DE2317038A1

DE2317038A1 - Magnetanordnung fuer einen elektrodynamischen schwingverdichter

Info

Publication number: DE2317038A1
Application number: DE2317038A
Authority: DE
Inventors: Heinrich Dipl Ing Doelz
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1973-04-05
Filing date: 1973-04-05
Publication date: 1974-10-17
Also published as: FR2224919B3; FR2224919A1; GB1442500A; JPS5035708A; JPS5717181B2; US3903438A; IT1009368B

Description

H. J. ZILKEN

P at ent-Ing.

Bankkonto: Girokasse Stuttgart Nr. 2983228 Posischeck: Stuttgart 43333

7 Stuttgarts Smi.nburgitr. 1 (HocMmui) Telefon 246522

Anmelder:" Dipl.-Ing.

Heinrich Dölz
6568 Bad Vilbel
Berliner Str. 66

4. AJiril 1973 Akte 19

Magnetanordnung für einen elektrodynamischen Schwingverdichter

Die Erfindung betrifft eine Magnetanordnung für einen elektro-dynamischen Schwingverdichter für Kältemaschinen mit einem Permanentmagneten, der einerseits mit einem äußeren Weicheisen-Polschuh und andererseits mit einem inneren Weicheisen-Polschuh verbunden ist, zwischen denen ein Luftspalt zur Bildung eines Magnetfeldes und zur Auf-

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nähme einer Tauchspule .gebildet* ist.

Bekannte Magnetanordnungen dieser Art sind so aufgebaut, daß auf dem Boden eines meist topfförmigen äußeren Polsehuhs aus Weicheisen der als Magnetsteg oder Magnetblock ausgebildete Permanentmagnet zentriseh angeordnet ist, Dieser trägt eine zylinderförmige Polplatte aus Weicheisen, die mit dem äußeren Polschuh einen Ringspalt zur Erzeugung eines Magnetfeldes bildet. In den Ringspalt kann eine Tauchspule in axialer Richtung frei schwingen. Der topfförmige äußere Polschuh ist oft auch als Bügel ausgebildet·

Bei bekannten Anordnungen sind nun diese Bauteile, .der äußere und innere Polschuh sowie der Permangntmagnet mittels Bolzen, Schrauben oder auch durch"Verkleben miteinander verbunden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Aufbau einer Magnetanordnung der eingangs genannten Art zu vereinfachen.

Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß der innere Polschuh und der äußere Polschuh und der zwischen denselben angeordnete Permanentmagnet ohne zusätzliche Befestigungsmittel nur durch die Kraft des Dauermagnetflusses des PermangÄentmagneten zusammengehalten sind.

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Bei dieser Lösung macht sich' die Erfindung zum einen die physikalische Tatsache zunutze, daß die magnetischen Kraftlinien nur in Plußrichtung wirksam sind und senkrecht zu dieser Plußrichtung keine Kräfte auftreten. Zum anderen geht die Erfindung von der b.ei Versuchen gemachten Erfahrung aus, daß überraschenderweise die bei solchen Magnetanordnungen vorhandenen magnetischen Kräfte mit Sicherheit ausreichend sind, um die einzelnen Bauteile einer Magnetanordnung fest miteinander zu verbinden. Selbst wenn am inneren Polschuh durch die Resonanzfeder eines Schwingverdichters je nach Maßgabe der Hetzfrequenz die Tauchspule in einer periodischen Schwingbewegung hält, erhebljßie Zugkräfte am äußeren plattenförmigen Polschuh angreifen, ist der Zusammenhalt der Bauteile mit Sicherheit gewährleistet·

Um bei rauhen Betriebsbedingungen eine zentrische Lage der einzelnen Bauteile sicherzustellen und ein gegenseitiges Verschieben desselben zu verhindern, sind der äußere topfförmige Polschuh, der innere plattenförmige Polschuh sowie der blookförmige Permanentmagnet durch mechanische !Führungsmittel in ihrer seitlichen Lage gesichert.

Dabei kann in einer bevorzugten Ausführungsform als Lagesicherung eine den Magnetblock umgebende Hülse aus nicht magnetischem, jedoch elektrisch leitfähigem Werkstoff vorgesehen sein, die an ihren gegenüberliegenden Stirnflächen

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Eindrehungen aufweist, die jeweils auf einem angepaßten Bund am Boden des äußeren Polsch.uh.es sowie einem Bund des inneren Pdlsch.uh.es mit Gleit sitz geführt sind.

Die weiteren Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles sowie aus den Unteransprüchen» Die Zeichnung zeigt in der

Pig. 1 eine bekannte Magnetanordnung in einem Schwingverdichter,

Pig. 2 eine neue Magnetanordnung in einem Schwingverdichter im Schnitt,

Pig, 3 die neue Magnetanordnung gemäß Pig. 2 in vergrößerter Teildarstellung im Schnitt,

Pig. 4 ein weiteres Ausführungsbeispiel der neuen Magnetanordnung in vergrößerter Teildarstellung im Schnitt und

Pig. 5 die Magnetanordnung gemäß Pig. 4 in Ansicht in Pfeilrichtung A.

