DE2812067A1 - Elektromagnetischer linearvibrator - Google Patents
Elektromagnetischer linearvibratorInfo
- Publication number
- DE2812067A1 DE2812067A1 DE19782812067 DE2812067A DE2812067A1 DE 2812067 A1 DE2812067 A1 DE 2812067A1 DE 19782812067 DE19782812067 DE 19782812067 DE 2812067 A DE2812067 A DE 2812067A DE 2812067 A1 DE2812067 A1 DE 2812067A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- rotor
- runner
- vibrator according
- stator
- gas spring
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K33/00—Motors with reciprocating, oscillating or vibrating magnet, armature or coil system
- H02K33/02—Motors with reciprocating, oscillating or vibrating magnet, armature or coil system with armatures moved one way by energisation of a single coil system and returned by mechanical force, e.g. by springs
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Reciprocating, Oscillating Or Vibrating Motors (AREA)
Description
2012067
/■γι»
ti ^ t, ".-
ROBERT BOSCH GMBH, STUTTGART
Elektromagnetischer Linearvibrator
Zusammenfassung
Es wird ein elektrisch angetriebener Linearvibrator vorgeschlagen,
der als Schwingantrieb in der Fördertechnik, zum Beispiel
für Schwingrinnen, und in der Betonverdichtungstechnik, zum Beispiel beim Rütteln von Betonfertigteilen auf Rütteltischen oder
in Formen, in Betracht kommt. Dieser Linearvibrator weist einen elektromagnetischen Querfeldantrieb auf, dessen Läufer zusammen
mit zwei einander entgegengesetzt wirkenden Rückstellfedern ein
schu/ingungsfähiges Gebilde ergibt, dessen Schwingungen unmittelbar
für den Antrieb des angeschlossenen Gerätes herangezogen werden. Je nach den Anforderungen an das Schuingungsverhalten des
Schwingantriebes werden als Rückstellfedern Metallfedern oder
Gasfedern oder beide miteinander kombiniert verwendet. Der
9OC.;41/OO21
1112017-
Schu/ingantrieb kann einfach wirkend oder doppelt wirkend ausgelegt
»erden und mit zusätzlichen Schaltelementen, wie zum Beispiel einer Vorschaltdiode, in der elektrischen Zuleitung versehen
werden, so daß bei einer Netzfrequenz von 50 Hz eine Schwingfrequenz von 100 Hz, 50 Hz oder 25 Hz erreicht werden
kann. Daneben kann der Schwingantrieb mit einem Kolbengebläse für die Eigenkühlung seiner Erregerwicklung ausgerüstet
sein.
Stand der Technik
Für das Lockern, Fördern und Sieben von Schüttgütern oder für das Verdichten von Beton in Formen oder in Schalungen werden
häufig Geräte mit einer Schwingbewegung, wie zum Beispiel Schwingförderer, Schwingsiebe bzw. Verdichtungsrüttier, eingesetzt.
Die notwendige Schwingbewegung wird vielfach mittels umlaufender
Unwuchterreger erzeugt. Bei diesen Unwuchterregern werden die Unwuchtmassen in der Regel paarweise, das heißt je
eine Unwuchtmasse an jedem Wellenende des Antriebsmotors, angeordnet, um Schaukel- oder Taumelbewegungen zu vermeiden. Für
eine rein lineare Schwingbewegung müssen zwei gleich große Unwuchtmassen in derselben Umlaufebene mit entgegengesetztem Umlaufsinn
synchron angetrieben werden, was besondere Maßnahmen für den Synchronlauf erfordert. Solche Schwingantriebe haben
einen verhältnismäßig hohen Raumbedarf und bauen sehr schwer. Außerdem müssen bei ihnen die Unwuchtkräfte in voller Größe
über die Lager auf das Gerät übertragen werden, was entsprechend kräftig bemessene und teure Lager erfordert.
Neben den Unwuchterregern gibt es noch elektromagnetische Linearvibratoren
als Schwingantrieb. Bei ihnen schwingt ein Anker in einem pulsierenden Magnetfeld in dessen Längsrichtung hin
und her, wobei er kurz vor dem Aufschlagen auf den Polschuh des Ständers durch eine Feder abgefangen und zurückgeworfen wird,
bis er von einer entgegengesetzt wirkenden zweiten Feder aufgefangen und wieder in Richtung auf den Ständer hin beschleunigt
wird. Da bei der Ankerbewegung in Richtung der Feldlinien sich
909841/0021
2t12067
der Luftspalt verkürzt und die Zugkraft am Anfang sehr klein ist
und gegen Hubende sehr groß wird, kann der Anker beim Längsfeldantrieb
nur sehr kleine Hübe in der Größenordnung von 1 mm ausführen. Aus diesem Grunde muß die Ankermasse sehr groß gewählt
werden, was sehr große und schwere Vibratoren ergibt. Die Federn müssen sehr stark und steif ausgebildet sein. Das kann nur mit
Metallfedern erreicht werden. Das wiederum ergibt ein harmonisches Schwingungsverhalten des Vibrators. Eine harmonische
Schwingungsbewegung ist zwar bei einigen Verfahren, uie zum Beispiel
Schwingfördern, angebracht. Bei anderen Verfahren, wie zum
Beispiel Lockern und Lösen oder Verdichten, sind Bewegungsabläufe
mit größeren Beschleunigungen günstiger. Dafür sind die herkömmlichen Linear vibratoren weniger geeignet.
Der erfindungsgemäße Linearvibrator mit den kennzeichnenden
Merkmalen des Hauptanspruches hat gegenüber den umlaufenden Unu/uchterregern
den Vorteil, daß er die lineare Schwingbewegung unmittelbar erzeugt und keine teuren Wälzlager benötigt, sondern
nur einfache Führungen, die wenig beansprucht werden, insbesondere durch die Antriebskräfte nicht belastet werden. Gegenüber
den herkömmlichen elektromagnetischen Linearvibratoren hat der erfindungsgemäße Linearvibrator den Vorteil, daß er aufgrund
des Querfeldantriebes größere Hübe ermöglicht, wodurch die Masse
der schwingenden Teile wesentlich kleiner gehalten werden kann. Dadurch wird der gesamte Schwingantrieb kleiner und leichter. Als
weiterer Vorteil ist anzusehen, daß die Federn des Schwingungssystems leichter abgewandelt werden können, so daß der Schwingantrieb
verhältnismäßig einfach an unterschiedliche Anforderungen
an sein Schwingungsverhalten angepaßt werden kann.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte
Weiterbildungen und Verbesserungen des im Hauptanspruch angegebenen Linear vibrators möglich. Bei einer Ausgestaltung nach
Anspruch 2 kann insbesondere bei der Verwendung von Gasfedern oder bei ihrer Kombination mit Metallfedern das Schwingungsver-
909841/0021
1112067·
halten des Vibrators in weiten Grenzen an die unterschiedlichsten Anforderungen angepaßt werden. Bei einer Ausgestaltung des
Vibrators nach Arfspruch 4 wird vermieden, daß die Enden der Metallfedern
von den anschließenden Teilen sich abheben und wieder aufschlagen und dadurch vorzeitig zerstört werden. Mit der Ausgestaltung
des Vibrators nach Anspruch 5 werden sehr einfach aufgebaute und leicht herzustellende Rückstellfedern geschaffen,
die sich zwecks Anpassung des Schwingungsverhaltens leicht
abwandeln lassen. Mit großem Kolbendurchmesser wird ein Schwingungsverhalten
erreicht, das einer harmonischen Schwingung angenähert ist. Mit kleinen Kolbendurchmessern werden höhere Beschleunigungen
erreicht. Durch eine Ausgestaltung des Vibrators nach Anspruch 6 wird erreicht, daß beim Rücklaufen der Gasfederkolben,
beim Überschreiten seiner Ruhestellung oder Mittelstellung die Durchlaßöffnungen in der Zylinderwand freigegeben werden
und beim weiteren Rücklaufen des Gasfederkolbens dieser als
Saugpumpe wirkt und Luft aus der Umgebung ansaugt, die sich mit der Luft im Inneren der Gasfeder vermischt und dadurch eine Innenkühlung
bewirkt. Beim Vorlaufen des Gasfederkolbens bis in seine Mittelstellung wird ein Teil des Luftvolumens wieder ausgeschoben.
Da bei dieser Ausgestaltung die Gasfedern zudem nur in der jeweils zweiten Hälfte des Gesamthubes des Läufers wirken,
kann die Antriebsenergie des Querfeldantriebes voll für die Beschleunigung des Läufers genutzt werden. Bei einer Ausgestaltung
des Vibrators nach Anspruch 7 setzt der Druckanstieg in den Gasfedern bereits vor dem Erreichen der Mittelstellung des Läufers
ein. Bei der Ausgestaltung nach Anspruch 8 setzt die Federu/irkung
der Gasfedern erst nach dem Zurücklegen eines größeren cjegenkraftfreien Weges des Läufers ein. Diese Ausgestaltungen
des Vibrators nach Anspruch 6, 7 oder 8 ergeben eine weitere Abwandlungsmöglichkeit
für das Schwingungsverhalten des Vibrators. Durch die Ausgestaltung des Vibrators nach Anspruch 9 laden die
Gasfedern beim Anlaufen des Vibrators sich selbsttätig auf, so daß der Läufer in beiden Bewegungsrichtungen auf dem gesamten
Hub unter der Wirkung der Gasfedern steht. Da die Gasfedern dabei einander entgegengesetzt wirken, wird die Summe ihrer Kraft-
903, ,41/0021
Wirkungen sehr stark einem linearen Kraftweg verhältnis angenähert.
Bei einem nach Anspruch 10 ausgestalteten Vibrator wird ein pulsierender gerichteter Luftstrom erzeugt, der in die Nähe
der Erregerwicklung des Ständers geleitet und zu deren Kühlung genutzt werden kann. Bei einer Ausgestaltung des Vibrators nach
Anspruch 11 wird die Gesamtbaulänge des Vibrators verkürzt. Außerdem
können die pulsierenden Kräfte des Schwingantriebes unmittelbar
auf das angeschlossene Gerät übertragen werden. Mit der Ausgestaltung des Vibrators nach Anspruch 12 wird ein sicheres
Anlaufen des Vibrators gewährleistet. Bei einem nach Anspruch 13 ausgestalteten Vibrator führt der Läufer seine
Schwingbewegungen vom Ständer aus nur nach einer Seite aus, dadurch kann jede Halbwelle der Netzwechselspannung für einen Antriebsimpuls
ausgenutzt werden. Ein solcher Vibrator kann demnach bei richtiger Abstimmung seines Schwingungssystems mit
einer Frequenz von 100 Hz schwingen. Bei der Ausgestaltung des
Vibrators nach Anspruch 14 wird eine Eigenkühlung für den Vibrator
geschaffen. Durch Ausgestaltungen des Vibrators nach einem der Ansprüche 17 bis 19 wird ein sehr einfacher und billiger
Aufbau des Vibrators erreicht. Eine Ausgestaltung des Vibrators nach Anspruch 20 ergibt einen Ständer mit einem sehr kleinen
Außendurchmesser. Die Ausgestaltung des Vibrators nach Anspruch ermöglicht es, im Bedarfsfall die Masse des Läufers beliebig
groß zu machen, ohne daß dabei die übrigen Abmessungen, insbesondere die des Ständers, gleichzeitig vergrößert werden müssen.
Bei einem nach Anspruch 24 ausgestalteten Vibrator wird die Hubkraft und damit die Beschleunigung des Läufers verdoppelt.
Das kann beispielsweise zur Verringerung der Gesamtabmessungen, insbesondere des Hubes, ausgenutzt werden. Die doppelte Anordnung
von Ständer und Läufer ermöglicht es auch, den Vibrator nach Anspruch 25 ausgestalten und den magnetischen Kreis nicht mehr
seitlich um den Läufer herum, sondern in Richtung seiner Bewegungsbahn von einem Polpaar zum anderen Polpaar zu schließen.
