SCHWINGMASCHINEN

Sind Sie nach vorgehendem Punkt vorgegangen, dann kann sein:

• Der Förderer fördert zu wenig, oder überhaupt nicht oder anderswo, als Sie wollen
• Materialsortierer fördert, anstatt das Material zu sortieren
• Im sortierten Material bleibt das, was durchfallen sollte
• Die Federn reißen
• Außer der Maschine schwingen die Stahlbaue, an welchen die Maschine ange-bracht ist. Im äußersten Fall schwingt alles umher und die Maschine regt sich kaum
• Die Maschine reißt nach einigen Tagen oder Wochen; wenn Sie diese verstei-fen, die Vibratoren können die nicht viel bewegen

Von uns gelieferten Maschinen sehen oft sehr einfach aus und sind oft auch so. Trotzdem ist in ihnen verhältnismäßig großes Know-how versteckt. Wenn Sie also nicht ein Produzent der Schwingtechnik sein wollen (was wir nur ungern erleben möchten), so, bitte, keine Experimente, und kaufen Sie die Maschine bei uns. Glauben Sie bitte, dass Sie am Ende sparen werden...

Eine vollständige Übersicht aller Schwingmaschinentypen und der Prinzipe deren Tä-tigkeit, das wäre ein Thema für selbständige Arbeit. Gegenwärtig eingesetzte Schwingmaschinen arbeiten mit solchen Frequenzen und auf solche Weise, dass sich das Material in der Maschine mit sogenanntem Mikrowurf bewegt.

Wenn wir senkrechten Schnitt durch die Arbeitsfläche machen, parallel mit der Schwingebene, stellen wir fest, dass sich jeder Punkt der Arbeitsfläche auf irgendeiner Kurve (=Form der Schwingung) bewegt. Position des Punktes ändert sich dabei peri-disch. Körner, die an der Arbeitsfläche liegen, bewegen sich mit dieser bis zu dem Augenblick, wo sich die Fläche zu verlangsamen beginnt. Das Korn trennt sich von der Arbeitsfläche und setzt fort im Flug an einer ballistischen Kurve. Der Flug endet selbstverständlich mit Fall auf die Arbeitsfläche – jedoch um ein Stückchen weiter, als die ursprüngliche Position war. Alles in solchem Maßstab und solcher Frequenz, dass diese Erscheinung mit dem Auge nicht vernehmbar ist. Es entsteht so ein Eindruck, dass das Material in der Maschine fließt.

Diese Erscheinung kann mathematisch beschrieben und solche Kombinationen der Maschinenparameter gesucht werden, die Sortierung am wirksamsten sind.

Lauf der Schwingmaschine kann mit Kombination folgender Parameter beschrieben werden:

• Schwingungsart (= Schwingungsform)
• Arbeitsfrequenz
• maximaler Abweichungswert (=Schwingungsamplitude)
• Neigung der Arbeitsfläche

Alle oben genannten Begriffe und Reihe von weiteren sind auf der Seite Grundbegridde erläutert.

Parameter der Maschine unterscheiden sich insbesondere demnach, welche die tech-nologische Funktion der Maschine ist. Kontrollwert, ob die Maschine richtig entwor-fen war, ist das Verhältnis vertikaler Komponente der Maschinenbeschleunigung zur Schwerkraftbeschleunigung (=Wurfkoeffizient).

Auf konkreten Bedarf des Kunden bieten wir konkrete Maschine. Wir sind froh, wenn wir sich in schon gezeichnete Maschine (und es sind deren zu dieser Zeit schon hun-derte) treffen. Wollen Sie jedoch einen Beschicker 810 x 2505 mm (Breite x Länge) und wir haben einen schon gezeichneten Beschicker mit Maßen 800x2500, werden wir Ihnen diesen nicht zwingen und bieten ihnen eine Maschine mit geforderten Maßen. Und das beste daran - zum selben Preis. Großteil der gegenwärtig hergestellten Maschinen sind auf Maß geschneiderte Maschinen, gemäß konkreten Situationen und Forderungen.

Im gewissen Maß ja – bei deren Design wird ganze Reihe von Typenelementen benutzt. Das ist jedoch Angelegenheit des Maschinen-Designers. Zum Beispiel, Gehäuse der voll hermetisierten Sortierer BETA ist, im Grund genommen, Typ, jedoch Lage und Form wird in der Regel der Situation angepasst, und zwar so, dass nur zusammenhängende Teile geändert werden (Eingang, unterer und vorderer Auslauf), die mit dem Gehäuse mit Schrauben verbunden sind.

