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,Schwingankermotor Die Erfindung betrifft einen Schwingankermotor,
insbesondere bestimmt als Antrieb für eine ein hin- und hergehend bewegtes Arbeitsglied
aufweisende Maschine und hierbei insbesondere für eine Haarschneidemaschine, welcher
Motor ein von Wechselstrom erregtes Magnetsystem aufweist, dessen von seinen Wechselpolen
sohwingbetätigter Anker einen Dauermagnet enthält.
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Ein Schwingankeraystem zum Antrieb von Haarschneidegeräten u.dgl.
unter Verwendung eines zwischen zwei Polen eines mit Wechselstrom gesprei3ten Erregermagneten
schwingenden Dauermagneten ist schon bekannt. Hierbei ist der Dauermagnet in Form
einer mit Mittelbohrung versehenen Scheibe oder eines Ringes ausgeführt, der zwischen
zwei gleichartigen Auseenpolen eines Erregermagneten freischwingend angeordnet ist.
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Bei einer solchen Ausführung eines Schwingankersystems ist der Weg
des Schwingankers durch die scheibenförmigen Polfläohen des Erregermaneten, zwischenderen
Bereich die Schwingbewegung stattfindet, begrenzt, so dass in diesem Fall der kraftfluß
nicht vollständig ausgenutzt werden kann. Ausserdem macht eine solche Eonstruktion
fur den Schwingweg ein sehr genaues Abstimmen der Schwingweite, -d.h. des Schwingweges,
erforderlich.
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Ausserdem ist auch eine elektrische Haarschneidemaschine bekannt,
bei der ein am Schwinghebel für den Messerantrieb befestigter Dauermagnet mit seinen
beiden Polschuhen als Anker vor den drei Polen verschiedener Polarität eines mit
Wechselstrom erregten Elektromagneten hin- und herschwingt.
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In diesem Ball sind zwar die oben erwähnten Nachteile des anderen
bekannten Schwingankersystems vermieden. Auch ist der Kraftfluss, der durch Dauermagnet
und Erregermagnet zustande kommt, beim elektrischen Antrieb der letzterwähnten Haarschneidemaschinen
vergleichsweise gut ausgenutzt. Es ist aber in diesem Fall zur Erzielung eines entsprechenden
Wirkungegrades ein verhältnismässig grosser knkerschwingweg erforderlich. Dies ist
jedoch verbunden mit einem starken Vibrieren des Schwingsystems, das hervorgerufen
wird durch nicht ausser Acht zu lassende Schwingkräfte, die mehr oder weniger exzentrisch
zur Wirkung kommen. Dies ist aber Sür einen Schwingankermotor zum Antrieb einer
von Hand zu haltenden Maschine, wie dies z.B. auf eine Haarschneidemaschine zutrifft,
von wesentlichem Nachteil.
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Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, einen Schwing ankermotor
zu schaffen, bei dem die aufgezeigten Mängel vermieden bleiben und der sich überdies
noch durch eine beachtliche Leistungsverbesserung auszeichnet, so dass sich bei
sonst gleicher Leistungsaufnahme eine ganz wesentliche Erhöhung an Äntriebskraft
ergibt. Dieser erstrebte Erfolg ist gemäss der Erfindung dadurch zustande gebracht,
dass bei einem Schwingankermotor der eingangs erwähnten Art sein Sobwingaaker zusammen
mit
seinem Dauermagneten und dessen Polschuhen als sich im wesentlichen um seine Mittelachse
drehend hin- und herschwingender Symmetriekörper ausgebildet und angeordnet ist.
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Hierdurch ergibt sich bestmögliche Vibrationsfreiheit, weil exzentrisch
auftretende Schwingkräfte praktisch so gut als möglich vermieden sind. Trotzdem
lässt sich dabei vorteilhafterweise ein grosser Schwingweg des Ankers einhalte+nd
zwar unter bester Ausnutsung der gegebenen magnetssehen Verhältaisse. Damit verbunden
ist noch eine kleinere elektrische Leistungsaufnahme.
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Für den der Erfindung entsprechenden Schwingankermotor ergibt sich
eine zu Xrzugende Ausführungsform, wenn sein durch den Dauermagnet und dessen Polschuhe
gebildeter Anker in Form eines Doppel-e-hnkers ausgeführt ist. Es ist dann hierbei
das diesen Anker betätigende, vom Wechselstrom erregte Magnetsystem hälftig unterteilt
vor den Polen des Ankers befindlich angebracht.
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In dieser Weise ist nicht nur für den Schwinganker, sondern auch für
das diesem Anker zugehörende Elektromagnetsystem eine symmetrische Anordnung geschaffen,
die den ganzen Motor zu einem Zwillingsschwingwerk werden lässt.