Ein solcher Vibrator hat eine sehr geringe seitlich Ausdehnung. Bei der Ausgestaltung des Vibrators nach Anspruch 26 kann sich
das vom Läufer in den Ständer übertragene Magnetfeld ohne Behin-
909341/0021
derung durch die Blechisolation über den ganzen Ständerquerschnitt
verbreiten, wodurch eine Verringerung der Magnetisierungsstromanteile
für den Ständer erreicht wird. Außerdem wirken die magnetischen Zugkräfte am Ständer längs der Blechebene,
wodurch Festigkeitsprobleme, wie zum Beispiel das Aufblättern der Endbleche, vermieden werden. Bei einem nach Anspruch 27
ausgestalteten Vibrator können die Ständerbleche auf einfache Weise von der Seite her in das Gehäuse eingeschoben werden, so
daß daran gesonderte Haltevorrichtungen für die Ständerbleche nicht mehr erforderlich sind. Das gilt insbesondere in Verbindung
mit einer u/eiteren Ausgestaltung nach Anspruch 28. Bei einem
derartigen Vibrator mit einem sogenannten "Flachläufer wird außerdem ein über die gesamte Breite des Ständers gleichbleibend
großer Luftspalt erzielt, wodurch die magnetischen Verhältnisse am Luftspalterheblieh verbessert und dadurch wiederum der Wirkungsgrad
erhöht wird. Außerdem kann bei einem solchen Vibrator die Ständerbreite durch Hinzufügen oder Wegnehmen von untereinander
gleichen Ständerblechen leicht verändert werden. Die Anpassung des Läufers an unterschiedliche Breiten ist auch vereinfacht,
weil er einfach aus handelsüblichem Bandblech gefertigt werden kann, welches nur entsprechend abgeJängt werden muß.
Bei einem solchen Vibrator lassen sich auch die Ständerwicklungen leichter herstellen, weil sie eben gewickelt werden können
und keine abgebogenen Wickelköpfe erforderlich sind. Durch eine Ausgestaltung des Vibrators nach Anspruch 29 wird eine Führung
über den Läufer geschaffen, die außerhalb des Ständerfeldes gelegen
ist und zugleich eine Verdrehsicherung für den Flachläufer ergibt. Eine Ausgestaltung nach Anspruch 30 und 31 ergibt
einfache, leicht herzustellende Läufer.
Zeichnung
Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung
anhand mehrerer Figuren dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung
näher erläutert. Es zeigen Figur 1 einen Längsschnitt eines ersten Ausführungsbeispieles, Figur 2 einen teilweise umgeklappten
Längsschnitt eines zweiten Ausführungsbeispieles ge-
909841/0021
2812G67
maß der Linie II - II in Figur 3, Figur 3 einen Querschnitt
des zweiten Ausführungsbeispieles nach der Linie III - III
in Figur 2, Figur 4 einen teilweise umgeklappten Längsschnitt eines dritten Ausführungsbeispieles gemäß der Linie
IV - IV in Figur 5, Figur 5 einen ausschnittweise dargestellten Querschnitt des dritten Ausführungsbeispieles
nach der Linie V - V in Figur 4, Figur 6 einen Längsschnitt eines vierten Ausführungsbeispieles, Figur 7 eine teilweise
geschnittene Seitenansicht des vierten Ausführungsbeispieles
nach Figur 6, Figur 8 einen Längsschnitt eines fünften Ausführungsbeispieles,
Figur 9 einen ausschnittweise dargestellten Querschnitt des fünften Ausführungsbeispieles nach der
Linie IX - IX in Figur 8, Figur 10 einen Längsschnitt eines sechsten Ausführungsbeispieles, Figur 11 einen Längsschnitt
eines siebten Ausführungsbeispieles, Figur 12 einen teilweise
umgeklappten Längsschnitt eines achten Ausführungsbeispieles
nach der Linie XII - XII in Figur 13, Figur 13 einen Querschnitt des achten Ausführungsbeispieles nach der Linie XIII XIII
in Figur 12, Figur 14 einen vertikalen Längsschnitt eines neunten Ausführungsbeispieles, Figur 15 einen horizontalen
Längsschnitt des neunten Ausführungsbeispieles, Figur 16 einen
Querschnitt des neunten Ausführungsbeispieles nach der Linie
XVI - XVI in Figur 14.
Das aus Figur 1 ersichtliche Ausführungsbeispiel des elektromagnetischen
Linear vibrators, im folgenden kurz Vibrator genannt, weist einen Querfeldantrieb 20, zwei einander entgegengesetzt
wirkende Rückstellfedern 21 und 22 sowie ein diese Teile aufnehmendes
Gehäuse 23 auf.
Zum Querfeldantrieb 20 gehören ein Ständer 24 mit einem Polpaar,
eine zweiteilige Erregerwicklung 25 und ein Läufer 26. Der Ständer 24 ist in üblicher Weise aus Einzelblechen aufgebaut. Ihr
Aufriß ist ähnlich demjenigen,der aus Figur 13 ersichtlich ist.
909841/0021
Die zu einem Paket vereinigten Einzelbleche des Ständers 24 «/erden
außen von einem Haltering 27 umgeben und in der richtigen Lage gehalten. Das Gehäuse 23 ist zweiteilig ausgebildet. Die
beiden Gehäuseteile 28 und 29 u/eisen je eine zylindrische Wand 30 bzw. 31 auf, die an den einander zugekehrten Stirnseiten
in einer ebenen Anlagefläche 32 bzw. 33 endet. Mit diesen Anlageflächen liegen die Gehäuseteile 28 und 29 innerhalb des
Halteringes 27 an dem Blechpaket des Ständers 24 an. Jeder Gehäuseteil 28 und 29 M/eist außerdem in der Nähe seiner Änlagefläche
32 bzw. 33 je einen Flansch 34 bzw. 35 auf. Darin sind Durchgangslöcher vorhanden, die nach Größe, Anzahl und Anordnung
in beiden Flanschen gleich sind. Durch diese Durchgangslöcher sind Gewindebolzen 36 hindurchgesteckt, auf deren beide
mit Gewinde versehenen Enden je eine Mutter 37 aufgeschraubt
ist. Mittels der Gewindebolzen 36 und der Muttern 37 werden die beiden Gehäuseteile 28 und 29 gegeneinander gezogen und dabei
der Ständer 24 zwischen ihnen fest eingespannt.
An den voneinander abgekehrten Stirnseiten der Wände 30 und
schließt einwärts je eine kreisringförmige Stirnscheibe 38 bzw.
39 an. Am inneren Rand dieser Stirnscheiben wiederum schließt je ein Zylinder 40 bzw. 41 an, der von der Stirnscheibe aus bis in
die Nähe des Ständers 24 in das Innere des Gehäuses hineinragt. Die beiden Zylinder 40 und 41 haben den gleichen Innendurchmesser
und ihre Zylinderachsen fluchten miteinander. An dem vom Ständer 24 abgekehrten Ende der Zylinder 40 und 41 ist je ein
kreisförmiger Deckel 42 bzw. 43 eingepaßt. In seiner Mitte weist jeder Deckel 42 und 43 ein Durchgangsloch 44 bzw. 45 auf. Diese
Durchgangslöcher 44 und 45 sind als Paßbohrung hergestellt. Sie nehmen je ein Ende einer Führungsstange 46 mit kreisrundem Querschnitt
auf. Die Enden der Führungsstange 46 sind mit Schraubengewinde versehen und ragen damit über die Deckel 42 und 43 hinaus
Auf der Außenseite der Deckel 42 und 43 ist je eine Mutter 47 auf das zugeordnete Gevi/indeende der Führungsstange 46 aufgeschraubt.
Damit werden zugleich die Deckel 42 und 43 gegen das Gehäuse gespannt.
909841/0021
2§ 2067
Die Führungsstange 46 ist ein weiterer Teil des Querfeldantriebes
20 und dient dem Läufer 26 als Führung. Der Läufer 26 ist aus kreisringförmigen Blechen aufgebaut, die durch Verkleben zu dem
sind
Blechpaket des Läufers 26 vereinigt/. In das axiale Durchgangsloch des Läufers 26 ist eine Gleithülse 43 eingesetzt, deren Innenwand
aus einem Werkstoff besteht oder mit einem Werkstoff beschichtet ist, der mit der Führungsstange 46 zusammen eine gute
Gleitpaarung ergibt.
Der Innendurchmesser der beiden Zylinder 40 und 41 und der Außendurchmesser
des Läufers 26 sind so aufeinander abgestimmt, daß der Läufer 26 beim Eintauchen in einen der Zylinder 40 oder 41
diesen so dicht wie möglich verschließt, ohne daran anzustreifen.
Dadurch bilden jeder der Zylinder 40 und 41 mit dem Läufer 26 zusammen eine Gasfeder, und zwar ihrer Bauart nach eine Kolbenfeder.
Sie bilden die Rückstellfedern 21 und 22 für den Läufer 26,
Jeder der beiden Zylinder 40 und 41 weist in seiner Zylinderwand eine Durchlaßöffnung 49 bzw. 50 auf. Sie befindet sich in einer
Normalenebene zur Zylinderachse, die zwischen der Ruhestellung der dem Zylinder zugekehrten Kolbenkante des als Gasfederkolben
dienenden Läufers 26 und dem näher bei dem durch den Deckel 42 bzw. 43 Ende des Zylinders gelegenen äußeren Umkehrpunkt dieser
liegt
Kolbenkante/. "Oiese Durchlaßöffnungen 49 und 50 bilden eine .
Kolbenkante/. "Oiese Durchlaßöffnungen 49 und 50 bilden eine .
Steueröffnung für die zugehörige Gasfeder. Ihre Lage in axialer
Richtung bestimmt den Punkt in der Bewegungsbahn des Läufers 26, ab dem der Läufer 26 zusammen mit dem Zylinder 40 oder 41 als
Gasfeder zu wirken beginnt. Davon hängt in erheblichem Maße das Federungsverhalten der als Rückstellfedern 21 und 22 für den Läufer
26 dienenden Gasfedern ab. In demjenigen Abschnitt eines Hubes, der zwischen dem Eintreten der Kolbenkante in den Zylinder
40 oder 41 und dem Verschließen der zugeordneten Durchlaßöffnung
49 bzw. 50 gelegen ist, wirkt der Läufer 26 als Gebläsekolben. Bei der zum Ständer 24 hin verlaufenden Bewegung saugt er
Luft in den Zylinder 40 bzw. 41 ein, die sich mit der im Zylinder bereits vorhandenen Luft vermischt und diese abkühlt. Bei der
umgekehrt verlaufenden Bewegung wird ein Teil dieser Luft durch
903841/0021
t(p% ■* <*S /FK ^^ ^J
§)/uS7
die Durchlaßöffnung 49 wieder ausgeschoben. Sie kann dabei die
außerhalb der Zylinder 40 und 41 gelegenen Teile der Erregerwicklung
25 kühlen und dann durch Durchlaßöffnungen 51 bzw. 52
in der zylindrischen Wand 30 des Gehäuseteils 20 bzw. in der Wand 31 des Gehäuseteils 29 entweichen.
Wie aus Figur 1 ersichtlich ist, weist der links gelegene Gehäuseteil
28 noch einen Befestigungsflansch 53 auf, in welchem
eine Anzahl Durchgangslöcher 54 vorhanden sind, durch die Befestigungsschrauben
hindurchgesteckt werden, mittels derer der Vibrator an einem Gerät befestigt wird, das er in schwingende
Bewegung versetzen soll.
In Figur 1 ist der Läufer 26 an einer Stelle seiner Bewegungsbahn dargestellt, an der er teilweise in den linken Zylinder
eintaucht und dabei die Durchlaßöffnung 49 überdeckt und abschließt.
Da dabei die Rückstellfeder 21 gespannt ist, kann der
Läufer 26 eine solche Stellung nur während des Betriebes und nur vorübergehend einnehmen. Die Ruhestellung des Läufers befindet
sich näher zur Mitte hin zwischen den beiden Grenzstellungen, in denen die Durchlaßöffnungen 49 und 50 vom Läufer 26 gerade verschlossen
werden.
