DE102008049560B3

DE102008049560B3 - Electrical oscillating exciter has circular coil arrangement which is engaged into circular gap of magnet arrangement such that coil arrangement and magnet arrangement are movable relative to each other in axial direction

Info

Publication number: DE102008049560B3
Application number: DE200810049560
Authority: DE
Inventors: Michael Richter
Original assignee: Kuhnke Automotive & Co KG GmbH
Current assignee: SOLERO TECHNOLOGIES VILLINGEN GMBH, DE
Priority date: 2008-09-30
Filing date: 2008-09-30
Publication date: 2010-07-01
Anticipated expiration: 2028-10-01

Abstract

The electrical oscillating exciter has a circular coil arrangement (2) which is engaged into a circular gap (30) of a magnet arrangement (4) such that the coil arrangement and the magnet arrangement are movable relative to each other in axial direction. The coil arrangement is provided with a pin (14) which extends itself by a magnet arrangement in axial direction by the through hole (38).

Description

Die Erfindung betrifft einen elektrischen Schwingungserreger mit den im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Merkmalen.The The invention relates to an electrical vibration exciter with the in the preamble of claim 1 specified features.

Derartige Schwingungserreger sind beispielsweise aus WO 00/47013 A1 und DE 698 31 217 T2 bekannt. Derartige Schwingungserreger dienen zur Erzeugung mechanischer Schwingungen, mit welchen schwingfähige, vorzugsweise flächige Materialien angeregt werden können, um Schall abzustrahlen oder z. B. technologische Prozesse mit Schüttgütern durch Vibration zu beeinflussen. Insbesondere ist eine Schallabstrahlung über nahezu beliebige Bauteile, insbesondere flächige Bauteile möglich.Such vibration exciters are made, for example WO 00/47013 A1 and DE 698 31 217 T2 known. Such vibration exciter serve to generate mechanical vibrations, with which oscillatory, preferably flat materials can be excited to emit sound or z. B. to influence technological processes with bulk materials by vibration. In particular, a sound radiation over almost any components, in particular planar components is possible.

Aus DE 689 19 746 T2 ist eine Lautsprecheranordnung bekannt mit zwei koaxial zueinander angeordneten Wandlern, einem für tiefe und einem für hohe Frequenzen. Der Wandler für hohe Frequenzen ist im Zentrum des Wandlers für die tiefen Frequenzen angeordnet und dort mittels eines Bolzens fixiert und zentriert.Out DE 689 19 746 T2 is a speaker assembly known with two coaxially arranged transducers, one for low and one for high frequencies. The high frequency converter is located in the center of the low frequency transducer where it is fixed and centered by a bolt.

Um Schwingungen innerhalb eines möglichst breiten nutzbaren Frequenzbandes, besonders auch im tieffrequenten Bereich übertragen zu können, ist eine niedrige Eigenresonanz des Schwingungserregers wünschenswert. Eine solche bedingt in der Regel eine möglichst nachgiebige Aufhängung der bewegten Baugruppe des Erregers. Dies führt jedoch bei Anwendungen in Umgebungen, bei denen der Schwingungserreger zusätzlich zur Eigenerregung äußere mechanische Vibrationen erfährt, zu Problemen. In solchen Umgebungen kann es zu unkontrollierten Taumelbewegungen der beweglichen Teile des Erregers kommen, was die Qualität des Ausgangssignales nachteilig beeinflusst und darüber hinaus sogar zum Verkanten und damit zum Ausfall des Schwingungserregers führen kann. Solche Probleme treten beispielsweise beim Einsatz in Fahrzeugen, insbesondere in Kraftfahrzeugen auf.Around Vibrations within a possible wide usable frequency band, especially in the low-frequency Transfer area to be able to a low natural resonance of the vibration exciter is desirable. Such usually requires as flexible a suspension as possible moving assembly of the pathogen. However, this leads to applications in environments where the vibration exciter in addition to Self-excitation outer mechanical Experiencing vibrations, to problems. In such environments it can become uncontrolled Tumbling movements of the moving parts of the pathogen come what the quality the output signal adversely affected and beyond even tilting and thus failure of the vibration exciter to lead can. Such problems occur, for example, when used in vehicles, especially in motor vehicles.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, einen verbesserten elektrischen Schwingungserreger bereitzustellen, der eine niedrige Eigenresonanz und gleichzeitig eine hohe Betriebssicherheit auch in Umgebungen ermöglicht, in denen der Schwingungserreger äußeren Vibrationen ausgesetzt ist.It is therefore an object of the invention to provide an improved electrical To provide vibration exciter, which has a low natural resonance and at the same time a high level of operational reliability even in environments allows in which the vibration exciter external vibrations is exposed.

