Elektromagnetischer Schwingkompressor mit verringerter Kolbengeschwindigkeit,
vorzugsweise für Kleinkältemaschinen In der Hauptpatentanmeldung ist ein elektromagnetischer
Schwingkompressor mit Resonanzabstimmung des schwingenden mechanischen Systems beschrieben,
dessen Schwingfrequenz gleich der halben Erregerfrequenz ist. Erreicht wird diese
Schwingfrequenz dabei durch die gemeinsame Anwendung der bekannten Halbwellensteuerung
mit dem ebenfalls bekannten, aus einem gezahnten Anker und/oder gezahnten Magnetpolen
bestehenden elektromagnetischen Systems derart, daß der Anker bei der Erregung des
Magnetsystems mit der ersten Halbwelle in die eine Endlage und mit der folgenden,
gleichartigen Halbwelle in die andere Endlage gegenüber den Polschuhpaaren des Magnetsystems
gezogen wird, wobei das aus Anker, Kolben und Federn bestehende schwingende, mechanische
System auf diese erniedrigte Frequenz abgestimmt ist.Electromagnetic swing compressor with reduced piston speed,
preferably for small refrigeration machines In the main patent application is an electromagnetic
Vibrating compressor with resonance tuning of the vibrating mechanical system described,
whose oscillation frequency is equal to half the excitation frequency. This is achieved
Oscillation frequency through the common application of the known half-wave control
with the also known, from a toothed armature and / or toothed magnetic poles
existing electromagnetic system such that the armature upon excitation of the
Magnet system with the first half-wave in one end position and with the following,
similar half-wave in the other end position opposite the pole shoe pairs of the magnet system
is pulled, the oscillating, mechanical one consisting of armature, piston and springs
System is tuned to this lowered frequency.
Bei einem derartigen Kompressor können, wenn kein oder nur ein geringer
Gegendruck auf der Kompressionsseite des Systems vorhanden ist, wie es z. B. beim
Anlaufen der Fall ist, rasch unzulässig große Schwingungsamplituden auftreten, welche
die bei Resonanzkompressoren allgemein bekannte Erscheinung des Anschlagens des
Kolbens an den Zylinderdeckel zur Folge haben.With such a compressor, if none or only a small amount
There is back pressure on the compression side of the system, e.g. B. at
If the start-up is the case, inadmissibly large oscillation amplitudes quickly occur, which
the phenomenon of the striking of the well known in resonance compressors
Piston on the cylinder cover.
Selbst wenn man wie bei dem in der Hauptpatentanmeldung beschriebenen
Beispiel den Zylinder so ausbildet, daß er durch ein vom Kolben vor sich her schiebbares
Zwischenventil in einen eigentlichen Zylinderraum und eine Art Vorkammerraum unterteilt
ist, kann, wie praktische Versuche erwiesen haben, bei der niedrigen Schwingfrequenz
das Anschlagen nicht mit voller Sicherheit vermieden werden.Even if you like the one described in the main patent application
Example trains the cylinder in such a way that it is pushed by a piston that can be pushed in front of it
Intermediate valve divided into an actual cylinder space and a kind of antechamber space
can, as practical tests have shown, at the low oscillation frequency
hitting cannot be avoided with complete certainty.
Dieser Nachteil soll durch die Erfindung beseitigt werden. Diese besteht
darin, daß bei einem Schwingkompressor, vorzugsweise für Kleinkältemaschinen, mit
elektromagnetischem Antrieb nach der Hauptpatentanmeldung die Ruhestellung des Ankers
so weit von der gegenüber den Ständerpolschuhen symmetrischen Lage gegen den Kompressorzylinder
hin verschoben ist, daß der Anker bei fehlendem oder zu geringem Gegendruck zunächst
mit der Frequenz der Erregerhalbwellen und kleiner Amplitude schwingt und nach Aufbau
eines bestimmten Gegendruckes selbsttätig auf die der mechanischen Eigenfrequenz
etwa entsprechende halbe Schwingungszahl mit großer Amplitude umschwingt.This disadvantage is to be eliminated by the invention. This exists
that with a swing compressor, preferably for small refrigeration machines, with
electromagnetic drive according to the main patent application, the rest position of the armature
so far from the position against the compressor cylinder, which is symmetrical with respect to the stator pole shoes
is shifted towards the fact that the armature initially in the absence of or insufficient counterpressure
oscillates with the frequency of the exciter half-waves and with a small amplitude and according to the structure
of a certain counter pressure automatically to that of the mechanical natural frequency
about half the number of oscillations with a large amplitude.
Die Wirkungsweise der Erfindung soll an Hand des in der Zeichnung
dargestellten Ausführungsbeispieles, das, abgesehen von der Ruhestellung des Ankers,
dem in der Hauptpatentanmeldung gezeigten Beispiel voll entspricht, näher beschrieben
werden.The mode of operation of the invention should be based on the in the drawing
illustrated embodiment, which, apart from the rest position of the armature,
corresponds fully to the example shown in the main patent application, described in more detail
will.