Bei der nachfolgenden Betrachtung der Wirkungsweise des in Figur
1 dargestellten Vibrators wird davon ausgegangen, daß die Erregerwicklung 25 über eine Vorschaltdiode an eine Wechselspannung,
im allgemeinen an die 50-Hz-Netzspannung, angeschlossen ist. Beim Einschalten des Vibrators wird der Läufer 26 während
der ersten auftretenden Halbwelle in Richtung auf den Ständer hin beschleunigt. Da durch die Vorschaltdiode die nachfolgende
Halbwelle unterdrückt wird und der Läufer außerdem bereits eine
gewisse kinetische Energie hat, bewegt er sich über die Decklage mit dem Ständer 24 hinaus bis er von der seiner Ausgangslage
gegenüberliegenden Rückstellfeder abgefangen und in umgekehrter Richtung wieder beschleunigt wird. Inzwischen wird der Ständer
durch die dritte Halbwelle erneut erregt, wodurch der Läufer
9 0 334 1/002 1
2067
zusätzlich in Richtung auf den Ständer hin beschleunigt wird. Er
bewegt sich dabei wieder über die Decklage mit dem Ständer hinaus,
bis er von der anderen Rückstellfeder abgefangen und in umkehrter
Richtung wieder beschleunigt wird. Infolge dieses Wechselspiels
zwischen Beschleunigung des Läufers durch das Ständerfeld und Abfangen und Zurückwerfen durch die Rückstellfedern erreicht
der Vibrator in kurzer Zeit sein normales Betriebsverhalten, bei dem er mit einer Frequenz von 25 Hz hin und her schwingt.
Die Schwingweite hängt von der Masse des Läufers und von dem Federungsverhalten
der beiden Rückstellfedern 21 und 22 ab. Dabei schwingt das Gehäuse 23 zusammen mit den mit ihm fest verbundenen
Teilen eine gegenläufige Schwingung aus, die über den Befestigungsflansch
53 auf das angeschlossene Gerät übertragen wird. Dieser Querfeldantrieb, bei dem der Läufer vom Ständerfeld abwechselnd
in beiden Bewegungsrichtungen beschleunigt wird, wird im folgenden als doppelt^^irkend bezeichnet.
Bei der nachfolgenden Erläuterung der übrigen Ausführungsbeispiele
werden deren konstruktive Merkmale und deren Betriebsverhalten nur noch insoweit erläutert, als sie sich vom ersten Ausführungsbeispiel
unterscheiden. Im übrigen wird auf die vorangegangene Beschreibung verwiesen.
Der aus Figur 2 und 3 ersichtliche Vibrator weist einen Querfeldantrieb
60, zwei einander entgegengesetzt wirkende Rückstellfedern 61 und 62 sowie ein diese Teile aufnehmendes Gehäuse 63 auf.
Zum Querfeldantrieb 60 gehören der Ständer 64, die zweiteilige
Ständerwicklung 65 und der Läufer 66. Wie aus Figur 3 oder noch
besser aus der insoweit gleichen Figur 5 ersichtlich ist, ist der Ständer 64 ohne ausgeprägte Pole ausgebildet. Die zu einem Paket
vereinigten Einzelbleche des Ständers 64 werden allein vom Gehäuse 63 gehalten. Dieses ist ebenfalls zweiteilig ausgebildet. Seine
beiden Gehäuseteile 61 und 68 haben an dem einander zugekehrten Ende je eine zylindrische Erweiterung 69 bzw. 70, die im zusammengefügten
Zustand eine Ringnut ergeben, in der der Ständer 64 aufgenommen und eingespannt wird.
9 09841/0021
Viegen des Fehlens ausgeprägter Pole am Ständer 64 und der daraus
sich ergebenden sehr kompakten Bauweise des Querfeldantriebes 60
ist im Bereich der Bewegungsbahn des Läufers 66 kein Raum für die Wickelköpfe der Erregerwicklung 65 vorhanden. Diese müssen
daher außerhalb der Bewegungsbahn des Läufers 66 von einer Seite zur anderen geführt werden· Wie vor allem aus der unteren
Hälfte der Figur 2 ersichtlich ist, wird der rechts gelegene Wickelkopf der beiden Teile der zweiteiligen Erregerwicklung 65
unmittelbar nehen dem Ständer 64 herumgeführt, wohingegen der
links gelegene Wickelkopf der beiden Wicklungsteile in einem größeren Abstand vom Ständer 64 herumgeführt wird. Das rührt daher,
daß der Querfeldantrieb 60 einfach^wirkend ausgeführt ist, bei
dem der Läufer also immer nur in einer Richtung, und zwar in Figur 2 von links nach rechts, bis zur Decklage mit dem Ständer
64 vom Ständerfeld beschleunigt wird. Für den Rückhub des Läufers 66 sorgen hier ausschließlich die Rückstellfedern, und
zwar insbesondere die Rückstellfeder 61.
Etwa in der Mitte der axialen Erstreckung der zylinderförmigen
Gehäuseteile 67 und 68 befindet sich je eine ebene kreisringförmige
Stützwand 71 bzw. 72. An ihren Innenrand schließt je ein in Richtung zum Ständer 64 hin sich erstreckender rohrförmiger Führungsteil
73 bzw. 74 an. Dieser Führungsteil 73 und 74 ist mit einer Beschichtung 75 bzw. 76 mit hoher Gleitfähigkeit ausgekleidet.
Stattdessen kann auch eine Gleithülse eingesetzt sein.
Der Läufer 66 ist aus kreisringförmigen Blechen aufgebaut, die
durch Verkleben zu dem Blechpaket des Läufers vereinigt sind. Mit seinem axialen Durchgangsloch sitzt der Läufer 66 auf einer
Führungsstange 77 mit kreisrundem Querschnitt. Diese Führungsstange 77 wird zweckmäßigerweise aus einem unmagnetischen und
elektrisch schlecht leitenden Werkstoff hergestellt, um die Wirbelstromverluste so klein wie möglich halten zu können. DerAußendurchmesser
der Führungsstange 77 ist auf den lichten Innendurchmesser der Führungsteile 73 und 74 zur Bildung eines Laufsitzes
abgestimmt. Die Führungsstange 77 erstreckt sich vom Läu-
909841 /0021
" ¥ ' 2^12067
fer 66 nach beiden Seiten hin durch die Führungsteile 73 und 74
hindurch und noch um ein gewisses Maß darüber hinaus. An jedem Ende \i/eist die Führungsstange 77 einen glatten zylindrischen Absatz
78 bzw. 19 auf, an den jeweils ein Gewindeabschnitt anschließt.
Auf jedem Absatz 78 und 79 ist je eine ebene kreisringförmige Scheibe 8G bzw. 81 aufgesteckt und mittels einer Mutter
82 bzw. 83 mit der Führungsstange 77 fest verbunden. Diese Scheiben 80 und 81 dienen als lauferseitige Federteller für
die Rückstellfedern 61 bzw. 62. Diese Rückstellfedern 61 und 62
sind als Federsatz aus je sechs zylindrischen Schraubendruckfedern
82 bzw. 83 ausgebildet, die in dem kreisringförmigen Hohlraum
zwischen der Führungsstange 77 und der zylindrischen Wand
sind des Gehäuseteils 67 bzw. 68 gleichmäßig verteilt angeordnet/ Der
ständerseitige Federteller wird durch die Stützwand 71 bzw. 72 des Gehäuseteils 67 bzw. 68 gebildet. Die Abmessungen der Schraubendruckf
edern 82 und 83 und der gegenseitige lichte Abstand ihrer Federteller 80 und 71 bzw. 81 und 72 sind so auf den Gesamthub
des Läufers 66 abgestimmt, daß sie in jeder Stellung des Läufers, also auch an dem von der jeweiligen Feder entfernt liegenden
Umkehrpunkt des Läufers, eine gewisse Mindestspannung haben und dadurch vom Federteller nicht abheben.
Im Hinblick auf den einf acl\juAirkenden, oder auch einseitig wirkenden,
Querfeldantrieb 60 sind die beiden Rückstellfedern 61 und
62 und die ihnen zugeordneten Teile so angeordnet, daß die Gleichgewichtsstellung der beiden Rückstellfedern zumindest annähernd
in der Mitte zwischen der Decklage von Läufer und Ständer und der in Figur 2 dargestellten linken Umkehrstellung des
Läufers 66 gelegen ist. Die rechte Umkehr stellung des Läufers 66 fällt etwa mit der Decklage zwischen Läufer und Ständer zusammen.
Aufgrund dieser Ausbildung des Vibrators wird der Läufer 66 von jeder Halbwelle der angelegten Wechselspannung vom
Ständer 64 angezogen und im Bereich der dazwischenliegenden Nulldurchgänge der Wechselspannung von der Rückstellfeder 61 wieder
zurückgezogen. Bei einer Netzspannung von 50 Hz und in Abwesenheit einer Vorschaltdiode sowie bei entsprechender Abstimmung
der Maße des Läufers 66 und der mit ihm mitschwingenden Teile
90 9 841/0021
-W-
sovi/ie der entsprechenden Auslegung der Rückstellfedern 61 und
führt dieser Vibrator eine Schwingbewegung mit einer Frequenz von 100 Hz aus. Unter Zwischenschaltung einer Vorschaltdiode und
bei anderer Abstimmung des Schwingungssystems schv/ingt der Vibrator
mit 50 Hz.
Bei dem aus Figur 4 und 5 ersichtlichen Ausführungsbeispiel ist
der Querfeldqntrieb 90 mit dem Ständer 91, der Erregerwicklung
und dem Läufer 93 wie bei dem zuvor anhand der Figur 2 und 3 beschriebenen Ausführungsbeispiel ausgebildet. Die Rückstellfedern
94 und 95 sind gemeinsam auf derselben Seite des Ständers angeordnet. Dadurch kann das hier mehrteilige* Gehäuse 96 erheblich
kürzer ausgeführt werden. Die Rückstellfedern 94 und 95 sind wiederum als Federsätze aus mehreren Schraubendruckfedern 97 bzv/.
98 ausgebildet. Als lauferseitiger Federteller für beide Rückstellfedern
94 und 95 dient eine kreisringförmige Scheibe 99. Zur Verbesserung ihrer Führung weist sie am Innenrand einen nach
einer Seite sich erstreckenden nabenartigen Fortsatz 100 auf. Mit diesem ist die Federteller-Scheibe 99 auf der Führungsstange
101 des Läufers 93 befestigt. Der in Figur 4 links gelegene Führungsteil 102 sitzt an einem scheibenförmigen Gehäuseteil 104.
Der in Figur 4 rechts gelegene Führungsteil-103 sitzt an einer
scheibenförmigen Stützwand 105 des näherungsweise zylindrischen
Gehäuseteils 106, welcher in einer innen gelegenen umlaufenden Erweiterung zugleich auch den Ständer 91 aufnimmt. Darin wird
er durch einen zylindrischen Fortsatz 107 eines weiteren Gehäuseteils 108 eingespannt. Dieser ebene kreisringförmige Gehäuseteil
108 dient den Schraubendruckfedern 98 der Rückstellfeder
als Federteller. In gleicher V/eise dient der den Führungsteil tragende Gehäuseteil 104 den Schraubendruckfedern 97 der Rückstellfeder
94 als Federteller. Zur einwandfreien Halterung und Führung der einzelnen Schraubendruckfedern 97 und 98 der beiden
Rückstellfedern 94 bzw. 95 sind sowohl an dem läuferseitigen Federteller
99 wie auch an den beiden gehäuseseitigen Federtellern 104 und 108 Führungsdorne 109 angebracht.
909841/0021
2067
Wie aus Figur 4 ersichtlich ist, ist im Hubbereich der Federtellerscheibe
99 zwischen den beiden scheibenförmigen Gehäuseteilen 104 und 108 ein rohrförmiger Gehäuseteil IiO eingespannt.