Um das Wesen der Erfindung gegenüber dem Bekannten verständlich herausarbeiten zu können, soll kurz eine solche bekannte Magnet anordnung in einem Schwingverdichter beschrieben werden. Der in der Pig. I gezeigte gezeigte bekannte Verdichter besteht aus einem dichten Gehäuse 5, in dem der elektro-dynamische Schwingantrieb 7 sowie ein Zylinderkörper 15 mit einem mit einer Tauchspule 8 verbundenen

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Kolben 1 und einem Druckrohr 12 axial "beweglich federnd aufgehängt sind«

Der Schwingantrieb. 7 besteht aus einem topfförmigen äußeren Polschuh 1, auf. dews en Boden 8 ein blockförmiger Permanentmagnet 2 sitzt, der auf seiner Stirnfläche einen plattenförmigen inneren Polschuh 3 trägt. Dieser bildet mit dem äußeren Polschuh 1 einen Ringspalt 4, in dem die Tauchspule 8 frei beweglich angeordnet ist. De:p&ußere Polschuh 1, der innere Polschuh 3 sowie der Permanentmagnet 2 sind mittels eines Bolzens 6 aus nicht magnetischem Werkstoff zusammengehalten.

Gegenüber dieser bekannten Magnetanordnung ist die in den Pig. 2, 3» 4 und 5 veranschaulichte neue Magnetanordnung wie folgt ausgebildet:

Zum besseren Verständnis soll das Wesentliche des als Ausführungsbeispiel gezeigten Schwingverdichters kurz beschrieben werden. Der Verdichter besteht aus einem geschlossenen Gehäuse 63, in dem ein elektro-dynaroischer Schwingantrieb 52 sowie ein Zylinderkörper 17 mit. einem mit einer Tauchspule 56 verbundenen Kolben 57 und einem Druckrohr 47 axial beweglich federnd aufgehängt sind. Der KQlben 57 arbeitet in dem Zylinderkörper 17, der einen Zylinderraum 20 aufweist, der durch ein federbelastetes plattenförmiges Druckventil 44 gegenüber einer Druckkammer

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abgeteilt ist.

Eine auf die Masse des Schwungantriebes und die Netz-' frequenz abgestimmte Resonanzfeder 64 hält das System in eineajfentsprechend der Netzfrequenz hin- und hergehenden Bewegung.

Im Zylinderkörper 17 ist ein Saugventil 16 angeordnet, in das ein Rohr 34 mündet, desesen anderes Ende in einen Ölvorrat 38 eintaucht und für eine ausreichende Schmierung des Kolbens 57 im Zylinderkörper 17 sorgt.

Der elektro-dynamische Schwingantrieb 52 der neuen Magnetanordnung besteht aus einem topfförmigen äußeren Polschuh. 101, einem plattenförmigen inneren Polschuh. 115* zwischen denen zentrisch ein blockförmiger Permanentmagnet 107 angeordnet ist. Der ebenso wie der innere Polschuh 115 aus Weicheisen hergestellte äußere Polschuh. 101 besteht aus fertigungstechnischen Gründen aus einem Boden 108 und einem Mantel 109, die miteinander fest verbunden sind.

Der innere Polschuh. 115 und der äußere Polschuh 101 bilden einen Ringspalt 104, in den eine Tauchspule 56 frei beweglich angeordnet ist,-

Der innere Polschuh 1D15 weist einen Hohlraum 135 auf, in den zum Eeil die Resonanzfeder 64 hineinragt, die über

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einen Winkel 119 einen Biege stat»'118 sowie einen Klemmzylinder 117 in einer Bohrung 116 des inneren Polschuhes 115 befestigt ist.

Der innere Polschuh 115 mit der an ihm befestigten Besonanzfeder 64» dem Magnetblock 107 und der äußere Polschuh 101 werden nun ohne zusätzliche Befestigungsmittel nur durch die Kraft der magnetischen Kraftlinien des permanentmagnetischen Magnetblockes 107 zusammengehalten. Auch die zum £eil erheblichen Zugkräfte der Resonanzfeder 64-am inneren Polschuh 115 vermögen diese Verbindung nicht zu lösen.

TJm diese Bauteile 101, 107 und 115 in ihrer seitlichen Lage zu sichern, ist um den Magnetblock 107 eine Hülse 111 angeordnet, die im Ausführungsbeispiel der Pig· 2 einerseits mit dem inneren Polschuh 115 verlötet ist und andererseits eine Eindrehung 112 aufweist, die auf einem am Boden 108 des äußeren Polschuhes 101 ausgebildeten Bund 114 mit Gleitsitz und Längsspiel geführt ist. Das Längsspiel gewährleistet eine harte Auflage des inneren Polschuhes 115 auf dem MAGNET-block 107. Die Hülse 111 besieht aus einem nichtmagnetischen jeedoch elektrisch/: leitfähigen Werkstoff wie z. B. Kupfer. Sie dient nicht nur der Führung der Bauteile 101, 107 und 115 sondern sie schirmt den Magnetblock 107 zugleich gegen die von der Tauchspule verursachten Wechselfelder ab, die ein Entmagnetisieren des Magnetblockes 107 zur !folge hätten.