Unsere Schwingmaschinen setzen sich zusammen aus folgenden Teilen:

• Maschinenkörper
• Vibrationsantrieb (Schwingungserreger)
• Antriebskonsole - Teil, welcher die Kraft der Vibratoren in den Maschinenkörper überträgt. Konsole kann entweder montiert oder im Maschinenkörper integriert sein.
• Elemente elastischer Lagerung
• o Auskleidung der Transportflächen

Maschinenkörper ist ein Schweißstück, gefertigt alternativ aus diesen Materialien:

• läufiger Baustahl der Klasse St37
• rostfreier Stahl nach Kundenbedarf

Als Schwingungserreger können verwendet werden:

• Unwuchtmotoren. Das ist einfache, verlässliche und billigste Lösung. Da wir deren Hersteller sind, wird diese Möglichkeit von uns präferiert.
• Elektromagnetischer Erreger. Geeignet überall dort, wo sehr genaue Dosierung und insbesondere Auswiegung gefordert wird. Da wir aber Marken-Erreger von ausländischen Herstellern verwenden, ist diese Lösung, leider, meistens teurerer, als beim Einsatz der Unwuchtmotoren.
• Welle mit Unwuchten. Diesen Antrieb benutzen wir für Sortierer mit Kreisschwingung der Reihe ALFA. Die ist unser eigener Design und Herstellung und, im Unterschied zu vielen Konkurrenzmaschinen, ermöglicht sie leichten Austausch der Lager ohne komplizierten Ausbau der eigentlichen Welle.
• Mechanischer Erreger. Selbständiges Gehäuse mit einem Paar gegenläufiger Unwuchten, die mit Zahnübertragung verbunden sind. Wird bei den größten Maschinen benutzt, dort, wo zum Beispiel Außenvibratoren schon nicht mehr reichen.

In letzteren zwei Fällen ist der Elektromotor außen der Schwingmaschine platziert und mit dem eigentlichen Erreger an der Maschine ist er mit einer Riemen- oder Kardan-übertragung verbunden.

Fläche, an der sich in Aufgebern, Förderern und Sortierern das Material bewegt, kann mit auswechselbarer Auskleidung, aus folgenden Materialien versehen werden:

• Verschleißfestes Blech (HARDOX 450)
• Rostfreier Stahl (AISI 304,316) - wenn Transportfläche chemisch neutral, oder Ansatz frei sein soll.
• Hochmolekulares Polyäthylen (Materialien vom Typ SOLIDUR) – zum Beschränken der Ansatzbildung

Zur Bearbeitung von staubanfälligen Materialien ist es geeignet die Maschine als je hermetisiert auslegen. Hermetisieren setzt sich dann aus folgenden Elementen zusammen:

• Verdeckung der Transport – und Technologieflächen - Schraubdeckel, Deckel mit Schnellverbindungen befestigt, Autoplanen
• Hermetisieren der Maschinen-Ein- und Ausgänge – Hermetisierungs-System TRELLEX, flexible Schläuche, Gummimanschetten
• Revisionsöffnungen mit Schnellspanndeckeln - Standarddurchmesser 100mm und 180mm

Als wählbares Zubehör kann der Schaltschrank mit folgenden Funktionen geliefert werden:

• Anschluss der Außenvibratoren der Schwingmaschine
• Sicherung und Wärmeschutz der Vibratoren
• Wahl zwischen Orts- und Fernsteuerung
• Start der Maschine in Betriebsart Ortssteuerung
• Kontakte zur Steuerung mit übergeordnetem Steuerungssystem
• Realisation der Gleichstrom- Nachlaufabbremsung
• Möglichkeit vom Einbau eines Frequenzumrichters

Auf Wunsch können Systeme der Schwingungskontrolle geliefert werden, bestehend aus einem oder mehreren Beschleunigungsmessern und einer Auswertungseinheit. Das System leistet folgende Funktionen:

• Laufmeldung – falls unabhängige Meldung vom Lauf der Maschine gefordert wird
• Kontrolle der Maximalwerte der Abweichung – zum Schutz insbesondere gro-ßer Maschinen, zum Beispiel wenn einer vom Paar der Vibratoren beschädigt ist. Die Maschine wird im Laufe von Sekunden ausgeschaltet und bedeutend die Gefahr deren Beschädigung herabgesetzt.
• Anzeige schrittweisen Anklebens des geförderten Materials oder sonstiger Überlastung der Maschine

Leistung ist physikalische Größe,deren Einheit Watt. ist. Im Zusammenhang mit Schwingmaschine sprechen wir lieber über Leistungsfähigkeit.

