ES2995613T3 - Motor-vibrator assembly for a vibrating machine - Google Patents

Abstract

Conjunto motor-vibrador para una máquina vibradora que comprende una pluralidad de motovibradores (6), cada uno de ellos con un motor síncrono (9) y al menos una masa excéntrica (10) dividida en dos cuerpos (10a, 10b) fijados a dos respectivos extremos libres del eje (11) del motor (9). El conjunto motor-vibrador (5) comprende medios de detección de posición (15; 15a) para detectar la posición angular y la velocidad angular de los ejes (11) de los motores síncronos (9), dispositivos electrónicos de accionamiento (14) para hacer funcionar los motores síncronos (9) y una unidad electrónica de control (19), que está configurada para controlar los dispositivos electrónicos de accionamiento (14) en función de las posiciones angulares y de las velocidades angulares detectadas, de manera que el conjunto motor-vibrador (5) genere un movimiento vibratorio predeterminado. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Conjunto de motor-vibrador para una máquina vibratoria

Campo técnico

La invención se refiere a un conjunto de motor-vibrador para máquina vibratoria.

Antecedentes de la técnica

Se conocen diferentes tipos de máquinas vibratorias, cuya diferencia de unas a otras reside en la estructura y en la forma general para el uso o aplicación especial al que están destinadas. Algunos ejemplos de máquinas vibratorias son: un alimentador vibratorio para alimentar un material a una estación de procesamiento de materiales; un tamiz vibratorio para tamizar material granular o en polvo; un extractor vibratorio para silos o tolvas para facilitar la extracción de material granular o en polvo de silos o tolvas; transportadores de tubos vibratorios; mesas vibratorias para llevar a cabo ensayos de diferentes tipos o para compactar materiales granulares o en polvo; un dispositivo de sacudidas para separar arena de la fundición; y separadores gravimétricos vibratorios para separar materiales que son diferentes unos de otros explotando su diferente peso específico.

Los ejemplos de máquinas vibratorias antes mencionados comparten todos el hecho de comprender una base fija, que está diseñada para descansar sobre el terreno o suelo, un cuerpo, por ejemplo una bandeja, un tamiz, una pared o una viga de soporte, que está montada sobre la base por medio de medios elásticos, por ejemplo resortes o elementos de goma, y un conjunto de motor-vibrador, que típicamente comprende una pluralidad de motoresvibradores fijados al cuerpo con el fin de generar un movimiento vibratorio predeterminado y transmitirlo al cuerpo. Dependiendo del uso o aplicación especial, el movimiento vibratorio generado es, por ejemplo, un movimiento recíproco recto o un movimiento circular o un movimiento elíptico.

Cada motor-vibrador comprende un motor eléctrico asíncrono y una masa excéntrica, que está fijada sobre el eje del motor. El conjunto de motor-vibrador comprende muy a menudo juntas mecánicas, por ejemplo juntas universales, para conectar los ejes de los motores entre sí para permitir que los motores-vibradores se sincronicen unos con otros, esto es, para mantener una cierta desviación angular (desplazamiento de fase) entre los centros de masa de las masas excéntricas con el fin de generar el movimiento vibratorio deseado.

La instalación, protección, configuración y mantenimiento de las juntas mecánicas antes mencionadas son difíciles y, por lo tanto, económicamente onerosas.

Hay otro tipo de conjunto de motor-vibrador, que comprende una pluralidad de unidades vibratorias y un único motor eléctrico para operar las unidades vibratorias a través de un eje de transmisión. Cada una de las unidades vibratorias comprende masas excéntricas acopladas entre sí por medio un gran número de miembros de transmisión en baño de aceite según una estructura modular y las unidades vibratorias de una misma máquina vibratoria a menudo están acopladas entre sí a través de juntas mecánicas. A pesar de la presencia de un baño de aceite lubricante, el gran número de piezas móviles, que, además, están sometidas a las vibraciones sustanciales generadas intencionalmente por el conjunto de motor-vibrador, conduce a un desgaste mecánico significativo de los miembros de transmisión, que, por lo tanto, necesitan ser sustituidos con frecuencia y/o sometidos a mantenimiento. La patente de Estados Unidos N° US 6.213.630 B1 describe un vibrador desequilibrado para una máquina de formación de piedras, en particular para compactar componentes de hormigón durante su fabricación. El vibrador tiene una mesa vibratoria, ejes de desequilibrio dispuestos sobre la mesa vibratoria y motores electrónicos asignados a los ejes de desequilibrio con el fin de accionarlos, en donde los motores electrónicos tienen un dispositivo para el control y la regulación de la velocidad de rotación y/o la posición de fase relativa de los ejes de desequilibrio. Los motores electrónicos están diseñados como servomotores y están dotados con un dispositivo que tiene transmisores seno-coseno, que determinan la posición angular y la velocidad de rotación de los ejes de desequilibrio.

