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Elektromagnetischer Schwingankermotor Die Anker oder Magnetkerne von
Schwingankermotoren werden im allgemeinen aus einem einzigen Stück 'hergestellt,
welches vorzugsweise gegossen und dann bearbeitet wird. Diese Bauart weist gewisse
Nachteile auf, weil im Anker sich Wirbelströme entwickelten und die hierbei entwickelte
Wärme nur schwer abgeführt werden kann, was bisweilen schädliche Überhitzungen in
dem Schwingankermotor und einem mit ihm gegebenenfalls baulich vereinigten Verdichter
hervorruft und gleichzeitig zu einer beträchtlichen Verringerung des Wirkungsgrades
des Schwingankermotors beiträgt.
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Um diesem Nachteil abzuhelfen, hat man bereits Schwinganker aus Blechpaketen
aufgebaut, die in Längsrichtung oder in der Umfangsrichtung geschichtet sind. Die
letztgenannte Anordnung, bei der die einzelnen Ankerbleche in der Umfangsrichtung
nebeneinanderliegen und in bezug auf die Ankerachse hiernach radial stehen, hat
jedoch den Nachteil, daß zwischen den äußeren Enden der Bleche verhältnismäßig große
Zwischenräume entstehen oder Einfügungen von Blechen mit keilförmigem Querschnitt
ähnlich den Lamellen eines Kommutators -erforderlich wären, um die Summe der Blechbreiten
am inneren Zylinderumfang des Blechpakets derjenigen am äußeren Zylinderumfang anzugleichen.
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Die Erfindung hilft diesem Nachteil ab, und zwar dadurch, daß die
einzelnen Bleche des Ankerblechpakets so ausgebildet und angeordnet sind, daß sie
mit einer durch die Ankerachse gelegten Ebene am inneren Umfang des Blechpakets
einen kleineren Winkel bilden als am äußeren Umfang. Außerdem zeigt die Erfindung
einige Beispiele für die zweckmäßige Anbringung des Ankerblechpakets auf dem Anker.
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Die Erfindung ist nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnung beispielsweise
erläutert.
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Fig. 1 zeigt den Längsschnitt eines Verdichters mit elektromagnetischem
Antrieb mit hin- und hergehender Bewegung, welcher mit einem erfindungsgemäßen Anker
vorgesehen ist; Fig. 2 ist eine Schnittansicht des Ankers des schematisch in Fig.
1 dargestellten Verdichters in größerem Maßstab; Fig. 3 ist ein Schnitt längs der
Linie III-III der Fig. 2; Fig.4 ist eine der Fig.2 entsprechende Schnittansicht
einer Ausführungsabwandlung in kleinerem Maßstab; Fig.5 ist eine Schnittansicht
einer zweiten. Abwandlung; Fig.6 ist eine Schnittansicht einer dritten Abwandlung.
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Der in Fig. 1 dargestellte, zum Antrieb einer Kolbenpumpe dienende
elektromagnetische Schwingankermotor weist eine zylindrische Hülle 1 auf, welche
an beiden Enden durch dichte Gehäuse 2 und 3 abgeschlossen ist, an welchen mit Hilfe
von Platten 5, 6 Verdichtungszylinder 7, 8 befestigt sind.
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Die Hülle 1 ist in in einem Magnetkreis 9 vorgesehene Bohrungen eingesetzt.
Der Magnetkreis kann z. B. die in der Zeichnung dargestellte Form haben.
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10 bezeichnet die Motorwicklungen, welche zwischen den Schenkeln 11,
12 des Magnetkreises beiderseits von zwei Dauermagneten 13, 14 angeordnet sind,
welche in der in Fig. 1 gezeigten Weise angeordnet sind..
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Die Wicklungen 10 werden mit Wechselstrom über Leitungen 15 gespeist,
deren. Enden mit den Kontakten eines zweipoligen Schalters 16 verbunden sind, über
welchen sie an die Stromzuführungsleitungen 17 angeschlossen werden können.
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Das Innere der Hülle 1 dient zur Aufnahme eines Ankers 18, welcher
einen Magnetkern bildet und eine hin- und hergehende Bewegung ausführt, wenn die
Wicklungen 10 mit Wechselstrom erregt werden. Zwischen den beiden Stirnseiten des
Ankers 18 und dem Boden der Gehäuse 2 und 3 sind Federn 19, 20 angeordnet, deren
Eigenfrequenz sich in einer bestimmten Abhängigkeit von der durch die Wechselstromfrequenz
dem Anker aufgezwungenen Schwingungszahl befindet.
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Der Anker 18 ist mit Hilfe von Stangen 21, 22 mit Kolben 23, 24 verbunden,
welche in den Verdichterzylindern:7, 8 gleiten.
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Fig. 2 und 3 zeigen im einzelnen den besonderen Aufbau des Ankers
18, welcher die Kolben 23, 24 einer Pumpe bzw. eines Verdichters antreibt, wenn
er
sich unter der Einwirkung des durch die Wicklungen 10 erzeugten
und sich über den Magnetkreis 9 schließenden magnetischen Wechselfeldes geradlinig
hin- und herbewegt.
