DE4227847C2

DE4227847C2 - Electromagnetic vibration exciter

Info

Publication number: DE4227847C2
Application number: DE19924227847
Authority: DE
Inventors: Bernhard Dipl Ing Froelich
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Aviteq Vibrationstechnik GmbH
Priority date: 1992-08-22
Filing date: 1992-08-22
Publication date: 1994-06-09
Anticipated expiration: 2012-08-23
Also published as: DE4227847A1

Description

Die Erfindung betrifft einen elektromagnetischen Schwingungserreger nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to an electromagnetic vibration exciter according to the preamble of claim 1.

Ein derartiger elektromagnetischer Schwingungserreger mit einem Anker, der in einer Richtung senkrecht zu den Polflächen des Magnetkerns schwingt, ist aus der DE-AS 14 47 330 bekannt. Elektromagnetische Schwingungserreger werden als sogenannte Magnetvibratoren in unterschiedlichster Ausführungsform zum Antrieb von Schwingförderrinnen für Schüttgüter und Kleinteile sowie den Antrieb von Sieben, Separatoren oder Zuteileinrichtungen eingesetzt.Such an electromagnetic vibration exciter with an armature, which vibrates in a direction perpendicular to the pole faces of the magnetic core, is known from DE-AS 14 47 330. Electromagnetic vibrators are called so-called magnetic vibrators in a wide variety of designs for driving vibratory feeders for bulk goods and small parts as well as the Drive of sieves, separators or allocation devices used.

Der bekannte elektromagnetische Schwingungserreger stellt ein Zwei- Massen-Schwingungssystem dar, bei dem der Magnetkern und der Anker gegenläufig zueinander schwingen. Der Magnetkern und der Anker sind in der Regel über Federn miteinander gekoppelt. Der Magnetkern ist üblicherweise mit dem Schwingfördergerät verbunden und bildet die Arbeitsseite des Magnetsystems, während der Anker nur über die Federn mit dem Magnetkern in Verbindung steht und dabei die Freiseite des Magnetsystems bildet. Auf diese Weise wird die Schwingung des Magnetsystems auf das Nutzgerät übertragen. The well-known electromagnetic vibration exciter represents a two- Mass vibration system, in which the magnetic core and the armature swing in opposite directions. The magnetic core and the armature are in usually coupled with each other via springs. The magnetic core is usually connected to the vibratory conveyor and forms the Working side of the magnet system, while the anchor only over the springs is connected to the magnetic core and thereby the free side of the Magnet system forms. In this way the vibration of the Transfer the magnet system to the user device.

Im Ruhezustand nimmt der vor den beiden Polflächen des Magnetkerns angeordnete Anker einen bestimmten Abstand ein, der als Luftspalt D bezeichnet wird. Der Luftspalt D ist so zu bemessen, daß beim Arbeitsbetrieb der Anker innerhalb dieses Luftspalts mit einer Amplitude s schwingt, die kleiner als der Luftspalt ist. Nur dadurch läßt es sich vermeiden, daß der Magnetkern und der Anker nicht zusammenschlagen können und dabei zu einer Zerstörung des Antriebssystems führen.In the idle state it takes in front of the two pole faces of the magnetic core Arranged anchors a certain distance, the air gap D referred to as. The air gap D is to be dimensioned so that the Working operation of the anchors within this air gap with an amplitude s vibrates that is smaller than the air gap. This is the only way to do it avoid that the magnetic core and the armature do not knock together can lead to the destruction of the drive system.

Bei sehr großer Schwingbreite läßt sich jedoch nicht zuverlässig ein Zusammenschlagen des Kerns mit dem Anker vermeiden. Ferner wird durch die Progressivität der Zugkraft das Magnetsystem bei großen Schwingbreiten instabil und löst sich nur sehr schwer aus dem Anschlagbetrieb. Ferner erfolgt die Krafteinwirkung nur während einer relativ kurzen Zeit, nämlich wenn sich der Anker in unmittelbarer Nähe des Magnetkerns befindet.In the case of a very large vibration range, however, this cannot be reliably done Avoid hitting the core with the anchor. Furthermore, by the progressivity of the pulling force the magnet system at large Swinging width unstable and is very difficult to release from the Stop operation. Furthermore, the force is applied only during one relatively short time, namely when the anchor is in close proximity of the magnetic core.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen elektromagnetischen Schwingungserreger der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, daß praktisch kein Anschlagbetrieb mehr auftritt und ferner eine gleichmäßige Krafteinleitung bewirkt wird.The invention has for its object an electromagnetic To further develop vibration exciters of the type mentioned at the outset, that practically no more stop operation occurs and also a uniform force transmission is effected.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch einen elektromagnetischen Schwingungserreger nach Anspruch 1 gelöst.This object is achieved according to the invention by an electromagnetic Vibration exciter solved according to claim 1.

