Schwingsysteme


Schwingsysteme sind dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Auslenkung des Förderorgans um die statische Ruhelage rückstellende Kräfte in den Lagern entstehen. Diese Kräfte können beispielsweise durch elastische Materialdeformationen (Schraubenfedern) oder Kraftfeldwirkungen (magnetische Lager) hervorgerufen werden. Der Zusammenhang zwischen Auslenkung und rückstellender Kraftwirkung wird als Steifigkeitsverhalten  des Schwingsystems bezeichnet und ist eine bedeutende Größe für die Dimensionierung.

Das dynamische Verhalten von Lagerelementen in Schwingsystemen ist zusätzlich durch einen Energieverlust kennzeichnet. Dieser kann bei elastischer Deformation durch innere Reibung sowie durch Bewegungs- oder Verdrängungswiderstände (z. B. Luftwiderstand) hervorgerufen werden. Diese dissipativen Energien werden meist zur Vereinfachung in Form einer geschwindigkeitsproportionalen Dämpfung zusammengefasst.

Steifigkeiten, Dämpfungen und bewegte Massen kennzeichnen die dynamischen Eigenschaften von Schwingsystemen. Sie definieren das Bewegungsverhalten eines Förderorgans als Systemantwort auf eine schwingungserregende Größe. Folglich besitzt ein federngelagertes Förderorgan keinen direkten Zwanglauf wie ein Mechanismus. Seine Bewegung ist vielmehr das Resultat eines Gleichgewichts aus Trägheitskräften, rückstellenden Federkräften, Dämpferkräften und den erregenden Kraftgrößen. Eine Federlagerung weist einerseits den Vorteil auf, dass auf verschleißanfällige Kontaktstellen bewegter Körper verzichtet werden kann und andererseits, dass Kraftwirkungen zur Umgebung minimiert werden können.

Die am weitesten in der Schwingfördertechnik verbreitete Lagervariante sind so genannte Blattfederelemente. Diese bestehen aus dünnen, meist trapezförmigen Federstahlblechen, die über eine feste Einspannung mit dem Förderorgan und dem Gestell verbunden sind.