(57)【要約】  電気的に駆動される偏心おもり産業用バイブレータは、ハウジングと、ステータと、ロータと、少なくとも１つの偏心おもりとを有する。ハウジングは内部チャンバを画する。ステータは、ハウジングの内部チャンバ内に配置されており、ハウジングに対して回転しないように固定されている。ロータは、ステータを包囲しており、ロータがハウジングの内部チャンバ内でステータの周囲を回転することができるように、ステータおよびハウジングに回転可能に接続されている。偏心おもりは、偏心おもりがロータと一緒にステータの周囲を回転することができるようにロータに取り付けられている。
2018516043.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気的に駆動される偏心おもり産業用バイブレータであって、
内部チャンバを画するハウジングと、
該ハウジングの前記内部チャンバ内に配置されかつ前記ハウジングに対して回転しないように固定されたステータと、
該ステータを包囲しており、前記ハウジングの前記内部チャンバ内で前記ステータの周囲を回転することができるように前記ステータと前記ハウジングとに回転可能に接続された、ロータと、
該ロータと一緒に前記ステータの周囲を回転することができるように前記ロータに取り付けられた少なくとも１つの偏心おもりと、を備える、電気的に駆動される偏心おもり産業用バイブレータ。
【請求項２】
前記偏心おもりは、前記ロータを包囲している、請求項１記載の産業用バイブレータ。
【請求項３】
シャフトは、軸方向シャフトを介して前記ハウジングに取り付けられており、前記軸方向シャフトを中心に前記ロータは回転することができ、前記シャフトは前記ハウジングに回転方向で固定されている、請求項１記載の産業用バイブレータ。
【請求項４】
前記ロータは、少なくとも１つの軸受リングを介して前記シャフトに取り付けられている、請求項３記載の産業用バイブレータ。
【請求項５】
前記偏心おもりは、前記ロータを包囲しており、該ロータを前記軸受リングに接続している、請求項４記載の産業用バイブレータ。
【請求項６】
前記少なくとも１つの軸受リングは、前記偏心おもりを介して前記ロータに接続された２つの軸受リングのうちの１つであり、前記ステータは、軸方向で前記２つの軸受リングの間に位置している、請求項５記載の産業用バイブレータ。
【請求項７】
前記ステータは、電気モータ巻線を有する、請求項１記載の産業用バイブレータ。
【請求項８】
前記ロータは、前記ステータを包囲する誘導かごアセンブリを有する、請求項７記載の産業用バイブレータ。
【請求項９】
電気的に駆動される偏心おもり産業用バイブレータであって、
内部チャンバを画するハウジングと、
軸を中心に回転可能であるように、前記内部チャンバ内に第１の軸受および第２の軸受によって前記ハウジングに回転可能に取り付けられた偏心おもりと、
前記ハウジングの前記内部チャンバ内に配置された電気的に駆動されるモータと、を備え、該モータの大部分は軸方向で前記第１の軸受と前記第２の軸受との間にある、電気的に駆動される偏心おもり産業用バイブレータ。
【請求項１０】
前記偏心おもりは、前記モータを包囲している、請求項９記載の電気的に駆動される偏心おもり産業用バイブレータ。
【請求項１１】
前記モータは、ステータおよびロータを有し、前記ステータは前記ハウジングに対して回転しないように固定されており、前記偏心おもりは、前記偏心おもりに対して回転しないように固定されており、前記ロータは前記ステータを包囲している、請求項１０記載の電気的に駆動される偏心おもり産業用バイブレータ。
【請求項１２】
前記ロータは、誘導かごアセンブリを有し、前記ステータは、複数の電気巻線を有する、請求項１１記載の電気的に駆動される偏心おもり産業用バイブレータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願とのクロスリファレンス
なし
連邦政府による資金提供を受けた研究開発の記載
適用不可能
付録
適用不可能
発明の背景
発明の分野
本発明は、バルク材料取扱い産業において使用されるタイプの振動装置に関する。特に、本発明は、２つのラジアル軸受によって支持された偏心おもりを有し、このような軸受の間に軸方向に延びる電気モータを備える、回転振動装置に関する。
【０００２】
一般的な背景
振動装置は、バルク材料取扱い産業全体にわたって様々な目的で使用される。振動装置は、多くの場合、バルク材料引渡しシュートおよびバルク材料貯蔵ホッパに取り付けられ、このようなシュートおよびホッパの壁部にバルク材料が付着するのを防止する。振動装置は、ふるい分けもしくは分類スクリーンにおいても利用され、より大きな材料がふるい分けスクリーンを詰まらせるのを防止し、また、スクリーンを通過する材料の流れを加速する。