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Bei dem in der Pig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel weist die Hülse 111 an ihren beiden Enden Eindrehungen 112 auf, die sowohl auf dem Bund 114 am Boden 108 des äußeren Polschuhes 101 als auch auf einem Bund 113 des inneren Polschuhes 115 sitzt.

Eine weitere Möglichkeit der seitlichen Lagesicherung der Bauteile 101, 107 und 115 der Magnetanordnung ist in den Fig. 4 und 5 gezeigt.

Im inneren Polschuh 101 ist wiederum zentrisch der Magnefblock 107 angeordnet, der von der Hülse 111 umgeben ist, die keine Eindrehungen in ihren Stirnflächen aufweist. Die Hülse 111 umgreift mit ihrem einen Ende den Bund 113 des inneren Polschuhes 115 und ist an ihrem anderen Ende mit drei um 120° auf ihrem Umfang versetzt angeordneten radialen Vorsprüngen 125 versehen, deren Außendurchmesser dem Innendurchmesser des Mantels 109 des äußeren Polschuh.es angepaßt ist. Nach dem Zusammenbau können die Yorsprünge Iß5 infolge WerkstoffStreckung, das Anbringen einer kleinen Kerbe 126 genügt schon, mit dem Mantel 109 leicht verklemmt werden, so daß auf diese einfache Weise die seitliche lage des inneren und des äußeren Polschuhes sowie des Magnetblocks gesichert ist.

Zur Aufnahme der Resonanzfeder 64 ist eine Gewindebohrung 131 und zur mittelbaren oder unmittelbaren Befestigung des

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elektro-dynamischen. Schwingantriebes 52 auf dem Zylinderkörper 17 sind Gewindelöcher 132 und Paßstifte 135 vorgesehen.

Patentansprüche ι

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Claims

Dipl.-Ing. H. Dölz Akte 19

Pat e η t a η s ρ r ü σ h e

( 1.yMagnetanordnung für einen elektro-dynamischen Schwingverdichter für Kältemaschinen mit einem Permanentmagneten, der einerseits mit einem äußeren Weicheisen-Polschuh. unc}/andererseits mit einem inneren Weicheisen-Polschuh verbunden ist, zwischen denen ein Luftspalt zur Bildung eines Magnetfeldes und zur Aufnahme einer Tauchspule gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der innere Polschuh (115) und der äußere Polschuh (lOl) und der zwischen denselben angeordnete Per-r manentmagnet (107) ohne zusätzliche Befestigungsmittel nur durch die Kraft des Dauermagnetflusses des Permanentmagneten zusammengehalten sind«

2. Magnetanordnung nach Anspruch 1., dadurch gekennzeichnet, daß der äußere topfförmige Polschuh (101), der innere plattenförmige Polschuh (115) sowie der-blockförmige Permanentmagnet (107) durch mechanische führungsmittel in ihrer seitlichen Lage gesichert sind.

5. Magnetanordnung nach den Ansprücten 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnetblock (107) an seinen gegenüberliegenden Stirnflächen in angepaßte Vertiefungen des

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Bodens (108) des äußeren Polselmh.es (101) sowie des inneren Polsch.uh.es (115) eingreif en „

4. Magnetanordnung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß als seitliche Lagesicherung eine den Magnetblock umgehende an sich bekannte Hülse (ill) aus nichtmagnetischem jedoch elektrisch leitfähigem Werkstoff vorgesehen ist, die an ihren gegenüberliegenden Stirnflächen in Eindrehungen oder auf einem entsprechend angepaßten Bund (114) am Boden (108) des/äußeren Polschuhes (101) sowie/einem Bund

(113) des inneren Polschuhes (115) mit Gleitsitz geführt sind,

5. Magnetanordnung nach den Ansprüchen 1, 2 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (ill) mit einem ihrer Stirnenden mit dem Boden des äußeren Polschuhes (101) oder mit dem inneren Polschuh (115) fest verbunden ist, und daß ihr anderes Stirnende mit einer Eindrehung mit Gleitsitz auf dem Bund (113) des inneren Polschuhes (115) bzw. auf dem Bund

(114) des äußeren Polschuhs (101) sitzt.

6. Magnetanordnung nach den Ansprüchen 1, 2 , 4 und 5_f dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (ill) wenigstens drei auf ihrem Umfang gleichmäßig verteilt angeordnete radiale Vorsprünge (125) aufweist, deren Außendurchmesser dem Innendurchmesser des äußeren Polschuhes (lOl) angepaßt ist.

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Magnetanordnung nach den Ansprüchen 1, 2, 4, 5 und 6,dadurch gekennzeichnet, daß digfcadialen Vorsprünge (125) der Hülse (lll)auf,dem Boden (108) des äußeren Polschuhes (101) aufliegen und nach dem Zusammenbau die Hülse (ill) durch Werkstoffstreckung der Vorsprünge (125.) im äußeren Polschuh Terklemmbar ist.

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