Stützerregende Antriebe

Stützerregender Schubkurbelantrieb

Beim Anlauf gibt es eine Möglichkeit, auch diese Kräfte zu minimieren. Leitet man die Kraft des Schubkurbelantriebs nicht direkt über ein Gelenk, sondern über eine zusätzliche Federeinheit in die Rinne ein, wird kann der Verschleiß am Krafteinleitungspunkt vermindert werden. Aus schwingungstechnischer Sicht wandelt sich das System von einem zwangsgeführten Mechanismus in ein weg- oder stützerregtes dynamisches System mit einem translatorischen Freiheitsgrad. Auf diese Weise kann ein sanfter Anlauf realisiert und der Schubkurbelantrieb kann deutlich weniger massiv dimensioniert werden.

Aktive Biegefeder (piezoelektrische Stützerregung)

Die Verformung eines piezoelektrischen Elementes und die damit verbundene Kraftwirkung kann in der Schwingfördertechnik als Antriebs- oder Erregerkraft genutzt werden. Kennzeichnend für die piezoelektrischen Erreger ist, dass sie große Kräfte unter sehr kleinen Verformungen hervorrufen. Die folgende Abbildung zeigt das Funktionsprinzip einer aktiven Biegefeder.

Das Piezoelement (Aktor) ist mit einer als Biegefeder ausgebildeten Faserverbundstruktur gekoppelt. Durch ein am Aktor angelegtes, wechselseitiges elektrisches Feld überträgt sich dessen Längenänderung auf das Federelement, welches diese in eine Krümmung umwandelt. Die bei der Längenänderung des Aktors auftretende Normalkraft wandelt sich über die Dicke der Feder in ein Biegemoment. Die indirekte Wegvorgabe durch die Krümmung der Feder wird somit über deren nachfolgende elastische Struktur in eine Kraftwirkung am Förderorgan umgewandelt. Das Federelement erregt sich quasi selbst über eine Deformationsanregung. Dies bedeutet, dass die angeregte Deformation mit der „natürlichen" Deformation im Schwingzustand übereinstimmen muss, um solche Antriebe effektiv einzusetzen. Deshalb kommt der Einsatz eines piezoelektrischen Antriebs nur für resonanzbetriebene Vibrationsförderer in Frage.