Diese Aufgabe wird durch einen elektrischen Schwingungserreger mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung sowie der beigefügten Figur.These Task is by an electric vibrator with the solved in claim 1 features. Preferred embodiments emerge from the subclaims, the following description and the accompanying figure.

Der erfindungsgemäße elektrische Schwingungserreger arbeitet wie bekannte Schwingungserreger elektrodynamisch oder elektromagnetisch. Dazu weist er eine ringförmige Spulenanordnung auf, welche in einem ringförmigen Spalt einer Magnetanordnung eingreift. Dabei erstreckt sich die ringförmige Spule um eine Längs- bzw. Mittelachse, welche nachfolgend auch als Längsachse des Schwingungserregers bezeichnet wird. Die Spulenanordnung und die Magnetanordnung sind in axialer Richtung, d. h. in Richtung der vorgenannten Längsachse relativ zueinander beweglich. Das heißt, bei diesen Bewegungen bewegt sich die Spulenanordnung in Richtung ihrer Längs- bzw. Mittelachse in dem Spalt der Magnetanordnung. Die Spulenanordnung ist vorzugsweise auf einer ringförmigen Wandung aufgebracht, und der Spalt der Magnetanordnung erstreckt sich vorzugsweise parallel zu dieser Wandung, an welcher die Spulenanordnung aufgebracht ist. Durch elektrische Erregung der Spule tritt diese in Wechselwirkung mit einem Magnetfeld der Magnetanordnung, so dass die Spule relativ zu der Magnetanordnung in Bewegung bzw. Schwingung in Richtung der Längsachse versetzt wird.Of the electrical according to the invention Vibration generator works electrodynamically like known vibration exciters or electromagnetically. For this purpose, it has an annular coil arrangement, which in an annular Slit of a magnet arrangement engages. This extends the annular Coil around a longitudinal or central axis, which subsequently also as the longitudinal axis of the vibration exciter referred to as. The coil assembly and the magnet assembly are in the axial direction, d. H. in the direction of the aforementioned longitudinal axis movable relative to each other. That is, moving with these movements the coil assembly in the direction of its longitudinal or central axis in the Gap of the magnet arrangement. The coil arrangement is preferably on an annular Wall applied, and the gap of the magnet assembly extends preferably parallel to this wall, on which the coil arrangement is applied. By electrical excitation of the coil occurs this interacting with a magnetic field of the magnet assembly, so that the coil is in motion relative to the magnet assembly in the direction of the longitudinal axis is offset.

Erfindungsgemäß ist in dem Schwingungserreger zumindest ein Bolzen vorgesehen, welcher eine zusätzliche Führung bildet. Dieser Bolzen ist mit der Spulenanordnung verbunden und erstreckt sich parallel zu und vorzugsweise entlang der vorgenannten Längsachse der Spulenanordnung bzw. des Schwingungserregers. Somit erstreckt sich der Bolzen in der Bewegungsrichtung der Spulenanordnung relativ zu der Magnetanordnung. Der Bolzen erstreckt sich in axialer Richtung, d. h. in Richtung der Längsachse durch ein Durchgangsloch durch die Magnetanordnung hindurch. Das heißt, der Bolzen kann in der Magnetanordnung bzw. an der Rückseite der Magnetanordnung, welche der Spulenanordnung abgewandt ist, eine zusätzliche Führung bei der Relativbewegung zwischen Spulenanordnung und Magnetanordnung bieten, welche ein Verkanten von Spulenanordnung und Magnetanordnung zueinander verhindern kann. Auf diese Weise wird der Schwingungserreger auch bei niedriger Eigenresonanz deutlich unempfindlicher gegen von außen auf den Schwingungserreger einwirkende Vibrationen. Die Betriebssicherheit wird erhöht. Darüber hinaus kann die Qualität des Ausgangssignals auch bei auftretenden, von außen auf den Schwingungserreger wirkenden Vibrationen verbessert werden.According to the invention is in the vibration exciter provided at least one bolt, which a additional guide forms. This bolt is connected to the coil assembly and extends parallel to and preferably along the aforementioned longitudinal axis the coil assembly or the vibration exciter. Thus extends the bolt relative to the direction of movement of the coil assembly to the magnet assembly. The bolt extends in the axial direction, d. H. in the direction of the longitudinal axis through a through hole through the magnet assembly. The is called, the bolt can be in the magnet assembly or on the back of the Magnet arrangement, which faces away from the coil assembly, a additional guide in the relative movement between the coil assembly and magnet assembly offer, which is a tilting of coil assembly and magnet assembly can prevent each other. In this way, the vibration generator even at low natural resonance significantly less sensitive to from the outside Vibrations acting on the vibration exciter. The operational safety will be raised. About that out can the quality the output signal even when occurring, from the outside the vibration exciter vibrations are improved.