【０００３】
一般的なタイプの振動装置は、回転振動モータであり、１つまたは複数の偏心おもりが、軸によって回転駆動され、軸を中心に回転し、これにより、回転振動力を生ぜしめる。その他のタイプの振動装置は、音響振動装置、空気駆動回転バイブレータおよびリニアバイブレータを含むが、これらに限定されない。本発明は、特に、１つまたは複数の偏心おもりが軸を中心に回転駆動される、電気的に駆動される回転振動装置（以下では単に回転振動装置と呼ばれる）に関する。
【０００４】
幾つかの回転振動装置は、電気モータの軸方向反対側に配置された２つ以上の偏心おもりを有する。通常、このような装置は、一対の軸受を有し、各軸受は、軸方向で偏心おもりの１つと電気モータとの間に配置されている。通常、偏心おもりは、軸受およびモータを通って延びるシャフトに取り付けられている。これにより、このようなモータの偏心おもりの回転は、シャフトに大きな曲げモーメントを加える。これにより、シャフトがたわみ、これは、軸受の寿命を短縮する。なぜならば、軸受にかかる荷重が完全に半径方向ではないからである。加えて、このようなモータのシャフトおよび軸受の直径は、通常、製造コストを削減するために最小限に小さくされるが、ロータの半径方向直径は、偏心荷重を取り扱うために十分に大きくなければならない。その結果、電気的に駆動される回転振動装置の軸受は、多くの場合、周期的に交換され、このような装置のメンテナンスの必要性を高める。
【０００５】
発明の概要
本発明は、従来の電気的に駆動される回転振動モータよりも利点を提供する。
【０００６】
発明の１つの態様では、電気的に駆動される偏心おもり産業用バイブレータは、ハウジングと、ステータと、ロータと、少なくとも１つの偏心おもりとを有してもよい。ハウジングは内部チャンバを画する。ステータは、ハウジングの内部チャンバ内に配置されており、ハウジングに対して回転しないように固定されている。ロータは、ステータを包囲しており、ロータがハウジングの内部チャンバ内でステータの周囲を回転することができるように、ステータおよびハウジングに回転可能に接続されている。偏心おもりは、偏心おもりがロータと一緒にステータの周囲を回転することができるように、ロータに取り付けられている。
【０００７】
発明の別の態様では、電気的に駆動される偏心おもり産業用バイブレータは、ハウジングと、偏心おもりと、電気的に駆動されるモータとを有してもよい。ハウジングは内部チャンバを画する。偏心おもりは、第１および第２の軸受によってハウジングに回転可能に取り付けられており、偏心おもりが軸を中心に回転可能であるようにハウジングの内部チャンバ内に配置されている。電気的に駆動されるモータは、ハウジングの内部チャンバ内に配置されており、少なくともモータの大部分は、軸方向で第１および第２の軸受の間にある。
【０００８】
本発明の他の特徴および利点、ならびに本発明の様々な実施の形態の作動が、添付の図面を参照して以下に詳細に説明される。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明による電気的に駆動される産業用バイブレータの好適な実施の形態の斜視図であり、電気的に駆動される産業用バイブレータの上面、前面、および右側面を示している。
【図２】図１に示されたバイブレータの斜視図であり、バイブレータの底面、後面および左側面を示している。
【図３】バイブレータの前側と後側との間に位置しかつバイブレータの回転軸線と整列した平面に沿って見た、図１および図２に示されたバイブレータの断面図である。
【図４】図１〜図３に示されたバイブレータの斜視図であり、ハウジングはバイブレータから省略されている。
【図５】図１〜図４に示されたバイブレータの斜視図であり、ハウジングおよび偏心おもりはバイブレータから省略されている。
【図６】図１〜図５に示されたバイブレータのステータの斜視図である。
【図７】図１〜図６に示されたバイブレータのステータのコアの斜視図である。
【００１０】
書面の明細書および図面における参照符号は、対応する物を示している。
【００１１】
好適な実施の形態の詳細な説明
本発明による電気的に駆動される産業用バイブレータ（１０）の好適な実施の形態の斜視図の全体が、図１および図２に示されている。バイブレータ（１０）は、ハウジング（１２）と、シャフト（１４）と、ステータ（１６）と、ロータ（１８）と、軸受（２０）とを有する。
【００１２】
