Vibrationsantrieb, Dosierantrieb, lineare Schwingung erzeugen

[pfried]

Hallo allerseits,

für unsere kleine Studentenfirma und meine aktuelle Studienarbeit möchten wir einen Vibrationsdosierer Link bauen.

Dabei wird Schüttgut auf einer Rinne in einer schrägen Bewegung nach vorne geworfen. Die Wurfbewegung ist kaum sichtbar, da die Amplitude eher klein ist (0,05-1mm) die Frequenz mit 25-100 Hz aber relativ hoch. Die Rinne schmeißt das Schüttgut quasi nach oben, bewegt sich mit einer Beschleunigung >1g wieder in die Ausgangslage zurück und fördert so das Schüttgut nach vorne.

Erste Versuche wurden mit einfachen Vibrationsmotoren mit Unwucht (für Handys etc.) unternommen, was erstaunlicherweise auch relativ gut funktioniert. Dabei wird eine Rinne frei aufgehängt und bildet somit einen 1-Massen Freischwinger, die dann mit der Frequenz der Drehzahl des Vibrationsmotors angetrieben wird.

Für einen optimierten Betrieb wäre es allerdings wünschenswert neben der Frequenz auch die Amplitude im laufenden Betrieb variieren zu können um den Dosierantrieb in seiner Förderleistung regeln zu können. Es gibt hier Antriebe zu kaufen, beispielsweise hier. Hier kommt offenbar eine Art Tauchspule zum Einsatz. Als Ansteuerung wird eine Thyristorsteuerung (was auch immer das heißen mag) zum Einsatz.

Bei diesen Systemen handelt es sich immer um 2-Massen-Schwinger. Das eigentliche Schwingsystem wird dabei über Stützfedern abgekoppelt, damit sich die Schwingung nicht auf die Umgebung überträgt. Wenn die Masse der Umgebung groß genug ist kann darauf evtl auch verzichtet werden, aber das nur nebenbei.

Da wir leider über wenig Kapital, aber drei angehende Automatisierungstechnik Ingenieure verfügen würden wir hier gerne selbst etwas zu kleinen Kosten bauen.

Wir suchen hier also Antriebe, die für diese Aufgabenstellung geeignet sind und möglichst wenig kosten, es stellt sich auch die Frage nach der passenden elektrischen Ansteuerung (Mikrocontroller). Meine Gedanken sind hier Tauchspule (vlt aus einem Lautsprecher? Ist Voice Coil der richtige Begriff?) oder Hubmagnet. Eventuell soll über eine Regelung auch eine resonanznaher Betrieb realisiert werden, also das Messen der Amplitude, beispielsweise über einen induktiven Sensor.

Die Bewegungsrückführung erfolgt soweit ich das verstehe primär über die Rückstellfedern (Blattfedern). Es würde also ein unidirektionaler Antrieb ausreichen.

Hat jemand Erfahrungen mit solchen Schwingantrieben? Oder gar mit solchen Schwingsystemen? Ich bin für jede Hilfe dankbar!