Der Bolzen und das Durchgangsloch sind vorzugsweise zentral bezüglich der Spulenanordnung angeordnet. Das heißt, Bolzen und Durchgangsloch erstrecken sich bevorzugt entlang der Längsachse der Spulenanordnung und des Schwingungserregers. Diese zentrale Führung ist besonders unempfindlich gegen ein Verkanten der Elemente zueinander und bietet eine sichere und gleichmäßige Führung.Of the Bolt and the through hole are preferably central to the Coil arrangement arranged. That is, bolt and through hole preferably extend along the longitudinal axis of the coil assembly and the vibrator. This central leadership is particularly insensitive against tilting of the elements to each other and provides a safe and even leadership.

Das Magnetsystem weist bevorzugt einen äußeren Magnettopf und einen darin angeordneten Kern auf, wobei sich der Kern ausgehend von einem Boden des Magnettopfes derart in axialer Richtung erstreckt, dass zwischen dem Außenumfang des Kerns und dem Innenumfang des Magnettopfes der ringförmige Spalt ausgebildet wird. Der Magnettopf weist somit einen Boden, bevorzugt einen kreisförmigen Boden auf, von dem ausgehend sich eine Umfangswandung erstreckt.The Magnetic system preferably has an outer magnet pot and a arranged therein core, wherein the core, starting from a bottom of the magnet pot so extends in the axial direction that between the outer circumference of the core and the inner circumference of the magnet pot the annular gap is trained. The magnet pot thus has a bottom, preferably a circular one Ground on, starting from which extends a peripheral wall.

Die Umfangswandung ist bevorzugt zylindrisch, insbesondere kreiszylindrisch ausgebildet. Im Inneren der Umfangswandung erstreckt sich ausgehend von dem Boden der Kern, welcher einen Außenumfang aufweist, welcher sich vorzugsweise parallel zum Innenumfang der Umfangswandung des Magnettopfes erstreckt, so dass ein Spalt konstanter Breite zwischen Magnettopf und Kern gebildet wird. Bevorzugt ist der Kern auch kreiszylindrisch ausgebildet, so dass ein kreisringförmiger Spalt zwischen Magnettopf und Kern gebildet wird. In diesen Spalt greift die Spulenanordnung, welche entsprechend ringförmig, insbesondere kreisringförmig ausgebildet ist, ein, so dass sie sich relativ zu dem Magnettopf bewegen kann. Magnettopf, Kern und Spulenanordnung sind somit im Wesentlichen konzentrisch zueinander um die Längsachse herum angeordnet und in Richtung der Längsachse relativ zueinander beweglich. Die Breite des Spaltes zwischen Kern und Magnettopf ist so gewählt, dass sie größer als die radiale Dicke der Spulenanordnung ist, so dass die Spulenanordnung idealerweise die Wandungen des Spaltes nicht berührt und in dem Spalt in axialer Richtung frei beweglich ist.The Peripheral wall is preferably cylindrical, in particular circular cylindrical educated. Inside the peripheral wall extends starting from the bottom of the core, which has an outer periphery, which preferably parallel to the inner circumference of the peripheral wall of the magnet pot extends, leaving a gap of constant width between magnet pot and core is formed. Preferably, the core is also circular cylindrical formed, so that an annular gap between magnet pot and core is formed. In this gap engages the coil assembly, which corresponding ring-shaped, in particular circular is formed so that they move relative to the magnet pot can. Magnet pot, core and coil assembly are thus essentially concentric with each other about the longitudinal axis arranged around and in the direction of the longitudinal axis relative to each other movable. The width of the gap between the core and magnet pot is chosen so that they are bigger than the radial thickness of the coil assembly is such that the coil assembly ideally the walls of the gap are not touched and in the gap in axial Direction is free to move.