Leistungsfähigkeit der Schwingmaschine können vielleicht m³/h nebo t/h oder auch Stückzahl ausgeschlagener Formen pro Stunde

Mit Berechnung können wir Leistungsfähigkeit dieser Maschinen ermitteln:

• Förderer. Gemäß Theorie, welche Transportgeschwindigkeit in Abhängigkeit von Parametern der Schwingmaschine festlegt.
• Sortierer. Wir benutzen Standardberechnung der Sortierer.

Bei vielen Maschinen sind wir fähig sehr genau die Leistungsfähigkeit durch Vergleich mit schon betriebenen Maschinen zu bestimmen.

Sind wir uns, aus irgendwelchem Grund, mit der vorgesehenen Leistungsfähigkeit nicht sicher, bestehen wir auf Lieferung der Materialprobe und führen Test (Förder-eignung, Sortiereignung) durch. Oft ist es vom Vorteil, wenn der Kunde beim Test anwesend ist. Zum Test brauchen wir annähernd 10 Liter Probe. Testergebnisse beur-teilen wir entweder selbst oder in Zusammenarbeit mit dem Kunden. Dieser kann im Fall vom testen der Sortiereignung Proben des sortierten Materials mitnehmen, zum Beispiel zur Beurteilung der Sortierungsqualität im eigenen Labor.

Beim Entwurf der Sortierer können Forderungen auf Leistungsfähigkeit und Sortierungsqualität gegeneinander stehen. Sortierungsqualität wird nach dem Unterkornrest beurteilt (das, was durchfallen sollte, aber nicht durchfiel und im Überkorn blieb), respektive gemäß Überkorndurchlauf(das, was durchs Sieb nicht durchlaufen sollte, aber durchlief). Sortierungsqualität sind wir mit Siebanalyse am eigenen Laborsortierer auszuwerten fähig.

Das ist die Materialeignung mit einem Schwingförderer befördert zu sein. Sie ist beeinflusst mit:

• Feuchtigkeit
• Klebrigkeit - für stark klebende Materialien ist Schwingförderung ungeeignet.
• Granulometrie- Materialien wie Puder, Mehl, Zement sind praktisch nicht transportfähig; wenn ja, dann nur in kleinen Schichten und so auch kleinen Mengen.

Ideales Material vom Gesichtspunkt der Transporteignung ist trockener Quarzsand.

Verschiedene Schwingmaschinen schwingen auf verschiedene Art. Machen Sie auf der Maschinenseitenwand (falls welche vorhanden) einen Punkt und beim Maschinen-lauf verfolgen Sie, welches Gebilde sich aus dem Punkt bildet. Es kann sein:

• Abszisse - dann handelt es sich um lineare Schwingung
• Kreis - dann handelt es sich um Kreisschwingung
• Ellipse - dann handelt es sich um Ellipsenschwingung
• etwas Unbestimmtes - dann handelt es sich um allgemeine Schwingung

Oben genanntes gilt im Fall, wenn Bewegung der Maschine in Ebene,ist, d.h. wenn sie in Ebenen, die parallel mit Maschineseitenwand sind, läuft. Es existieren jedoch Maschinen, die tatsächlich räumlich schwingen (Vertikalförderer, Kreissortierer, Vibrationsbehälter).

P.S. Termin Schwingungsform benutzen dann Leute vom Fachbereich Schwingtechnik, damit sie als Experten aussehen...

Maximale Abweichung von der mittleren in die äußerste Position bei linearer Schwingung und Halbmesser vom Umkreis bei der Kreisschwingung. Amplitude ist Hälfte der Schwingbreite. Streng genommen, auch weitere verwendeten Größen, wie Geschwindigkeit und Beschleunigung haben ihre Amplitude (=Maximalwert), läufig wird aber dieser Termin für (maximale) Abweichung benutzt.

Doppelte Amplitude bei linearer Schwingung und Durchmesser vom Umkreis bei Kreisschwingung. Schwingweite wird mit Belieben in deutschsprachigen Ländern benutzt. Ist der Mensch sich dessen nicht bewusst, kann er zum Schluss kommen, dass deutsche Maschinen zweimal leistungsfähiger entgegen den anderen sind ...