Bei diesem elektromagnetischen Schwingungserreger ist somit der Luftspalt zwischen Magnetkern und Anker während der Schwingung konstant. Bei der Auslegung des Magnetsystems ist nur darauf zu achten, daß der Anker auf beiden Seiten des Magnetkerns frei schwingen kann und nicht z. B. durch das Joch oder den Elektromagneten des Magnetankers behindert wird. Bei Bestromung des Elektromagneten wird der Anker in den magnetischen Kreis hineingezogen, wobei die Schwingung in einer zu den Polflächen parallelen Richtung bei konstantem Luftspalt erfolgt und damit ein Aufschlagen der Polflächen verhindert wird. This is the electromagnetic vibration exciter Air gap between magnetic core and armature constant during vibration. At The design of the magnet system is only important to ensure that the anchor can swing freely on both sides of the magnetic core and not z. B. is hindered by the yoke or the electromagnet of the magnet armature. When the electromagnet is energized, the armature is in the magnetic Circle drawn in, the vibration in one to the pole faces parallel direction with a constant air gap and thus a Impact of the pole faces is prevented.

Ferner besitzt das Magnetsystem eine degressive Kraftkennlinie, d. h. beim Zurückschwingen des Ankers in den freien Raum zwischen den beiden Magnetpolen nimmt die Kraft ab und wird bei Überdeckung der Magnetpole mit dem Anker gleich Null, wobei dann beim Überschwingen in die entgegengesetzte Richtung sogar eine negative Kraft auftritt.Furthermore, the magnet system has a degressive force characteristic, i. H. swinging the anchor back into the free space between the two Magnetic poles decrease the force and become covered when the magnetic poles are covered with the anchor equal to zero, whereby then when overshooting in the opposite direction even a negative force occurs.

Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.Further developments of the invention can be found in the subclaims.

Das Wesen der Erfindung soll anhand zweier in den Zeichnungen dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert werden.The essence of the invention is based on two in the drawings illustrated embodiments are explained in more detail.

Es zeigenShow it

Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel des Schwingungserregers in halbschematischer Darstellung und Fig. 1 shows a first embodiment of the vibration exciter in a semi-schematic representation

Fig. 2 ein weiteres Ausführungsbeispiel in schematischer Darstellung. Fig. 2 shows another embodiment in a schematic representation.

