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Schwingender elektromagnetischer Synchronmotor Die vorliegende Erfindung betrifft einen schwingenden elektromagnetischen Synchronmotor, mit einem in Achsrichtung beweglichen Anker, der im Innern eines mit Wechselstrom gespeisten Induktors angeordnet und der Wirkung von elastischen Rückholkräften ausgesetzt ist.
Die Verwendung von axial magnetisierbaren Ringmagneten, welche gegebenenfalls aus Ferrite bei stehen können, ist bei Schwingankermotoren bekannt. Bei diesen bekannten Konstruktionen sind jedoch mehrere Erregerspulen oder komplizierte Anordnungen der Magnete und Erregerspulen vorgesehen, wobei die Ringmagnete auf dem Schwinganker sitzen und mechanisch mitschwingen.
Der erfindungsgemässe Motor ist dadurch gekennzeichnet, dass der Induktor zwei Ringmagnete aus Ferrit mit axialer Magnetisation aufweist, zwischen denen die durch Wechselstrom betriebene Erregerspule des Induktors koaxial angeordnet ist, wobei die Polarität der beiden Magnete symmetrisch in bezug auf die senkrecht zw Maschinenachse stehende Mittelebene ist, damit der magnetische Fluss im genannten Anker sich umkehrt, wenn der Anker sich auf die eine oder andere Seite der genannten Mittelebene verschiebt.
Die beiliegende Zeichnung zeigt eine beispielsweise Ausführungsform des erfindungsgemässen Motors in einem axialen Längsschnitt.
Auf einem Rohr 1 ist ein weiter unten näher beschriebener Induktor 2 angeordnet. Im Inneren des Rohres befindet sich ein in Achsrichtung beweglicher Anker 3.
Der Induktor 2 besitzt zwei ringförmige Ferritmagnete 4 und 5, deren Pole, wie in der Zeichnung dargestellt, symmetrisch in bezug auf die quer zur Achse liegende Mittelebene des Aggregates angeordnet sind. Auf jeder Seite der Magnete befinden sich Polschuhe 6 und 7 bzw. 8 und 9, welche aus Weicheisenringscheiben bestehen. Zwischen den Polschuhen 7 und 8 ist eine Spule 10 angeordnet, welche mit Wechselstrom gespeist wird. Ein Paket zylindrischer Bleche 11 ist zwischen den Magneten 4 und 5 um die Spule 10 herum angeordnet.
Der Anker 3 hat die allgemeine Form eines Hohlzylinders, der an jedem Ende eine zylindrische Ausweitung 12 bzw. 13 besitzt, welche als Pole dienen. Wenn sich der Anker in seiner Mittellage befindet, liegen die beiden Pole gegenüber den Magneten 4 und 5.
Das Rohr 1 besteht aus einem nichtmagnetischen Metall mit einem hohen elektrischen Widerstand, vorzugsweise aus rostfreiem Stahl. Es besitzt zwei ringförmige Vorsprünge 14 und 15, welche den festen statischen Teil des Motors festhalten. Diese Vorsprünge 14 und 15 werden am Rohr 1 ausgebildet, nachdem man die Magnete 4 und 5, die Blechscheibenpakete 6,7, 8 und 9 sowie die Spule 10 auf dem Rohr richtig angeordnet hat.
An jedem Ende des Rohres 1 ist mittels einer Fassung 16 bzw. 17 ein Flansch 18 bzw. 19 befestigt.
Eine Rückholfeder 20, welche sich auf den Flansch 18 abstützt, wirkt ständig gegen rechts auf den Anker 3. In gleicher Weise wirkt eine Rückholfeder 21, welche sich auf den Flansch 19 abstützt, ständig gegen links auf den Anker 3.
Der Anker 3 bildet mit den Federn 20 und 21 zusammen ein schwingendes System, dessen Eigenfrequenz gleich derjenigen des die Induktionsspule 10 speisenden Wechselstroms ist.
Wenn die Spule 10 unter Strom gesetzt wird, beginnt der Anker 3 um seine Mittellage zu schwingen, u. zw. synchron mit der Frequenz des Speisestroms. Jedesmal, wenn sich der Anker auf die eine oder andere Seite der Mittelebene des Aggregates bewegt, wird der magnetische Fluss im Inneren des Ankers um- gekehrt.
