DE1255815B

DE1255815B - Elektromagnetischer Schwingantrieb

Info

Publication number: DE1255815B
Application number: DE1961J0020752
Authority: DE
Inventors: Heinz Schneider
Original assignee: ELEKTROMOTORENBAU; JOEST GES MIT Beschrankter HA
Current assignee: ELEKTROMOTORENBAU; JOEST GES MIT Beschrankter HA
Priority date: 1961-10-31
Filing date: 1961-10-31
Publication date: 1967-12-07

Description

Elektromagnetischer Schwingantrieb Die Erfindung betrifft einen elektromagnetischen Schwingantrieb, der aus einem Feder-Masse-System besteht.
Derartige Schwingantriebe bestehen hauptsächlich aus einem Gehäuse, in das der eigentliche Elektromagnet als Erreger, eine frei schwingend gelagerte Masse, die die Funktion der Gegenmasse übernimmt, und die dazugehörigen Federelemente untergebracht sind. Das Gehäuse ist an seiner Unterseite üblicherweise mit einer Grundplatte versehen, die zum Anbau an Schwingarbeitsgeräten dient.
Bei den bekannten Geräten werden entweder Gummipuffer, Blattfedern, Schraubenfedern oder Tellerfedern als Energiespeicher verwendet. Der Einsatz dieser Geräte erfordert meist staubdichte Ausführungen. Da die staubdichte Verkleidung eines solchen Gerätes niemals an der frei schwingenden Gegenmasse angebracht werden kann, sondern an der Grundplatte, die einen Teil der aktiven Masse darstellt, wird die aktive Masse durch das Gewicht der Verkleidung erhöht. Hierdurch wird das eigentliche Nutzgewicht, das in Schwingungen versetzt werden kann, verringert, was gerade bei kleinen Geräten von erheblichem Nachteil sein kann.
Es ist auch bekannt, Schwingungserzeuger zu bauen, bei denen Tellerfedern als Energiespeicher dienen. Solche Schwingungserzeuger könnten ohne besondere Umhüllung staubdicht gebaut werden, was jedoch zu recht unförmigen Dimensionen führen würde, wenn die Tellerfedern nicht überbeansprucht werden sollen. Außerdem ist es sehr umständlich, die Tellerfedern für einen dynamischen Schwingungsvorgang so zu befestigen, daß keine übermäßigen Reibungen zwischen den einzelnen Tellerfedern und an den Einspannstellen entstehen und daß die Einspannstelle nicht überbeansprucht wird. Immerhin ergibt sich zusätzlich noch eine außerordentliche Empfindlichkeit der Tellerfedern, wenn diese dynamisch schräg zur Mittelachse beaufschlagt werden. Soll ein solcher Fall mit Sicherheit vermieden werden, sind kostspielige Lösungen erforderlich, die aber für kleine Vibratoren zu teuer sind.
Bei Schallschwingungserzeugern ist es üblich, eine Membran sowohl als Energiespeicher als auch als dünnwandige, staubdichte Trennfläche zu verwenden, jedoch ist diese Anwendung für die Ausbildung eines elektromagnetischen Schwingungserzeugers für mechanische Arbeitsschwingungen nicht geeignet, da die Amplitude viel zu klein und die Frequenz viel zu groß ist. Im Frequenz- und Amplitudenbereich der Schallschwingungen ist auch nicht mit großen Beanspruchungen der Federn zu rechnen. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei elektromagnetischen Schwingantrieben eine staubdichte Kapselung des Gerätes zu erreichen, wobei trotzdem das Gerät klein und leicht hergestellt werden kann und in einwandfreier Weise arbeitet. Dieses der Erfindung zugrunde liegende Ziel wird dadurch erreicht, daß die energiespeichernde Feder des schwingenden Systems in Form eines elastischen Wellrohrzylinders ausgebildet ist und in dieser Ausbildung zugleich als den Schwingantrieb staubdicht umschließender Gehäusemantel dient.