Wie ersichtlich, hat der Anker 4 in bezug auf die Ständerpole 2, 3
eine unsymmetrische Ruhelage, er liegt dem unteren Polpaar 3, 3' näher. Beim Anlassen
wird er deshalb zuerst in den Bereich des unteren Polpaares gezogen. Der Ankerweg
ist dabei verhältnismäßig kurz. In der der ersten Halbwelle folgenden Pause schwingt
der Anker auf Grund der Federkräfte zurück, und zwar, da im Kompressor noch kein
Gegendruck vorhanden ist, praktisch nur in die Ruhestellung, so daß der nächste
Impuls, da der Anker bei dessen Wirksamwerden sich noch immer näher dem unteren
Polpaar befindet, den Anker wieder nach unten zieht. Der Anker schwingt somit mit
der Frequenz der Erregerhalbwellen, bei 50 periodigem Erregerwechselstrom also mit
50 Hz. Die Schwingweiten bleiben dabei klein, da die Federn mit der schwingenden
Masse auf etwa die halbe Erregerfrequenz abgestimmt sind und damit die Schwingungen
weit außerhalb der Resonanz liegen. Erst wenn sich im Kompressor ein bestimmter
Gegendruck aufgebaut hat, der den Schwinger in den Pausen zwischen zwei Impulsen
immer weiter zurückdrückt, kommt der Augenblick, in dem der Anker über die symmetrische
Stellung zwischen den Polschuhen hinausschwingt und beim Einsetzen des folgenden
Impulses dem oberen Polpaar 2, 2' näher ist, so daß er nun von diesem angezogen
wird. In diesem Augenblick tritt unter schlagartiger Vergrößerung des Schwingungshubes
selbsttätig ein Umschwingen in die halbe Schwingfrequenz ein, bei der das Schwingungssystem
sich zugleich in Resonanz befindet.As can be seen, the armature 4 has with respect to the stator poles 2, 3
an asymmetrical rest position, it is closer to the lower pole pair 3, 3 '. When starting
it is therefore first pulled into the area of the lower pole pair. The anchor way
is relatively short. In the pause following the first half wave oscillates
the armature returns due to the spring forces, since there is still no in the compressor
Back pressure is present, practically only in the rest position, so that the next
Momentum, since the anchor is still closer to the lower one when it becomes effective
Pole pair is located, pulls the armature back down. The anchor thus swings with it
the frequency of the exciter half-waves, i.e. with 50 periodic exciter alternating current
50 Hz. The oscillation amplitudes remain small because the springs oscillate with the
Mass are matched to about half the excitation frequency and thus the vibrations
are far outside of resonance. Only when there is a certain in the compressor
Has built up counterpressure that causes the oscillator in the pauses between two impulses
pushing back further and further, the moment comes when the anchor over the symmetrical
Position swings out between the pole pieces and when inserting the following
Pulse is closer to the upper pair of poles 2, 2 ', so that it is now attracted to it
will. At this moment occurs with a sudden increase in the oscillation stroke
an oscillation in half the oscillation frequency at which the oscillation system
is at the same time in resonance.
Auf diese Weise wird mit Sicherheit verhindert, daß der Kolben gerade
in der kritischen Anlaufzeit, in der im Kompressorzylinder der Gegendruck fehlt,
durch rasches Aufschaukeln des schwingenden Systems zum Anschlagen an den Zylinderdeckel
mit seinen schädlichen Folgen kommt. Die Zeit, die bis zum Umschwingen in die halbe
Netzfrequenz mit großem Hub benötigt wird, hängt davon ab, wie lange es dauert,
bis der nötige Gegendruck aufgebaut ist, d. h.,
sie ist im wesentlichen
abhängig von dem Volumen, das unter diesen Druck gesetzt werden muß. Bei dem gezeigten
Kompressor mit einer durch ein Druckventil 15 gegen die Druckleitung 16 des Systems
abgesperrten Vorkammer ist der nötige Gegendruck in der Vorkammer sehr rasch aufgebaut,
so daß das Umschwingen nach wenigen Sekunden oder in noch kürzerer Zeit erfolgt.In this way the piston is surely prevented from being straight
in the critical start-up time when there is no counter pressure in the compressor cylinder,
by rapidly swinging the oscillating system to hit the cylinder cover
comes with its harmful consequences. The time it takes to turn around in half
Mains frequency with a large hub is required depends on how long it takes
until the necessary back pressure is built up, d. H.,
it is essentially
depending on the volume that has to be put under this pressure. With the one shown
Compressor with a pressure valve 15 against the pressure line 16 of the system
closed antechamber, the necessary counterpressure is built up very quickly in the antechamber,
so that the swing occurs after a few seconds or in an even shorter time.