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Dieser Anker weist einen Schaft 25 auf, welcher in der Mitte zwischen
seinen.Enden einen zylindrischen Teil 26 besitzt, der von Längslöchern 27 durchdrungen
wird.
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28 bezeichnet eine an dem Umfang des Teils 26 gebildete Ringnut für
die Einpressung des mittleren Teils 29 eines auf den Teil 26 aufgeschobenen zylindrischen
Rohrs 30.
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Außerdem werden in dem Rohr 30 Wulste 31 und 32 beiderseits des Teils
26 gebildet, um dieses Rohr so festzulegen, daß es keine Bewegung gegenüber dem
Teil 26 ausführen kann.
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Das Rohr 30 dient als Halter für das Ankerblechpaket 33, das, wie
in Fig. 3 angedeutet, um seinen ganzen Umfang herum angeordnet ist.
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Die Ankerbleche 33 haben an jedem Ende Ansätze 34, über welche Bandagen
35 geschoben werden, die die Bleche 33 gegen das Rohr 30 andrücken. Die Abschlußränder
36 des Rohres 30 sind rechtwinklig gebogen, um die nach der Achsmitte zu umgebogenen
Ränder 37 der Bandagen 35 festzuhalten, welche so die Enden der Bleche 33 vollständig
umfassen und eine Längsverschiebung derselben gegenüber dem Rohr 30 verhindern.
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Die Bleche 33, welche vorzugsweise nach bekannten Verfahren mit einer
durch einen Lack oder eine plastische Masse gebildeten Isolierschicht bestrichen
sind, sind in der in Fig.3 gezeigten Weise derart geformt und in der Umfangsrichtung
nebeneinandergelegt bzw. -geschichtet, daß sie mit einer durch die Ankerachse gelegten
Ebene am inneren Umfang des Blechpakets einen kleineren Winkel bilden als am äußeren
Umfang des Blechpakets.
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Zur Erleichterung der Aufbringung des Blechpakets 33 wird das vorher
auf den mit dem Schaft 25 fest verbundenen Körper 26 aufgebrachte Rohr 30 in einem
konzentrischen Rohr angeordnet, dessen Innendurchmesser gleich dem Außendurchmesser
des Rohres 30 zuzüglich der doppelten Höhe der Bleche 33 ist.
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Nach dem Zusammenbau wird dieses zweite Rohr entfernt, worauf der
äußere Umfang der Bleche sowie ihre Seitenkanten bearbeitet werden, wie dies in
Fig. 2 und 3 strichpunktiert bei 38 angegeben ist.
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39 sind Gewindelöcher in jedem Schaftende 25 zum Einschrauben der
Enden der den Anker mit den Kolben 23, 24 verbindenden Verbindungsstangen 21, 22.
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Bei der in Fig. 4 dargestellten Ausführungsabwandlung weist der Schaft
25 des Ankers bei 41 einen Teil größeren Durchmessers auf, dessen Oberfläche gerändelt
ist. Dieser Teil dient als Auflagefläche für einen Teil 42_, welcher z. B. zusammen
mit dem zur Aufnahme des Blechpakets 33 dienenden Rohr 30 gepreßt wird. Der Werkstoff
zur Herstellung des Teils 42 sowie des Rohres 30 kann z: B. ein plastischer Stoff,
wie ein Polyamid oder ein beliebiger anderer leichter Werkstoff mit guten Festigkeitseigenschaften
oder auch eine Aluminiumlegierung usw., sein. Die Form; in welche die Masse zur
Herstellung des Teils 42 und des Rohres 30 eingeführt wird, ist so ausgebildet,
daß ein Ring 43 aus Werkstoff die Ansätze der Bleche 33 überdeckt, welche vor der
Einführung der Füllmasse in der Form angeordnet werden. Die Längsöffnungen 27 können
z. B. unmittelbar eingepreßt oder nach der Herstellung des Ankers ausgebohrt werden.
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Fig.5 zeigt eine andere Ausführungsform, bei welcher der Schaft 25
auf seinen mittleren Teil 44 nicht verdickt, sondern nur gerändelt ist. An beiden
Enden des Schaftes sind Eindrehungen 45 vorgesehen. Der Schaft wird dann in einer
Form derart von einer plastischen Masse umgossen, daß sich auf dem Schaft ein eine
Hülle bildender Mantel 46 gleichzeitig mit dem Teil 42 und dem Rohr 30 bildet.
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Die Eindrehungen 45 sowie der gerändelte Teil 44 verhindern eine Verschiebung
des Schaftes 25 gegenüber dem den Träger für das Ankerblechpaket bildenden Werkstoff.
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In Fig. 6 wird der Träger für das Ankerblechpaket im ganzen gegossen,
wobei die Gewinde 39 und die Löcher 27 miteingeformt sind.
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Die Erfindung ist nicht auf die im einzelnen dargestellten und beschriebenen
Ausführungsbeispiele beschränkt. Insbesondere kann der beschriebene Schwingankermotor
statt Kolbenpumpen bzw. Verdichter für Kältemaschinen auch andere Geräte antreiben.