DE1613320C3 - Schwingankermotor - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Schwingankermotor, insbesondere für Handgeräte, der ein durch Wechselstrom erregtes Magnetsystem sowie einen symmetrisch aufgebauten, mit Polschuhen versehenen Schwinganker aufweist, der um seine Mittelachse drehbar gelagert ist und die Umrißform eines Doppel-T-Ankers hat, wobei das Elektromagnetsystem zumindest zwei vor den Polschuhen des Schwingankers einander gegenüberliegend angeordnete, elektromagnetisch beeinflußte Pole hat und der mit einem Dauermagneten ausgerüstete Schwinganker so ausgebildet ist, daß er konträr gegenüberliegende, in gleicher Richtung mit Abstand nebeneinander verlaufende Polschuhe mit unterschiedlicher Polarität aufweist.

Solche Schwingankermotore sind aus der DT-PS 10 81 558 bereits bekannt. Hierbei ist der Dauermagnet in Form einer mit Mittelbohrung versehenen Scheibe oder eines Ringes ausgeführt, der zwischen zwei gleichartigen Außenpolen eines Erregermagneten freischwingend angeordnet ist. Dort kann jedoch der Kraftfluß nicht gut ausgenutzt werden, und es ist ein genaues Abstimmen der Schwingamplitude erforderlich.
Man kennt auch bereits einen Schwingankermotor als Antrieb für eine Haarschneidemaschine, bei der ein am Schwinghebel für einen Messerantrieb befestigter Dauermagnet mit seinen Polschuhen als Anker vor drei Polen verschiedener Polarität eines mit Wechselstrom erregten Elektromagneten hin- und herschwingt (DT-PS 8 63 609). In diesem Fall sind zwar die aufgeführten Nachteile des beschriebenen Schwingankersystems weitgehend vermieden; zur Erzielung eines entsprechenden Wirkungsgrades ist jedoch ein verhältnismäßig großer Ankerschwingweg erforderlich. Dies ergibt eine verhältnismäßig starke Vibration. Dies ist für einen Schwingankermotor, insbesondere wenn er zum Antrieb einer von Hand zu haltenden Maschine dient, von erheblichem Nachteil.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, unter Vermeidung der vorerwähnten Nachteile einen Schwingankermotor zu schaffen, der eine vergleichsweise hohe Zugkraft hat, wobei gleichzeitig aber dessen Abmessungen klein sind und gegebenenfalls auch eine gute Handhabung eines damit ausgerüsteten Handgerätes ermöglichen. Weiterhin besteht auch die Aufgabe, den Wirkungsgrad des Motors zu verbessern und seine Vibrationsneigung klein zu halten.

Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung einen Schwingankermotor der eingangs erwähnten Art vor, dessen Elektromagnetsystem zwei gegenüberliegende und gegenpolig geschaltete Erregermagnete mit je drei Polen abwechselnder Polarität aufweist. Ein solcher Motor hat wegen seines symmetrischen Aufbaus einen nahezu vibrationsfreien Lauf, was besonders bei einem Handgerät vorteilhaft ist. Außerdem ergeben sich durch diese Anordnung besonders günstige magnetische Verhältnisse, was eine hohe Zugkraft bei vergleichsweise kleinen Abmessungen ermöglicht.

Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kann der Schwinganker mit einem Kunststoffkörper umspritzt sein und zur Lagerung beidseitig je einen in diesem Kunststoffkörper zentrisch zur Schwingachse sitzenden kurzen Lagerzapfen tragen. Neben fertigungstechnischen Vorteilen ergibt sich eine sichere und genaue Lagerstellenanordnung beim Schwinganker.

Zweckmäßigerweise ist der eine Lagerzapfen des Schwingankers im Gehäuseboden und der andere Lagerzapfen in einer mit diesem Gehäuse verbundenen Brücke gelagert. Dadurch kann der Einbau des Schwingankermotors in das Gehäuse leicht vorgenommen werden, und bei abgenommenem Gehäusedeckel bleibt die Funktion des Motors erhalten.