Wenn die über die Führungsstange 101 mit dem Läufer 93 gekoppelte Scheibe 99 bis dicht an die Innenwand des Gehäuseteils 110 heranreicht,
bildet die Scheibe 99 zugleich einen Scheibenkolben in dem durch den Gehäuseteil 110 gebildeten Zylinder. Wenn dazu noch
die im Gehäuseteil 104 und in der Federtellerscheibe 99 vorhandenen Führungsdorne 109 mit einer Durchlaßöffnung versehen werden,
in die je ein in der gleichen Durchlaßrichtung, das heißt von
links nach rechts, öffnendes Einwegventil eingesetzt wird, dann wirken alle diese Teile zusammen als Kolbengebläse, das einen
Kühlluftstrom durch das Gehäuseinnere bis hin zum Ständer 91 und
zu der Erregerwicklung 92 hindurchpumpt. Als Kühlluftauslaß dienen
jenseits der Erregerwicklung 92 in der Zylinderwand des Gehäuseteils 106 angebrachte Öffnungen 111.
Die Wirkungsweise des in Figur 4 dargestellten Ausführungsbeispieles
ist gleich der zuvor beschriebenen Wirkungsweise des in Figur 2 dargestellten Ausführungsbeispieles.
Bei den bisher beschriebenen Ausführungsbeispielen hatte der Querfeldantrieb
einen Innenläufer. Bei dem aus Figur 6 und 7 ersichtlichen Ausführungsbeispiel ist das umgekehrt. Dort weist der Querfeldantrieb
115 einen Ständer 116 auf, der auf einer Führungsstange
117 befestigt ist, die ihrerseits an zwei Gehäuseteilen 118 und
119 festgeschraubt ist. Die am Ständer 116 angebrachte Erregerwicklung
120 sitzt ebenfalls innen. Der Läufer 121 ist mehrteilig ausgebildet. Der zum Querfeldantrieb 115 im engeren Sinne gehörende,
magnetisch wirkende Teil des Läufers 121 wird durch einen Läuferring 122 gebildet, der aus kreisringförmigen Einzelblechen
aufgebaut ist und den Ständer 116 und die zweiteilige Erregerwicklung
120 in der Weise außen umgibt, wie es aus Figur 9 erkennbar ist, die insoweit auch auf das Ausführungsbeispiel nach Figur 6
und 7 zutrifft. Weitere Teile des Läufers 121 sind zweiMassezylinder
123 und 124. Sie haben an dem einander zugekehrten Ende je einen AuQenflansch mit Durchgangslöchern für die gegenseitige Ver-
909841 /0021
spannung mittels nicht dargestellter Schrauben. Auf der Innenseite
dieses Endes weisen die Massezylinder 123 und 124 je einen Absatz
auf, die bei'de auf die Abmessungen des Läuferringes 122 so abgestimmt sind, daß er beim Verspannen der beiden Massezylinder
von diesen mit eingespannt wird. Etwa in der Mitte ihrer Längserstreckung
weisen die beiden Plassezylinder 123 und 124 auf ihrer
Innenseite je eine ebene kreisringförmige Tragwand 125 bzw. 126
auf, an deren innerem Rand sich je ein hohlzylinderförmiges Führungsteil
127 bzw. 128 anschließt. Die Innenwand dieser Führungsteile 127 und 128 ist entweder mit einem Werkstoff hoher Gleitfähigkeit
beschichtet oder es ist eine Gleithülse eingesetzt. Der
lichte Innendurchmesser der Führungsteile 127 und 128 ist auf den Außendurchmesser der Führungsstange 117 zur Bildung eines Laufsitzes
abgestimmt.
Die beiden Rückstellfedern 131 und 132 werden durch je einen Metallfedersatz
aus sechs Schraubendruckfedern 133 bzw. 134 gebildet.
Den in Figur 6 auf der linken Seite angeordneten Schraubendruckfedern 133 dienen einerseits der Gehäuseteil 118 und andererseits
die Tragwand 125 als Federteller. Den auf der rechten Seite angeordneten Schraubendruckfedern 134 dienen einerseits der
Gehäuseteil 119 und andererseits die Tragwand 126 als Federteller. An den durch den Gehäuseteil 118 und durch den Gehäuseteil
119 gebildeten Federtellem sind einfache Führungsdorne 135 angebracht. An den durch die Tragwand 125 und durch die Tragwand
126 gebildeten Federteller sind Führungsdorne 136 angebracht, die eine Durchlaßöffnung haben, in welche je ein Einwegventil
eingesetzt, das nach dem Innenraum mit dem Querfeldantrieb 115 öffnet. In der Zylinderwand der Massezylinder 123 und
124 sind in dem Längenabschnitt, in dem sich die Rückstellfedern^!
bzw. 132 befinden, Durchgangslöcher 137 vorhanden, in welche je ein Einwegventil eingesetzt ist, das nach innen öffnet.
Daneben sind in dem Längenabschnitt, in dem sich der Querfeldantrieb 115 befindet, einfache Durchgangslöcher 138 vorhanden. Dieses
System von Durchgangslöchern mit und ohne Einweg ventile ermöglicht einen gerichteten Luftstrom von außerhalb des Läufers
durch den zwischen dem Massezylinder 123 und dem Führungsteil 127
90SS4 1 /0021
2S12Q67
gelegenen Hohlraum bzw. durch den zwischen dem Hassenzylinder
und dem Führungsteil 128 gelegenen Hohlraum hindurch in den Hohlantrieb
raum hinein, in dem sich der Querfeld 115 befindet,und schließlich
aus diesem Hohlraum wieder heraus in die Umgebung des Läufers 121. Dieser Luftstrom wird durch zwei Kolbengebläse erzeugt.
Das eine Kolbengebläse wird durch den Massezylinder 123 und durch denjenigen Flächenbereich des Gehäuseteils 118 gebildet, welcher
als Federteller für die Rückstellfeder 131 dient und in Richtung
auf den Massezylinder 123 hin kolbenartig ausgebuchtet ist. Das andere Kolbengebläse wird durch den Massezyiinder 124 und durch
denjenigen Flächenbereich des Gehäuseteils 119 gebildet, welcher als Federteller für die Rückstellfeder 132 dient und in Richtung
auf den Massezylinder 124 hin kolbenartig ausgebuchtet ist.
Die Speiseleitung für die innengelegene Erregerwicklung 120 wird
durch die von dem Gehäuseteil 119 her hohl gebaute Führungsstange 117 herangeführt.
Der Vibrator nach Figur 6 und 7 hat einen doppelt wirkenden Querfeldantrieb.
Sein Schwingverhalten ist demnach ähnlich dem Vibrator nach Figur 1, mit dem Unterschied, daß hier aufgrund der sehr
großen Masse des Außenläufers die Schwingungsamplitude verhältnismäßig klein ist.
Der aus Figur 8 und 9 ersichtliche Vibrator ist im Prinzip gleich oder zumindest ähnlich dem aus Figur 6 und 7 ersichtlichen Ausführungsbeispiel,
mit dem Unterschied, daß beide Rückstellfedern für den Außenläufer wieder auf derselben Seite des Ständers angeordnet
sind und daher einige Teile des Gehäuses und des Außenläufers in entsprechender Weise abgewandelt sind, wie das bereits
bei dem Ausführungsbeispiel nach Figur 4 und 5 im Vergleich zu demjenigen nach Figur 2 und 3 in ähnlicher Weise der Fall war.
Der Querfeldantrieb 140 ist doppelt wirkend. Der Ständer 141
liegt innen und sitzt auf einer Führungsstange 142, die an den
beiden Gehäuseteilen 143 und 144 befestigt ist. Die Erregerwicklung
145 ist ebenfalls innen um den Ständer 141 herum angeordnet.
903841/0021
W-
Der Außenläufer 146 ist mehrteilig ausgebildet und weist als magnetisch
wirksamen Teil einen geschlossenen Läuferring 147 aus kreisringförmigen Flächen auf. Einen «/eiteren Teil des Läufers
bildet der Massezylinder 148, der in einer stirnseitigen umlaufenden
Ausnehmung den Läuferring 147 aufnimmt. Der Läuferring wird dabei von einem mittels nicht dargestellter Schraube am Massezylinder
148 stirnseitig angeschraubten Halter ing/festgehalten.
Der Massezylinder 148 wird von einer einzigen ebenen kreisringförmigen
Tragwand 150 gehalten, an die sich ein hohlzylindrischer Führungsteil 151 anschließt, der mit seinem zylindrischen axialen
Durchgangsloch auf der Führungsstange 142 gleitend geführt wird. Jede der beiden Rückstellfedern 152 und 153 wifd durch Metallfedersätze
aus mehreren Schraubendruckfedern 154 bzw, 155 gebildet.
Ihnen dienen die Tragwand 150 bzw. ein am Massezylinder 148 zusätzlich
vorhandener Flansch 156 als lauferseitige Federteller
und je ein scheibenförmiger Wandbereich an dem Gehäuseteil 143
bzw. 144 als ständerseitige Federteller. Die Federteller sind mit
Führungsdornen 157 und 158 ausgerüstet, von denen die Führungsdorne
157 mit Einweg ventilen versehen sind, um einen Kühlluftstrom zum Querfeldantrieb 140 hinzuleiten, der von den als Gebläsekolben
wirkenden scheibenförmigen Läuferteilen, nämlich von
der Tragwand 150 und von dem Flansch 156, angesaugt und weitergepumpt wird.
Das aus Figur 10 ersichtliche Ausführungsbeispiel hat einen doppelt
wirkenden Querfeldantrieb 160 mit dem Ständer 161 aus Einzelblechen,
mit der zweiteiligen Erregerwicklung 162 und mit dem Läufer 163, der ebenfalls aus Einzelblechen aufgebaut ist. Das
Ständerpaket wird in radialer Richtung von einem Haltering 164
gehalten und in axialer Richtung von den beiden spiegelbildlich
gleich ausgebildeten, im wesentlichen zylinderförmigen Gehäuseteilen
165 und 166 eingespannt, die durch Schraubenbolzen 167 gegeneinandergespannt werden. Die beiden Rückstellfedern 168 und
169 sind als Gasfedern ausgebildet. Jede der beiden Rückstellfedern
168 und 169 weist einen Gasfederzylinder 170 bzw. 171 sowie
einen darin längs bewegbaren Gasfederkolben 172 bzw. 173 auf. Die
90 8 841/0021
2012067
Gasfederzylinder 170 und 171 sind an ihrem vom Querfeldantrieb
abgekehrten Ende durch einen Deckel 174 bzw. 175 abgeschlossen.
Der Deckel 175 ist über den Durchmesser des Casfederzylinders 171
hinaus zu einem Befestigungsflansch 176 vergrößert und in diesem
Durchmesserbereich mit Durchgangslöchern 177 versehen. Die Gasfederzylinder 170 und 171 haben einen kleineren Durchmesser als der
zugehörige zylindrische Gehäuseteil 165 bzw/. 166, mit dem sie zusammen
einstückig ausgebildet sind. Die Verbindung zwischen dem Gasfederzylinder 170 und dem zugehörigen Gehäuseteil 165 sowie
zwischen dem Gasfederzylinder 171 und dem zugehörigen Gehäuseteil
166 wird durch je einen ebenen kreisringförmigen Wandteil 178
bzw. 179 hergestellt.
Die Gasfederkolben 172 und 173 sind als Scheibenkolben ausgebildet.
In ihrer Mitte weisen sie je ein Durchgangsloch auf, in das je ein Ende der Führungsstange 180 hineinragt und dort mittels
je einer Schraube 181 befestigt ist. In der Mitte ihrer Längserstreckung
trägt die Führungsstange 180 den Läufer 163. Die Gasfederkolben
172 und 173 dienen damit zugleich als Teile der Läuferführung
.