La solicitud de patente de los Estados Unidos N° US 2019/0344311 A1 describe un sistema de accionamiento vibratorio, adecuado para un aparato de cribado de materiales. El sistema de accionamiento vibratorio incluye ejes de accionamiento giratorios, cada uno que tiene un centro de masa desplazado de su eje de rotación. Un mecanismo de accionamiento respectivo está acoplado a cada eje de accionamiento y se controla por un controlador. El controlador ajusta la velocidad de rotación relativa de los ejes de accionamiento para ajustar la posición angular relativa del centro de masa respectivo de los ejes de accionamiento.

La solicitud de patente de Estados Unidos N° US 2011/0303252 A1 describe un método para medir el momento de inercia de un tambor de lavadora que contiene una carga. El tambor se pone en rotación por medio de un motor eléctrico síncrono de imán permanente.

La patente rusa N° RU2572657C1 describe un método para el ajuste automático de modos resonantes de oscilación de una máquina vibratoria accionada por un motor de inducción.

La solicitud de patente china N° CN110967056A describe un sensor de desplazamiento de vibración para un instrumento de medición de desplazamiento, que se usa para la medición de vibración mecánica.

Descripción de la invención

El objeto de la invención es proporcionar un conjunto de motor-vibrador para una máquina vibratoria, que no sufra los inconvenientes tratados anteriormente y, al mismo tiempo, se pueda fabricar de una forma sencilla y económica. Según la presente invención, se proporcionan un conjunto de motor-vibrador, una máquina vibratoria y un método para controlar una máquina vibratoria según las reivindicaciones adjuntas.

Breve descripción de los dibujos

Ahora se describirá la invención con referencia a los dibujos que se acompañan, que muestran una realización no limitante de la misma, en donde:

- la figura 1 muestra, según una vista axonométrica, una máquina vibratoria que comprende un conjunto de motorvibrador según la invención;

- la figura 2 muestra la máquina vibratoria de la figura 1 según una vista en sección transversal; y

- la figura 3 muestra esquemáticamente el conjunto de motor-vibrador de la máquina vibratoria de la figura 1;

- la figura 4 muestra una realización adicional del conjunto de motor-vibrador de la máquina vibratoria de la figura 1; - la figura 5 muestra una vista lateral de la máquina vibratoria de la figura 1, en donde se representa el movimiento vibratorio generado por el motor-vibrador;

- las figuras 6 y 7 muestran, según una misma vista lateral, realizaciones respectivas de la máquina vibratoria de la figura 1;

- la figura 8 muestra una representación del perfil de velocidad angular del eje del motor de uno de los motoresvibradores de la figura 3 según una realización adicional;

- la figura 9 muestra una representación del movimiento vibratorio generado por el perfil de velocidad angular de la figura 8;

- la figura 10 muestra una realización adicional del conjunto de motor-vibrador de la máquina vibratoria de la figura 1; y

- las figuras 11 y 12 muestran, según una misma vista lateral, realizaciones respectivas de la máquina vibratoria de la figura 1.

Mejor modo para llevar a cabo la invención

En la figura 1, el número 1 indica de manera genérica, en su conjunto, una máquina vibratoria que reposa sobre una base 2. La máquina vibratoria 1 comprende un cuerpo 3, que se puede montar sobre la base 2 por medio de una pluralidad de elementos elásticos 4 conocidos, y un conjunto de motor-vibrador 5, que comprende una pluralidad de motores-vibradores 6 fijados al cuerpo 3 con el fin de generar un movimiento vibratorio predeterminado y transmitirlo al cuerpo 3.

En el ejemplo mostrado en la presente memoria, la máquina vibratoria 1 es un alimentador vibratorio, en el que el cuerpo 3 comprende una parte inferior de rejilla 7 y dos paredes laterales 8 paralelas entre sí, hay cuatro elementos elásticos 4 y el conjunto de motor-vibrador 5 comprende dos motores-vibradores 6, cada uno fijado a una pared lateral 8 respectiva.

Según variantes que no se muestran en la presente memoria, la base 2 consiste en el terreno o el suelo, esto es, los elementos elásticos 4 tienen extremos respectivos que se pueden fijar al terreno o al suelo.