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Nachstehend ist die Erfindung zusammen mit den ihr als wesentlich
zugehörenden weiteren Einzelheiten anhand eines Ausführungsbeispieles in Zeichnungen
noch näher erläutert und beschrieben.
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Im einzelnen zeigen: Fig. 1 und ig. 2 das Magnetaystem eines der Erfindung
entaprechenden Sohwingankermotors in Lä$nsasicht teilwe-jse geschnitten
und
zwar wiedergegeben in den beiden möglichen Endstellungen des Schwingankers, Fig.
3 die Draufsicht auf diesen Schwingankermotor, eingebaut in das Gehäuse einer davon
angetriebenen Haarschneidemaschine und zwar teilweise aufgeschnitten und ohne Gehäusedeckel
gezeichnet, Fig. 4 eine Seitenansicht zu Fig. 3, die teilweise einem mittleren vertikalen
Längsschnitt entspricht, Fig. 5 und Fig. 6 in Teilansichten Dämpfungsvorrichtungen
für die Begrenzung des Bewegungsweges des Schwingankers und zwar gegenüber Pig.
3 von unten gesehen in zwei verschiedenen Ausführungsformen, Pig. 7 das Prinzip
des Schaltschemas des der Erfindung entsprechenden Schwingankermotors, Fig. 8 eine
Seitenansicht eines Schwingankermotors in besonders kompakter Bauweise, Fig. 9 einen
Schnitt nach der Linie IX-IX in Fig. 8 und Fig. 10 einen Schnitt nach der Linie
X-X- in Fig. 8.
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Der Schwingankermotor ist in einem aus Kunststoff beestehenden Gehäuse
1 untergebracht, welches in an sich bekannter Weise durch einen Deckel 2 verschliessbar
ist. Der Schwingankermotor besteht im wesentlichen aus den beiden Errègermagneten
3 und. 4, die ihre mit Wechselstrom zu erregenden Spulen 5 und 6 tragen. Diese Spulen
sitzen, wi.e die Figuren zeigen, auf dem Mittelsteg des Magneteisens, s jeweils
noch zwei Aussenschenkel hat. Es entstehen so für 3edlen Magneikdrper
drei
Pole mit aufeinanderfolgend abwechselnder Polarität, wie dies aus den Fig. 1 und
2 ersichtlich ist. Zwischen den beiden Erregermagneten 3 und 4 ist der Drehschwinganker
7 angeordnet, Dieser Drehanker enthält den Dauermagneten 8 mit der in Fig. 1 eingezeichneten
Polanordnung und den beiden entsprechenden Doppelschuhen 9 und 10 verschiedener
Polarität. Der Drehanker 87 ist um seine zentrische Drehachse 11 hin- und herschwingbar
beweglich. In den Fig. 1 und 2 sind die Polausbildungen eingezeichnet, wie sich
diese während der Periode des erregenden Wechselstromes beim Wechsel der Stromrichtung
ergeben, wobei sich auch der Drehanker 7 entsprechend hin- und herschwingend mi'tverstellt.
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Der Schwinganker 7 nach Fig. 1 bis 6 ist in zwei Sinterlagern 12 und
13 gelagert. Das eine dieser Lager 12 ist hierbei im.
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Gehäuse-Unterteil 1 und das andere Lager 13 dagegen in einer mit zwei
Schrauben 14 am Gehäuse-Unterteil 1 festgeschraubten Brücke 15 befestigt. Zur Bewegungsübertragung
auf das Messer 16 der Haarschneidemaschine dient ein auf einer weiteren Achse 17
geaWgerter zweiarmtpr Hebel 18. Hiervon hat der nach hinten weisende Hebelarm ein
gabelförmiges Ende 19, in das der im Schwinganker 7 sitzende Mitnehmerboleen 20
eingreift. Der nach den Messern der Haarschneidemaschine gehende Hebelarm 21 des
zweiarmigen Hebels 18 ist als Mitnehmer ausgebildet und greift in eine entsprechend
gestaltete Ausnehmung 26 des Messers 16 ein.
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Zur Begrenzung des hin- und hergehenden Schwingweges des Ankers 7
ist eine Vorrichtung vorhanden, die aus einem am Anker 7
angespritzten
Steg oder Zapfen 22 und nach Fig. 5 aus zwei Gummipuffern 23 bzw. nach Fig. 6 aus
zwei Schraubenfedern 24 bestehen kann. Zum Einstellen des richtigen Schwingweges
für den Anker 7 dienen die vorgesehenen Einstellschrauben 25.
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Wie aus den Zeichnungen ersichtlich ist, hat das Magnetsystem, das
den Schwingankermotor bildet, einen symmetrisehen Aufbau.
