DE1074732B - Elektromagnetischer Schwingankermotor zum Antrieb von Membranpumpen - Google Patents

Description

• Elektromagnetischer Schwingankermotor zum Antrieb von Membranpumpen Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Erzielung eines praktisch geräuschlosen Arbeitens von elektromagnetischen Schwingankermotoren zum Antrieb von insbesondere zur Belüftung von Aquarien dienenden Membranpumpen.
• Es ist eine zur Erzielung eines Wasserumlaufs bei Kraftwagen dienende Membranpumpe bekannt, bei welcher ein Elektromagnet mit festem Innenkern bei seiner Erregung einen in Richtung der Kernachse beweglichen Anker anzieht und hierbei die mit diesem durch eine Stange verbundene Pumpenmembran betätigt. Ein Steuerkontakt, dessen beweglicher Schaltteil mit dem Anker verbunden ist, öffnet den Stromkreis der Magnetwicklung, so daß die Zugkraft des Magneten fortfällt und eine durch Federwirkung erzeugte Rückbewegung eintritt, bis sich der Steuerkontakt wieder schließt. Diese Arbeitsweise ist sehr langsam und durch die Anker- und Polflächenauflage nicht geräuschlos, zumal die erreichbaren Steuerfrequenzen im Hörbarkeitsbereich liegen.
• Man hat ferner auch schon bei vibrierend arbeitenden Kolbenpumpen mit Wechselstromspeisung der den Antrieb bewirkenden. Elektromagneten, elektrische Gleichrichterröhren verwendet, um lediglich eine Halbwelle des Wechselstromes zu erhalten und hieraus die halbe Ankerschwingungszahl gegenüber der der Wechselstromimpulse zu erreichen. Hierbei ist aber der Anker der Elektromagnete flächenmäßig vor den Polflächen des letzteren liegend angeordnet, so daß während der Pumparbeit ein geräuschvolles Anschlagen des Ankers eintritt.
• Nun ist es aber auch bekannt, bei einem Schwingankermotor eine Anker- und Magnetpolform zu verwenden, bei denen ein mit kammartigen Zähnen versehener Anker in die entsprechend geschlitzten Pole des Magneten einschwingen kann. Zweck dieser Ausgestaltung ist, eine große Zugkraft zu erhalten und zu vermeiden, daß der Anker in der Endlage auf den Polflächen des Magneten aufschlägt. Da diese Schwingankermotoren mit einer Eigenschwingungszahl betrieben werden, die doppelt so groß ist wie die Frequenz des verwendeten Wechselstromes, treten starke Schnurrgeräusche auf.
• Die Erfindung geht demgegenüber von der Aufgabe aus, eine derartige Ausbildung eines elektromagnetischen Schwingankermotors, der eine Membranpumpe antreibt, zu erreichen, daß das ganze Aggregat praktisch geräuschlos arbeitet.
• Zu diesem Zweck ist erfindungsgemäß der Anker des Magnetmotors mit fensterartigen Aussparungen versehen, die ein freies Ausschwingen des Ankers über die entsprechend geformten Polenden des Erregermagneten ermöglichen, während der Erregermagnet über einen Einweggleichrichter an ein Wechselstromnetz angeschlossen ist.
• Zufolge dieser gemeinsamen Anwendung einer besonders ausgestalteten Anker- und Magnetpolform sowie eines Einweggleichrichters zur Speisung des Elektromagneten wird jegliches Störgeräusch beim Betrieb der Membranpumpe unter Verwendung des üblichen Wechselstromes aus Versorgungsnetzen vermieden. Es ergibt sich diese Wirkung daraus, daß die Möglichkeit eines klappernden Anschlages des Ankers beseitigt und außerdem die Ankerschwingungszahl auf den halben Wert herabgesetzt wird, also bei der üblichen Netzfrequenz im unteren Grenzbereich der Hörbarkeit gehalten ist.
• In der Zeichnung ist die Erfindung in einer beispielsweisen Ausführungsform dargestellt. Es zeigt Abb. 1 einen Längsschnitt durch die erfindungsgemäß ausgebildete elektromagnetisch angetriebene Membranpumpe, Abb. 2 eine Draufsicht darauf bei abgehobener Gehäusekappe, Abb. 3 einen Querschnitt gemäß Linie A-B der Abb. 1 und Abb. 4 ein Schaltschema des Gerätes.
• Die aus Metall bestehende, von Gummifüßen 1 getragene Grundplatte 2 des Gehäuses besitzt eine Kappe 3, welche unter Zwischenlage einer Dichtungsschnur 4 mittels Schrauben 5 fest mit der Grundplatte 2 verbunden ist.