Con referencia a la figura 2, cada motor-vibrador 6 comprende un motor eléctrico 9 y una masa excéntrica 10, la cual está fijada al eje 11 del motor 9, esto es, es integral al eje 11. El eje 11 gira alrededor de un eje 11a respectivo. En el ejemplo mostrado en la presente memoria, el motor 9 está dispuesto a través de un orificio (no representado) de la pared lateral 8, con el eje 11a perpendicular a la pared lateral 8, y tiene una carcasa 12 propia, que está dotada con una pestaña 13 fijada a la pared lateral 8. La masa excéntrica 10 está dividida en dos cuerpos 10a y 10b, que están fijados, esto es, integrales, a los dos extremos libres del eje 11. Los dos extremos libres del eje 11 sobresalen de la carcasa 12 en el área de dos extremos longitudinales opuestos respectivos del motor 9. Cada uno de los dos cuerpos 10a y 10b tiene una forma sustancialmente semicilíndrica con relación al eje 11a. Los dos motoresvibradores 6 están fijados a las paredes laterales 8 respectivas para ser coaxiales entre sí, esto es, los ejes 11a de los ejes 11 respectivos coinciden en un único eje.

Con referencia a la figura 3, cada motor 9 es un motor síncrono, por ejemplo, un motor sin escobillas de imán permanente o un motor de reluctancia, y se puede operar por un dispositivo de accionamiento electrónico 14 propio. Cada motor-vibrador 6 comprende medios de detección de posición respectivos para detectar la posición angular y medir la velocidad angular del eje 11. En el ejemplo mostrado en la figura 3, los medios de detección de posición comprenden un sensor de posición 15 a bordo del motor 9 del motor-vibrador 6 respectivo. El dispositivo de accionamiento electrónico 14 está a bordo del motor 9 respectivo y, en particular, está integrado en la carcasa 12. Cada dispositivo de accionamiento electrónico 14 comprende un inversor 16, que está diseñado para operar el motor síncrono 9 respectivo de una manera conocida en base a comandos de una unidad de control electrónico. El sensor de posición 15 comprende un codificador angular que consiste en una rueda fónica 17 integral al eje 11 y un elemento sensor 18 fijado a la carcasa 12 y que mira hacia la rueda fónica 17 con el fin de leer los movimientos angulares de la misma de una manera conocida.

Con referencia de nuevo a la figura 3, el conjunto de motor-vibrador 5 comprende una unidad de control electrónica 19, que está configurada para controlar los dispositivos de accionamiento electrónico 14 de los motores 9 en base a las posiciones angulares detectadas y a las velocidades angulares medidas por medio de los sensores de posición 15, de modo que el conjunto de motor-vibrador 5 genere un movimiento vibratorio predeterminado.

Según una realización adicional de la invención que no se muestra en la presente memoria, los dispositivos de accionamiento electrónico 14 no están integrados a bordo de los motores 9 respectivos. A modo de ejemplo, los dispositivos de accionamiento electrónico 14 están situados a bordo de la unidad de control electrónico 19.

Según una realización adicional de la invención que no se muestra en la presente memoria, cada dispositivo de accionamiento 14 comprende un par de inversores 16 para operar un par de motores 9 de dos motores-vibradores 6 diferentes.

Según una realización adicional de la invención mostrada en la figura 4, en la que los elementos correspondientes están indicados con los mismos números que en la figura 3, los medios de detección de posición comprenden, en lugar de los sensores de posición 15, una pluralidad de medios de observación de flujo electromagnético, indicados con 15a en la figura 4, cada uno integrado en un dispositivo de accionamiento electrónico 14 respectivo y diseñado para determinar la posición angular recíproca entre rotor y estátor del motor 9 respectivo y, por lo tanto, la posición angular del eje 11 respectivo. En otras palabras, según la realización de la figura 4, el conjunto de motor-vibrador 5 comprende dispositivos de accionamiento electrónico 14 del tipo sin sensores para detectar la posición y medir la velocidad angular de los motores 9 respectivos en ausencia de sensores de posición 15.

En la figura 5, que muestra una parte de la máquina vibratoria 1 según una vista lateral, esto es, según una dirección de observación que es paralela a los ejes 11a de los motores 9, el número 20 indica un eje que es paralelo a los ejes 11a y pasa a través del centro de gravedad del cuerpo 3 sometido al movimiento vibratorio y el número 21 indica un eje que es paralelo a los ejes 11a y pasa a través del centro de gravedad de la masa excéntrica 10 del motorvibrador 6 mostrado en la figura 5. En otras es decir, en la vista de la figura 5 los centros de gravedad del cuerpo 3 y de la masa excéntrica 10 corresponden a los ejes 20 y 21, respectivamente, y, por lo tanto, de aquí en adelante se indican con el mismo número. La posición angular del centro de gravedad 21 con relación a un sistema de coordenadas polares centrado en el eje 11a está definida por una dirección radial que pasa a través del eje 11a y el centro de gravedad 21 y se indica con 22 en la figura 5.

