Motor für hin und her gehende Bewegung Bei einigen der bekannten elektromagnetischen Motoren für geradlinige Wechselbewegungen erfol gen die Bewegungen des Schwingers im wesentlichen in Richtung der magnetischen Kraftlinien, wobei sich der Luftspalt, d. h. der Abstand zwischen dem Schwinger und dem magnetischen Kraftfelderzeuger, der Schwingungsamplitude entsprechend, im Takte der Schwingungen verändert. Durch diese Anord nung lassen sich zwar grosse Kräfte verwirklichen, aber die erreichbaren Schwingungshübe sind gering und betragen nur einen Bruchteil des mittleren Luft spaltes.
Grössere Hübe lassen sich mit sogenannten elek trodynamischen Antrieben erzielen, die wie der eines elektrodynamischen Lautsprechers aufgebaut sind und gewöhnlich aus einem gleichstrom- oder per manenterregten Magneten bestehen, in dessen Ring spalt eine Spule schwingt. Die erzielbaren Wechsel kräfte sind verhältnismässig klein. Da die Wicklung der Spule, d. h. der Draht selbst, der Träger der Kraftwirkung ist, muss die Spulenwicklung auf ihrem Kern gut verankert werden, was bei grösseren Dimen sionen und Kräften zu praktischen Schwierigkeiten führt. Der elektrodynamische Antrieb oder Treib- spulenantrieb hat deshalb nur für Eichzwecke Bedeu tung im Prüfwesen gefunden.
Gleichfalls grössere Hübe lassen sich mit elek tromagnetischen Drehschwingern erzielen, die nach Art eines Gleichstrom-Nebenschlussmotors aufgebaut sein können, wobei beispielsweise die Statorwicklung mit Gleichstrom und die Rotorwicklung mit Wechsel strom gespeist wird, so dass der Rotor im Statorfeld Drehschwingungen ausführt. Nach einer andern be kannten Anordnung erhält der Stator eines Dreh strom-Kurzschlussläufermotors eine Wicklung nach Art der Zweiphasenwicklung, wobei die eine Phase mit Gleichstrom und die andere mit Einphasenwech- selstrom gespeist wird.
Es entsteht in radialer Rich tung ein magnetisches Feld, das längs der Peripherie des Statordurchmessers hin und her schwingt und durch Induktion den als Kurzschlussläufer ausgebil deten Rotor in eine Schwingdrehbewegung versetzt. Die erforderliche Umwandlung der Drehbewegung in eine lineare erfolgt bei den Drehschwingern in der Regel über Kurbel und Pleuelstange. Die Hübe kön nen in ihrer Amplitude leicht durch Veränderung der Erregerstromstärke des Motors geregelt werden.
Sofern allerdings Spielfreiheit gewünscht wird, müs sen die Gelenke eines solchen Antriebes als Feder gelenke ausgebildet sein, was einerseits den Hub be grenzt, anderseits eine kurze Kurbellänge verbietet und damit auch die Kräfte begrenzt.
Ein anderer bekanntgewordener Vorschlag sieht vor, einen geradlinigen Schwinger dadurch entstehen zu lassen, dass sein feststehender und sein beweglicher Teil aus einem Kurzschlussläufermotor durch Ab wicklung eines Teilstückes von Stator und Rotor in die Ebene hervorgehen. Aus dem Rotor wird ein Translator mit dem elektrischen Aufbau des nor malen Käfigläufermotors. Die beiden Phasen der zweiphasig ausgebildeten Ständerwicklung werden dabei je mit einem Wechselstrom verschiedener Fre quenz gespeist.
Dadurch entsteht ein magnetisches Wanderfeld einer Frequenz, die gleich der Differenz der Frequenzen der beiden in die beiden Ständer wicklungen geleiteten Wechselströme ist. Der Nach teil dieser Anordnung ist allerdings, dass Wechsel ströme verschiedener Frequenz in der Regel nicht zur Verfügung stehen und erst durch Umformer aggregate erzeugt werden müssen. Dieser Aufwand ist in den meisten Anwendungsfällen nicht tragbar.
