden Schwingungsvektoren gegen Null geht. 36. Conveyor system according to one of claims 1 to 35, characterized in that the phase difference between the vibrations emanating from the transducers or, if there are more than two transducers, the phase differences between the vibrations generated by them, is (are) adjustable so that the sum vector of the vibration vectors acting on the said mass connected to all transducers approaches zero. 37. Fördersystem nach einem der Ansprüche 3 bis 36, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel vorhanden sind, um die mit den Stellgliedern erzeugten Wechselspannungen, Wechselladungen bzw. Wechselströme bezüglich der Frequenz, der Amplitude und der zwischen ihnen eingestellten Phasendifferenz konstant zu halten. 37. Conveyor system according to one of claims 3 to 36, characterized in that means are provided to keep the alternating voltages, alternating charges or alternating currents generated by the actuators constant with regard to the frequency, the amplitude and the phase difference set between them. 38. Fördersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 37, dadurch gekennzeichnet, daß die Fördergeschwindigkeit außer über die Erregungsfrequenz und die Schwingkraft über die Impulsform der erregenden Ladung bzw. der erregenden Spannung bzw. des erregenden Stroms einstellbar ist. 38. Conveyor system according to one of claims 1 to 37, characterized in that the conveying speed can be adjusted not only via the excitation frequency and the oscillation force but also via the pulse shape of the exciting charge or the exciting voltage or the exciting current. 39. Fördersystem nach Anspruch 38, dadurch gekennzeichnet, daß rechteckige, trapezförmige, dreieckige, sägezahnförmige und sinusförmige Impulse einstellbar sind. 39. Conveyor system according to claim 38, characterized in that rectangular, trapezoidal, triangular, sawtooth and sinusoidal pulses are adjustable. 40. Fördersystem nach Anspruch 39, dadurch gekennzeichnet, daß bei sinusförmigen Impulsen die Zufuhr von Ladung, Spannung bzw. Strom so einstellbar ist, daß kurz nach Durchlaufen der Maxima kurzzeitig - bevorzugt für etwa 1/4 der jeweiligen Periodenzeit - der Impuls unterdrückt wird. 40. Conveying system according to claim 39, characterized in that in the case of sinusoidal pulses the supply of charge, voltage or current is adjustable so that shortly after passing through the maxima the pulse is briefly suppressed - preferably for about 1/4 of the respective period time. 41. Fördersystem nach Anspruch 40, dadurch gekennzeichnet, daß bei sinusförmigen Impulsen die Zufuhr von Ladung, Spannung bzw. Strom so einstellbar ist, daß kurz nach Durchlaufen der Maxima und kurz nach Durchlaufen des Nullpunkts der Impuls kurzzeitig unterdrückt wird. 41. Conveying system according to claim 40, characterized in that in the case of sinusoidal pulses the supply of charge, voltage or current is adjustable so that shortly after passing through the maxima and shortly after passing through the zero point the pulse is briefly suppressed.