La unidad de control electrónico 19 está configurada para controlar los dispositivos de accionamiento electrónico 14 de los dos motores-vibradores 6 para causar la rotación de los ejes 11 según los perfiles de velocidad angular respectivos a lo largo del ángulo de giro y según direcciones de rotación respectivas, manteniendo los centros de gravedad 21 de las masas excéntricas 10 en fase unos con otros.

La fase del centro de gravedad 21 está definida por una posición angular inicial del centro de gravedad 21, esto es, la posición angular en un instante inicial de operación del motor-vibrador 5. Los centros de gravedad 21 se consideran en fase unos con otros cuando la desviación entre las fases respectivas es cero.

En particular, los perfiles de velocidad de los dos motores-vibradores 6 son idénticos y consisten en una velocidad angular igual a un valor constante VK a lo largo de todo el ángulo de giro y las dos direcciones de rotación coinciden con la indicada con 23 en la figura 5. Las fases de los dos centros de gravedad 21 se permite que se mantengan constantes (desplazamiento de fase cero) gracias al valor constante VK de las velocidades de rotación y a las direcciones de rotación coincidentes.

La unidad de control electrónico 19 está configurada ventajosamente para colocar inicialmente los ejes 11 de los motores-vibradores 6 de tal forma que los centros de gravedad 21 estén en fase unos con otros, antes de causar la rotación de los ejes 11 con los perfiles de velocidad angular respectivos a lo largo del ángulo de giro y con las direcciones de rotación respectivas.

La configuración del conjunto de motor-vibrador 5 de las figuras 1-4 produce un movimiento vibratorio circular, indicado con 24 en la figura 5, esto es, un movimiento que se puede representar como una rotación circular alrededor de una dirección que es paralela al eje del centro de gravedad 20.

Según una realización adicional de la invención mostrada en la figura 6, el conjunto de motor-vibrador 5 difiere del descrito con referencia a las figuras 1-4 en el que comprende dos motores-vibradores 6 para cada pared lateral 8, que están fijados a esta última de la forma descrita anteriormente y están dispuestos con los ejes 11a respectivos perpendiculares a una dirección 25. Los dos motores-vibradores 6 de una pared lateral 8 son coaxiales a los dos motores-vibradores 6 correspondientes de la otra pared lateral 8. Además, la unidad de control electrónico 19 está configurada para controlar los dispositivos de accionamiento electrónico 14 de los dos motores-vibradores 6 de cada pared lateral 8 con el mismo perfil de velocidad angular, que es igual al valor constante VK, y con direcciones de rotación opuestas. Los centros de gravedad 21 de las masas excéntricas 10 se mantienen en fase unos con otros de la misma forma descrita anteriormente.

La configuración del conjunto de motor-vibrador 5 de la figura 6 produce un movimiento vibratorio recíproco recto a 10 largo de una dirección 26 que es perpendicular al eje del centro de gravedad 20 y a la dirección 25.

Según una realización adicional de la invención mostrada en la figura 7, el conjunto de motor-vibrador 5 difiere del descrito con referencia a la figura 6 en que comprende tres motores-vibradores 6 para cada pared lateral 8, que están dispuestos con los ejes 11a respectivos en los vértices de un triángulo. Dicho triángulo tiene dos vértices superiores, que se encuentran en una dirección 27 dada, y el tercer vértice mira hacia abajo con relación a la dirección 27. En otras palabras, los dos motores-vibradores 6 en los dos vértices superiores del triángulo tienen los ejes 11a respectivos perpendiculares a la dirección 27.

Además, la unidad de control electrónico 19 está configurada para controlar los dispositivos de accionamiento electrónico 14 de los tres motores-vibradores 6 de cada pared lateral 8 de tal forma que la dirección de rotación 28 del eje 11 del motor-vibrador 6 de un vértice superior del triángulo sea contraria a la dirección de rotación de los ejes 11 de los otros dos motores-vibradores 6 y de tal forma que los centros de gravedad 21 de los dos motoresvibradores 6 de los dos vértices superiores del triángulo se mantengan en fase unos con otros, mientras que el centro de gravedad 21 del tercer motor-vibrador 6 está desfasado con relación a los centros de gravedad 21 de los otros dos motores-vibradores 6, según una desviación angular o de fase a. En el ejemplo de la figura 7, la desviación angular a es igual a 90°.

La unidad de control electrónico 19 está configurada ventajosamente para colocar inicialmente los ejes 11 de los motores-vibradores 6 de tal forma que los centros de gravedad 21 de los dos motores-vibradores 6 en los dos vértices superiores del triángulo estén en fase unos con otros y el centro de gravedad 21 del tercer motor-vibrador 6 esté desfasado con relación a los dos primeros según la desviación angular a, antes de causar la rotación de los ejes 11.