Zweckmäßigerweise besitzt der Schwingankermotor eine aus Federn oder aus Gummipuffern bestehende verstellbare Vorrichtung zum Rückstellen des Schwingankers. Dadurch kann der Schwingweg des Ankers begrenzt bzw. eingestellt werden.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung be-

steht darin, daß als Schwinghebel ein zweiarmiger Hebel dient, dessen einer Hebelarm einen Mitnehmerbolzen des Schwingankers am gabelförmigen Ende umfaßt, wobei der andere als Mitnehmer ausgebildete Hebelarm mit seinem Ende in einen Ausschnitt od. dgl. des hin und her zu bewegenden Teiles eingreift und wobei dieser zweiarmige Hebel seinerseits auf einem im Gehäuse der Maschine befestigten Bolzen gelagert ist. Dies ergibt eine besonders platzsparende Übertragung der Schwingbewegung des Ankers auf das hin und her zu bewegende Teil.

Der Schwingankermotor kann bevorzugt in einer Haarschneidemaschine verwendet werden, so daß das hin und her zu bewegende Teil das Messer einer solchen Maschine ist.

Nachstehend ist die Erfindung an Hand eines Ausführungsbeispieles noch näher erläutert. Es zeigen

F i g. 1 und 2 teilweise im Schnitt gehaltene Aufsichten eines Schwingankermotors mit verschiedenen Stellungen des Schwingankers,

Fig.3 eine Draufsicht auf einen in eine Haarschneidemaschine eingebauten Schwingankermotor,

F i g. 4 eine zum Teil längsgeschnittene Seitenansicht einer etwa Fig.3 entsprechenden Haarschneidemaschine mit Schwingankermotor,

F i g. 5 und 6 verschiedene Dämpfungsvorrichtungen zur Begrenzung des Schwingweges und

F i g. 7 ein elektrisches Schaltschema des erfindungsgemäßen Schwingankermotors.

Der in den Figuren dargestellte Schwingankermotor ist in einem aus Kunststoff bestehenden Gehäuse 1 untergebracht, welches durch einen Deckel 2 verschließbar ist.

Der Schwingankermotor besteht im wesentlichen aus zwei gegenüberliegenden und gegenpolig geschalteten Erregermagneten 3 und 4, die ihre mit Wechselstrom zu erregenden Spulen 5 und 6 tragen. Diese sitzen auf dem Mittelsteg des Magneteisens, das jeweils noch zwei Außenschenkel hat. So entstehen für jeden Magnetkörper drei Pole abwechselnder Polarität (F i g. 1 und 2). Zwischen den beiden Erregermagneten 3 und 4 ist der Schwinganker 7 um eine zentrische Drehachse 11' hin- und herschwingbar angeordnet.

Dieser Schwinganker 7 enthält den Dauermagneten 8 mit der in F i g. 1 eingezeichneten Polanordnung und den beiden entsprechenden Doppelpolschuhen 9 und 10 verschiedener Polarität. In den F i g. 1 und 2 sind die Polausbildungen der Erregermagnete 3 und 4 und des Dauermagneten 8 eingezeichnet, wie sich diese bei einer Stromrichtung des erregenden Wechselstroms und der in F i g. 7 angegebenen Schaltung der Erregerspulen 5 und 6 ergeben, wobei durch die wechselnde Stromrichtung der Schwinganker 7 entsprechend hin- und herschwingt.

Beidseits des Schwingankers 7 sind zentrisch zur Schwingachse je ein Lagerzapfen 11 vorgesehen, die in Sinterlagern 12 und 13 lagern. Beide Lager 12 und 13 sind mit dem Boden des Gehäuses 1 verbunden, wobei die Verbindung mit dem Lager 13 durch eine Brücke 15 geschaffen ist. Die Enden der Lagerzapfen 11 sind in einem um den Schwinganker 7 gespritzten Kunststoffkörper mit eingespritzt (vgl. insbesondere F i g. 4). Sie können in vorteilhafter Weise gleich beim Umspritzen des Schwingankers 7 mit befestigt werden, wobei sich durch die dabei mögliche exakte Positionierung eine spätere Justierung des Schwingankers 7 erübrigen kann. Ein weiterer wesentlicher Vorteil der Kunststoffumspritzung besteht noch darin, daß sich durch Fertigungstoleranzen in der Regel ergebendes Spiel zwischen den Doppelpolschuhen 9,10 und dem eingesetzten Dauermagneten 8 beseitigt und der Dauermagnet 8 gegenüber den Polschuhen 9 und 10 ohne zusätzliche Befestigungshilfsmittel völlig festgelegt wird. Außerdem erhalten dabei die beiden Lagerzapfen 11 eine exakte Lage in bezug auf die Drehachse 11' des Schwingankers 7.