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Um die Bewegung des Ankers 3 im Inneren des Rohres 1 zu erleichtern und um ihn dabei gleichzei- tig zu führen, sind auf den beiden Teilen 12 und 13 Segmente 22 bzw. 23, beispielsweise aus Teflon Polytetrafluoraethylen) angeordnet.
Bei der hier beschriebenen Ausführungsform dient der Motor zum Betrieb einer Heizölpumpe und ei- ner Luftpumpe, welche beide zur Speisung eines Heizölbrenners dienen. Es ist klar, dass die vorliegende
Erfindung nicht auf eine solche Anwendung beschränkt ist.
Die Ölpumpe 24 ist dicht, jedoch lösbar, am Flansch 19 befestigt. Die Kolbenstange 25 dieser Pum- pe ist, wie weiter unten näher beschrieben wird, mit dem Anker 3 verbunden.
Die Luftpumpe 26 ist dicht, jedoch lösbar, am Flansch 18 befestigt. Ihr Kolben 27 ist ebenfalls, wie weiter unten beschrieben, starr mit dem Anker 3 verbunden.
Man sieht, dass die beweglichen Organe der Ölpumpe 24 und der Luftpumpe 26 im Inneren eines dichten Gehäuses angeordnet sind, welches durch das Rohr 1, die Flansche 18 und 19 sowie die Pumpengehäuse 24 und 26 gebildet wird.
Der Kolben 27 und die Kolbenstange 25 sind wie folgt am Anker 3 befestigt :
Der Kolben 27 ist auf das mit einem Gewinde versehene Ende einer axialen Stange 28 geschraubt.
Eine Sicherheitsschraube 29 dient zum Verriegeln. Am andern Ende ist die Stange 28 ebenfalls mit einem Gewinde versehen, auf welches ein Verbindungsstück 30 geschraubt ist, das an einem Expansionsteller 31 befestigt ist. Letzterer ist mittels einer Schraube 32 am Anker 3 befestigt. Das linke Ende der Kolbenstange 25 ist in das Verbindungsstück 30 geschraubt.
Die Luftpumpe 26 besitzt einen Bodenteller 33 mit einem elastischen Dichtungsring 34 aus Kunststoff.
Wenn der Druck in der zwischen dem Bodenteller 33 und dem Kolben 27 befindlichen Kammer 35 einen gewissen vorbestimmten Wert überschreitet, gibt der Dichtungsring 34 nach und erlaubt dadurch der komprimierten Luft, in den Austrittsraum 36 zu strömen. Sobald der Druck in der Kammer 35 unter diesen Wert fällt, unterbricht der Dichtungsring 34 automatisch die Verbindung zwischen den Kammern 35 und 36. Der Kolben 27 besitzt einen Dichtungsring 37, der ähnlich wie der Dichtungsring 34 ausgebildet ist und bewirkt, dass die Luft, welche durch die Zufuhrleitung 38 in das Rohr 1 strömt, in die Kammer 35 gelangen kann, wenn der darin herrschende Druck kleiner als derjenige auf der andern Seite, d. h. in der Kammer 39, ist. Die Austrittsleitung der Luftpumpe befindet sich an der Stelle 40.
PATENTANSPRÜCHE ;
1. Schwingender elektromagnetischer Synchronmotor, miteinem'inachsr'ictitung beweglichen Anker, der im Inneren eines mit Wechselstrom gespeisten Induktors angeordnet und der Wirkung von elastischen Rückholkräften ausgesetzt ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Induktor zwei Ringmagnete aus Ferrit mit axialer Magnetisierung aufweist, zwischen denen die mit Wechselstrom betriebene Erregerspule des Induktors koaxial angeordnet ist, wobei die Polarität der beiden Magnete symmetrisch in bezug auf die senkrecht zur Maschinenachse stehende Mittelebene ist, damit der magnetische Fluss im genannten Anker sich umkehrt, wenn der Anker sich auf die eine oder andere Seite der genannten Mittelebene verschiebt.