ハウジング（１２）は、本体（２２）と、カバー（２４）とを有し、本体（２２）およびカバー（２４）は一緒にハウジングの内部キャビティ（２６）を画している。本体（２２）は、複数の取付けエレメント（２８）を有し、取付けエレメント（２８）は、バイブレータ（１０）をバルク材料引渡し装置（図示せず）に取り付けて固定するように構成されている。図示したように、取付けエレメント（２８）は、単に、ねじ山が設けられた締結具用の穴であってもよい。好適には、ハウジング（１２）の本体（２２）は、バイブレータ（１０）のシャフト（１４）を完全に支持するように構成されている。ハウジング（１２）のカバー（２４）は、ハウジングの本体（２２）に取外し可能に取り付けられており、これにより、ハウジングの内部キャビティ（２６）へのアクセスを提供する。好適には、カバー（２４）は、ねじ山が設けられた締結具を介して本体（２２）に取外し可能に取り付けられている。
【００１３】
バイブレータ（１０）のシャフト（１４）は、好適には、軸方向で整列した中央部分（３０）と、ジャーナル部材（３２）と、取付け部分（３４）とを有する。ジャーナル部材（３２）は、シャフト（１４）の中央部分（３０）と、シャフトの取付け部分（３４）との端部を収容するための円筒状凹所を有しており、中央部分（３０）を取付け部分（３４）に作動上接続している。シャフト（１４）の取付け部分（３４）は、シャフトのジャーナル部材（３２）をハウジング（１２）の本体（２２）に接続するように構成されている。シャフト（１４）の中央部分（３０）、ジャーナル部材（３２）および取付け部分（３４）は、好適には、これらが１つのユニットとして機能するように、互いにプレスばめされている。シャフト（１４）の中央部分（３０）と、取付け部分（３４）のうちの一方とは、軸方向ボア（３６）を有しており、この軸方向ボア（３６）は、導電体（図示せず）をステータ（１６）へ導くように構成および適応されている。ジャーナル部材（３２）は環状であり、好適には、同じ目的のための半径方向の穴（３８）を有する。取付け部分（３４）は、好適には、シャフト（１４）全体がハウジングに対して定置（不動）であるように、ハウジング（１２）に回転方向で固定されている。
【００１４】
ステータ（１６）は本体（４０）を有し、本体（４０）は、シャフト（１４）を包囲しており、シャフトの周囲に周方向に離間させられた複数の歯（４２）を有する。ステータ（１６）は巻線（４４）（簡略化のために１つのエレメントとして概略的に示されている）を有する。巻線（４４）は、ステータ（１６）の歯（４２）を包囲する１つまたは複数の導電体によって形成されている。これにより、ステータ（１６）の歯（４２）は、電気的に制御される磁極を形成している。ステータ（１６）の本体（４０）は、好適には、シャフト（１４）の中央部分（３０）にプレスばめされている。これにより、ステータ（１６）は、バイブレータ（１０）のハウジング（１２）に回転方向で固定され、振動する磁界を発生するように構成されている。
【００１５】
バイブレータ（１０）のロータ（１８）は、好適には、偏心おもり（４６）、かごアセンブリ（４８）および一対の軸受キャップ（５０）を有する。偏心おもり（４６）は、好適には、かごアセンブリ（４８）を包囲および支持しており、かごアセンブリの中心軸線からずれた質量の中心を有する。かごアセンブリ（４８）は、環状リング（５４）によって短絡させられた、中心軸線の周囲に周方向に離間させられた複数の誘導バー（５２）を有する。かごアセンブリ（４８）の代わりに、ロータ（１８）は、中心軸線の周囲に周方向に離間させられた複数の永久磁石を有することができる。軸受キャップ（５０）は、偏心おもり（４６）の軸方向端部の近くにあり、偏心おもりにプレスばめされている。各軸受キャップ（５０）は、バイブレータ（１０）の軸受（２０）のうちの１つを受け入れるための中央軸受開口を有する。
【００１６】
各軸受（２０）は環状であり、ジャーナル部材（３２）が軸受の中央を通って延びるように、シャフト（１４）のジャーナル部材（３２）のそれぞれ１つに取り付けられている。好適には、軸受（２０）は、（図示のような）玉軸受リングまたはブシュスリーブである。各軸受（２０）は、軸受キャップ（５０）と、ロータの他の部分とが、シャフト（１４）のジャーナル部材（３２）に回転可能に接続されるように、ロータ（１８）の軸受キャップ（５０）のそれぞれ１つにも取り付けられている。図３から分かるように、軸受キャップ（５０）およびジャーナル部材（３２）は軸受（２０）を軸方向で拘束しており、これにより、ロータ（１８）は、シャフト（１４）に対して軸方向で位置を固定されている。
【００１７】