La configuración del conjunto de motor-vibrador 5 de la figura 7 produce un movimiento vibratorio sustancialmente elíptico, indicado con 29 en la figura 7, esto es, un movimiento que se puede representar como una rotación, alrededor de una dirección que es paralela al eje del centro de gravedad 20, que tiene sustancialmente la forma de una elipse que tiene un eje principal transversal a la dirección 27.

Según una realización adicional que hace referencia a figuras 1, 2, 3 y 8, esto es, una realización que implica un motor-vibrador 6 para cada pared lateral 8, perfiles de velocidad y direcciones de rotación idénticos de los ejes 11 así como centros de gravedad 21 idénticos para los dos motores-vibradores 6, el perfil de velocidad angular de cada eje 11 comprende una parte de ángulo de giro p (figura 8), en la que la velocidad angular, en primer lugar, aumenta desde el valor constante VK hasta un valor máximo VM y, luego, disminuye desde el valor máximo VM hasta el valor constante VK para modificar el desequilibrio de las masas excéntricas 10 en la parte de ángulo de giro p. La parte de ángulo de giro p está centrada en una posición angular y predeterminada con respecto a un sistema de coordenadas polares integral con el cuerpo 3 de la máquina vibratoria. En una parte de ángulo de giro 0 (figura 8) que es complementaria a la parte de ángulo de giro p, la velocidad angular permanece igual al valor constante VK. En el ejemplo de la figura 8, que muestra una representación del perfil de velocidad descrito anteriormente, la parte de ángulo de giro p es 110° y la posición angular y es 45°.

La configuración del conjunto de motor-vibrador 5 de las figuras 1, 2, 3 y 8 produce un movimiento vibratorio complejo, indicado con 30 en la figura 9, que se puede representar como una rotación, alrededor de una dirección que es paralela al eje del centro de gravedad 20, que sustancialmente tiene la forma de una leva que tiene un eje principal 31 orientado según la posición angular y.

El movimiento vibratorio 30 se puede configurar cambiando el valor máximo VM de la velocidad angular, la anchura de la parte de ángulo de giro p y la posición angular y. En otras palabras, la configuración del conjunto de motorvibrador 5 de las figuras 1, 2, 3 y 8 define una leva electrónica.

Según una realización adicional mostrada en la figura 10, en la que los elementos correspondientes se indican con los mismos números que en la figura 3, cada motor-vibrador 6 comprende, a bordo, un acelerómetro 32 respectivo para detectar las vibraciones a las que está sometido el motor-vibrador 6. En particular, el acelerómetro 32 está fijado a la carcasa 12 del motor 9. El acelerómetro 32 es un acelerómetro de tres ejes.

La unidad de control electrónico 19 está configurada para procesar las vibraciones detectadas por el acelerómetro 32 para determinar un estado vibratorio del conjunto de motor-vibrador 5 y para controlar los dispositivos de accionamiento electrónico 14 de los motores 9 en base no solamente a las posiciones angulares detectadas y a las velocidades angulares medidas por medio de los sensores de posición 15, sino también al estado vibratorio. En particular, la unidad de control electrónico 19 está configurada para modular los perfiles de velocidad angular de los ejes 11 y/o la desviación angular entre las fases de los centros de gravedad 21 de las masas excéntricas 10 respectivas en base al estado vibratorio antes mencionado. La modulación del perfil de velocidad angular significa una modulación del valor de velocidad angular.

Según realizaciones adicionales de la invención que no se muestran en la presente memoria, la máquina vibratoria 1 comprende una pluralidad de conjuntos de motor-vibrador 5 del tipo descrito anteriormente con referencia a la figura 10, que están dispuestos, por ejemplo, de la forma mostrada en las figuras 6 y 7.

Según una realización adicional mostrada en la figura 11, en la que los elementos correspondientes se indican con los mismos números que en la figura 5, el conjunto de motor-vibrador 5 comprende los acelerómetros 32 (figura 3) y la máquina vibratoria 1 comprende uno o más acelerómetros 33 fijados en puntos adecuados del cuerpo 3, por ejemplo, en dos extremos longitudinales de cada una de las paredes laterales 8 del cuerpo 3, con el fin de detectar las vibraciones a las que se somete el cuerpo 3. La unidad de control electrónico 19 está configurada para procesar las vibraciones detectadas por los acelerómetros 32 en combinación con las vibraciones procesadas por los acelerómetros 33 para determinar el estado vibratorio del conjunto de motor-vibrador 5 y para controlar los dispositivos de accionamiento electrónico 14 en base a las posiciones angulares detectadas y a las velocidades angulares medidas por medio de los sensores de posición 15, así como al estado vibratorio.

El cuerpo 3 de la máquina vibratoria 1 está diseñado para contener material a ser tratado por medio del movimiento vibratorio predeterminado. En el ejemplo particular mostrado en las figuras y, en particular, en las figuras 1 y 2, la máquina vibratoria 1 es un alimentador vibratorio, que tamiza el material colocado sobre la rejilla 7. La máquina vibratoria 1 recibe el material de un proceso de procesamiento aguas arriba y, en particular, de una máquina adicional, que no se muestra en las figuras y tiene un contenedor o un plano de carga.

Según una realización adicional mostrada en la figura 12, en la que los elementos correspondientes se indican con los mismos números que en la figura 11, la máquina adicional, que suministra el material a la máquina vibratoria 1, está dotada con una o más células de carga 34 dispuestas debajo del contenedor o plano de carga con el fin de detectar la carga de material en la máquina adicional y, en particular, medir el peso del material presente en el contenedor o plano de carga, esto es, antes de que el material se transfiera sobre la máquina vibratoria 1. La unidad de control electrónico 19 está configurada para controlar los dispositivos de accionamiento electrónico 14 en base a la carga detectada.

Las realizaciones descritas anteriormente con referencia a las figuras 10-12 proporcionan un método para controlar la máquina vibratoria 1, que se ajusta automáticamente a la carga actual y futura de la máquina vibratoria 1.

En particular, en las realizaciones descritas anteriormente con referencia a las figuras 10 y 11, el conjunto de motorvibrador 5 se ajusta automáticamente a la carga de la máquina vibratoria 1, esto es, a la cantidad real de material contenido en el cuerpo 3, con el fin de alcanzar rápidamente el movimiento vibratorio predeterminado. En efecto, los perfiles de velocidad angular y las desviaciones angulares entre las fases de los centros de gravedad 21 de las masas excéntricas 10 están predeterminados en función de una carga supuesta de la máquina vibratoria 1. Si la carga de la máquina vibratoria 1 cambia con relación a la carga supuesta, el movimiento vibratorio generado por el conjunto de motor-vibrador 5 podría no ser el deseado.

La realización de la figura 11 permite un ajuste más preciso, en la medida que el estado vibratorio se determina en base a un mayor número de elementos de información, esto es, no solamente las vibraciones detectadas en los motores 9 de los motores-vibradores 6, sino también las vibraciones detectadas directamente en el cuerpo 3 de la máquina vibratoria 1.

La realización de la figura 12 permite un ajuste predictivo, gracias a la información proporcionada por las células de carga 34 usadas por un proceso de procesamiento aguas arriba de la máquina vibratoria 1.

La principal ventaja del conjunto de motor-vibrador 5 descrito anteriormente reside en su rápida configuración, dado que, a diferencia de los motores-vibradores conocidos, no requiere de juntas mecánicas para sincronizar las masas excéntricas, gracias al uso de motores síncronos dotados con sensores de posición y controlados por una unidad de control electrónica. Además, el uso de motores sin escobillas síncronos y la ausencia de juntas mecánicas reducen las piezas mecánicas sometidas a fricción y, por lo tanto, a desgaste, a solo los cojinetes de los motores.

Otra ventaja reside en que la posibilidad de controlar el perfil de velocidad del motor síncrono de una manera precisa a lo largo del ángulo de giro conduce a la oportunidad de generar movimientos vibratorios complejos incluso usando un único motor-vibrador 6. El uso de los acelerómetros 32 y 33 montados a bordo de los motores-vibradores 6 y del cuerpo 3 de la máquina vibratoria 1 permite que el comportamiento del conjunto de motor-vibrador 5 se module en función de la carga de la máquina vibratoria 1, con el fin de alcanzar rápidamente el movimiento vibratorio predeterminado.

Una ventaja adicional reside en la masa excéntrica 10 dividida en los dos cuerpos 10a y 10b fijados en los extremos libres del eje 11 del motor 9. Esta configuración permite un equilibrio que es tal que reduce el desgaste de los cojinetes del motor 9 y, al mismo tiempo, permite que el único motor-vibrador 6 se monte en cualquier parte de cualquier máquina vibratoria. Por ejemplo, en el caso de que la máquina vibratoria sea una mesa vibratoria, la carcasa 12 del motor 9 del único motor-vibrador 6 comprende, en lugar de la pestaña 13, una pluralidad de pies, que se pueden fijar a una parte horizontal de la mesa vibratoria.