Beide Gasfederzylinder 170 und 171 weisen in ihrer Zylinderwand
eine Reihe von Durchlaßöffnungen 182 bzw. 183 auf, die sich jeweils
in einer Normalenebene zur Zylinderachse befinden, in der
sie vom zugehörigen Gasfederkolben 172 bzw. 173 in der Ruhestellung
des Läufers 163 gerade verschlossen werden. Diese Durchlaßöffnungen
182 und 183 bestimmen Beginn und Ende der Federwirkung
jeder der beiden Rückstellfedern 168 bzw. 169, wie das in Zusammenhang
mit dem aus Figur 1 ersichtlichen ersten Ausführungsbeispiel
erläutert worden ist. In dem Hubbereich der Gasfederkolben 172 und 173 der zwischen der Normalenebene mit dem Abschluß
der Durchlaßöffnungen 182 bzw. 183 und dem inneren Umkehrpunkt
der Gasfederkolben, Dienen die Durchlaßöffnungen 182 und 183 dem
Luftaustausch, bei dem zunächst Frischluft eingesaugt und durch
Vermischung mit der durch die Federarbeit erwärmten Luft diese abgekühlt wird und bei der anschließend ein Teil der so erwärm-
90 S341/0021
2ST20S7
ten Luft wieder ausgeschoben wird.
Die Gasfederkolben,172 und 173 dienen mit ihrer dem Querfeldantrieb
160 zugekehrten Rückseite als Gebläsekolben, die einen pulsierenden
Kühlluftstrom in den Innenraum der Gehäuseteile 165 und
166 hineinpumpen, in welchem sich der Querfeldantrieb 160 befindet.
Zu diesem Zweck sind die Gasfederzylinder 170 und 171 an dem
diesem Innenraum zugekehrten Ende mit je einer Ventilplatte 184
bzw. 185 verschlossen, die an dem Wandteil 178 bzw. 179 angeschraubt
sind. Diese Ventilplatten weisen mehrere Durchlaßöffnungen 186 bzw. 187 auf, die auf der dem Querfeldantrieb 160 zugekehrten
Seite durch Ventilzungen 188 bzw. 189 abgedeckt werden,
die den Luftstrom nach innen durchlassen und nach außen absperren. Neben diesen als Druckventilen arbeitenden Einwegventilen sind
noch als Saugventile arbeitende Einweg ventile vorhanden. Diese sind ebenfalls als Ventilzungen 190 bzw. 191 ausgebildet. Sie
sperren die Durchlaßöffnungen 192 bzw. 193 einseitig ab, die in den
Ventilplatten 194 bzw. 195 vorhanden sind. Diese Ventilplatten
und 195 schließen stirnseitig einen Ringraum 196 bzw. 197 ab, der
von einem Teil der Wand des Gasfederzylinders 170 bzw. 171, von
dem ebenen Wandteil 178 bzw. 179 und von einem zylindrischen Wandfortsatz 198 bzw. 199 des Gehäuseteils 165 bzw. 166 abgegrenzt
wird. Vom Ringraum 196 und 197 führen mehrere radiale Durchlaßöffnungen
200 bzw. 201 in den Zylinderraum des Kolbengebläses. Auf dem Innenraum mit dem Querfeldantrieb 160 kann die eru/ärmte Kühlluft
durch mehrere radiale Bohrungen 202 bzw. 203 in beiden Gehäuseteilen 165 und 166 ins Freie entweichen.
Die aus Figur 11 sowie aus Figur 12 und 13 ersichtlichen beiden Ausführungsbeispiele stellen Abwandlungen des zuvor beschriebenen,
aus Figur 10 ersichtlichen Ausführungsbeispieles dar. Die Abwandlung betrifft in erster Linie wieder die Anordnung der
beiden Rückstellfedern auf nur einer Seite des Ständers.
Das aus Figur 11 ersichtliche Ausführungsbeispiel weist einen
Querfeldantrieb 2 35 mit dem Ständer 206, mit der zweiteiligen
9038 41/002 1
2612067
Erregerwicklung 207 und mit dem Läufer 208 auf. Dieser Querfeldantrieb
ist an einem zylindrischen Gehäuse 209 untergebracht, welches zwei hohlzylindrische Gehäuseteile 210 und 211 sowie zwei
kreisscheibenförmige Gehäuseteile 212 und 213 aufweist, die unter
Einspannung des Blechpaketes des Ständers 206 mittels einer Anzahl Schraubenbolzen 214 zusammengehalten werden. Der aus kreisringförmigen
Einzelblechen aufgebaute Läufer 208 sitzt auf der Führungsstange 215, welche in nabenartigen Führungsteilen 216 und
217 geführt wird, die in der Mitte des scheibenförmigen Gehäuseteils
212 bzw. 213 angeordnet sind. Die Einzelbleche des Läufers 208 sind lose auf die Führungsstange 215 aufgeschoben. An
beiden Enden des Blechpaketes sitzt je eine Endscheibe 218 bzw. 219. Die Endscheibe 218 stützt sich an einem Sicherungsring 220
ab, der in eine Nut 221 der Führungsstange 215 eingesetzt ist. Die
Endscheibe 219 wird von einer Spannvorrichtung in Richtung auf die
andere Endscheibe 218 hin gedrückt, die aus einem Muttergewindeteil
223 und aus einem Schraubengeuindeteil 224 besteht. Dabei liegt der Muttergewindeteil 223 an der Endscheibe 219 an und der
Schraubengewindeteil 224 stützt sich an einem zweiten Sicherungsring 225 ab, der in einer zweiten Nut 226 der Führungsstange 215
sitzt.
Die beiden Rückstellfedern 227 und 228 sind als Gasfedern, und
zwar als Kolbenfedern, ausgebildet. Sie haben einen gemeinsamen
Gasfederzylinder 229, der an dem scheibenförmigen Gehäuseteil
befestigt ist. Außerdem haben sie den Gasfederkolben 230 gemeinsam,
der mit dem in den Gasfederzylinder 229 hineinragenden Ende der Führungsstange 215 verschraubt ist. An dem vom Gehäuse 209 abgekehrten
Ende ist der Gasfederzylinder 229 durch einen Deckel 231
verschlossen, der zugleich einen Befestigungsflansch 232 mit einer
Anzahl Durchgangslöchern 233 aufweist, durch die der Vibrator an dem von ihm anzutreibenden Gerät befestigt werden kann.
Beiderseits der durch eine Strichpunktlinie 234 kenntlich gemachten,
in der Nähe der Längsmitte des Gasfederzylinders 229 gelegenen
Normalenebene befinden sich in dessen Zylinderwand je eine
9 0 3341/0021
2112087
Durchgangsöffnung 235 und 236. Diese werden vom Gasfederkolben
230 gerade verschlossen, wenn seine mittlere Querschnittsebene gerade in der durch die Linie 234 angedeuteten Normalenebene
steht. In dieser Stellung des Gasfederkolbens 230 befindet
sich der Läufer 208 um ein geringes Maß außerhalb der Decklage zum Ständer 206, was ein sicheres Anlaufen des Querfeldantriebes
gewährleistet. Bei laufendem Querfeldantrieb arbeitet der Gasfederkolben
230 auf derjenigen Kolbenseite, die von der Normalenebene 234 aus dem ihr zugekehrten Zylinderabschluß genähert ist,
als Rückstellfeder 227 oder 228, währenddessen die jeweils andere Kolbenseite als Gaswechselpumpe arbeitet, die für das Einsaugen
kühler Frischluft und für das Ausschieben des erwärmten Luftgemisches sorgt.
Bei diesem Ausführungsbeispiel ist ein gesondertes Kolbengebläse
für die Kühlung des Querfeldantriebes 205 nicht vorhanden. Falls die natürliche Konvektion als Kühlung für den Querfeldantrieb
nicht ausreicht, kann ein Kolbengebläse an der von den Rückstellfedern 227 und 228 abgekehrten Seite des Gehäuses 209 an diesem
angebaut und von dem auf dieser Seite aus dem Gehäuse herausragenden Ende der Führungsstange 215 angetrieben werden. Eine andere
Möglichkeit, einen gewissen Kühlluftstrom für den Querfeldantrieb
205 zu erzeugen, besteht darin, die am Umfang des Gasfederzylinders 229 in einer gewissen Anzahl vorhandenen Durchlaßöffnungen
235 und 236 mit Einweg ventilen auszurüsten, von denen ein Teil nach innen und ein Teil nach außen öffnet. An die nach
außen öffnenden Einweg ventile müßten dann nur noch Gasleitungen angeschlossen werden, die den durch die Ventile gerichteten pulsierenden
Luftstrom dem Querfeldantrieb zuleiten.
Bei dem aus Figur 12 und 13 ersichtlichen Ausführungsbeispiel ist
der Querfeldantrieb 235 völlig gleich dem Querfeldantrieb 205 des
zuvor beschriebenen, aus Figur 11 ersichtlichen Ausführungsbeispiel
ausgebildet, so daß von einer gesonderten Erläuterung abgesehen werden kann. Die zu den Rückstellfedern 236 und 237 gehörenden
Bauteile sind ebenfalls gleich den entsprechenden Teilen des vorangegangenen AusfüTirungsbeispieles mit Ausnahme der in der
909841/0021
Längsmittelebene gelegenen Durchlaßöffnung 238 in der Zylinderwand
des beiden Rückstellfedern gemeinsamen Gasfederzylinders 239,
Die in derselben Normalenebene zur Zylinderachse liegenden Durchlaßöffnungen
238 werden durch je ein Einwegventil 240 verschlossen, das über der zugehörigen Durchlaßöffnung 238 auf der Außenseite
des Gasfederzylinders 239 befestigt ist. In Figur 13 sind
vier solche Einv/egventile 240 angedeutet. Durch diese Einwegventile
240 kann der Gasfederkolben 241 bei einer Hubbewegung von
der Mittelstellung aus in Richtung auf eine der beiden Umkehrpunkte seiner Beuegungsbahn hin Luft in den auf der betreffenden
Kolbenseite sich vergrößernden Zylinderraum einsaugen. Beim Zurückgehen des Gasfederkolbens 241 kann diese zusätzlich eingesaugte
Luft aber nicht mehr ausgeschoben werden, so daß die Zylinderräume auf beiden Kolbenseiten des Gasfederkolbens 241 bereits
ab der Bei/egungsumkehr des Gasfederkolbens als Rückstellfedern
arbeiten. Die Rückstellfedern 236 und 237 arbeiten dabei bei einem höheren Druckniveau als bei dem Ausführungsbeispiel
nach Figur 11. Durch das Zusammenwirken der Rückstellfedern während
des gesamten Läuferhubes wird die resultierende Federkraftkurve stärker einem linearen Verlauf angenähert, als das bei der
Ausbildung der Rückstellfedern gemäß Figur 11 der Fall ist.
Das aus Figur 14 bis 16 ersichtliche Ausführungsbeispiel unterscheidet
sich vor allem hinsichtlich des Querfeldantriebes, aber
auch hinsichtlich der Rückstellfedern und hinsichtlich des Gehäuses
von den bisher beschriebenen Ausführungsbeispielen in zum Teil erheblichem Maße.
Der Querfeldantrieb 250 u/eist einen Ständer 251 mit zwei Polpaaren
252 und 253, je eine zweiteilige Erregerwicklung 254 bzw. für jedes dieser Polpaare sowie einen Läufer 256 mit zwei magnetisch
wirksamen Läuferteilen 257 und 258 auf, die in einem quaderförmigen
Gehäuse 259 untergebracht sind.
