DE2812067A1 - Elektromagnetischer linearvibrator - Google Patents

Elektromagnetischer linearvibrator

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DE2812067A1
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DE19782812067
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Karl Heinz Prof Dr Bretthauer
Ludwig Dipl Ing Dr Thome
Karl Dipl Ing Dr Wanner
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Robert Bosch GmbH
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Robert Bosch GmbH
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K33/00Motors with reciprocating, oscillating or vibrating magnet, armature or coil system
    • H02K33/02Motors 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

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  • Power Engineering (AREA)
  • Reciprocating, Oscillating Or Vibrating Motors (AREA)

Description

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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
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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
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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.
Vorteile der Erfindung
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-
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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-
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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-
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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-
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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.
Beschreibung der Erfindung
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.
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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.
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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 .
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
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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
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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.
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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-
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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
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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.
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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-
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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
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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.
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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
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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-
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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
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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
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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
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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.
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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
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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
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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
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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.
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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
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Claims (34)

-yf- Ansprüche
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)
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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.
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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
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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.
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(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
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