Claims (18)

REIVINDICACIONES

1. Un conjunto de motor-vibrador para una máquina vibratoria, el conjunto de motor-vibrador (5) que comprende una pluralidad de motores-vibradores (6), cada uno de los cuales comprende un motor eléctrico que consiste en un motor síncrono (9) y al menos una masa excéntrica (10) conectada sobre el eje de accionamiento (11) del motor síncrono (9), medios de detección de posición (15; 15a) para detectar la posición angular y medir la velocidad angular de los ejes de accionamiento (11), medios de accionamiento electrónico (14) para accionar los motores síncronos (9), y medios de control electrónico (19), que están configurados para controlar dichos medios de accionamiento electrónico (14) en base a las posiciones angulares detectadas y a las velocidades angulares medidas de modo que el conjunto de motor-vibrador (5) genere un movimiento vibratorio predeterminado; el conjunto de motor-vibrador (5) que se caracteriza por que la masa excéntrica (10) está fijada al eje de accionamiento (11) del motor síncrono (9) relativo y está dividida en dos cuerpos (10a, 10b) que están fijados a dos extremos libres respectivos del eje de accionamiento (11), los dos extremos libres del eje de accionamiento (11) que sobresalen de una carcasa (12) del motor síncrono (9) en el área de dos extremos longitudinales opuestos respectivos del motor síncrono (9).

2. El conjunto de motor-vibrador según la reivindicación 1, en donde dichos medios de control electrónico (19) están configurados para controlar dichos medios de accionamiento electrónico (14) con el fin de poner los ejes de accionamiento (11) en rotación según los perfiles de velocidad angular respectivos a lo largo de un ángulo de giro y las direcciones de rotación respectivas, manteniendo los centros de gravedad (21) de las masas excéntricas (10) en fase unos con otros o desfasados unos con otros según desviaciones angulares (a) predeterminadas, con el fin de obtener dicho movimiento vibratorio predeterminado.

3. El conjunto de motor-vibrador según la reivindicación 2, en donde dichos medios de control electrónico (19) están configurados para controlar dichos medios de accionamiento electrónico (14) para colocar los ejes de accionamiento (11) de tal forma que dichos centros de gravedad (21) estén dispuestos en fase unos con otros o desfasados unos con otros según dichas desviaciones angulares (a), antes de mover los ejes de accionamiento (11) con dichos perfiles de velocidad angular a lo largo del ángulo de giro y dichas direcciones de rotación.

4. El conjunto de motor-vibrador según la reivindicación 2 o 3, en donde cada uno de dichos perfiles de velocidad angular comprende al menos una primera parte de ángulo de giro (0) en la que la velocidad angular es igual a un primer valor de velocidad (VK).

5. El conjunto de motor-vibrador según la reivindicación 4, en donde cada uno de dichos perfiles de velocidad angular comprende al menos una segunda parte de ángulo de giro (p) en la que la velocidad angular aumenta primero desde dicho primer valor de velocidad (VK) hasta un valor de velocidad máxima (VM) y luego disminuye desde el valor de velocidad máxima (VM) hasta el primer valor de velocidad (VK) de tal forma que modifica la fuerza centrífuga de la masa excéntrica (10) relativa en la segunda parte de ángulo de giro (p).

6. El conjunto de motor-vibrador según la reivindicación 5, en donde dicha primera parte de ángulo de giro (0) es complementaria a dicha segunda parte de ángulo de giro (p).

7. El conjunto de motor-vibrador según cualquiera de las reivindicaciones de 1 a 6, en donde dichos medios de accionamiento electrónico comprenden una pluralidad de dispositivos de accionamiento electrónico (14), cada uno de los cuales está diseñado para accionar un motor síncrono (9) respectivo.

8. El conjunto de motor-vibrador según la reivindicación 7, en donde cada uno de dichos dispositivos de accionamiento electrónico (14) está montado a bordo del motor síncrono (9) respectivo.

9. El conjunto de motor-vibrador según cualquiera de las reivindicaciones de 1 a 8, en donde cada uno de dichos dispositivos de accionamiento electrónico (14) comprende un inversor (16).

10. El conjunto de motor-vibrador según cualquiera de las reivindicaciones de 1 a 9, en donde dichos medios de detección de posición (15) comprenden, para cada motor síncrono (9), un codificador (17, 18) respectivo montado a bordo del motor síncrono (9); el codificador que comprende preferiblemente una rueda fónica (17) integral con el eje de accionamiento (11) y un elemento sensor (18) fijado a la carcasa (12) del motor síncrono (9) con el fin de leer los movimientos angulares de la rueda fónica (17).

11. El conjunto de motor-vibrador según cualquiera de las reivindicaciones de 1 a 9, en donde dichos medios de detección de posición comprenden, para cada motor síncrono (9), medios de observación de flujo electromagnético (15a) respectivos para determinar una posición angular recíproca entre rotor y estátor del motor síncrono (9).