909841/0021
- ** - 2612067
Der Ständer 251 ist zweiteilig ausgebildet. Seine beiden Ständerteile
260 und 261 sind durch den Luftspalt der beiden Polpaare 252 und 253 völlig voneinander getrennt. Beide Ständerteile 260 und
261 sind aus Einzelblechen aufgebaut, die einen U-förmigen Aufriß haben, wie aus Figur 14 zu ersehen ist. Der Stegteil ihres
U-Profils ist gerade. Der vom Stegteil abgekehrte vordere Rand
der Schenkel des U-Profils ist ebenfalls gerade und parallel zum Stegteil ausgerichtet. Die verhältnismäßig kurzen Schenkel des
U-Profils der Ständerbleche bilden die Einzelpole der Polpaare 252 und 253, auf die die Wicklungsteile der Erregerwicklunggen 254
bzw. 255 aufgeschoben sind. Der lichte Abstand der beiden Schenkel
des U-Profils ist ausreichend größer als der halbe Gesamthub des Läufers 256, das heißt im allgemeinen größer als die Abmessung
der Schenkel in Richtung der Bewegungsbahn des Läufers, damit der
Läuferteil des einen Polpaares bei der Schwingbewegung außerhalb des Ständerfeldes des anderen Polpaares bleibt. Der Stegteil des
U-Profils der Ständerbleche stellt den magnetischen Rückschluß zwischen den auf derselben Seite des Läufers gelegenen Einzelpolen
der beiden Polpaaren her, von wo aus er sich weiter über den Luftspalt
des jeweils anderen Polpaares schließt. Aufgrund der dekkungsgleichen
Schichtung der Einzelbleche in den Ständerteilen 260 und 261 haben diese eine ebene Rückenfläche und je eine ebene Polspalt-
oder Luftspaltfläche.
Wie aus Figur 14 zu ersehen ist, weisen die Einzelbleche der Ständerteile
260 und 261 an beiden Enden des Stegteils ihres U-Profils einen halbkreisförmigen Fortsatz oder Vorsprung 262 bzw. 263 auf.
Im zugehörigen Kreismittelpunkt ist je ein kreisrundes Durchgangsloch vorhanden. Am Gehäuse 259 sind auf der Innenseite seiner beiden
waagerechten Wände 264 und 265 je zwei Halteleisten 266 und 267 bzw. 268 und 269 angeformt, die rechtwinklig zur Längserstrekkung
des Gehäuses 259 und damit rechtwinklig zur Richtung der Bewegungsbahn des Läufers 256 ausgerichtet sind. Wie aus Figur 16
zu ersehen ist, erstrecken sich die Halteleisten auf der einen Seite bis zur Außenseite des Gehäuses 295 hin, an welchem in einem
Flächenbereich, der größer als der durch die Halteleisten 267 bis 269 abgegrenzte Flächenbereich ist, die Seitenwand ausgespart und
909 8 41/0021
"** " 2β i 2067
durch einen ebenen Deckel 270 ersetzt ist. Die Halteleisten sind an den einander zugekehrten Seitenflächen mit dem Gegenprofil zu
den Vorsprüngen 261 und 262 der Ständerbleche versehen. Diese Profilierung reicht auf der einen Seite wie die Halteleisten selbst
bis zur Außenseite des Gehäuses 259. Auf der anderen Seite ist der
letzte Längenabschnitt der Halteleisten, der jenseits der Ständerteile
260 und 261 gelegen ist» ohne diese Profilierung ausgeführt, so daß dort eine Anlage für die Ständerbleche vorhanden ist. Die
Ständerbleche können einzeln oder als Blechpaket von der Seite mit
der Aussparung her in das Gehäuse 259 eingeschoben »erden. In die
beiden Durchgangslccher im Mittelpunkt der Vorsprünge 262 und 263
wird je ein Schraubenbolzen 271 hineingesteckt und in ein Gewindeloch
in dem nicht profilierten Teil der Halteleisten eingeschraubt und damit der Ständerteil 260 bzw. 261 im Gehäuse festgeschraubt
·
Der Läufer 256 ist mehrteilig ausgebildet, wie besonders in Figur 15 deutlich erkennbar ist. Er weist einen Läuferrahmen 272
auf, der einen I-förmigen Grundriß hat. Sein Stegteil 273 hat einen rechteckigen Querschnitt. Die beiden Flanschteile 274 und 275
des Läuferrahmens haben einen Kreisringquerschnitt, uie besonders
in Figur 16 erkennbar ist. Diese Flanschteile 274 und 275 bilden einen außerhalb des Ständers 251 gelegenen Teil der Führungsvorrichtung
für den Läufer 256. An dem Stegteil 273 sind in Längsrichtung des Läufers 256 beiderseits je ein quaderförmiger, nichtmagnetischer
und nichtleitender Abstandskörper 276 angefügt. Auf den Abstandskörper 276 folqen der quaderförmige Läuferteil 257 bzw.
250. Diese sind aus Einzelblechen mit rechteckigem Aufriß aufgebaut.
Auf jeden der Läuferteile folgt je ein nichtmagnetischer und nichtleitender Jcchteil 277, die beide den gleichen Aufriß uie der
Läuferrahmen 272 haben, mit einem geraden Stegteil und mit je einem
ringförmigen Flanschteil. Alle diese am Stegteil 273 des Läuferrahmens 272 angefügten Teile haben ebenso wie der Stegteil
selbst zwei Durchgangslöcher, die in den verschiedenen Teilen miteinander
fluchten und die der Aufnahme zweier Spannbolzen 278 dienen, mittels der alle diese Teile zusammengespannt werden. Die
90b341/0021
Durchgangslöcher in den magnetisch u/irksamen Läuferteilen 257 und
258 sind etwas größer ausgeführt für die zusätzliche Aufnahme je einer Isolierhülse 278. Wie in Figur 15 zu erkennen ist, sind die
freien Enden der Flanschteile 274 und 275 des Läuferrahmens 272
auf der Außenseite abgesetzt. Auf diesen Absatz u/erden die ringförmigen
Flanschteile der Jochteile 277 aufgeschoben, so daß sie
einen zusätzlichen Halt haben.
Als weitere Teile der Führungsvorrichtung für den Läufer 256 sind
zwei Führungsstangen 280 und 281 mit Kreisquerschnitt vorhanden. Sie sind untereinander parallel ausgerichtet. Ihre Längsachsen
haben einen gegenseitigen Abstand, der gleich dem Mittenabstand der beiden Flanschteile 274 und 275 des Lauferrahmens 272 ist.Das
eine Ende der Führungsstangen 280 und 281 ist in der in Figur 15 links gelegenen Stirnwand 282 des Gehäuses 259 festgeschraubt. Ihr
anderes Ende ist in einem die entgegengesetzte offene Stirnseite des Gehäuses 259 verschließenden Stirndeckel 283 fest eingeschraubt.
Dieser Stirndeckel 283 ist mittels Paßstiften 284 gegenüber der Stirnwand 282 genau ausgerichtet und mit Befestigungsschrauben
279 am Gehäuse 259 befestigt. Im zusammengefügten Zustand
sitzt der Läuferrahmen 272 mitseinen beiden Flanschteilen 274 und 275 auf den Führungsstangen 280 bzw. 281.
Die beiden Rückstellfedern 285 und 286 für den Läufer 272 werden
durch je zwei Schraubendruckfedern 287 und 288 bzw. 289 und 290 gebildet. Sie sitzen einmal zwischen dem Läuferrahmen 272 und der
Stirnwand 282 des Gehäuses 259 und einmal zwischen dem Läuferrahmen 272 und dem Stirndeckel 283 auf der Führungsstange 280 bzw.
281. Die Enden der Schraubendruckfedern werden an der Stirnwand 282 und am Stirndeckel 283 durch Federteller 291 und am Läuferrahmen
272 durch Federteller 292 mittig zu den Führungsstangen 280 und 281 geführt.
Wie vor allem aus Figur 15 zu ersehen ist, weist jede der Rückstellfedern
285 und 286 neben dem Metallfedersatz aus zwei Schraubendruckfedern
noch je eine Gasfeder 293 bzw. 294 auf. Diese Gasfedern 293 und 294 sind an den Stirnseiten des Läufers 256 mit
90 9 34 1/002 1
dessen Längsmittelebene fluchtend angeordnet. Die Gasfedern 293
und 294 M/eisen je einen Gasfederzylinder 295 bzw. 296 und je einen
Gasfederkolben 297 bzw. 298 auf. Der Gasfederzylinder 295 ist an
der Stirnwand 282 des Gehäuses 285 unmittelbar angeformt. Der Gasfe
derzylinder 296 ist am Stirndeckel 283 des Gehäuses 285 unmittelbar
angeformt. An den vom Läufer 256 abgekehrten Enden sind die Gasfederzylinder 295 und 296 durch je einen Deckel 299 bzw. 300
verschlossen. Für die Kraftübertragung zwischen dem Gasfederkolben
297 und 298 und dem Läufer 272 sind je eine Druckstange 301 bzw. 302 vorhanden. Je ein Ende der Druckstangen 301 und 302 ist
in einem am Jochteil 277 angeformten Fortsatz 303 bzw. in einem am Jochteil 278 angeformten Fortsatz 304 bei dessen Herstellung
gleich mit eingeformt. Das jeweils andere Ende der Druckstangen 301 und 302 ist mit einem Schraubengewinde versehen und in
eine mittige Gewindebohrung des Gasfederkolbens 297 bzw. 298 eingeschraubt.
Beide Gasfederkolben 297 und 298 sind mit je zwei Kolbenringen 305 ausgerüstet.
Das SchwinguntjSsystem aus dem Läufer 272 und aus den Rückstellfedern
285 und 286 mit ihren Metallfedersätzen ist so ausgelegt, daß
seine Eigenfrequenz sehr dicht bei der Antriebsfrequenz des Querfeldantriebes
250 liegt. Um dabei auch bei ungünstigen Umständen ein Überschwingen zu vermeiden, werden die beiden Gasdruckfedern
293 und 294 als Überschwingschutz eingesetzt. Daher sind in der Zylinderwand ihrer Gasfederzylinder 295 und 296 eine Anzahl
in der Ebene
Durchlaßöffnungen 306 bzw. 307/vorhanden, in der sie von der vorderen
Kolbenkantc des zugehörigen Gasfederkolbens 297 bzw. 298
in dessen Bewegungsumkehrstellung bei normalem Hub gerade verschlossen werden. Im Bereich des normalen Hubes der Gasfederkolben
297 und 298 wird demnach durch die Durchlaßöffnungen 306 und 307 Luft in die Gasfederzylinder 295 und 296 eingesaugt und wieder
ausgeschoben. Kurz vor dem Verschließen dieser Durchlaßöffnungen tritt schon eine gewisse Bremswirkung ein. Bei einem gelegentlichen
Überschwingen der Gasfederkolben 297 und 298 über ihre
normale Umkehrstellung hinaus setzt sofort die stark progressive Federwirkung der Gasfedern 293 und 294 ein und verhindert beispielsweise
das Aufeinanderschlagen der Federwindungen der Schraubendruckfedern
287 und 288 bzw. 289 und 290.
909341/0021
"^- 2Ü2O67
Das Betriebsverhalten des Vibrators nach Figur 14 bis 16 ist im wesentlichen gleich dem der übrigen Ausführungsbeispiele. Da bei
ihm der magnetische Kreis zweimal zur Bildung eines Polspaltes für den Läufer genutzt wird, wird die gleiche Arbeit bei halb so
großem Hub verrichtet. Infolge der ebenen Polspaltflächen bei den
Polpaaren 252 und 253 des Ständers und der ebenen Ausbildung der magnetisch wirksamen Läuferteile 257 und 258 treten in den Polspalten
oder Luftspalten erheblich geringere Verzerrungen der magnetischen Feldlinien auf, was den elektrisch-magnetischen Wirkungsgrad
dieses Querfeldantriebes erhöht. Da die Einzelbleche der
Ständerteile 260 und 261 parallel zur Bewegungsrichtung des Läufers
ausgerichtet sind, kann sich das vom Läufer in den Ständer übertretende Magnetfeld ohne Behinderung durch die Blechisolation
über den ganzen Ständerquerschnitt verbreiten, wodurch die Magnetisierungsstromanteile
für den Ständer verringert werden.
Die in den Figuren 1 bis 16 dargestellten Ausführungsbeispiele weisen
bestimmte Merkmalskombinationen auf. Es sei hier ausdrücklich darauf hingewiesen, daß Vibratoren auch mit anderen Merkmalskombinationen
ohne weiteres möglich sind.