Weiterhin ist vorgesehen, daß die wellrohrartige zylindrische Feder in Richtung ihrer Zylinderachse eine Federkonstante hat, die wesentlich größer ist als die Federkonstante in radialer, d. h. senkrechter Richtung zur Zylinderachse.
Die Nachteile der bekannten Konstruktionen werden bei der erfindungsgemäßen Einrichtung vermieden, da die wellrohrartige zylindrische Feder in sehr einfacher Weise befestigt werden kann. Auch können nirgendwo an den Einspannstellen Kerbwirkungen oder Reibkorrosionen entstehen, da die dynamischen Beanspruchungen auf Grund ihrer Konstruktionen sehr klein sind. Auch schräg zur Mittelachse verlaufende Beanspruchungen beeinflussen die Haltbarkeit und das einwandfreie Funktionieren der Feder nicht. Weiterhin wird durch die erfindungsgemäße Konstruktion durch die wellrohrartig ausgebildete Feder eine doppelte Aufgabe erfüllt, so daß also die erfindungsgemäße Konstruktion gegenüber den bisher bekannten Konstruktionen kostengünstig hergestellt werden kann.
Bei schräger Anordnung der Hauptschwingungsachse des Erregers im Raum kann es auch vorkommen, daß sich der Erreger in einer anderen Richtung als der konstruktiv bedingten Hauptschwingungsrichtung erregen könnte. Um eine solche Erregung zu vermeiden, darf die Resonanz an dieser Achse im Betrieb auf keinen Fall erreicht und es muß ein genügender Abstand von dieser Resonanz gehalten werden. Das erreicht man dadurch, daß die Federkonstante der Feder in allen anderen Richtungen um einen genügenden Betrag von der Federkonstante der Hauptrichtung abweicht. Wie Versuche ergeben haben, genügt es, wenn die Federkonstante in Richtung der Zylinderachse, d. h. also in der X-X-Richtung etwa das 1,5fache der Federkonstante in radialer, d. h. senkrechter Richtung zur Zylinderachse beträgt.
Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Konstruktion ist in der leichten Wartung und Handhabung des Gerätes zu sehen.
Eine erfindungsgemäß ausgebildete Konstruktion ist aus der nachfolgenden Beschreibung an Hand der Zeichnung ersichtlich. Die Zeichnung zeigt dabei in A b b. 1 einen senkrechten Schnitt durch einen erfindungsgemäß ausgebildeten Antrieb und in A b b. 2 einen Schnitt durch die Einrichtung oberhalb der Grundplatte.
In der Zeichnung ist mit 1 eine in Form eines elastischen Wellrohrzylinders ausgebildete Feder bezeichnet, die an einer Grundplatte 5 und einer Deckplatte 6 befestigt ist. Die Feder 1 wird in Richtung der Achse X-X durch den Magneten 3 erregt, dessen Anker mit 4 bezeichnet ist. Mit 7 ist in der Zeichnung die Gegenschwingmasse bezeichnet und in A b b. 2 mit 8 die Befestigungslöcher, die zum Anschluß des Schwingantriebes an das Nutzschwinggerät dienen.

Claims

Patentansprüche: 1. Elektromagnetischer Schwingantrieb, bestehend aus einem Federmassensystem, d a -durch gekennzeichnet, daß die energiespeichernde Feder (1) des schwingenden Systems in Form eines elastischen Wellrohrzylinders ausgebildet ist und in dieser Ausbildung zugleich als den Schwingantrieb (3, 4) staubdicht umschließender Gehäusemantel dient.
2. Elektromagnetischer Schwingantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die wellrohrartige zylindrische Feder (1) in Richtung ihrer Federachse (X X) eine Federkonstante hat, die wesentlich größer ist als die Federkonstante in radialer, d. h. senkrechter Richtung zur Zylinderachse. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Auslegeschrift S 27257 VIIIb/21d (bekanntgemacht am 21. 6. 1956); deutsche Auslegeschrift Nr. 1018 510; deutsches Gebrauchsmuster Nr. 1730 740; USA.-Patentschrift Nr. 2 884 573; schweizerische Patentschrift Nr. 256 679; französische Patentschrift Nr. 1081323.