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Zwischen den beiden Erregermagneten 3 und 4 schwingt der zentrisch
in der Mitte angeordnete, symmetrisch ausgebildete Drehanker 7 8 mit seinem Dauermagnetenlund
seinen beiden Doppelpolsehuhen 9 und 10 bzw. seinen Polen 9a, 9b und 10a lOb vor
den Polen verschiedener Polarität der dreipoligen Erregermagnete hin und her. Dieser
Schwingvorgang des Ankers 7 ist in seinen Endstellungen zusammen mit den der Erregung
entsprechend polarisierten Erregermagneten in den Fig. 1 und 2 veranschaulicht.
Hierbei wird das günstige Zusammenwirken des Dauermagnetflusses und des Weahselflusses
der Erregermagnete durch $trichpl1mktB rte Linien markiert und ist die jeweils gegebene
Polung mit der entsprechekden Bezeichnung veranschaulicht. Es ist daraus erkennbar,
dass durch die doppelseitige Anordnung der Erregermagnete und entsprechender Pole
am Schwinganker eine Leistungsverbesserung erzielbar wird, wobei ein vergleichsweise
grosser und starker Dauermagnet 8 ohne Nachteil Verwendung finden kann. Hierbei
kommt noch hinzu, dass zusammen mit der Ausnutzung eines grossen Schwingweges des
Ankers 7 und seiner Verstellbarkeit durch die Stellsohrauben 25 die volle Ausnutzung
des günstigsten Gleich- und Wechselflusses möglich ist. Es ergibt sich ein ideal
vibrationstreier Lauf des Schwingantriebes zufolge -der -vorteilhaften
Anordnung
des symmetrischen Drehankers zwischen den Massen der beiden Erregermagnete. Der
Schwapunkt des Schwingsystems liegt im wesentlichen in dessen Drehachse unter bestmöglicher
Vermeidung exzentrischer Schwingmassen. Die der Erfindung entsprechende Anordnung
und Ausbildung des Schwingankers gibt bei gleicher Leistungsaufnahme eine gegenüber
bebekannten Schwingankersystemen vergrösserte Antriebskraft.
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Auch dies kommt zusätzlich zur geschaffenen vibartionsfreien Arbeitsweise
des Schwingankermotors verbessernd noch hinzu.
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Der etwas abgewandelte Schwingankermotor nach Fig. 8 bis 10 zeichnet
sth vor allem durch eine kompakte, gestreckteBauform aus, durch welche er mit Vorteil
nicht nur zum Antrieb von Haarschneidemaschinen sondern auch z.B. zum Einbau in
andere, als Handgriffe dienende Gehäuse geeignet ist. Bei diesem kompakten Schwingankermotor
sind die auf den Schwinganker 7 einwirkenden elastischen Rückstellelemente in Form
von Schraubenfedern 24 mit ihren Abstützflächen an dem den Schwinganker 7 entfernten
Ende innerhalb der Randkontur des Magnetsystems liegend angeordnet. Auf jeden der
beiden Doppelpolschuhe 9 und 10 wirken zwei Rückstellfedern 24 ein, deren Längsachsen
mit der Längsseite des zugehörigen Doppelpolschuhs 9 oder 10 einen spitzen Winkel
bilden.
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Die Rückstellfedern 24, deren eines Ende an einem der beiden Polschuhe
9 oder 10 angreift, stützt sich mit dem entgegen-.
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gesetzten Ende an einer gewinkelten Zunge 31 32,- 33 oder 34 ab. Jeweils
zwei sich, von der Drehachse 11 des Schwingankers
7 als Mittelpunkt
aus gesehen diagonal gegenüberliegende Zungen 31 und 34 bzw. 32 und 33 (die Zunge
i3 ist in der Zeichnung nicht sichtbar) gehen von einer gemeinsamen Platte 35 bzw.
36 aus. Diese Platten bilden gleichzeitig die Lager für die Drehachse ii. Die beiden
Lagerplatten 35 und 36 sind austauschbar gleich ausgebildet, was zu einer verbilligten
Herstellung des Schwingankermotors beiträgt.
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Die beiden Rückstellfedern 24, die an jedem Polschuh 9 bzw.
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10 angreifen, liegen teilweise übereinander, wobei ihre Längsachsen
miteinander einen stumpfen Winkel einschliessen. Die so gewählte Anordnung der Federn
24 ermöglicht es, auch bei der Ausführungsform des Schwingankermotors nach Fig.
8 bis 10 an den Abstützungen 31 bis 34 Einstellschrauben 25 vorsusehen, wie sie
in Pig. 6 gezeigt sind, um damit die B-ederkwSt einstellbar zu machen.
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Alle vorbeschriebenen Merkmale können einzeln oder in beliebiger Kombination
miteinander erfindungswese-ntlich sein.