Bei allen Ausführungsbeispielen ist es besonders vorteilhaft und für die Erfindung wesentlich, wenn das Läuferblech aus einem
ferritischen,eine in Flußrichtung des Querfeldraagnetantriebes annähernd
Z-förmig verlaufende Magnetisierungskennlinie aufweisenden Material gebildet ist. Ein solches Material kann z.B. Permenorm 5000 Z
sein. Von Vorteil ist es dabei, wenn die Magnetisierungskennlinie des Läuferbleches einen steilen, nahezu.senkrechten Anstieg der
Induktion im Bereich der Feldstärke Null, dann einen abknickenden Verlauf bei einer hohen Sättigungsinduktion und einen übergang in
den.flachen Sättigungsbereich bei über Null hinausgehenden magnetischen
Feldstärken aufweist. Ferner ist es vorteilhaft, wenn zugleich der Ständer des Querfeldantriebes aus üblichem Dynamoblech
mit jedoch gegenüber dem Läufer etwa doppeltem Flußquerschnitt gebildet ist.
../29
90 5-84 1/002 1
Claims (34)
1. Elektromagnetischer Linearvibrator, gekennzeichnet durch einen
Querfeldantrieb (20) mit einem Ständer (24), der ein Polpaar
aufweist, mit einer Erregerwicklung (25) für den Ständer, und
mit einem quer zum Ständerfeld geradlinig bewegbar geführten Läufer (26), wobei die in Richtung der Bewegungsbahn des Läufers
gemessene axiale Erstreckung des Ständers (24) und des Läufers (26) zumindest annähernd gleich groß ist, und durch
zwei einander entgegengesetzt wirkende Rückstellfedern (21;22)
für den Läufer (26), von denen jede zumindest im Endbereich des ihr zugeordneten Abschnittes der Bewegungsbahn des Läufers auf
diesen eine Kraft in Richtung auf seine Ruhestellung hin ausübt.
2. Vibrator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückstellfedern
als Metallfedern (82;83) und/oder als Gasfedern (168;169) ausgebildet sind.
3. Vibrator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallfedern
als Schraubendruckfedern (82;83) ausgebildet sind, die als Einzelfedern oder als Federnsatz angeordnet sind.
4. Vibrator nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallfedern (82;83) auf den Gesamthub des Läufers (64) so
abgestimmt sind, daß sie in jeder Stellung des Läufers gespannt sind.
5. Vibrator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Gasfedern
(168 ; 16 9) als Kolbenfedern ausgebildet sind, die einen
am einen Ende geschlossenen Gasfederzylinder (170;171) und einen
darin längs bewegbaren Gasfederkolben (172;173) aufweisen.
6. Vibrator nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest
einer, vorzugsweise beide der Gasfederzylinder (227;228) in
ihrer Zylinderwand mindestens eine Durchlaßöffnung (235;236)
909841/0021
2067
aufweisen, die sich in einer Normalenebene zur Zylinderachse befindet, in der sie vom Gasfederkolben (.230) in der Ruhestellung
des Läufers (208) gerade verschlossen wird.
7. Vibrator nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest
einer, vorzugsweise beide der Gasfederzylinder in ihrer Zylinderwand
mindestens eine Durchlaßöffnung aufweisen, die sich in
einer Normalenebene zur Zylinderachse befindet, die zwischen der Ruhestellung der dem geschlossenen Ende des Gasfederzylinders
zugekehrten Kolbenkante des Gasfederkolbens und dem vom
geschlossenen Ende des Gasfederzylinders abgekehrten inneren
Umkehrpunkt der Kolbenkante liegt.
8. Vibrator nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest
einer, vorzugsweise beide der Gasfederzylinder (40;41) in ihrer
Zylinderwand mindestens eine Durchlaßäffnung (49;50) aufweisen,
die sich in einer Normalenebene zur Zylinderachse befindet, die zwischen der Ruhestellung der dem geschlossenen Ende des Gasfedsrzylinders
(40;41) zugekehrten Kolbenkante des Gasfederkolbens (26) und dem dem geschlossenen Ende des Gasfederzylinders
zugekehrten äußeren Umkehrpunkt der Kolbenkante liegt.
9. Vibrator nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet,
daß die Durchlaßöffnung (238) mit einem nach innen öffnenden Einwegventil (240) ausgerüstet ist (Figur 12).
10. Vibrator nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens
eine zweite Durchlaßöffnung vorhanden ist, die mit einem
nach außen öffnenden Einwegventil ausgerüstet ist, und daß vorzugsweise eine Gasleitung von der zweiten Durchlaßöffnung bis
in die Nähe der Erregerwicklung des Ständers führt.
11. Vibrator nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet,
daß die Rückstellfedern (94;95) gemeinsam auf einer Seite des Ständers (91) angeordnet sir.-d.
909841/0021
12. Vibrator nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet,
daß die Gleichgewichtsstellung der beiden Rückstellfedern (61;62) um ein geringes Maß außerhalb der Decklage des
Läufers und des' Ständers gelegen ist.
13. Vibrator nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet,
daß die Gleichgewichtsstellung der beiden Rückstellfedern
(94;95) zumindest annähernd in der Mitte zwischen der
Decklage und einer der beiden Umkehrstellungen des Läufers (93) und des Ständers (91) gelegen ist.
14. Vibrator nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet,
daß zumindest ein Kolbengebläse für die Erzeugung eines Kühlluftstromes vorhanden ist, das einen mit dem Läufer (93)
verbundenen Gebläsekolben (99) mit Kreis- oder Kreisringquerschnitt,
einen mit dem Stander (91)verbundenen Gebläsezylinder
(110) mit entsprechendem Querschnitt aufweist und das mit einwärts bzw. auswärts öffnenden Einweg ventilen (109) und/oder
mit kolbengesteuerten Ein- oder Auslaßöffnungen versehen ist.
15. Vibrator nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß bei der
Verwendung von Metallfedern der Gebläsekolben (99) zugleich als Federteller der Rückstellfedern (94;95) dient.
16. Vibrator nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß bei der
Verwendung von Gasfedern, die vom geschlossenen Ende des Gasfederzylinders
(170;171) abgekehrten Kolbenseite des Gasfederkolbens (172;173) als Gebläsekolben dient und das diesem zugekehrte
Ende des Gasfederzylinders (170;171) ebenfalls geschlossen
ist.
17. Vibrator nach einem der Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet,
daß am Ständer oder an einem den Ständer aufnehmenden Gehäuse (23) eine Führungsstange (46) für den Läufer (26) ortsfest
angeordnet ist, die vorzugsweise «reisquerschnitt hat und
vorzugsweise aus einem unmagnetischen Werkstoff hergestellt
ist, und daß der Läufer (26) eine mit seiner Längsachse fluchtende
Durchgangsöffnung aufweist, deren Innendurchmesser auf
90984 1/002 1
2612067
den Außendurchmesser der Führungsstange (46) zur Bildung eines Laufsitzes abgestimmt ist und die vorzugsweise mit einer Werkstoffschicht
(48) versehen ist, die mit dem Werkstoff der Führungsstange (46) eine gute Gleitpaarung ergibt.
18. Vibrator nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Läufer
(46) eine kreiszylindrische Umfangsflache hat und daß beiderseits
des Ständers (24) in der Bewegungsbahn des Läufers (46) je ein kreiszylindrischer Hohlraum (40:41) vorhanden ist, dessen
Zylinderachse mit der Längsachse der Führungsstange fluchtet,
der an dem vom Ständer (24) abgekehrten Ende verschlossen ist und dessen Innendurchmesser auf den Außendurchmesser des
Läufers zur Bildung einer Gasfeder abgestimmt ist.
19. Vibrator nach einem der Ansprüche J bis 15, dadurch gekenn-
an
zeichnet,daß am Ständer oder/einem den Ständer (64) aufnehmenden
Gehäuse (63) auf beiden Stirnseiten gegenüber den beiden Stirnseiten des Ständers je eine hohlzylindrische Führung (73;
74), vorzugsweise mit Kreisquerschnitt, vorhanden ist, deren Zylinderachsen miteinander und mit der Längsachse des Läufers
(66) fluchten, daß eine in die beiden Führungen (73;74) hineinreichende und darin längs verschiebbare Führungsstange
(77) vorhanden ist, und daß der Läufer (.66) eine in seiner
Längsachse gelegene Durchgangsöffnung für die Befestigung auf
der Führungsstange (77) aufweist.
20. Vibrator nach einem der Ansprüche 2 bis 19, dadurch gekennzeichnet,
daß der Ständer (64) ohne Polschuhe ausgebildet ist, und daß die Wickelköpfe der Erregerwicklung (65) in axialer
Richtung außerhalb der Bewegungsbahn des Läufers (66) verlaufen
.
21. Vibrator nach einem der Ansprüche 2 bis 15, dadurch gekennzeichnet,
daß der Ständer (116) mit der Erregerwicklung (120)
innen angeordnet ist und nach außen ragende Polschuhe aufweist, und daß der Läufer (122) den Ständer und die Erregerwicklung
außen umgibt und vorzugsweise auf einer in einem Gehäuse (118: 119) befestigten und den Ständer (116) tragenden Führungsstan-
9 C C :, ; 1 / 0 0 ?
ge (117) längs verschiebbar geführt ist.
22. Vibrator nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet,
daß der Ständer (121) und der Läufer (122) aus Einzelblechen
aufgebaut sind, die durch Verkleben, Vernieten oder Verschrauben zu einem Blechpaket vereinigt sind.
23. Vibrator nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Einzelbleche
in den Blechpaketen (1 16 ; 122 ) normal zur Bewegungsrichtung
des Läufers (116) ausgerichtet sind.
24. Vibrator nach einem der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet,
daß der Ständer (251) ein zweites Polpaar (253) mit einer eigenen Erregerwicklung (255) aufweist, welches parallel
zum ersten Polpaar (252) ausgerichtet ist, welches in einem lichten Abstand zum ersten Polpaar angeordnet ist, der größer
als der halbe Gesamthub des Läufers ist, und welches mit dem ersten Polpaar in bezug auf die Bewegungsbshn des Läufers (256)
fluchtet, und daß der Läufer (256) zwei Läuferteile (257;258) aufweist, die parallel zueinander mit gleichem gegenseitigem
Abstand wie die beiden Polpaare (252;253) des Ständers (251) in Richtung der Bewegungsbahn des Läufers (256) hineinander angeordnet
sind.
25. Vibrator nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß diejenigen
Ständerteile (260), die die auf der einen Seite des Läufers (256) gelegenen Pole der beiden Polpaare (252;253) bilden,
von denjenigen Ständerteilen (261), die die auf der anderen Seite gelegenen Pole auf der vom Läufer (256) abgekehrten Seite
aneinander anschließen.
26. Vibrator nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß die auf
je einer Seite des Läufers (256) befindlichen Ständerteile (260; 261) aus Einzelblechen, vorzugsweise von U-förmigem Aufriß,
aufgebaut sind, die parallel zur Bewegungsrichtung des Läufero ausgerichtet sind und durch Verkleben, Vernieten oder Verschrauben
zu einem Blechpaket vereinigt sind.
9 0S 34 1 /00 2 1
(ο
27. Vibrator nach Anspruch 25 oder 26, dadurch gekennzeichnet, daß
die auf je einer Seite des Läufers (256) befindlichen Ständerteile (260;261) auf der vom Läufer abgekehrten Seite eben ausgebildet
sind und je einen über die ganze Breite der Ständerteile parallel zu dieser ebenen Seite verlaufenden Vorsprung
(262;263) oder Rücksprung an jeder in Richtung der Bewegungsbahn des Läufers gelegenen Seite aufweisen, und daß das
die Ständerteile (260;261) aufnehmende Gehäuse (259) an der gegenüberliegenden Seite mit dem entsprechenden Gegenprofil
versehen ist.