Die Erfindung sieht einen Motor vor, dessen feststehender Teil (Stator) und dessen schwingender Teil (Translator) theoretisch eine Abwicklung eines Teilstückes von Stator und Rotor eines Kurzschluss- Läufers in die Ebene darstellen.
Dabei wird erfin dungsgemäss einer der Teile (Stator oder Translator) mit einer mit Einphasenwechselstrom und einer mit Gleichstrom gespeisten Wicklung ausgerüstet, wobei die mit Gleichstrom und die mit Wechselstrom ge speisten Pole miteinander abwechseln, das Ganze zum Zweck, ein senkrecht zum Luftspalt gerichtetes, in der Bewegungsrichtung des Translators hin und her schwingendes Magnetfeld zu bilden.
Im feststehenden Teil können mit Gleichstrom gespeiste Pole und mit Wechselstrom gespeiste Pole miteinander abwechseln.
Die Fig. 1-3 zeigen drei verschiedene Augen blickswerte der Grundwelle der Feldkurve sowie die zugeordneten Stromrichtungen in den Nuten des dazu schematisch angedeuteten feststehenden Teils des Motors. Auf jeden Pol kommen sechs Nuten. Die mit 1, 3 und 5 bezeichneten Nuten tragen die Wech- selstromwicklung, die andern die Gleichstromwick lung. Bei der Darstellung der Feldkurve wurde die Rückwirkung durch den Translator sowie der Ein fluss durch Nuten und Zähne nicht berücksichtigt.
In Fig. 1 ist die Stromrichtung in den Wechselstrom nuten gleich der in den rechts benachbarten Gleich stromnuten (in Fig. 2) eine Viertelperiode später, ist der Strom gleich Null und in Fig.3, wieder eine Viertelperiode später gleich der in den links benach barten Gleichstromnuten. Eine weitere Viertelperiode später sind die Verhältnisse wieder wie in Fig. 2 usw. Das Magnetfeld schwingt also zwischen den in Fig. 1 und 2 dargestellten Werten.
Dadurch, dass der Translator wie ein Käfigläufer- motor aufgebaut ist, hat er keine eindeutig bestimmte Mittelstellung am Stator, so dass die Schwingbewe gung von jeder beliebigen Nullstellung aus eingeleitet werden kann. Dies hat bei der Erzeugung von Wech selkräften in Materialprüfmaschinen den Vorteil, dass die Grösse der statischen Vorlast oder die Grösse einer statischen Vorverformung oder eines plastischen statischen Nachgebens während der Wechselbean spruchung ohne Einfluss bleibt.
Die zwischen Stator und Translator senkrecht zum Luftspalt auftretenden Kräfte können durch Lenkerführungen, beispielsweise an sich bekannte Rollenschienen, aufgehoben werden, die eine Kon- stanthaltung des Luftspaltes während der Schwin gungsbewegung erzwingen. Zur Aufhebung dieser Kräfte können auch Stator und Translator doppelt angeordnet werden, wobei die Translatoren, unter Umständen miteinander vereinigt, wie Fig. 4 im Schnitt schematisch zeigt, zwischen den Statoren lie gen.
In der Fig.4 sind 1 und l' die Statorblech- pakete, 2 und 2' die Translatorblechpakete, die an dem Schaft 3 befestigt sind, der die Schwingungs bewegung überträgt.
Während beim beschriebenen Ausführungsbei spiel die fremderregten Wicklungen am feststehenden Teil und die Kurzschlussläuferwicklungen am schwin genden Translator angeordnet sind, ist auch der um gekehrte Fall möglich, bei welchem die fremderregten Wicklungen am Translator und die Kurzschlussläufer- wicklungen am feststehenden Teil angebracht sind.