12. El conjunto de motor-vibrador según cualquiera de las reivindicaciones de 1 a 11, en donde cada motor-vibrador (6) comprende unos primeros medios de detección de aceleración (32) respectivos fijados a la carcasa (12) del motor síncrono (9) para detectar unas primeras vibraciones, y dichos medios de control electrónico (19) están configurados para procesar la primera vibración detectada para determinar un estado vibratorio del conjunto de motor-vibrador (5) y controlar dichos medios de accionamiento electrónico (14) en base a dicho estado vibratorio.

13. El conjunto de motor-vibrador según cualquiera de las reivindicaciones de 2 a 12, en donde cada motor-vibrador (6) comprende unos primeros medios de detección de aceleración (32) respectivos fijados a la carcasa (12) del motor síncrono (9) para detectar unas primeras vibraciones, y dichos medios de control electrónico (19) están configurados para procesar la primera vibración detectada para determinar un estado vibratorio del conjunto de motor-vibrador (5) y modular dichos perfiles de velocidad angular y/o dichas desviaciones angulares (a) en base a dicho estado vibratorio.

14. Una máquina vibratoria que comprende un cuerpo (3), medios elásticos (4) para montar el cuerpo (3) sobre una base (2) y un conjunto de motor-vibrador (5), que comprende una pluralidad de motores-vibradores (6) fijados al cuerpo (3) para generar y transmitir, al cuerpo (3), un movimiento vibratorio predeterminado, la máquina vibratoria (1) que está caracterizada por que el conjunto de motor-vibrador (5) es según cualquiera de las reivindicaciones de 1 a 13.

15. Una máquina vibratoria que comprende un cuerpo (3), medios elásticos (4) para montar el cuerpo (3) sobre una base (2) y un conjunto de motor-vibrador (5), que comprende una pluralidad de motores-vibradores (6) fijados al cuerpo (3) para generar y transmitir, al cuerpo (3), un movimiento vibratorio predeterminado, la máquina vibratoria (1) que está caracterizada por que el conjunto de motor-vibrador (5) es según la reivindicación 12 o la reivindicación 13, y por que comprende unos segundos medios de detección de aceleración (33) fijados a dicho cuerpo (3) para detectar las segundas vibraciones; dichos medios de control electrónico (19) que están configurados para procesar la primera vibración detectada en combinación con las segundas vibraciones detectadas con el fin de determinar dicho estado vibratorio del conjunto de motor-vibrador (5).

16. Un método para controlar una máquina vibratoria que comprende un cuerpo (3), medios elásticos (4) para montar el cuerpo (3) sobre una base (2) y un conjunto de motor-vibrador (5) que comprende: una pluralidad de motores-vibradores (6), cada uno de los cuales está fijado al cuerpo (3) y comprende un motor síncrono (9) y al menos una masa excéntrica (10) fijada sobre el eje de accionamiento (11) del motor síncrono (9), la masa excéntrica (10) que está dividida en dos cuerpos (10a, 10b) fijados a dos extremos libres del eje de accionamiento (11), los dos extremos libres del eje de accionamiento (11) que sobresalen de una carcasa (12) del motor síncrono (9) en el área de dos extremos longitudinales opuestos respectivos del motor síncrono (9); medios de detección de posición (15; 15a) para detectar la posición angular y medir la velocidad angular de los ejes de accionamiento (11); y medios de accionamiento electrónico (14) para accionar los motores síncronos (9); el método que comprende:

- detectar unas primeras vibraciones por medio de unos primeros medios de detección de aceleración (32) fijados a una carcasa (12) del motor síncrono (9);

- procesar las primeras vibraciones detectadas para determinar un estado vibratorio del conjunto de motor-vibrador (5); y

- controlar los medios de accionamiento electrónico (14) en base a las posiciones angulares detectadas, a las velocidades angulares medidas y al estado vibratorio, de modo que el conjunto de motor-vibrador (5) genere un movimiento vibratorio predeterminado.

17. El método según la reivindicación 16 y que comprende además:

- detectar unas segundas vibraciones por medio de segundos medios de detección de aceleración (33) fijados al cuerpo (3);

dichas primeras vibraciones detectadas que se procesan en combinación con las segundas vibraciones detectadas para determinar el estado vibratorio del conjunto de motor-vibrador (5).

18. El método según la reivindicación 16 o 17, en donde dicho cuerpo (3) está diseñado para contener material a ser tratado por medio de dicho movimiento vibratorio y la máquina vibratoria (1) recibe el material de una máquina adicional; el método que comprende:

- detectar la carga de material en la máquina adicional por medio de medios de detección de carga, antes de que el material se transfiera a la máquina vibratoria;

dichos medios de accionamiento electrónico (14) que se controlan en base a la carga detectada.