28. Vibrator nach einem der Ansprüche 24 bis 27, dadurch gekennzeichnet,
daß die dem Läufer (256) zugekehrten Seiten des Ständers (251) und umgekehrt jedem Ständer zugekehrten Seite des
Läufers (256)/ebene Flächen ausgebildet sind, die untereinander parallel ausgerichtet sind, und daß die Führung des Läufers
(256) eine Verdrehsicherung für den Läufer aufweist.
29. Vibrator nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß an dem den Ständer (251) aufnehmenden Gehäuse (259) beiderseits des
Läufers je eine Führungsstange (280;281) befestigt ist, die untereinander parallel ausgerichtet sind, und daß der Läufer
(256) auf jeder Seite an einer der Führungsstangen (280; 281) geführt ist.
30. Vibrator nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß der Läufer
(256) einen Läuferrahmen (272) mit I-förmigem Grundriß aufweist, an dessen Stegteil (273) beiderseits die Läuferteile (257;
258) befstigt sind und dessen Flanschteile (274;275) mit den Führungsstangen (280;281) als Führungen für den Läufer zusammenwirken.
31. Vibrator nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß am Läuferrahmen
(272) zusätzliche Tragteile (277) für die Läuferteile (257;258) vorhanden sind, die parallel zum Stegteil(273) des
Läuferrahmens (272) ausgerichtet sind und an dessen Flanschteilen (274;275) abgestützt sind.
9 0 3dk 1/0 0 2 1
32. Vibrator nach einem der Ansprüche 1 -31, dadurch gekennzeichnet,
daß das Läuferblech aus einem ferritischen, eine in Flußrichtung des Querfeldmagnetantriebes annähernd
Z-förmig verlaufende Magnetisierungskennlinie aufweisenden Material gebildet ist.
33. Vibrator nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnetisierungskennlinie des Läuferbleches einen steilen,
nahezu senkrechten Anstieg der Induktion im Bereich der Feldstärke Null, dann einen abknickenden Verlauf bei einer
hohen Sättigungsinduktion (Bo) und einen Übergang in den flachen Sättigungsbereich bei über Null hinausgehenden
magnetischen Feldstärken (H) aufweist.
34. Vibrator nach einem der Ansprüche 1-33, dadurch gekennzeichnet,
daß der Ständer des Querfeldantriebes aus Dynamoblech mit gegenüber dem Läufer etwa doppeltem Flußquerschnitt
gebildet ist.
9 O ε ;·, 4 1 / O O 2 1
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19782812067 DE2812067A1 (de) | 1978-03-20 | 1978-03-20 | Elektromagnetischer linearvibrator |
IT21056/79A IT1111557B (it) | 1978-03-20 | 1979-03-16 | Vibratore elettromagnetico lineare |
GB7909496A GB2017422B (en) | 1978-03-20 | 1979-03-19 | Electromagnetic linear vibrator |
FR7907046A FR2420374A1 (fr) | 1978-03-20 | 1979-03-20 | Vibreur lineaire electromagnetique |
US06/022,158 US4395649A (en) | 1978-03-20 | 1979-03-20 | Linear electromagnetic vibrator |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19782812067 DE2812067A1 (de) | 1978-03-20 | 1978-03-20 | Elektromagnetischer linearvibrator |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2812067A1 true DE2812067A1 (de) | 1979-10-11 |
Family
ID=6034933
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19782812067 Withdrawn DE2812067A1 (de) | 1978-03-20 | 1978-03-20 | Elektromagnetischer linearvibrator |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4395649A (de) |
DE (1) | DE2812067A1 (de) |
FR (1) | FR2420374A1 (de) |
GB (1) | GB2017422B (de) |
IT (1) | IT1111557B (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3616052A1 (de) * | 1986-05-13 | 1987-11-19 | Hoelter Heinz | Schwingpumpe mit sensorzelle mit impulsgerechten schwingmagneten |
Families Citing this family (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
AU5500686A (en) * | 1985-04-01 | 1986-10-09 | Shanghai New Mechanical Technology Development Center | Vibratory fluid compression device |
CN85102855B (zh) * | 1985-04-01 | 1987-09-23 | 曹培生 | 一种非线性电磁振动装置 |
US4814650A (en) * | 1987-03-10 | 1989-03-21 | Mechanical Technology Incorporated | Flat plunger linear electrodynamic machine |
US5231337A (en) * | 1992-01-03 | 1993-07-27 | Harman International Industries, Inc. | Vibratory acoustic compressor |
US5315190A (en) * | 1992-12-22 | 1994-05-24 | Stirling Technology Company | Linear electrodynamic machine and method of using same |
US5349256A (en) * | 1993-04-23 | 1994-09-20 | Holliday Jeffrey C | Linear transducer |
US5424592A (en) * | 1993-07-01 | 1995-06-13 | Aura Systems, Inc. | Electromagnetic transducer |
ITBO20000366A1 (it) * | 2000-06-23 | 2001-12-23 | Magneti Marelli Spa | Attuatore elettromagnetico per l'azionamento delle valvole di un motore a scoppio . |
FR2813688B1 (fr) * | 2000-09-05 | 2002-12-13 | Legrand Sa | Carillon de porte electromagnetique a deux entrees |
JP4296902B2 (ja) * | 2003-02-28 | 2009-07-15 | 株式会社デンソー | 流体駆動装置、及び、熱輸送システム |
US7679227B2 (en) * | 2004-01-28 | 2010-03-16 | Resonator As | Working machine with an electromagnetic converter |
NO325266B1 (no) * | 2006-03-09 | 2008-03-17 | Resonator As | Elektrisk maskin |
US7987716B2 (en) * | 2008-03-26 | 2011-08-02 | Endevco Corporation | Coupled pivoted acceleration sensors |
JP5317731B2 (ja) * | 2009-01-30 | 2013-10-16 | 日東工器株式会社 | エアポンプ |
IT1402207B1 (it) * | 2010-10-01 | 2013-08-28 | Fedeli | Vibratore a pistoni |
UA95588C2 (uk) * | 2010-12-17 | 2011-08-10 | Владимир Федорович Болюх | Індукційно-динамічний електродвигун циклічної дії |
IN2014CH00632A (de) * | 2014-02-11 | 2015-08-14 | Gen Electric | |
US10107275B2 (en) * | 2014-12-01 | 2018-10-23 | Sheng-Lian Lin | Linear motor and compressor having the same |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1005610B (de) * | 1953-03-10 | 1957-04-04 | Jean Leon Reutter | Elektromagnetischer Schwingankermotor |
DE1890663U (de) * | 1962-07-28 | 1964-04-09 | Binder Magnete K G | Elektromagnetischer schwingmotor. |
DE1206365B (de) * | 1963-02-13 | 1965-12-02 | Siteg Siebtech Gmbh | Schwingzentrifugenantrieb |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2003647A (en) * | 1930-06-04 | 1935-06-04 | Dillstrom Torbjorn Viktor | Electric motor |
US3130334A (en) * | 1960-11-04 | 1964-04-21 | Nowak Kazimierz Marian | Reciprocating motor |
US3119940A (en) * | 1961-05-16 | 1964-01-28 | Sperry Rand Corp | Magnetomotive actuators of the rectilinear output type |
US3259769A (en) * | 1964-01-30 | 1966-07-05 | Albert M Stott | Electrical pulse generator |
US3336488A (en) * | 1964-08-03 | 1967-08-15 | Elmer E Scott | Oscillating motor |
US3431477A (en) * | 1965-08-04 | 1969-03-04 | Mini Ind Constructillor | Electric motor with alternating linear motion |
US3542495A (en) * | 1965-09-24 | 1970-11-24 | Maurice Barthalon | Reciprocating electric motor |
FR1523129A (fr) * | 1965-11-17 | 1968-05-03 | Machines électromécaniques transformatrices d'énergie à reluctance variable | |
US4179630A (en) * | 1976-11-04 | 1979-12-18 | Tecumseh Products Company | Linear compressor |
-
1978
- 1978-03-20 DE DE19782812067 patent/DE2812067A1/de not_active Withdrawn
-
1979
- 1979-03-16 IT IT21056/79A patent/IT1111557B/it active
- 1979-03-19 GB GB7909496A patent/GB2017422B/en not_active Expired
- 1979-03-20 US US06/022,158 patent/US4395649A/en not_active Expired - Lifetime
- 1979-03-20 FR FR7907046A patent/FR2420374A1/fr active Granted
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1005610B (de) * | 1953-03-10 | 1957-04-04 | Jean Leon Reutter | Elektromagnetischer Schwingankermotor |
DE1890663U (de) * | 1962-07-28 | 1964-04-09 | Binder Magnete K G | Elektromagnetischer schwingmotor. |
DE1206365B (de) * | 1963-02-13 | 1965-12-02 | Siteg Siebtech Gmbh | Schwingzentrifugenantrieb |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3616052A1 (de) * | 1986-05-13 | 1987-11-19 | Hoelter Heinz | Schwingpumpe mit sensorzelle mit impulsgerechten schwingmagneten |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US4395649A (en) | 1983-07-26 |
GB2017422B (en) | 1983-02-02 |
IT1111557B (it) | 1986-01-13 |
FR2420374A1 (fr) | 1979-10-19 |
FR2420374B3 (de) | 1982-01-22 |
IT7921056A0 (it) | 1979-03-16 |
GB2017422A (en) | 1979-10-03 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE2812067A1 (de) | Elektromagnetischer linearvibrator | |
DE102009021540B4 (de) | Transversalflussmotor als Außenläufermotor und Antriebsverfahren | |
DE69628036T2 (de) | Elektromagnetischer kolbenmotor | |
EP1171711B1 (de) | Schwingkolbenantrieb | |
DE10001162A1 (de) | Elektromagnetischer Vibrator und Pumpe mit diesem Vibrator | |
DE1613758A1 (de) | Eine mechanische Wirkung ausuebende elektromagnetische Vorrichtung | |
DE2541132A1 (de) | Ein von einem linearmotor mit bewegtem eisenkern angetriebener kompressor | |
DE19509914C1 (de) | Verfahren zum Betrieb einer Motor-Verdichter-Einheit und Motor-Verdichter-Einheit zur Durchführung dieses Verfahrens | |
DE6609196U (de) | Mit einer hin und her gehenden bewegung arbeitende, elektromagnetisch betriebene antriebsmaschine. | |
DE112016003696T5 (de) | Luftfederungssystem | |
WO1981000331A1 (en) | Small a.c.motor with permanent magnet rotor having a reciprocating motion | |
EP0450288A2 (de) | Elektrischer Linearmotor | |
DE912481C (de) | Elektromagnetischer Schwingmotor, der Schwingungen mit Netzfrequenz erzeugt | |
DE2022547A1 (de) | Motor mit schwingenden Antriebselementen | |
DE1757394A1 (de) | Vorrichtung zum Behandeln von Aquariumwasser | |
WO1991005617A1 (de) | Siebmaschine für den durchlauf von siebgut | |
DE2551828A1 (de) | Einphasenschrittmotor | |
DE3921084A1 (de) | Elektrisch angetriebene membran-saug- oder druckpumpe | |
DE10062823A1 (de) | Mehrphasiger Tauchspulenmotor ohne eigene Lagerung | |
DE2541725A1 (de) | Linearmotor-kompressor, dessen magnetkern, und verfahren zur herstellung des magnetkerns | |
EP2137407B1 (de) | Kolbenmaschine, insbesondere für dentale und medizinische zwecke | |
DE1538737C (de) | Elektromotor mit einem eine Hin- und Herbewegung ausführenden Anker | |
DE537551C (de) | Elektromagnetische Erregervorrichtung zum Erzeugen insbesondere hochfrequenter mechanischer Schwingungen | |
DE1463260A1 (de) | Antriebsvorrichtung | |
AT144268B (de) | Elektromagnetischer Schwingankermotor. |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8120 | Willingness to grant licences paragraph 23 | ||
8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
8125 | Change of the main classification |
Ipc: B06B 1/04 |
|
8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |