DE6609196U

DE6609196U - Mit einer hin und her gehenden bewegung arbeitende, elektromagnetisch betriebene antriebsmaschine.

Info

Publication number: DE6609196U
Application number: DE6609196U
Authority: DE
Inventors: Barthalon Maurice
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1965-03-12
Filing date: 1966-03-08
Publication date: 1972-03-16
Also published as: NL154371B; CH442496A; US3461806A; OA02208A; SE333972C; SE333972B; BE677331A; ES324101A1; FR1472032A; NL6603163A; GB1145171A; DE1513748A1

Description

B 65 507/21d Gbm
Maurice Barthalon

Unser Zeichen: B 1215x

Mit einer hin und her gehenden Bewegung arbeitende, elektromagnetisch betriebene Antriebsmaschine

Die Erfindung betrifft eine eine hin mad her gehende Bewegung ausführende elektromagnetisch "betriebene Antriebsmaschine.

Die erfindungsgemässe Maschine ist dazu bestimmt, mit Wechselstrom gespeist zu v/erden und eine Antriebsleistung in Form einer hin und her gehenden Bewegung eines beweglichen Teils zu liefern, welche mit der Frequenz des Stroms oder mit einem Vielfachen oder einem Bruchteil derselben erfolgt.

ί O

Die erfindungsgeinässe Antriebsmaschine kann zur Bildung eines Generators mechanischer Impulse oder einer mechanischen Rüttelvorrichtung benutzt v/erden.

Die Maschine ist im besonderen zur Betätigung eines öder mehrerer Kolben bestimmt, welche in einem oder mehreren Zylindern einer Pumpe oder eines Verdichters verschieblich sind, so daß dann die Kaschine einen Elektroverdichter oder eine Elektropumpe bildet.

Es sind bereits mit einer Wechserbewegung arbeitende Maschinen dieser Art bekannt, bei welchen der Arbeitsteil

Ab/Mk

durch die Wirkung von pulsierenden elektromagnetischen Feldern auf einen Gleitkern angetrieben wird, welchem so hin und her gehende Bewegung erteilt wird.

Es ist insbesondere bereits ein Verdichter bekannt, in welchem der Arbeitsteil durch einen zylindrischen Kern aus einem magnetischen Metall gebildet wird, v/elcher in einem festen ebenfalls magnetischer, Zylinder gleitet, welcher von zwei magnetisierenden Wicklungen umgeben ist. Diese Wicklungen werden aus der gleichen Wechselstromquelle über Gleichrichter O ⁱⁿ Antiparallelschaltung gespeist. Diese Vorrichtung enthält somit zwei gleichachsige Elektromagnete mit einem gemeinsamen Tauchkern.

Ein derartiger Verdichter besitzt jedoch eine geringe Hassenleistung, da die magnetischen Anzugskräfte verhältnismassig klein sind. Ausserdem findet eine Wechselwirkung zwischen den beiden elektromagnetischen Kreisen statt, und es sind bedeutende Streuflüsse vorhanden, so daß der Wirkungsgrad ungünstig ist.

Ferner ändert sich die Antriebskraft nicht genügend in Funktion der Verstellung des Kerns und ihre Änderung tritt auf einem zu langen Abschnitt des Hubes auf, um eine genaue Steuerung desselben zu ermöglichen. Die Vorrichtung erfordert daher mechanische Dämpfer am Hubende, was ihren Aufbau kompliziert.

Dio erfinduncGGCtnüsse Antriebsmaschine soll diesen Nachteilen abhelfen. Sie besitzt ebenfalls wenigstens einen Magnetkern, welcher zwischen zwei festen Magnetkreisen gleitet, deren jeder eine magnctisierende Wicklung aufweist, wobei die Wicklungen dieser beiden Magnetkreise von einer Wechselstromquelle über Gleichrichter in Antiparallelschaltung gespeist v/erden, so daß abwechselnde magnetische Felder erzeugt v/erden,

.· ^: ■■'." AO

- 3-

wobei der Magnetkern wenigstens ein Antriebsgleitstück antreibt.

Erfindungsgemäß ist diese Antriebsmaschine wesentlich dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Magnetkreise in der Zone der Polschuhe voneinander getrennt sind, wobei die Polschuhe beiderseits des von dem Gleitkern bestrichenen Volumens angeordnet sind, und die so in den Luftspalten erzeugten Kraftlinien quer zu der Bewegungsrichtung des Kerns gevichtet sind.

Unter diesen Umständen können die Magnetflüsse veränderliche!" Stärke, durch welche der durch den Magnetkern gebildete flache Körper tritt, genau bestimmt werden und sehr schnell ausserhalb des Luftspalts abnehmen, so daß die Flußänderungen bei der Bewegung des Magnetkerns sehr gross sein können, sich die auf den Kern ausgeübte Kraft sehr schnell in Punktion des Hubes an den beiden Hubenden ändert und die Streuflüsse klein gemacht v/erden können. Die Massenleistung der Maschine kann hohe Y/erte erreichen.

Die festen Magnetkreise besitzen vorzugsweise gleiche Umrisse und sind symmetrisch odor parallel zueinander in einem gewissen gegenseitigen Abstand angeordnet. Diese Anordnung stellt jedoch koine Beschränkung dar, da es genügt, daß die Luftspalte gegeneinander vorsetzt sind. Diese im allgemeinen identischen Luftßpalte können verschiedene Formen aufweisen und insbesondere parallelepipedisch oder ringförmig oder zylindrisch soin, um den abwechselnden Durchtritt eines flachen magnetischen Körpers entsprechender Form zu gestatten. Dieco Kreise können übrigens unter Zwischenschaltun£ einer, unmagnetischen Zwischenstücks gegeneinander gepreßt werden.

Gemäß einer interessanten Ausführungsform der erfindungsgemassen Maschine besitzt dor gleitende Magnötkern, welcher

wenigstens eine "bewegliche Wand einer Saug- oder Druckmaschine "betätigt, deren Zylinder an die festen Magnetkreise angesetzt sind, einen geblätterten Aufbau in quer zu der Bewegungsrichtung des Kerns liegenden Ebenen.

Infolge der Flussänderung in dem Magnetkreis ist dieser geblättert, um die wirbelstromverluste zu verringern. Der flache Magnetkern kann ebenfalls geblättert sein, und zwar entweder aus dem gleichen Grunde oder um einen grossen magnetischen Widerstand in der Bewegungsrichtung zu erzielen. Bei kleinen Maschinen gestatten jedoch sein geringes Volumen und seine kleine Dicke seine Ausführung aus massivem magnetischem Metall mit hoher Sättigungsinduktion und hohem spezifischem Widerstand, vorausgesetzt, daß die sich gleichzeitig in den Luftspalten befindenden Abschnitte durch eine unmagnetische Zone getrennt sind, um die Kopplung der beiden induzierenden Magnetkreise zu verhindern.

Der Magnetkreis ist vorzugsweise so ausgebildet, daß in allen seinen Stellui gen gegenüber den Polschuhen die diesen als magnetisiert angenommenen Polschuhen gegenüberliegenden Abschnitte des Kerns gesättigt sind. Diese Sättigung des Kerns gestattet die Begrenzung der Sättigung der fest-en Magnetkreise.

Wenn der Magnetkreis ein rohrförmiges Volumen besitzt, wird er zweckmässig durch einen Stapel von ringförmigen Lamellen gebildet, welche zwischen zwei ringförmigen Flanschen festgepreßt sind, v;elche einem oder zwei Umdrehungskörpern angehören, welche Kolben bilden, welche beiderseits des Kerns angeordnet und fest miteinander verbunden sind.

Hierdurch erhält man eine gedrängte Maschine einfachen Auf haus, welche nur eine geringe Bearbeitung erfordert.

Gemäß einer bemerkenswerten Ausführungsform der Erfindung, welche vortielhafte Wirkungen für die Stabilität des Arbeitens

im Leerlauf und bei Belastung besitzt, liegt die Eigenfrequenz der beweglichen Massen einschliesslich des Magnetkerns in der Nähe der Pulsatxonsfrequenz des antreibenden Magnetflusses.

Dieses Ergebnis kann, insbesondere dadurch erzielt werden, daß wenigstens ein federndes Polster vorgesehen wird, welches mit Teilen zusammenwirkt, welche an dem Magnetkern befestigt sind und an der hin und her gehenden Bewegung desselben teilnehmen.

Die Erfindung ist nachstehend unter Bezugnahme ?uf die Zeichnung beispielshalber erläutert.

Fig. 1 ist eine läng.s der durcn die Gleitachse des Magnetkerns gehenden Ebene I-I der Fig. 2 geschnittene Seitenansicht einer ersten Ausführungsform.

Fig. 2 ist ein Schnitt längs der Linie II-II der Fig. 1. Fig. 3 ist ein Schnitt längs der Linie III-III der Fig. 2.

Fig. 4 zeigt eine zweite Ausführung im Längsschnitt längs der Linie IV-IV der Fig. 5.

Fig. 5 und 6 sind Schnitte längs der Linien V-V bziv. VI-VI der Fig. k

Fig. 7 23igt eine weitere Ausführungsform der Erfindung im Längsschnitt längs der Linie VII-VII der Fig. 8.

Fig. 8 ist der entsprechende Längsschnitt längs der Linie VIII-VIII der Fig. 7.

Fig. 9 ist ein Schnitt lungs der Linie IX-IX der Fig, 7.

Bei der in Fig. 1 bis 3 dargestellten Ausf ührungsf or in der Erfindung ist die Antriebsmaschine als Verdichter (oder als

Pumpe) ausgebildet und ist einfachwirkend,

Die Maschine besitzt im wesentlichen einen Magnetkern 1, mit welchem durch eine Stange 2 ein Kolben 3 verbunden ist. Der Kern 1 gleitet zwischen zwei Luftspalten 11£, 11b von zwei Magnetkreisen 12a, 12b, v/elche gleich ausgebildet sind und einen ringförmigen Umriss haben. Jeder Magnetkreis enthält (Fig.1) ein Paar von Polschuhen 13a, 13b, aus geblättertem Blech, welche durch das gleiche Joch 14a, 14b, verbunden sind.

Die beiden Magnetkreise 12ει, 12b sind parallel zueinander angeordnet und werden durch Qin nicht dargestelltes Gestell gehalten. Auf den Jochen 14a, 1&b, sind magnetisierende Wicklungen 15a, 15b angeordnet, v/elche einen Fluss längs des Weges F der Fig. 2 erzeugen, welcher sich über den Luftspalt 11a. oder 11b schliesst. Die Magnotkreise 12a, 12b sind soweit voneinander entfernt, dass ihre gegenseitige Induktion vernachlässigbar ist.

Der Gleitkern 1 besitzt ein abgeflachtes parallelepipedisches I Volumen, so daß er einen flachen Körper bildet, v/elcher in ei- f nem unmagnetischen Rahmen 10 zusammengedrückt ist, v/elcher i ein in den Luftspalten geführtes Gleitstück bildet, und dessen ■ Dicke bis auf das für die Gleitbewegung erforderliche Spiel gleich dem gemeinsamen Viert der Luftspalte 11a, 11b ist. Die Breite des flachen Magnetkerns ist erheblich grosser j und beträgt z.B. das Zwei- bis Vierfache der obigen Dicke. ^l Die Dicke des flachen Magnetkerns ist kleiner als die des Rahmens, um das Ankleben an den Polen zu verhindern.

Der Kern 1 ist geblättert, wobei die ihn bildenden rechteckigen Magnetbleche senkrecht zu der vorgesehenen Gleitrichtung G-G' des Kerns angeordnet sind, so daß sie zu den in den Luftspalten 11a, 11b zwischen den gegenüberliegenden Polschuhen 13a oder 13b verlaufenden Flusslinien parallel sind.

Jf / j

Die Lamellen dos Kerns 1 können voneinander durch einen einfachen isolierenden Lack getrennt sein, oder auch durch andere isolierende Lamellen. Der Querschnitt des magnetischen Metalls des Kerns 1 ist vorzugsweise so gewählt, daß, wenn dieser vollständig in dem Luftspalt lia (oder 11b) liegt, was dem kleinsten magnetischen Widerstand des betreffenden Magnetkreises entspricht, der Kern 1 einen solchen Sättigungszustand hat, daß der Fluß in dem entsprechenden festen Magnetkreis 12ji oder 12b so klein bleibt, dass dieser Kreis selbst nicht gesättigt ist. Hierdurch werden die Eisenverluste weitgehend O begrenzt. Ferner ist zu bemerken, daß die Wicklungen 15a, 15b.einen Magnetkreis aus magnetischem Metall umschlingen, nämlich die Joche 14a, 1Ab, was die Hersteilung eines Magnetfeldes in dem Luftspalt mit dem geringsten Aufwand von Ampere» windungen gestattet.

Die magnetisierenden Wicklungen 15a> 15b werden parallel durch eine z.B. einphasige Wechselstromquelle 16 von 50 Hz über Gleichrichter 17a, 17b in Antiparallelschaltung gespeist. Die Gleichrichter 17a, 17b können auf beliebige geeignete Weise ausgeführt sein und z.B. Trockengleichrichter, Dioden, Thyratrons usw. sein, je nach der benutzten Leistung.

Die Verbindung zwisehen der Stromquelle 16 und den Wicklungen 15a, 15b erfolgt vorzugs\^eise über einen Spartransformator 20, dessen beweglicher Kern 30 die Regelung der Speisespannung praktisch von dem Wert null bis zu ihrem Höchstwert gestattet. Diese Änderung ermöglicht, wie weiter unten ausgeführt, die Regelung des Hubes des Kerns 1 und somit des Hubs der mit ihm fest verbundenen Anordnung.

Der betreffende Elektroverdichter (oder Elektropumpe) weist einen Zylinder 21 aus unmagnetischem Metall auf, v/elcher durch geeignete Teile 22 an der Aussenseite des Magnetkreises 12a befestigt ist. Der Zylinder 21 ist mit Einlass- und Au&- lassvorrichtungen 23 bzw. 24 versehen und enthält den Arbeitskolben 3.

Bei der dargestellten Ausführung ist die Masse M der beweglichen Teile (Kern 1, Stange 2, Kolben 3) so klein, daß ihre (zu M" ^/ proportionale) unter dem Einfluss aller angreifenden • Kräfie auftretende Eigenfrequenz in der Nähe der Eigenfrequenz der Stromquelle 16 liegt, wobei diese Eigenschaft ausserdem bei allen Förderdrücken und bei allen Förderleistungen vorhanden sein muss.

Zur Vergrösserung der Eigenfrequenz der beweglichen Massen (Teile 1_; 2 und 3) ist vorgesehen, diese mit einem federnden Polster 25 zu kombinieren, welches durch ein Restgasvolumen zwischen dem Boden 26 des Zylinders 21 und dem an seinem Hubende angekommenen Kolben 3 gebildet wird und eine elastische Verdichtungskraft entwickelt, welche sich der Verschiebung des Kolbens 3 widersetzt.

Die Arbeitsweise ist folgende:

Wenn die Stromquelle 16 Strom liefert, werden die Wicklungen 15a, 15b abwechselnd erregt, wobei die Erregung der einen infolge des Vorhandenseins der Gleichrichter 17a, 1?b praktisch erst am Ende der Erregung der anderen beginnt. Infolge der Ausbildung der Magnetkreise 12a, 12b ist das Magnetfeld praktisch auf den entsprechenden Luftspalt 11a oder 11b be- Γ\ grenzt und nimmt ausserhalb desselben schnell ab.

Wenn der Fluss z.B. in der Wicklung 15a zunimmt und der Kern sich in der Stellung der Fig. 1 befindet, sucht er sich in die Stellung des geringsten magnetischen Widerstandes einzustellen, wodurch der Kolben 3 in der Richtung G verschoben wird.

Die Induktion nimmt sehr schnell innerhalb des Luftspalts 11a ab, so daß man es unter Berücksichtigung des Abstands der Magnetkreise 12a, 12b so einrichten kann, daß sich der Kern 1 noch teilweise in dem Luftspalt 11b befindet, wenn er am Ende seines Hubes in der Richtung G in die Stellung des geringsten

— Q ...

;' magnetischen Widerstands für den Magnetkreis 12a gekommen ist.

In der nächsten Halbwelle nimmt der Fluss in dem Magnetkreis 12a ! ab und in dem Magnetkreis 12b zu, wodurch der Kern 1 in der

? Richtung G¹ verschoben wird. Am Ende des Hubes in der Richtung

i G¹ tritt das federnde Polstep 25 in Tätigkeit, welches den

i Kolben 3 wieder in der Richtung G mit einem ImpuHs zurücktreibt,

i welcher umso grosser ist, je grosser der Druck in dem Raum 25

_i selbst ist. Diese Rückholkraft kann dadurch eingestellt weräerii

/~\ daß zu Anfang oder später in das federnde Polster 25 durch eine

' "^ entsprechende Vorrichtung und eine Leitung, welche nicht dar-

* gestellt sind, eine bestimmte Menge Gas unter einem bestimmten Druck eingeführt wird, oder durch mehr oder weniger reichliche

i Bemessung des toten Raumes des federnden Polsters 25» wenn

! sich der Kolben 23 an seinem Hübende befindet.

! Infolge der Wirkung des federnden Polsters 25 oder einfach des

j Magnetfeldes ausserhalb des Luftspalts ist es nicht erforderlich,

daß der Kern 1 teilweise in dem Luftspalt 11a bleibt, wenn er in seine Stellung des kleinsten magnetischen Widerstands

; in dem Luftspalt 11b gekommen ist.

; O Da die Eigenfrequenz der gleitenden Teile in der Nähe der des ί Stroms der Stromquelle 16 liegt, ist das System selbststabili-

ΐ sierend und bleibt es bei allen Betriebszuständen.

) Die machanische und elektromagnetische Ausbildung der Maschine

ermöglicht ferner, infolge des sehr geringen Volumens der beweglichen Massen eine besonders grosse Massenleistung und insbesondere durch Begrenzung der Wirbelstromverluste einen hohen Wirkungsgrad zu erhalten.

j Das Anlassen der Maschine kann entweder durch einfaches An-'

i schliessen, oder durch allmähliche Steigerung der Spannung,

j 660919616.3.72

oder auch durch em beliebiges Mittel erfolgen, welches die hin und her gehende Bewegung des Kerns 1 in Gang bringen kann, insbesondere mittels einer Zufuhr von Druckluft zu dem federnden Polster 25.

Die Vergrösserung der Förderleistung des Verdichters ( oder der Pumpe) und die Leistungssteigerung erfolgen durch einfache Erhöhung der Spannung durch Verschiebung des Kerns 30 des Spartransformators 20.

Die industrielle Ausführung der Fig. 4 bis 6 betrifft eine doppeltwirkende, als Elektropumpe oder Elektroverdichter arbeitende Maschine.

In dieser Maschine «eist jeder feste Magnetkreis 31a, 31b zwei seitliche Joche 32a., 33a bzw. 32b. 33b auf. welche in Bezug auf die Polschuhe 29a, 29b parallel angeordnet sind, welche einander gegenüberliegen und zwischen den beiden seitlichen Jochen 32a, 33a angeordnet sind.

Jeder Magnetkreis, z.B. 31a kann geblättert sein und durch E-förmige einander gegenüberliegende Lamellen gebildet v/erden, wobei die beiden Lamellenblocks durch Zugschrauben AOia, AOb fest miteinander verbunden sind. Die Polschuhe 29a» 29b besitzen eine zylinidrischc Polfläche entsprechend der hier für den gleitenden Magnetkern gewählten Form.

Die Joche 32a, 33a v/erden von magnetisierenden Wicklungen 3A_o, 35ja umgeben. Die gleiche Anordnung ist bei dem Magnetkreis 31b vorhanden. Die Wicklungen 3Aa, 35a. werden in Phase über einen nicht dargestellten Gleichrichter und in Gegenphase mit den Wicklungen des Magnetkreises 31b gespeist, wie bei der vorhergehenden Ausführung.

Die Magnetkreise 31a, 31b sind durch ein unmagnetisches Zwischenstück 36 getrennt und tragen auf der diesem Zwischenstück angewandten Seite die Flansche 41a, 41b von zwei Zylindern 42a, 42b aus unmagnetischem Metall, deren Böden 43a, 43b je eine Einlass vorrichtung und Auslassvorrichtung 44a, 44b bzw. -45a, 45b tragen.

Die auf diese Weise ausgebildete Anordnung wird durch in der Längsrichtung angeordnete Zugschrauben 46 aus unmagnetischem Metall zusammengehalten, Vielehe sich an den Flanschen 41a, 41b abstützen.

uie Maschine ist ferner dadurch, bemerkenswert, daß ihr zentraler Abschnitt eine zylindrische Bohrung zur Aufnahme des Gleitkerns 51 auf v/eist, wobei gleichzeitig zv/ei entgegengesetzt wirkende federnde Polster 47a, 47b gebildet werden.

Der einen zylindrischen Umdrehungskörper bildende Kern 51 weist bei dieser Ausführung einen magnetischen Abschnitt auf, welcher durch einen Stapel von ringförmigen Lamellen 52 gebildet wird, welche voneinander isoliert und zwischen zv/ei ringförmigen Flanschen 53a, 53b von zwei hohlen Umdrehungskörpern festgezogen sind, v/elche auch die Mantel der Kolben 54a, 54b des Kutzteils der I-fcschine bilden.

Die ringförmigen Flansche 53a» 53b dienen aucserdem als Kolben für die federnden Polster 47a, 47b, zwischen welchen der Kolbenring 47c, die Abdichtung bewirkt.

Die Kolben 54a, 54b gleiten in den Zylindern 42a, 42b, wobei die Abdichtung durch aie Kolbenringe 55a, 55b hergestellt wird.

Der Apparat kann ohne Schmierung arbeiten, wenn für die Kolbenringe und/oder die Kolben des Zylinders Werkstoffe mit selbctschmierenden Eigenschaften benutzt v/erden, wie z.B. Polytetrafluoräthylen.

Der Kolben 54b trägt ausserdem eine hohle Muffe 56b zur Zentrierung der Lamellen 52, deren mit Gewinde versehenes Ende in eine Gewindetohrung 57a des Kolbens 54a eingeschraubt ist. Diese Schraubverbindung bewirkt gleichzeitig die Verbindung der beiden Kolben 54a, 54b und den Festzug der Lamellen 52.

Ein zj^lindrisches Zwischenstück 57, an welchem die Flansche 53a, und 53b anschlagen, ermöglicht die genaue Einstellung des Festzugs der ringförmigen Lamellen 52 und somit ihre Zusammen-/~n drückung.

Natürlich können auch andere Festspannmittel vorgesehen werden, z.B. ein von einem Kolben zum anderen durchgehender Bolzen.

Die bewegliche Anordnung kann auch mittels eines gegossenen Aluminiumblocks hergestellt v/erden, wobei die Lamellen durch kreisförmige Ringhälften gebildet v/erden, welche in einem bestimmten liaße durch die Flansche 53a. und 53b zusammengedrückt v/erden, u <d zwar entweder durch Einsetzen von zwei Ringhälften, welche die Rolle von Zwischenstücken spielen, oder durch eine Zugvorspannung der Halteanordnung vor der Einführung der Lamellen.

Infolge des Vorhandenseins der beiden federnden Polster 47a, 47b oder des ausserhalb des Luftspalts herrschenden Feldes kann hier die Ausbildung so getroffen werdsn, daß die Lamellen nicht in den Luftspalt des Magnetkreises 31b eintreten, wenn sich der Kern 51 in der Stellung des kleinsten magnetischen Widerstands in Bezug auf den Hagnetkreis 21a befindet, und umgekehrt, so daß der Hub des Kerns 51 vollständig symmetrisch in Bezug auf die festen Magnetkreise 31a, 31b ist.

Vorzugsweise werden die Zentriertoleranzen der beweglichen Teile so festgelegt, daß die exzentrische Lage des Gleitkerns in

Bezug auf die Achse der Maschine auf einen so kleinen Wert begrenzt wird, daß die auf den Kern senkrecht zu der Achse aus-■ geübte Kraft vernachlässigter ist.

Der elektromagnetische Antrieb arbeitet wie bei der ersten Ausführung. Das Vorhandensein der federnden Polster 4?a, 47b trägt dazu bei, dem Kern 51 eine Eigenfrequenz zu geben, welche in der Nähe der des speisenden Wechselstroms liegt.

Die Wechselbewegung des Kerns 51 im Synchronismus mit dem pulsierenden Magnetfeld der Magnetkreise 51a, 51b erzeugt das Arbeiten der Ventile 44a.. 45a bzw* 44Jd. 45b_; in der an sich bekannten Weise.

Das Anlassen kann wie vorher z.B. durch Zufuhr von Druckluft zu einen der federnden Polster 29a, 29b erfolgen.

Es ist zu bemerken, daß die Maschine einen sehr einfachen, gedrängten und symmetrischen Aufbau sowie eine sehr kleine Zahl von Teilen aufweist.

Die Ausführungsform der Fig. 7 bis 9 betrifft ebenfalls eine einen Elektroverdichter oder eine Elektropumpe bildende doppelt-

^v■-' wirkende Maschine.

In dieser Maschine haben die Magnetkreise 65a und 65b die Form von mit ihren Rücken aneinandergelegten C und besitzen magnetisierende Wicklungen 64a_ und 64b . Die induzierenden Magnctkreise aus geblättertem Blech sind durch nicht dargestellte Gestelle an einem parallelepipedischen ho-ilen Gehäuse 61 befestigt, und die Wicklungen 64a v/erden in Phase über nicht dargestollxe Gleichrichter und in Gegenphase mit den Wicklungen 64b gespeist, wie bei den vorhergehenden Ausführungen, Die Polschuhe 62a und 62b besitzen eine der parallelepipedischen Form des Kerns entsprechende flache Polfläche.

Die bewegliche Anordnung weist ihrerseits zwei volle Magnetkerne 66a, 66b gleicher Ausbildung auf. Jeder Korn wird durch

eine üarallelepipedische Stapelung von isolierten Lamellen 67 aus magnetischem Metall gebildet, welche zwischen, nicht magnetischen Wangen 68, 70 gepresst sind. Die Kerne sind auf parallele Rohre aufgeschoben, welche Zwischenstücke bilden und die Gleitführung der betreffenden Anordnung unter Abstützung an parallelen Fingern 71 bewirken, welche von dem Gehäuse 61 getragen werden und durch Muttern 72 befestigt sind. Der Festzug der Flansche 68 an den Schultern 73 der Rohre 69 erfolgt mit Hilfe von O Muttern 74,

Die Kerne 66a, 66b sind mit den Kolben 79a* 79b durch durch Muttern 76a, 76b befestigte axiale Zugschrauben 75a, 75b verbunden, durch deren entgegengesetzte ringförmige Enden 77a, 77b die Achsen 78a, 78b der Kolben 79a, 79b treten, welche in den Zylindern 81a, 81b des Verdichters (oder aer Pumpe) gleiten. Die Zylinderköpfe 82a, 82b dieser Zylinder sind mit im Gegentakt arbeitenden Ventilen versehen, welche in Ausbauchungen 83a und 84jä untergebracht sind.

Die Zylinder 81a, 81b sind durch Wände 90a, 90b geschlossen, durch welche dicht die Zugschrauben 7Da₇ 75b mit Hilfe von ^" Dichtungsringen 85a, 8!?b treten.

Jeder Zylinder 81a, 81b enthält so ein federndes Polster 86a bzw. 86b.

Nicht dargestellte Kanäle oder Schlitze begrenzen die Yfirkung des federnden Polsters auf den zweiten Teil des Hubes, indem sie den Austritt der Luft während des ersten Teils gestatten.

Die Wicklungen 64a, 64b sind wie vorher so gespeist, daß die erzeugten Magnetfelder miteinander abwechseln.

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Wenn z.B. die Wicklungen 64a gespeist werden, wird der Kern 66a. in den Luftspalt der Pole 62a gezogen, während der Kern 66b mittels der Rohre 69 aus den Polen 62b herausgesogen wird.

Die Zugschrauben 76a, 75b treiben die Kolben 79a, 79b an, welche das Strömungsmittel des Pump- oder Verdichterkreises in den Zylinder 81a fördern, es in dem Zylinder 81b ansaugen und

die Luft des federnden Polsters 86b verdichten. j

Selbstverständlich würde es möglich sein, in der vorigen j Ausführungsform die Kerne 66a, 66b mit magnetischen Blöcken j

v-> zu verwirklichen, anstatt Lamellonstapelungen zu gebrauchen. !

In den beiden letzten beschriebenen Ausführungsförmen der Er- I findung sind offenbar die elektrischen und pneumatischen Kräfte j

beim Hin- und Rückgang der beweglichen Anordnung symmetrisch was für die Stabilität der Maschine sehr günstig.ist.

Die Erfindung kann naütrlich abgewandelt werden. So können die federnden Polster ggfs. durch tote Räume am Hubende der Verdichterkolben ersetzt oder vervollständigt werden, oder es kann auch ein Leerhub vor dem Beginn der Verdichtung vorgesehen werden, wobei diese beiden Massnahmen die Eigenfrequenz der s~\ beweglichen Massen vergrössern.

Natürlich kann auch zwischen die Wechselstromquelle und die magnetisierenden Wicklungen bedarfsgemäss ein Frequenzvervielfacher, ein Frequenzteiler oder ein Frequenzumformer geschaltet werden.

Ferner kann ggfs. eine bewegliche Anordnung vorgesehen werden, welche entweder einen einzigen Kern je Magnetkreis auf v/eist, oder eine Zahl N von in einer Flucht liegenden Kernen zur Bildung einer einzigen beweglichen Anordnung, welche nacheinander durch N oder 2N Luftspalte tritt.

Es können auch Magnetkreise mit einem gemeinsamen Rückschlußschenkel vorgesehen werden.

■ Ferner können bei der ersten beschriebenen Ausführungsforrn die beiden Hübe des Kolbens dadurch zu Arbeitshüben gemacht v/erden, daß der Zylinder mit zwei beiderseits des Kolbens angeordneten Ventilpaaren oder dergl. versehen wird, wobei jedes Paar den Teilen 23, 24 der Fig. 1 entspricht. Diese Ausbildung ermöglicht, eine doppelt wirkende Maschine mit einem einzigen Kolben herzustellen, in welcher die Kräfte ebenfalls symmetrisch sinfX.

>-v Schliesslich ist die Blätterung der Magnetkreise zwar vorteilhaft, aber nicht unbedingt erforderlich.

Claims

Schutzansprüche

1. Hit einer hin und her gehenden Bewegung arbeitende, elektromagnetisch betriebene Antriebsmaschine mit einem zwischen zwei festen Hagnetkreisen gleitend verschieblichen Magnetkern, wobei jeder Magnetkreis eine magnet!sierende Wicklung trägt, wobei die viicklungen dieser beiden Magnetkreise von einer V/echselstroroquelle über Gleichrichter in Antiparallel-

O schaltung gespeist v/erden, derart, dass abwechselnde Magnetfeläer entstehen= v/obei der Magnetkreis wenigstens ein Antriebsgleitstück antreibt, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Magnetkreise (12a, 12b) in der Zone der Polschuhe (13a, 13b) getrennt sind, welche beiderseits des van dem Gleitkern (1) bestrichenen Volumens angeordnet sind, wobei die Kraftlinien in den zwischen den Polschuhen ausgebildeten Luftspalten . (Hja, 11b) quer zu der Bewegungsrichtung des Kerns gerichtet sind.

2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Magnetkreis (12a, 12b) einen ringförmigen Umriss bestizt, v/elcher durch den Luftspalt (11a, 11b) für den hin und her

i'\ gehenden Durchtritt des Magnetkerns (1) unterbrochen ist.

35. Haschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die festen Magnetkreise (12_a, 12b) gleiche Umrisse besitzen und eino solche gegenseitige Anordnung haben, dass ihre Luft.opalte (11a, 11b) gegeneinander versetzt sind.

Maschine nach Ansprxich 1, dadurch gekennzeichnet, daß einer der festen Magnetkreis (12) mit einen Zylinder (21) kombiniert ist, in welchem sich ein Förderkolben (j>) bcv-cgt, welcher für eine Translationsbewegung fest mit dem Magnetkern (1) verbunden ist.

5· Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder feste Magnetkreis zwei seitliche Joche (14a, 14b) aufweist, • . welche in Bezug auf die einander gegenüberliegenden Polschuhe (13a, 13b) parallel angeordnet sind, wobei jedes Joch eine niagnetisierende Wicklung (15a, 15b) aufnehmen kann.

6. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ihr Stator durch zwei gleiche gegen ein unmagnetisches Zwischenstück (36) gepresste Magnetkreise (31a, 31b) gebildet wird, deren jeder auf der Aussenseite einen Zylinder (42_a, 42b)

O trägt, in welchem sich ein Kolben (54a, 54b) To stiegt, v/elcher

für eine TranslatiCiisbewegung fest mit dem gleitenden Magnetkern (51) verbunden ist.

7- Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der gleitende Magnetkern (1) in zu der Bewegungsrichtung des Kerns quer liegenden Ebenen geblättert ist.

8. Maschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der gleitende Magnetkern (1) auf wenigstens einem Teil seines Hubes gesättigt ist, während die festen Magnetkreise (12a, 1.Tb) nicht gesättigt sind.

9· Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnetkreis (1) ein parallelepipedisches Volumen besitzt, dessen Verhältnis zwischen der Breite und der Dicke grosser als 1 ist und vorzugsweise zwischen 2 und 4 liegt, wobei diese Dicke kleiner als die des urunaguetischen Rahmens (10) ist, welcher de;n Kern (1) trägt und zwischen den Polschuhen (13a, 13b) geführt ist.

10. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß der Magnetkreis (51) ein rohrförmiges Volumen besitzt und durch einen Stapel von ringförmigen Lamellen (52) gebildet wird.

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- 19 - 13. Maschine nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die-
ringförmigen Lamellen (52) des Magnetkreises (51) zwischen
zwei ringförmigen Planschen (53a, 53b) zusammengepresst
sind, welche zwei Kolbon (54a, 54b) bildenden Umdrehungs
körpern angehören, welche beiderseits des Kerns (51)
angeordnet und fest miteinander verbunden sind. O 14. Maschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die \
die Lamellen zusammenpressenden Flansche (53a. 53b) durch j
eine mechanische Verbindung vereinigt und durch ein Zwischen
stück (57) zur Einstellung des Zuoammendrückgrades der
Lamellen getrennt sind. 15. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die j
Eigenfrequenz der beweglichen Massen einschliesslich des
Hagnetkerns (1) in der Nähe der Pulsationsfrequenz des I
magnetischen Antriebsflusses liegt. i 16. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das >
Antriebsgleitstück (2,3) der Einwirkung wenigstens eines ;
federnden Polsters (25) ausgesetzt ist, welches' seine größte :
Wirkung an einem Hubende des Magnetkerns (1) entfaltet. \ O 17. Maschine nach Anspruch 1 und 14, dadurch gekennzeichnet, d.sß
das für die Verdichtung in dem federnden Polster(25) benutzte
Volumen kleiner als das dem Hub des Kolbens (3) entsprechende
ist. Maschine nach Anspruch 1 und 14, dadurch gekennzeichnet,
daß die in den Polstern (25) eingeschlossene Luftniasse
im Stillstand oder im 3etrieb regelbar ist. Maschine nach Anspruch 14 mit einem einen Kolben tragenden
Antriebsgleitstück, dadurch gekennzeichnet, daß das 660919616.3.72

federnde Polster (25) unmittelbar auf die der Arbeitsfläche des Kolbens (3) abgewandte Seite desselben wirkt.

18. Maschine nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnetkreis zwischen zv/ei unmagnetischen Flanschen (43a, 43b) festgespannt ist, und daß das federnde Polster (47a, 47b) auf einen dieser Flansche einwirkt.

19. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekonnzeichnet, daß das Antriebsgleitstück (2) wenigstens eine als Verdichter oder Pumpe arbeitende bewegliche Wand (3) antreibt.

20. Maschine nach Anspruch 19, bei welcher die bewegliche Wand ein Kolben ist, dadurch gekennzeichnet, daß dieser Kolben (3) in einem Zylinder (21) beweglich ist, dessen für die Verdichtung benutztes Volumen kleiner als das deoi Hub des Kolbens (3) entsprechende ist.

21. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen einzigen Kolben (3) auf v/eist, welcher in einem Zylinder (21) beweglich ist, welcher mit zwei Paaren von auf der gleichen Seite des Kolbens angeordneten im Gegentakt arbeitenden Ventilen (23,24) versehen ist.

22. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die bewegliche Anordnung bei ihi'ein Hub durch ein Paar von als Verdichter oder als Pumpe arbeitenden Kolben (p4a, 54b) geführt wird, welche in festen Zylindern 42a, 42b) gleiten und beiderseits des Magnetkerns (51) angeordnet sind.

23. Maschine nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch zwei je einem Luftspalt entsprechende, durch Zwischenstücke (69) getrennte Magnetkerne (66a, 66b).

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24. Maschine nach Anspruch 23> dadurch gekennzeichnet, daß die

Kerne (66a, 66b) auf einem Führungssystem (71) gleiten, welches von einem Gehäuse (61) getragen wird, an dessen Enden Zylinder (81a., 81b) befestigt sind, in welchen mit den Magnetkernen (66a, 66b) verbundene Kolben (79a, 79b) gleiten.

25· Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß de]*· Speisestromkreis eine Vorrichtung zur Regelung (20,30) der Speisespannung der raagnetisierenden Wicklungen (15a, 15b) aufweist, welche die Veränderung des Hubes des Antriebsgleitstücks (2,3) und somit der Förderleistung des Verdichters oder der Pumpe gestattet.