DE202008006747U1 - oscillating drive - Google Patents
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Abstract
Schwingantrieb (1) für eine Schwingfördereinrichtung (2), wie eine Förderrinne, ein Sieb oder einen Separator, mit einem Elektromagneten (4) und einem Anker (5), die über eine Feder (6) miteinander gekoppelt und relativ zueinander durch Steuerung oder Regelung des Magnetfelds des Elektromagneten (4) in Schwingung versetzbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwingweite (SW) der Relativbewegung des Elektromagneten (4) zum Anker (5) erfaßbar und/oder regelbar ist.oscillating drive (1) for a vibrating conveyor (2), such as a conveyor trough, a sieve or a separator, with a Electromagnet (4) and an armature (5), which via a Spring (6) coupled together and relative to each other by control or regulation of the magnetic field of the electromagnet (4) in oscillation are displaceable, characterized in that the amplitude (SW) of the relative movement of the electromagnet (4) to the armature (5) detectable and / or is controllable.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Schwingantrieb gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie eine Schwingfördereinrichtung mit einem derartigen Schwingantrieb.The The present invention relates to a vibratory drive according to the The preamble of claim 1 and a vibrating conveyor with such a vibration drive.
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Schwingantrieb für eine Schwingfördereinrichtung. Unter dem Begriff" Schwingfördereinrichtung" ist insbesondere eine Förderrinne, ein Sieb, ein Separator oder eine sonstige in Schwingung versetzbare Manipulations- oder Handhabungseinrichtung für Werkstücke, Abfall, Schüttgut o. dgl. zu verstehen.The The present invention relates to a vibration drive for a vibratory conveyor. The term "vibratory conveyor" is in particular a conveyor trough, a sieve, a separator or another vibrating manipulation or handling device for workpieces, waste, bulk o. Like. To understand.
Die
Der Schwingantrieb wird mit der anzutreibenden Schwingfördereinrichtung, wie einer Förderrinne, gekoppelt. So ergibt sich ein 2-Massen-Resonanz-System, welches in Resonanznähe betrieben werden soll. Bei den hier in Rede stehenden Schwingantrieben verhältnismäßig hoher Leistung ist die Schwingfrequenz bisher von der Netzfrequenz der Stromversorgung abhängig bzw. wird durch diese festgelegt. Die Eigenfrequenz (Resonanzfrequenz) des Schwingsystems bestehend aus Schwingantrieb und Schwingfördereinrichtung muß so eingestellt werden, daß die Eigenfrequenz in der Nähe der Resonanzfrequenz des Schwingsystems liegt, jedoch von dieser verschieden ist. Da die Schwingfördereinrichtungen, insbesondere Förderrinnen, unterschiedliche Massen (Nutzgewichte des Schwingantriebs) haben, wird üblicherweise der Schwingantrieb durch Hinzufügen oder Entfernen von Gewichten an der Gegenschwingmasse so verändert, bis die Eigenfrequenz des Schwingsystems in gewünschter Weise eingestellt wird. Diese Anpassung ist nur in relativ engen Grenzen möglich und erfordert Zeit und Fachkenntnisse.Of the Oscillating drive is connected to the oscillating conveyor to be driven, like a conveyor trough, coupled. This results in a 2-mass resonance system, which should be operated near resonance. Both here in question swinging drives relatively high power is the oscillation frequency so far of the grid frequency depends on the power supply or is determined by this. The natural frequency (resonance frequency) of the vibration system consisting from vibration drive and vibratory conveyor must be so be adjusted so that the natural frequency in the vicinity the resonant frequency of the vibrating system, but of this is different. Since the vibrating conveyors, in particular Troughs, different masses (payloads of the Vibratory drive), is usually the oscillating drive by adding or removing weights on the counterweight so changed until the natural frequency of the vibration system is set in the desired manner. This adaptation is possible and requires only within relatively narrow limits Time and expertise.
Üblicherweise erfolgt eine Auslegung des Schwingantriebs für einen engen Nutzgewichtsbereich und eine zusätzliche Kalibrierung für das tatsächliche Nutzgewicht vor Ort nach der Montage. Dies gestattet jedoch keinen optimalen Betrieb, und die Kalibrierungen sind aufwendig.Usually a design of the oscillating drive for a tight Net weight range and additional calibration for the actual payload on site after assembly. This however, does not allow for optimal operation, and the calibrations are expensive.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Schwingantrieb sowie eine Schwingfördereinrichtung mit einem derartigen Schwingantrieb anzugeben, wobei ein einfacher, robuster und/oder kostengünstiger Aufbau, eine universelle Einsetzbarkeit, insbesondere auch für sehr unterschiedliche Nutzgewichte, eine hohe Effizienz und/oder eine einfache Steuerung oder Regelung ermöglicht wird bzw. werden.Of the present invention is based on the object, a vibration drive and a vibration conveyor with such a vibration drive specify a simpler, more robust and / or less expensive Construction, a universal applicability, especially for very different payloads, high efficiency and / or a simple control is possible or become.
Die obige Aufgabe wird durch einen Schwingantrieb gemäß Anspruch 1, 5 oder 9 oder durch eine Schwingfördereinrichtung gemäß Anspruch 12 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.The The above object is achieved by a vibration drive according to claim 1, 5 or 9 or by a vibrating conveyor according to claim 12 solved. Advantageous developments are the subject of Dependent claims.
Ein erster Aspekt der vorliegenden Erfindung liegt darin, die Schwingweite der Relativbewegung des Elektromagneten zum Anker zu erfassen. Dies erfolgt vorzugsweise mit einem Sensor, insbesondere mit einem induktiven Wegaufnehmer. Dies ermöglicht es, den Schwingantrieb in einem optimalen Bereich – insbesondere mit einer optimalen Schwingweite – arbeiten zu lassen. Beim Stand der Technik wird nämlich nicht die Schwingweite des Schwingantriebs, sondern üblicherweise die Auslenkung oder Schwingung der Schwingfördereinrichtung erfaßt. Aufgrund unterschiedlicher Massenverteilungen und in Abhängigkeit von der Federhärte oder sonstiger Parameter hängt die Schwingweite (hiermit ist bei der vorliegenden Erfindung immer die Relativbewegung des Elektromagneten zum Anker gemeint) von der Schwingung der Schwingfördereinrichtung in unterschiedlich starkem Maß ab und variiert mit der Beladung und kann dementsprechend aus diesen Betriebsparametern üblicherweise nicht oder nur mit relativ großem Aufwand bzw. mit relativ großer Unsicherheit abgeleitet werden.One The first aspect of the present invention resides in the amplitude of oscillation to detect the relative movement of the electromagnet to the armature. this happens preferably with a sensor, in particular with an inductive Displacement transducer. This allows the vibration drive in an optimal range - especially with an optimal Amplitude - to work. In the prior art will namely not the amplitude of the vibration drive, but usually the deflection or vibration of the vibrating conveyor detected. Due to different mass distributions and in Dependence on the spring hardness or other parameters depends on the amplitude (this is in the present Invention always the relative movement of the electromagnet to the anchor meant) of the vibration of the vibratory conveyor in varying degrees and varies with the Loading and accordingly can from these operating parameters usually not or only with relatively great effort or with relative great insecurity are derived.
Ein weiterer, auch unabhängig realisierbarer Aspekt der vorliegenden Erfindung liegt darin, daß die Schwingweite des Schwingantriebs geregelt, insbesondere konstant gehalten wird. So ist es möglich, den Schwingantrieb in einem optimalen Arbeitsbereich zu betreiben. Dementsprechend kann eine hohe, insbesondere um bis zu etwa 40% höhere Effizienz erreicht werden.One further, independently realizable aspect of the present Invention is that the amplitude of the vibration drive regulated, in particular, is kept constant. So it is possible the Operate vibratory drive in an optimal working range. Accordingly can be a high, in particular up to about 40% higher Efficiency can be achieved.
Ein weiterer, auch unabhängig realisierbarer Aspekt der vorliegenden Erfindung liegt darin, die Federstärke der Feder zur Anpassung der Leistung des Schwingantriebs zu variieren. Vorzugsweise ist die Feder aus mehreren, insbesondere blattförmigen Federelementen aufgebaut, deren Anzahl zur Variation der Federstärke veränderbar ist und/oder die gegen andere Federelemente mit anderen Federstärken austauschbar sind. So kann auf sehr einfache Weise eine Anpassung des Schwingantriebs an die jeweils gewünschte bzw. erforderliche Leistung erfolgen. Insbesondere ist der Schwingantrieb dann für einen besonders breiten Nutzgewichtbereich einsetzbar.One further, independently realizable aspect of the present Invention is the spring strength of the spring for adaptation to vary the power of the vibratory drive. Preferably the spring of several, in particular leaf-shaped spring elements constructed, whose number changeable to the variation of the spring strength is and / or interchangeable with other spring forces against other spring elements are. Thus, in a very simple way, an adaptation of the vibratory drive to the respectively desired or required performance. Especially the oscillating drive is then for a particularly wide Usable payload range.
Ein weiterer, ebenfalls unabhängig realisierbarer Aspekt der vorliegenden Erfindung liegt darin, die Antriebsfrequenz der Antriebs- bzw. Wechselspannung, mit der der Elektromagnet betrieben wird, in einem Kalibrierschritt bei jedem Einschalten des Schwingantriebs und/oder periodisch und/oder bei Erreichen oder Unterschreiten eines Mindestwerts durch die Schwingungsweite und/oder bei Erreichen oder Überschreiten eines oberen Grenzwerts des Effektivwerts oder Spitzenwert der Antriebsspannung festzulegen. So werden auf sehr einfache und insbesondere automatische Weise eine Anpassung der Schwingfrequenz an die jeweiligen Gegebenheiten, insbesondere die aktuelle Beladung bzw. des aktuellen Nutzgewichts o. dgl., und damit ein effizienterer Betrieb ermöglicht.Another, likewise independently realizable aspect of the present invention is the drive frequency of the drive or AC voltage with which the electromagnet is operated, in a calibration step each time the oscillating drive is switched on and / or periodically and / or at Reach or undershoot of a minimum value determined by the vibration amplitude and / or when reaching or exceeding an upper limit value of the RMS value or peak value of the drive voltage. Thus, in a very simple and in particular automatic manner, an adaptation of the oscillation frequency to the respective conditions, in particular the current load or the current useful weight o. The like., And thus enables more efficient operation.
Besonders bevorzugt ist die Antriebs- bzw. Schwingfrequenz variabel, insbesondere in einem Kalibrierschritt festlegbar. Insbesondere richtet sich diese Frequenz nach der Eigenfrequenz des Schwingsystems bestehend aus Schwingantrieb und Schwingfördereinrichtung. Besonders bevorzugt ist die Antriebs- bzw. Schwingfrequenz um im wesentlichen 3 bis 5% höher als die Eigenfrequenz.Especially Preferably, the drive or oscillation frequency is variable, in particular fixable in a calibration step. In particular, this is aimed Frequency according to the natural frequency of the vibration system consisting of Oscillating drive and vibratory conveyor. Especially Preferably, the drive or oscillation frequency is substantially 3 to 5% higher than the natural frequency.
Weitere, ebenfalls unabhängig realisierbare Aspekte der vorliegenden Erfindung, die einen besonders effektiven Betrieb ermöglichen, sehen vor, daß die Antriebsfrequenz halb so groß wie die Schwingfrequenz ist, daß die Antriebsspannung zumindest im wesentlichen symmetrisch bezüglich der Nullinie verläuft, daß die Antriebsspannung zumindest im wesentlichen aus vollen Sinusperioden mit abwechselnden Vorzeichen aufgebaut ist und/oder daß die Ablei tung der Antriebsspannung bei Durchgang durch und/oder Annäherung an die Nullinie zumindest im wesentlichen null ist.Further, likewise independently realizable aspects of the present Invention enabling a particularly effective operation, provide that the drive frequency is half as large as the oscillation frequency is that the drive voltage at least is substantially symmetrical with respect to the zero line, that the drive voltage at least substantially full sinus periods is constructed with alternating signs and / or that the Ablei direction of the drive voltage during passage by and / or approaching the zero line at least in the is essentially zero.
Bei der Antriebsspannung handelt es sich insbesondere um eine Wechselspannung, so daß nachfolgend oft nur von Wechselspannung gesprochen wird. Generell kann jedoch auch jede sonstige Spannung, beispielsweise eine gepulste und/oder frequenzmodellierte Gleichspannung o. dgl. eingesetzt werden. Insbesondere kann die Frequenz der dem Elektromagneten zugeführten Antriebsspannung verändert werden. Diese Frequenz wird bei der vorliegenden Erfindung auch als Antriebsfrequenz bezeichnet.at the drive voltage is in particular an AC voltage, so that subsequently often only spoken of AC voltage becomes. In general, however, any other voltage, for example a pulsed and / or frequency-modeled DC voltage o. be used. In particular, the frequency of the electromagnet supplied drive voltage can be changed. This frequency is also referred to as drive frequency in the present invention.
Weitere Vorteile, Merkmale, Eigenschaften und Aspekte der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform anhand der Zeichnung. Es zeigt:Further Advantages, features, characteristics and aspects of the present invention will be apparent from the following description of a preferred embodiment based on the drawing. It shows:
Wenn
der Schwingantrieb
Der
Schwingantrieb
Der
Elektromagnet
Der
Anker
Beim
Darstellungsbeispiel ist der Anker
Es
ist jedoch auch möglich, daß der Elektromagnet
Die
vorzugsweise als Federpaket, das insbesondere aus Blattfedern bzw.
Federelementen
Die
Feder
Zur
groben Anpassung des Schwingantriebs
Der
Elektromagnet
Beim
Betrieb des Schwingantriebs
Zur
Erfassung der Schwingung bzw. Auslenkung, insbesondere der Schwingweite
SW, weist der Schwingantrieb
Der
Sensor
Vorzugsweise
erfolgt eine Überwachung bzw. fortlaufende Erfassung der
Schwingweite SW und insbesondere eine Regelung der Schwingweite SW
des Schwingantriebs
Beim Darstellungsbeispiel erfolgt die Regelung der Schwingweite SW insbesondere durch entsprechende Variation des Effektivwerts der Antriebsspannung. Hierbei wird die Antriebsfrequenz vorzugsweise zumindest im wesentlichen konstant gehalten. Der Effektivwert der Spannung wird also als Stellgröße eingesetzt. Die Variation des Effektivwerts kann beispielsweise durch entsprechende Impulsbreitenmodulation oder einen anderen Spannungsverlauf, eine Veränderung der Signalform und/oder insbesondere durch eine Variation des maximalen Werts (Spitzenwerts) der Spannung erreicht werden.At the Representation example, the control of the amplitude SW occurs in particular by appropriate variation of the effective value of the drive voltage. In this case, the drive frequency is preferably at least substantially kept constant. The rms value of the voltage is therefore used as a manipulated variable used. The variation of the RMS value can be, for example by appropriate pulse width modulation or another voltage curve, a change in the waveform and / or in particular by reaches a variation of the maximum value (peak) of the voltage become.
Bei der Antriebsspannung handelt es sich insbesondere um eine Wechselspannung.at the drive voltage is in particular an AC voltage.
Die Antriebsspannung setzt sich vorzugsweise zumindest im wesentlichen aus vollen Sinusperioden mit abwechselnden Vorzeichen zusammen. Der Spannungsverlauf entspricht vorzugsweise einer etwas modifizierten Sinusfunktion, insbesondere wird er so modifiziert, daß ein möglichst sinusförmiger Stromverlauf entsteht.The Drive voltage is preferably at least substantially composed of full sine periods with alternating signs. The voltage curve preferably corresponds to a somewhat modified one Sinus function, in particular, it is modified so that a sinusoidal current waveform arises as possible.
Bei
der bevorzugten Ausführungsform wird im Betrieb des Schwingantriebs
Der
Spannungsverlauf
Die Ableitung der Antriebsspannung ist vorzugsweise zumindest im wesentlichen null bei Durchgang durch und/oder Annäherung an die Nullinie. So können unerwünschte Oberwellen vermieden werden.The derivation of the drive voltage is present preferably at least substantially zero when passing through and / or approaching the zero line. So unwanted harmonics can be avoided.
In
Die
periodische Änderung des Magnetfelds des Elektromagneten
Aus
Zur
Variation der Effektivspannung wird die in
Besonders
bevorzugt wird der Spannungsverlauf
Die
Regelung der Schwingweite SW erfolgt insbesondere derart, daß im
laufenden Betrieb (nach einem Kalibrierschritt, der noch näher
erläutert wird) die Schwingweite SW mittels des Sensors
Wenn
im fortlaufenden Betrieb die Schwingweite SW einen vorzugsweise
vorgebbaren Mindestwert erreicht oder unterschreitet, kann eine
Fehlermeldung ausgegeben werden, eine automatisierte Abschaltung
des Schwingantriebs
Wenn
der Effektivwert oder Maximalwert bzw. Spitzenwert der Antriebsspannung
einen insbesondere einstellbaren oberen Grenzwert erreicht oder überschreitet
kann entsprechend eine Fehlermeldung ausgegeben werden, eine automatisierte Abschaltung
des Schwingantriebs
Besonders
bevorzugt wird der Kalibrierschritt bei jedem Einschalten des Schwingantriebs
Mittels des Kalibrierschritts wird die Antriebsfrequenz festgelegt. Insbesondere erfolgt eine Neufestlegung, bei der die vorherige oder frühere Antriebsfrequenz oder eine Notfallfrequenz, die beispielsweise bei einem Fehler oder bei Fehlschlagen des Kalibrierschritts verwendet wird, geändert oder überschrieben wird.through of the calibration step, the drive frequency is set. Especially A redefinition is made in which the previous or earlier Drive frequency or an emergency frequency, for example, at used an error or failure of the calibration step is changed, changed or overwritten.
Beim
Kalibrierschritt wird die Antriebsfrequenz vorzugsweise fortlaufend
und/oder raupenförmig geändert, bis die Schwingweite
SW einen gewünschten Wert, insbesondere den Sollwert, der später
auch für die Regelung der Schwingweite SW im fortlaufenden
Betrieb (Normalbetrieb) verwendet wird, erreicht. Bei dem Kalibrierschritt
wird beispielsweise von einer unteren oder Mindestfrequenz für
die Antriebsfrequenz ausgegangen. Diese Frequenz wird dann insbesondere
rampenförmig geändert – beim Darstellungsbeispiel
kontinuierlich erhöht – bis die Schwingweite SW
den gewünschten Wert bzw. Sollwert erreicht. So wird auf
sehr einfache, sichere und schnelle Weise eine Annäherung
an die Eigenfrequenz des Gesamtsystems bestehend aus der Schwingfördereinrichtung
Grundsätzlich ist es jedoch auch möglich, beim Kalibrierschritt von einer hohen Antriebsfrequenz auszugehen und diese zu verringern oder auf sonstige Art und Weise zu verändern, bis eine Antriebsfrequenz ermittelt und festgelegt wird, die zu der gewünschten Schwingweite SW führt.in principle However, it is also possible in the calibration of a high drive frequency to go out and reduce or on other Way to change until a drive frequency determined and is set to the desired amplitude SW leads.
Der Kalibrierschritt wird vorzugsweise mit reduzierter, beispielsweise halber Effektivspannung der Antriebsspannung durchgeführt, so daß anschließend die Effektivspannung als Regelgröße für den weiteren fortlaufenden Betrieb (Normalbetrieb) verwendet werden kann und ein möglichst größerer Regelbereich zur Verfügung steht. Jedoch können hierbei zunächst auch andere Effektivspannungen oder ggf. frequenzabhängige Effektivspannungen eingesetzt werden.Of the Calibration step is preferably reduced, for example half effective voltage of the drive voltage, so that then the RMS voltage as a controlled variable for further continuous operation (normal operation) can be used and as large as possible Control range is available. However, you can initially other effective voltages or possibly Frequency dependent RMS voltages are used.
Der
Schwingantrieb
Der
vorschlagsgemäße Schwingantrieb
Der
vorschlagsgemäße Schwingantrieb
Dementsprechend
ist der Schwingantrieb
Die Antriebsfrequenz oder die Schwingfrequenz beträgt vorzugsweise 30 bis 40 Hz und ist insbesondere in diesem Bereich oder einem Teil davon einstellbar bzw. variabel.The Drive frequency or the oscillation frequency is preferably 30 to 40 Hz and is especially in this area or a part thereof adjustable or variable.
Es werden ein Schwingantrieb für eine Schwingfördereinrichtung und ein Verfahren zum Betreiben des Schwingantriebs vorgeschlagen. Eine sehr einfache Handhabung und eine universelle Einsetzbarkeit ergeben sich insbesondere dadurch, daß bei jedem Einschalten die Antriebsfrequenz, mit der der Elektromagnet betrieben wird, neu festgelegt wird und daß die Schwingweite des Elektromagneten relativ zum Anker fortlaufend erfaßt und nach Festlegung der Antriebsfrequenz durch Variation der Effektivspannung geregelt wird.It become a vibratory drive for a vibrating conveyor and a method for operating the vibratory drive proposed. A very easy handling and a universal applicability arise in particular the fact that every time you turn the drive frequency at which the solenoid is operated, is set new and that the amplitude of the electromagnet relative to the armature continuously detected and after determining the drive frequency is regulated by variation of the effective voltage.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- - DE 4227847 A1 [0003] - DE 4227847 A1 [0003]
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---|---|---|---|
DE102007023790.3 | 2007-05-21 | ||
DE102007023790 | 2007-05-21 | ||
DE102007037956A DE102007037956A1 (en) | 2007-05-21 | 2007-08-11 | oscillating drive |
DE102007037956.2 | 2007-08-11 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE202008006747U1 true DE202008006747U1 (en) | 2008-08-14 |
Family
ID=39688685
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE202008006747U Expired - Lifetime DE202008006747U1 (en) | 2007-05-21 | 2008-05-19 | oscillating drive |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE202008006747U1 (en) |
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- 2008-05-19 DE DE202008006747U patent/DE202008006747U1/en not_active Expired - Lifetime
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R207 | Utility model specification |
Effective date: 20080918 |
|
R150 | Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years | ||
R150 | Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years |
Effective date: 20111025 |
|
R082 | Change of representative |
Representative=s name: VON ROHR PATENTANWAELTE PARTNERSCHAFT MBB, DE |
|
R151 | Utility model maintained after payment of second maintenance fee after six years | ||
R151 | Utility model maintained after payment of second maintenance fee after six years |
Effective date: 20140611 |
|
R152 | Utility model maintained after payment of third maintenance fee after eight years | ||
R071 | Expiry of right |