Zur Bewegungsübertragung auf das Messer 16 der Haarschneidemaschine dient ein auf einem Bolzen 17 gelagerter zweiarmiger Schwinghebel 18. Dessen nach hinten weisender Hebelarm 19 umfaßt dabei mit seinem gabelförmigen Ende einen im Schwinganker 7 sitzenden Mitnehmerbolzen 20, während der andere als Mitnehmer ausgebildete Hebelarm 21 mit seinem Ende in einen Ausschnitt 26 des hin und her zu bewegenden Teils, hier in das Messer 16 der Haarschneidemaschine, eingreift.

Zum Rückstellen des Schwingankers 7 bzw. zur Begrenzung des Schwingweges ist eine verstellbare Vorrichtung vorhanden, die aus einem am Anker 7 vorgesehenen Steg 22 und nach F i g. 5 aus zwei Gummipuffern 23 bzw. nach F i g. 6 aus zwei Schraubenfedern 24 bestehen kann. Zum Einstellen des richtigen Schwingweges des Ankers 7 dienen die vorgesehenen Einstellschrauben 25.

Das Magnetsystem des Schwingankermotors hat einen symmetrischen Aufbau, wobei zwischen den beiden Erregermagneten 3 und 4 der zentrisch in der Mitte angeordnete, symmetrisch ausgebildete Schwinganker 7 hin- und herschwingt. Dieser Schwingvorgang des Ankers 7 ist in seinen Endstellungen zusammen mit den der Erregung entsprechend polarisierten Erregermagneten in den F i g. 1 und 2 veranschaulicht. Hierbei wird das günstige Zusammenwirken des Dauermagnetflusses und des Wechselflusses der Erregermagnete durch strichpunktierte Linien markiert. Man erkennt, daß durch die doppelseitige Anordnung der Erregermagnete und entsprechender Pole am Schwinganker 7 eine Leistungsverbesserung erzielbar wird, wobei ein vergleichsweise großer und starker Dauermagnet 8 ohne Nachteil Verwendung finden kann. Hinzu kommt noch, daß zusammen mit dem großen Schwingweg des Ankers 7 und seiner Verstellbarkeit durch die Stellschrauben 25 die volle Ausnutzung des günstigsten Gleich- und Wechselflusses möglich ist.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Schwingankermotor, insbesondere für Handgeräte, der ein durch Wechselstrom erregtes Magnetsystem sowie einen symmetrisch aufgebauten, mit Polschuhen versehenen Schwinganker aufweist, der um seine Mittelachse drehbar gelagert ist und die Umrißform eines Doppel^:T-Ankers hat, wobei das Elektromagnetsystem zumindest zwei vor den Polschuhen des Schwingankers einander gegenüberliegend angeordnete, elektromagnetisch beeinflußte Pole hat und der mit einem Dauermagneten ausgerüstete Schwinganker so ausgebildet ist, daß er konträr gegenüberliegende, in gleicher Richtung mit Abstand nebeneinander verlaufende Polschuhe mit unterschiedlicher Polarität aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß das Elektromagnetsystem zwei gegenüberliegende und gegenpolig geschaltete Erregermagnete (3, 4) mit je drei Polen abwechselnder Polarität (S-N-S bzw. N-S-N) aufweist.

2. Schwingankermotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwinganker (7) mit einem Kunststoffkörper umspritzt .ist und zur Lagerung beidseitig je einen in diesem Kunststoffkörper zentrisch zur Schwingachse sitzenden kurzen Lagerzapfen (11) trägt.

3. Schwingankermotor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der eine Lagerzapfen (11) des Schwingankers (7) im Gehäuseboden und der andere Lagerzapfen (11) in einer mit diesem Gehäuse verbundenen Brücke (15) lagert.

4. Schwingankermotor nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß er eine aus Federn (24) oder aus Gummipuffern (23) bestehende verstellbare Vorrichtung zum Rückstellen des Schwingankers (7) besitzt.

5. Schwingankermotor nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Schwinghebel (18) ein zweiarmiger Hebel (18) dient, dessen einer Hebelarm (19) mit seinem gabelförmigen Ende einen Mitnehmerbolzen 20 des Schwingankers 7 umfaßt, wobei der andere als Mitnehmer ausgebildete Hebelarm (21) mit seinem Ende in einen Ausschnitt (26) od. dgl. des hin und her zu bewegenden Teiles eingreift, und daß dieser zweiarmige Hebel (18) seinerseits auf einem im Gehäuse (1) der Maschine befestigten Bolzen (17) gelagert ist.

6. Schwingankermotor nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das hin- und hergehend zu bewegende Teil das Messer einer Haarschneidemaschine ist.