• Durch dieses luftdicht abgeschlossene Gehäuse ist die Membranpumpe 6 sowie der zu ihrem Antrieb dienende, aus dem Anker 8 und dem Elektromagnetkern a bestehende Schwingankermotor eingekapselt. Auch kann man in diesem Gehäuse den Einweggleichrichter 7 unterbringen. Als Träger dieser Bauteile dient eine Gestenplatte 10, welche auf dem Boden der Gehäusegrundplatte 2 in einer geräuschdämpfenden Zwischenlage 11, vorzugsweise aus einem Schaumkunststoff, schwimmend gelagert ist. Die Gestenplatte 10 wird hierbei von der Zwischenlage 11 allseitig und an den vorspringenden Querrändern auch von oben gefaßt, so daß eine weitere Befestigung nicht nötig ist.
• Die Membranpumpe besteht im wesentlichen aus dem Pumpengehäuse 12 mit den Pumpenkammern 13, 13', auf welchem der die Membran 15 tragende Pumpenflansch 14 aufgesetzt ist. Die Membran 15 ist durch den Stößel 16 mit der den Anker 8 des Schwingankermotors tragenden Zunge 17 verbunden. Letztere ist mit ihrem einen Ende mittelst einer Blattfeder 18 auf dem Lagerbock 19 schwingend befestigt.
• Der Magnetkern 9 des Erregermagneten ist von E-förmiger Gestalt und trägt auf dem mittleren Schenkel 20 die Erregerwicklung 21. An seiner Stirnfläche ist der mittlere Schenkel 20 des Magnetkernes durch eine Ausnehmung 22 U-förmig abgestuft. Auch die äußeren Schenkel 23, 23' sind an ihren äußeren Kanten für den Anker 8 mit einer Stufe 24 versehen, deren Tiefe der Tiefe der Ausnehmung 22 entspricht.
• Der Anker 8 besteht aus einer starken Eisenplatte, welche dicht oberhalb der Polenden schwingbar gehalten wird und die durch Fenster 25 ausgespart ist. Diese Fenster liegen genau passend über den von den Ausnehmungen 22 bzw. 24 ausgebildeten Polenden 26 der Sehenkel 20, 23, 23' des Erregermagneten, so daß die zwischen den Fenstern 25 verbleibenden Stege anschlagfrei zwischen die Polenden 26 des Magnetkerns 9 eintreten können.
• Zwischen der die Wicklung 21 fassenden Spule und dem Anker 8 ist in bei Elektromagneten bekannter Weise ein gabelförmiger, verstellbarer magnetischer Nebenschluß 27 angeordnet, dessen Betätigungsstange 28 durch einen vorzugsweise stopfbüchsenartigen Durchlaß der Kappe 3 nach außengeführt ist. Die beiden Gabelenden sind so bemessen, daß sie zwischen die Schenkel 20 und 23 bzw. 23' eingeschoben werden können.
• Die Magnetwicklung 21 des Erregermagneten ist gemäß dem Schaltbild (Abb.4) über einen Einweggleichrichter 7 an das übliche Wechselstromversorgungsnetz angeschlossen. Da der Gleichrichter bekanntlich jeweils nur die positive oder negative Halbwelle durchläßt, so wird der Anker nur im Takte dieses Halbwellenzuges angezogen, wodurch seine Schwingfrequenz auf die Hälfte der Netzfrequenz verringert wird.: Hierdurch wird ein praktisch geräuschloses Arbeiten ermöglicht.
• Bei der Schwingung des Ankers 8 wird die Zunge 17 in Bewegung versetzt und damit auch die Membran 15 betätigt. Das hierbei aus der Kammer 13' angesaugte Medium, z. B. Luft, gelangt in die Kammer 13 und strömt von dort aus durch die Schlauchleitung 29 zum Anschlußdruckstutzen 30.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Anordnung zur Erzielung eines praktisch geräuschlosen Arbeitens von elektromagnetischen Schwingankermotoren zum Antrieb von insbesondere zur Belüftung von Aquarien dienenden Membranpumpen, dadurch gekennzeichnet, daß der Anker des Magnetmotors fensterartige. Aussparungen (25) besitzt, die ein freies Ausschwingen des Ankers über den entsprechend geformten Polenden (26) des Erregermagneten ermöglichen, und daß der Erregermagnet über einen Einweggleichrichter an ein Wechselstromnetz angeschlossen ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 358 224, 460 275, 567 027, 637 325, 643 086, 651921, 748 301, 801116, 878 663, 949170; USA.-Patentschrift Nr. 2 568 757; Zeitschrift »Energie und Technik«, Jahrgang 1951, Heft 10, S. 13 bis 16,