Der elektromagnetische Schwingantrieb 1 umfaßt das Magnetsystem 2 und alle weiteren, für seinen Betrieb erforderlichen Komponenten. Als Arbeitsseite des Schwingantriebs wird die Seite verstanden, die mit dem Nutzgerät, d. h. dem Schwingfördergerät, verbunden ist. Der Arbeitsseite 3 liegt die Freiseite 4 gegenüber, die mittels Federn 5 mit der Arbeitsseite 3 in Verbindung steht. Die Federn 5 sind im Ausführungsbeispiel als Blattfedern ausgebildet, die in entsprechenden, nicht näher bezeichneten Halterungen fixiert sind. Das Magnetsystem 2 besteht aus einem Magnetkern 6 (Joch) mit Erregerwicklung 7 und einem Anker 8. Der Anker 8 ist in die Freiseite 4 und der Magnetkern 6 in die Arbeitsseite 3 integriert. Der Magnetkern 6 ist ringförmig ausgebildet derart, daß sich die beiden Polflächen 9, 9′ einander gegenüberstehen. Der Anker 8 befindet sich in dem Raum zwischen den beiden Polflächen 9, 9′, wobei die Ankerflächen 10, 10′ den Polflächen 9, 9′ gegenüberstehen. Zwischen den Ankerflächen 10, 10′ und den Polflächen 9, 9′ wird jeweils ein Luftspalt 11, 11′ gebildet. Die Schwingungsrichtung des Ankers ist durch den Pfeil 12 angedeutet. Im Betrieb bewegt sich der Anker 8 in einer Schwingungsrichtung parallel zu den Polflächen 9, 9′ hin und her und überträgt diese Schwingbewegung auf die Arbeitsseite des elektromagnetischen Schwingantriebs 1. Die Erregung des Magnetkerns 6 erfolgt über die Erregerwicklung 7. The electromagnetic vibratory drive 1 comprises the magnet system 2 and all other components required for its operation. The working side of the vibratory drive is understood to be the side that is connected to the useful device, ie the vibrating conveyor device. The working side 3 is opposite the free side 4 , which is connected to the working side 3 by means of springs 5 . In the exemplary embodiment, the springs 5 are designed as leaf springs, which are fixed in corresponding holders, not designated in any more detail. The magnet system 2 consists of a magnetic core 6 (yoke) with an excitation winding 7 and an armature 8 . The armature 8 is integrated in the free side 4 and the magnetic core 6 in the working side 3 . The magnetic core 6 is annular such that the two pole faces 9 , 9 'face each other. The armature 8 is located in the space between the two pole faces 9 , 9 ', the anchor faces 10 , 10 ' facing the pole faces 9 , 9 '. Between the armature surfaces 10 , 10 'and the pole surfaces 9 , 9 ', an air gap 11 , 11 'is formed. The direction of vibration of the armature is indicated by the arrow 12 . In operation, the armature 8 moves back and forth in a vibration direction parallel to the pole faces 9 , 9 'and transmits this vibration movement to the working side of the electromagnetic vibration drive 1 . The magnetic core 6 is excited via the excitation winding 7 .

Im stromlosen Zustand befindet sich der Anker 8 gegenüber der Mittellage nach oben oder unten versetzt und schließt den magnetischen Kreis des Magnetkerns. Wie ohne weiteres ersichtlich ist, kann bei dem Ausführungsbeispiel ein Anschlagen des Ankers auf den Polflächen nicht mehr stattfinden. Zur eindeutigen Festlegung der Bewegungsrichtung des Ankers ist eine nicht dargestellte Führung vorgesehen.In the de-energized state, the armature 8 is offset upwards or downwards relative to the central position and closes the magnetic circuit of the magnetic core. As can be readily seen, in the exemplary embodiment, the armature can no longer strike the pole faces. A guide, not shown, is provided to clearly define the direction of movement of the armature.

Optimale magnetische Verhältnisse lassen sich dann herstellen, wenn der Magnetkern als Wickelkern ausgebildet ist und der Anker 8 aus dem zunächst geschlossenen Magnetkern 6 herausgeschnitten wird. In dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 könnte die Schwingungsamplitude nach unten durch die Lage der Erregerwicklung 7 begrenzt werden. Eine derartige Begrenzung läßt sich vermeiden, indem der Magnetkern 6 mit der Wicklung aus der Zeichenebene herausgedreht angeordnet ist oder anstatt der Mittelwicklung zwei seitliche Erregerwicklungen vorgesehen werden.Optimal magnetic conditions can be established if the magnetic core is designed as a winding core and the armature 8 is cut out of the initially closed magnetic core 6 . In the exemplary embodiment according to FIG. 1, the downward vibration amplitude could be limited by the position of the excitation winding 7 . Such a limitation can be avoided by arranging the magnetic core 6 with the winding rotated out of the drawing plane or by providing two excitation windings on the side instead of the center winding.

Der Anker 8 kann mittels eines nicht dargestellten Permanentmagneten oder einer entsprechend angeordneten Spule gepolt werden, so daß die Ankerflächen 10, 10′ als magnetische Pole den Polflächen 9, 9′ des Magnetkerns gegenüberstehen. Dadurch wird bei Bestromung der Erregerwicklung 7 in einer Richtung die Kraftwirkung verstärkt, während bei Umkehrung der Stromrichtung eine zusätzliche, abstoßende Kraft erzeugt wird, die zu einer Verstärkung der Schwingungsbewegung führt.The armature 8 can be poled by means of a permanent magnet (not shown) or a correspondingly arranged coil, so that the armature surfaces 10 , 10 'as magnetic poles face the pole surfaces 9 , 9 ' of the magnetic core. As a result, when the excitation winding 7 is energized in one direction, the force effect is increased, while when the current direction is reversed, an additional repulsive force is generated, which leads to an increase in the oscillatory movement.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 ist wieder ein Magnetkern 6 einer Erregerwicklung 7 vorgesehen. Die Magnetpole des Magnetkerns 6 sind jetzt so ausgebildet, daß sie unter einem Winkel zu der Oberfläche des Jochs verlaufen. Zur Anpassung an diesen Verlauf der Polflächen ist ein entsprechend abgeschrägter Anker 8 vorgesehen. Dieses Ausführungsbeispiel wird man dann bevorzugen, wenn oberhalb und/oder unterhalb des Ankers 8 nicht genügend Raum für eine freie Schwingung zur Verfügung steht. Ferner wird durch diese Ausbildung die Kraftkennlinie beeinflußt. Eine Beeinflussung der Kraftkennlinie ist auch durch eine keilförmige Ausbildung des Luftspaltes möglich.In the embodiment according to FIG. 2, a magnetic core 6 is provided an excitation coil 7 again. The magnetic poles of the magnetic core 6 are now designed so that they run at an angle to the surface of the yoke. A correspondingly bevelled armature 8 is provided to adapt to this course of the pole faces. This embodiment will be preferred if there is not enough space above and / or below the armature 8 for free oscillation. Furthermore, the force characteristic is influenced by this training. The force characteristic can also be influenced by a wedge-shaped design of the air gap.

Claims

1.Electromagnetic vibration exciter for driving vibratory conveyors with a magnet system consisting of a magnetic core with an excitation winding and an armature arranged at a distance from the pole faces of the magnetic core, the magnetic core (working side) and the armature (free side) being coupled to one another via fields, and the magnetic core and armature vibrate in operation relative to each other, the magnetic core being designed as a yoke with two pole faces, characterized in that the two pole faces ( 9 , 9 ') face each other and the armature ( 8 ) lies between the pole faces ( 9 , 9 ') in this way That on the two opposite sides ( 10 , 10 ') of the armature ( 8 ) to the pole faces ( 9 , 9 ') each an air gap ( 11 , 11 ') is formed so that the armature ( 8 ) in operation one of the pole faces ( 9 , 9 ') oscillates in parallel vibration direction.

2. Electromagnetic vibration exciter according to claim 1, characterized in that the armature ( 8 ) from the initially closed magnetic core ( 6 ) to form the two poles ( 9 , 9 ') of the magnetic core ( 6 ) is separated.

3. Electromagnetic vibration exciter according to claim 1 or 2, characterized in that the magnetic core ( 6 ) is annular.

4. Electromagnetic vibration exciter according to one of claims 1 to 3, characterized in that the magnetic core ( 6 ) is a winding core.

5. Electromagnetic vibration exciter according to one of claims 1 to 4, characterized in that the armature ( 8 ) is designed as a laminated core.

6. Electromagnetic vibration exciter according to one of claims 1 to 5, characterized in that the armature ( 8 ) has a different cross section than the magnetic core ( 6 ).

7. Electromagnetic vibration exciter according to one of claims 1 to 6, characterized in that the opposite armature surfaces ( 10 , 10 ') and pole faces ( 11 , 11 ') are of different designs.

8. Electromagnetic vibration exciter according to one of claims 1 to 7, characterized in that the armature ( 8 ) is poled by means of a permanent magnet.

9. Electromagnetic vibration exciter according to one of claims 1 to 8, characterized in that the armature ( 8 ) is poled by means of a DC winding.

10. Electromagnetic vibration exciter according to one of claims 1 to 9, characterized in that the magnetic core ( 6 ) and the excitation winding ( 7 ) are arranged so that they do not hinder the oscillating movement of the armature ( 8 ).

11. Electromagnetic vibration exciter according to one of claims 1 to 10, characterized in that the direction of movement of the armature ( 8 ) is determined by a guide.