産業用バイブレータ（１０）は、好適には、ステータ（１６）を形成した後、ステータ（１６）をシャフト（１４）の中央部分（３０）にプレスばめすることによって組み立てられる。シャフト（１４）の中央部分（３０）における環状リッジは、ステータ（１６）の本体（４０）の軸方向端部に係合するように構成されており、これにより、ステータ（１６）とシャフト（１４）とが互いに正しく軸方向で位置決めされることを保証する。次いで、シャフト（１４）のジャーナル部材（３２）は、シャフトの中央部分（３０）の両端部にプレスばめされる。これらのステップの間、ステータ（１６）の巻線（４４）の導電体は、シャフト（１４）の構成部材に設けられた軸方向ボア（３６）および半径方向の穴（３８）を通って導かれる。この時点の前またはこれと同時またはこの時点の後のいずれかの時点で、ロータ（１８）は、かごアセンブリ（４８）を形成し、かごアセンブリ（４８）を偏心おもり（４６）の内部に取り付けることによって部分的に組み立てられる。ロータ（１８）の軸受キャップ（５０）のうちの１つのみを偏心おもり（４６）にプレスばめした後、ステータ（１６）と、シャフト（１４）の組み立てられた部分とは、軸受（２０）と共に、偏心おもり（４６）のキャップなしの端部から、部分的に組み立てられたロータ内へ滑り込まされる。その後、第２の軸受キャップ（５０）は、軸受（２０）が軸方向でシャフト（１４）のジャーナル部材（３２）とロータ（１８）の軸受キャップ（５０）との間に固定されるまで、偏心おもり（４６）にプレスばめされる。この全ての後、アセンブリは、ハウジング（１２）の本体（２２）の内部キャビティ（２６）内に配置され、次いで、シャフト（１４）の取付け部分（３４）が、本体の開口および部分的にシャフトのジャーナル部材（３２）内へ挿入され、これにより、アセンブリをハウジングの本体内に固定する。最後に、ハウジング（１２）のカバー（２４）がハウジングの本体（２２）にボルト留めされ、これにより、ハウジングの内部キャビティ（２６）をシールする。その後、バイブレータ（１０）は、完全に組み立てられ、ハウジング（１２）の取付け部分（２８）を介してバルク材料取扱い装置に取り付けることができる。
【００１８】
作動中、交流電流がステータ（１６）に供給され、これにより、ロータ（１８）をステータの周囲で回転させる。偏心おもり（４６）の質量の中心は回転軸線から半径方向にずれているので、振動する半径方向荷重は、ロータ（１８）から、シャフト（１４）の取付け部分（３４）、次いでハウジング（１２）、最後にバルク材料取扱い装置へ伝達される。偏心おもり（４６）は管状であり、比較的大きな内径を有するので、偏心おもりは高い曲げ剛性を有し、そのため、偏心おもりから軸受（２０）へ伝達される荷重は、ほとんど完全に半径方向荷重であるということが認識されるべきである。ハウジング（１２）はシャフト（１４）の軸方向端部の両方を支持しており、軸受（２０）はハウジングの壁部の近くに配置されているので、シャフトに対する曲げ力が比較的小さいということも認識されるべきである。これにより、バイブレータ（１０）全体の荷重伝達が、軸受（２０）における軸方向荷重を最小限にし、これにより、軸受の寿命を最大化する。さらに、偏心おもり（４６）の管状の構成が、比較的小さい質量対荷重比を有するバイブレータ（１０）を提供することが認識されるべきである。
【００１９】
前記のことを考慮すると、本発明が従来技術と比較して複数の利点を有することが認識されるべきである。
【００２０】
発明の範囲から逸脱することなく、ここで説明および例示された構成および方法において様々な変更をなし得るので、前記説明に含まれたまたは添付の図面に示された全ての事項は、限定するものではなく例示的であると解されることが意図されている。つまり、本発明の広さおよび範囲は、上述の典型的な実施の形態によって限定されるべきではなく、ここに添付された以下の請求項およびそれらの均等物に従ってのみ規定されるべきである。
【００２１】
請求項または発明の好適な実施の形態の上記説明における本発明の要素を説明する場合、“含む”、“備える”および“有する”という用語は、無制限であることが意図されており、列挙された要素以外の付加的な要素が存在してもよいことを意味するということも理解されるべきである。加えて、“部分”という用語は、それが修飾する物または要素のうちの幾つかまたは全てを意味するものと解されるべきである。さらに、第１、第２および第３などの識別子の使用は、限界の間におけるいかなる相対的位置または時間シーケンスを課す形式において解されるべきではない。さらに、以下に続くあらゆる方法請求項のステップが提示される順序は、このようなステップが行われなければならない順序を制限する形式において解されるべきではない。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2018516043.tif 000006
【図５】
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【図６】
2018516043.tif 000008
【図７】
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【国際調査報告】
2018516043.tif 000010