Das ist solche periodische Bewegung, wo sich momentaner Wert der Abweichung (Geschwindigkeit, Beschleunigung) gemäß goniometrischer Funktion Sinus (x - Abweichung, v - Geschwindigkeit, a - Beschleunigung ) ändert.

Mit diesem Begriff verstehen wir gemäß Zusammenhängen:

• Gerät zum messen der Beschleunigung, bestehend aus einem Sensor und einem Auswertungsgerät
• selbständigen Sensor zum messen der Beschleunigung

Es besteht eine Bindung zwischen der Maschinenabweichung, momentaner Geschwindigkeit und der Beschleunigung. Vertikale Komponente der Beschleunigung ist wichtig beim Entwurf der Schwingmaschine.

Wert der vertikalen Beschleunigung kann man berechnen und/oder mittels Beschleunigungsmesser abmessen.

Es handelt sich um Verhältnis der maximalen vertikalen Beschleunigung zur Schwerkraft- Beschleunigung. Zum Beispiel, Wert Kv =2,5 bedeutet, dass vertikale Beschleunigung der Maschine das Zweiundhalbfache der Schwerkraft-Beschleunigung ist, d.h.ca. 25 m/s2 . Benötigter Kv Wert hängt vom Typ der Maschine und deren technologischen Funktion ab.

Anzahl der Maschinen-Schwingungen pro Sekunde. Wird in Hertz (Hz) angeführt. Bei Maschinen, die mit Außenvibratoren angetrieben sind, oder Maschinen mit Erreger, der mit Asynchronelektromotor ohne weiterer Übertragung angetrieben ist, werden läufig folgende Frequenzen benutzt:

Frequenz vom Wechselstrom, welcher die Unwuchtmotoren versorgt. In unseren Ländern also 50 Hz. Mittels Frequenzumrichter kann die Versorgungsfrequenz geändert werden. Proportional damit ändert sich auch die Arbeitsfrequenz. Leistungsfähigkeit einiger Schwingmaschinen kann also unter bestimmten, genau festgelegten Bedingungen, mittels Frequenzumrichters eingestellt werden.

NDas einfachste möglich physikalische Modell eines schwingenden Systems mit einer schwingenden Masse. Es entspricht dem einfachsten und meist verbreitetem Typ der Schwingmaschine.

Um die Masse vom vorgehenden animierten Bild in vorgehendem Punkt langfristig in Bewegung halten zu können, ist es notwendig diese mit angelegter Kraft ins Schwingen zu bringen. In unserm Fall ändert sich auch Größe dieser Kraft harmonisch. Ausweichung der Masse hängt dann außer Größe der Kraft auch an der Erregungsfrequenz. Es gibt eine Frequenz, bei welcher die Abweichung extrem wächst (wen keine Dämpfung bestünde, dann sogar bis unendlich). Diese Erscheinung nennen wir Resonanz, entsprechende Frequenz der erregenden Kraft nennt sich Eigenfrequenz oder auch Resonanzfrequenz.

Arbeitsfrequenz solcher Maschine ist höher als die Eigenfrequenz. Das ist auch der Fall sogenannter frei schwingender Maschinen, wo geforderte Schwingungsform ausschließlich durch Position des Vibrators oder der Vibratoren erreicht wird

Es existieren auch Maschinen, die in- oder unter der Resonanz arbeiten. Vorteil der Resonanzmaschinen ist minimaler Stromverbrauch. Jedoch haben die wieder anderen Nachteile.

Nach ausschalten der Vibratoren einer Überresonanzmaschine laufen deren Rotoren mit den Unwuchten verhältnismäßig sehr lange nach. Im Augenblick, wenn deren Fre-quenz mit der Eigenfrequenz der Maschine übereinstimmt, erfolgt beinahe lehrbuchartige Resonanz. Deutlich wächst die Ausweichung. Das ist ungünstig zum Beispiel bei sehr großen und schweren Maschinen, deren Ein-und Ausläufe nicht hermetisiert sind.

Vibratoren nicht frei nachlaufen lässt, sondern diese auf irgendwelche Weise baldigst abbremst. Bei Außenvibratoren macht man es am besten mittels sogenannter Gleich-strombremsung, bei der in die Wicklung des se Elektromotors kurzfristig Gleichstrom eingespeist wird. Abbremsen erfolgt im Laufe weniger Sekunden. Einsatz der Gleich-strombremse bei von uns gelieferten Maschinen empfehlen wir ausnahmslos und lie-fern dazu auch das Grundelement benötigter Schaltung - Block der Gleichstrombremse BSB.