DE3513395C1

DE3513395C1 - Dämpfungseinrichtung für einen Elektromotor

Info

Publication number: DE3513395C1
Application number: DE19853513395
Authority: DE
Inventors: Leo Ing.(Grad.) 5190 Stolberg Bertram; Hugo Dipl.-Ing. Dr. Schaesberg Schemmann
Original assignee: Philips Patentverwaltung GmbH
Current assignee: Philips Intellectual Property and Standards GmbH
Priority date: 1985-04-15
Filing date: 1985-04-15
Publication date: 1986-07-24

Description

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß in die scheibenförmige Dämpfungs- masse aus gummiartigem Kunststoff eine Scheibe aus einem magnetisierbaren Material, wie eine Weicheisenscheibe, eingebettet ist Auch eine derartige Dämpfungsscheibe ist mit den gleichen Vorteilen wie die Dämpfungsscheibe mit Eisenspanfüllung einsetzbar. Es ist nur eine Frage des anderen Fertigungsverfahrens.
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß der gummiartige Kunststoff aus Silicongummi, Polyurethan oder anderen Kunstgummiarten besteht. Derartige Kunststoffe haben eine außerordentlich gute Griffestigkeit, indem sie sich in die Rauhigkeit des Anschlages eindrücken und damit die Reibungshaftung erhöhen.
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß der scheibenförmige Anschlag eine Stirnfläche des permanentmagnetischen Rotors ist. Diese Rotorstirnfläche ist rauh und eignet sich vorzüglich als Anschlag.
Die Erfindung wird anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigt F i g. l ein Schleifgerät mit einer Dämpfungseinrichtung, bestehend aus einem Anschlag und einer scheibenförmigen Dämpfermasse aus einem gummiartigen Kunststoff, F i g. 2 und 3 verschiedene Ausführungsformen dieser Dämpferscheibe.
Die Zeichnung zeigt als Ausführungsbeispiel ein Prinzipbild eines Messerschleifers, in dem eine Dämpfungseinrichtung zum Einsatz kommt. Die Erfindung ist aber nicht auf den Einsatz bei einem Messerschleifer beschränkt, sondern überall einsetzbar, wo die Drehbewegung der Welle eines Elektromotors bedämpft werden soll. Als weitere Einsatzgebiete seien beispielsweise Trockenrasierapparate, Zitruspressen oder dergl. angeführt, wobei die Dämpfungseinrichtung insbesondere in Verbindung mit Einphasensynchronmotoren von Bedeutung ist In dem Gehäuse 1 des Messerschleifers ist ein Einphasensynchronmotor 3 angeordnet Die Rotorwelle 5 treibt über eine Verlängerung 6 eine Schleifscheibe 7 an.
Zwischen der Schleifscheibe 7 und dem Einphasensynchronmotor 3 befindet sich entweder unmittelbar auf der Läuferwelle 5 oder bereits auf der Verlängerung 6 eine Dämpfungseinrichtung 9. Diese Dämpfungseinrichtung 9 setzt sich zusammen aus einem scheibenförmigen Anschlag 11, der drehfest auf einer Buchse 13 angeordnet ist, die wiederum drehfest auf der Läuferwelle 5 oder der Verlängerung 6 befestigt ist. Auf der Mantelfläche 15 der Buchse 13 ist eine scheibenförmige Dämpfungsmasse 17 frei drehbar und axial frei verschiebbar gelagert. Die Dämpfungsmasse 17 hat eine Anschlagfläche 14, mit der sie sich an den Anschlag 11 anlegen kann. Die Mantelfläche 15 der Buchse 13 wird begrenzt von einem Rückhaltering 19.
Ein anderer vereinfachter Aufbau einer solchen Dämpfungsvorrichtung, der noch leichter zu realisieren ist, ist im Bereich des Motors 3 schraffiert angedeutet.
Als Anschlag 26 dient dabei eine Stirnfläche 25 des Rotors 27. Die Dämpfungsmasse 17' läuft als Scheibe um die Rotorwelle 5 um und hat eine Anschlagfläche 26, mit der sie sich an die Stirnfläche anlegen kann.
Der scheibenförmige Anschlag 11 besteht beispielsweise aus einer Messingscheibe. Es sind auch andere ausreichend steife Materialien einsetzbar, wie Kunststoff, solange sie nicht-magnetische Eigenschaften haben. Bei einer Ausführungsform 17a nach F i g. 2 besteht die scheibenförmige Dämpfungsmasse aus einem gummiartigen Kunststoff, wie beispielsweise Siiicongummi oder Polyurethan, in den bzw. in das weichmagnetische Eisenspäne 21 oder ein Eisenpulver eingebettet sind.
Andere pulverförmige Einbettungsmaterialien sind Nikkel oder Kobalt. Zur Erhöhung der Massenträgheit können zusätzlich Partikel aus Wolfram eingebettet sein.
Fig.3 zeigt eine andere Ausführungsform 17b der Dämpfungsmasse 17, die wiederum aus einem gummiartigen Kunststoff besteht, in den aber eine ringförmige Eisenscheibe 23 eingebettet ist.
Die scheibenförmige Dämpfungsmasse 17, 17' ist im Streubereich des Einphasensynchronmotors 3 angeordnet. Das bedeutet, daß die Dämpfungsmasse 17, 17' dann, wenn die Spulen 23 des Einphasensychronmotors erregt werden, vom Magnetfeld gegen den scheibenförmigen Anschlag ei, 25 gezogen wird. Im Augenblick des Anlaufens wird die Dämpfungsmasse 17, 17' noch nicht fest gegen den Anschlag 11, 25 gezogen sein. Das Bedeutet, daß die Dämpfungsmasse mit ihrer Masse den Läufer noch nicht belastet. Die Gesamtbelastung des Motors im Augenblick des Starts der Drehbewegung ist also geringer als die Belastung während des Betriebes.
Während des Betriebes sorgt die gegen den Anschlag 11, 25 gezogene Dämpfungsmasse 17, 17' dafür, daß Instabilitäten des Motors überbrückt werden. Der gummiartige Kunststoff an der zum Anschlag 11, 25 hin gelegenen Anschlagfläche 14, 26 verkrallt sich in den Poren der Unebenheiten des Anschlages 11, 25 und findet so eine gute Reibhaftung.
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Claims

Patentansprüche: 1. Dämpfungseinrichtung für einen Elektromotor mit permanentmagnetischem Rotor und mit einer magnetisierbares Material enthaltenden scheibenförmigen Dämpfungsmasse, die frei drehbar und axial verschieblich auf der Motorwelle bzw. einer dazu koaxialen Welle angeordnet und unter der Einwirkung einer magnetischen Kraft gegen einen mit einer der Wellen umlaufenden Anschlag drückbar ist, wobei die Dämpfungsmasse im Bereich des auf diese einwirkenden magnetischen Streufeldes des Motors angeordnet und ein auf der Motorwelle mitdrehender Anschlag für die Dämpfungsmasse vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die scheibenförmige, magnetisierbares Material (21, 23) enthaltende Dämpfungsmasse (17, 17') wenigstens auf der zum Anschlag (11, 27) gelegenen Seitenfläche (14, 26) aus einem gummiartigen Kunststoff (20) besteht.
2. Dämpfungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die gesamte scheibenförmige Dämpfungsmasse (17a) aus einem gummiartigen Kunststoff (20) besteht, in den das magnetisierbare Material (21) in Form von über die Masse verteilten Partikeln eingebettet ist.
3. Dämpfungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in die scheibenförmige Dämpfungsmasse (1 7b) aus gummiartigem Kunststoff eine Scheibe (23) aus einem magnetisierbaren Material, wie eine Weicheisenscheibe, eingebettet ist.
4. Dämpfungseinrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der gummiartige Kunststoff (20) aus Silicongummi bzw. Polyurethan besteht.
5. Dämpfungseinrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der scheibenförmige Anschlag eine Stirnfläche (25) des permanentmagnetischen Rotors (27) ist.
6. Dämpfungseinrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erhöhung des Massenträgheitsmomentes Partikel mit hohem spezifischem Gewicht eingelagert sind.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Dämpfungseinrichtung für einen Elektromotor mit permanentmagnetischem Rotor und mit einer magnetisierbares Material enthaltenden scheibenförmigen Dämpfungsmasse, die frei drehbar und axial verschieblich auf der Motorwelle bzw. einer dazu koaxialen Welle angeordnet und unter der Einwirkung einer magnetischen Kraft gegen einen mit einer der Wellen umlaufenden Anschlag drückbar ist, wobei die Dämpfungsmasse im Bereich des auf diese einwirkenden magnetischen Streufeldes des Motors angeordnet und ein auf der Motorwelle mitdrehender Anschlag für die Dämpfungsmasse vorgesehen ist.

Eine derartige Dämpfungseinrichtung, die der Verbesserung des Anlaufverhaltens bzw. zur Stabilisierung eines Elektromotors dient, ist aus der US-PS 37 90 831 bekannt. In der Dämpfungsmasse ist dabei ein Permanentmagnet eingebettet, dessen magnetische Kraft die Dämpfungsmasse gegen einen mit der Motorwelle umlaufenden Anschlag drückt. Eine Dämpfungsmasse mit einem eingebetteten Permanentmagneten ist ein aufwendiges Bauteil.

Darüber hinaus ist es aus der US-PS 31 97 659 bekannt, die Dämpfungsmasse mittels einer Feder an einen mit der Motorwelle umlaufenden Anschlag zu drükken. Auch der Einsatz einer Feder bedeutet einen zusätzlichen Aufwand.

Bei einem Messerschleifer, PHILIPS HR 2571, wird eine scheibenförmige Dämpfungsmasse aus magnetisierbarem Material im Bereich des magnetischen Streufeldes eines Elektromotors angeordnet. Der scheibenförmige Anschlag für die Dämpfungsmasse befindet sich zwischen dem Läufer des Motors und der Dämpfungsmasse. Die Anzieh- bzw. Andruckkraft der Dämpfungsmasse gegen den umlaufenden Anschlag wird dabei von dem magnetischen Streufeld des Motors geliefert, der die als Dämpfungsmasse dienende Eisenscheibe an eine Messing-Anschlagscheibe heranzieht. Auf diese Weise erübrigt sich ein besonderer Permanentmagnet oder eine besondere Feder. Das die Anziehkraft liefernde magnetische Streufeld ist ohnehin vorhanden.

Bei dem Zusammenwirken des mit der Motorwelle umlaufenden Anschlages und der scheibenförmigen Dämpfungsmasse ist das Zusammenwirken der Oberflächen von Anschlag und Dämpfungsmasse von großer Bedeutung, und die Masse der Dämpfungsmasse die Reibung zwischen dem Anschlag und der Dämpfungsmasse müssen zur Erzielung eines ruhigen Laufes genau aufeinander abgestimmt sein. Es hat sich gezeigt, daß ein unmittelbares Zusammenwirken einer als Eisenscheibe ausgebildeten Dämpfungsmasse mit einem scheibenförmigen Anschlag aus Messing unbefriedigend ist. Um die reibungsbehaftete Trägheitsdämpfung zu verbessern, wird deshalb zwischen dem scheibenförmigen Anschlag und der scheibenförmigen Dämpfungsmasse eine weitere Messingscheibe und zwischen dieser und der Anschlagscheibe eine Molykoteschmierung vorgesehen. Auch dieser Aufbau ist aufwendig.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Dämpfungseinrichtung der eingangs erwähnten Art zu schaffen, die auch ohne eine zusätzliche Schmierung zwischen Anschlag und Dämpfungsmasse eine befriedigende reibungsbehaftete Trägheitsdämpfung herbeiführt.

Die gestellte Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die scheibenförmige, magnetisierbares Material enthaltende Dämpfungsmasse wenigstens auf der zum Anschlag gelegenen Seitenfläche aus einem gummiartigen Kunststoff besteht.

Eine derartige Dämpfungseinrichtung liefert einen guten Oberflächenkontakt zwischen Dämpfungsmasse und Anschlag. Eine zusätzliche Schmierung und zusätzliche Scheibe werden damit überflüssig.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die gesamte scheibenförmige Dämpfungsmasse aus einem gummiartigen Kunststoff besteht, in den das magnetisierbare Material in Form von über die Masse verteilten Partikeln eingebettet ist. Die Partikel können dabei z. B. aus Weicheisen, Nickel, Kobalt bestehen. Bei einer derartigen Dämpfungsmasse hat man durch Einstellung des Metall-Füllfaktors in Kombination mit dem gummiartigen Kunststoff die gewünschte reibungsbehaftete Trägheitsdämpfung ohne Schwierigkeiten im Griff. Eine zusätzliche Erhöhung der Massenträgheit kann durch eine Einlagerung von Partikeln mit großem spezifischem Gewicht, wie z. B. aus Wolfram, erfolgen.