Der Kern weist zweckmäßigerweise einen Permanentmagneten auf, welcher in der Magnetanordnung ein Magnetfeld erzeugt, das mit dem von der Spule bei deren Bestromung verursachten Magnetfeld in Wechselwirkung tritt und somit Schwingungen der Spule relativ zu dem Magnettopf erzeugt. Der Kern ist bevorzugt so ausgebildet, dass der Magnet in axialer Richtung einen Abschnitt des Kerns bildet, vorzugsweise einen an den Boden des Magnettopfes angrenzenden Abschnitt. Das freie axiale Ende des Kerns, welches dem Boden beabstandet ist, wird vorzugsweise von einer Polplatte aus einem weichmagnetischen Material gebildet. Auch die übrigen Teile des Kerns, welche nicht von dem Magneten gebildet werden, und der Magnettopf sind aus einem weichmagnetischen Material ausgebildet. Der Magnet weist vorzugsweise eine Form auf, welche der des Kerns entspricht, d. h. er ist vorzugsweise kreiszylindrisch ausgebildet und in axialer Richtung des Kerns, d. h. in Richtung der Längsachse des Schwingungserregers magnetisiert.Of the Core expediently a permanent magnet, which in the magnet assembly a Magnetic field generated with that of the coil during their energization caused magnetic field interacts and thus vibrations of the Coil generated relative to the magnet pot. The core is preferred designed so that the magnet in the axial direction of a section of the core, preferably one adjacent to the bottom of the magnet pot Section. The free axial end of the core, which is spaced from the bottom is preferably from a pole plate of a soft magnetic Material formed. The rest, too Parts of the core that are not formed by the magnet, and the magnet pot are formed of a soft magnetic material. The magnet preferably has a shape which is that of the core corresponds, d. H. it is preferably circular cylindrical and in the axial direction of the core, d. H. in the direction of the longitudinal axis of the vibrator magnetized.

Das Durchgangsloch, welches oben beschrieben wurde, erstreckt sich vorzugsweise in axialer Richtung durch den Kern und den Boden des Magnettopfes. So kann sich der Bolzen in seiner Bewegungsrichtung durch die gesamte Anordnung von Kern und Boden des Magnettopfes hindurch erstrecken und an der Außenseite des Bodens, d. h. der dem Kern und der Spulenanordnung abgewandten Seite des Bodens geführt werden.The Through hole, which has been described above, preferably extends in the axial direction through the core and the bottom of the magnet pot. Thus, the bolt in its direction of movement through the entire Arrangement of the core and bottom of the magnet pot extend through and on the outside of the soil, d. H. the side facing away from the core and the coil assembly side led the soil become.

Bevorzugt ist der Bolzen somit an einer der Spulenanordnung abgewandten Axialseite der Magnetanordnung, d. h. der dem Kern abgewandten Seite des Bodens des Magnettopfes, axial beweglich und zentriert geführt. Diese Führung bewirkt, dass der Bolzen idealerweise sich nur in axialer Richtung, d. h. in Richtung der Längsachse, nicht jedoch in radialer Richtung bewegen kann. Auf diese Weise wird ein Verkanten der beweglichen Teile des Schwingungserregers bei einwirkenden Erschütterungen oder Vibrationen verhindert. Auf diese Weise wird die freie Beweglichkeit der Spulenanordnung relativ zu der Magnetanordnung in axialer Richtung auch bei äußeren Erschütterungen bzw. Vibrationen gewährleistet, so dass eine im Wesentlichen gleichbleibende Qualität des Ausgangssignals sichergestellt werden kann. Die Führung des Bolzens kann in einer Lagerung, beispielsweise in einem Gleitlager oder in anderer geeigneter Weise erfolgen.Prefers the bolt is thus on a side facing away from the coil assembly axial side the magnet arrangement, d. H. the side of the floor facing away from the core the magnet pot, axially movable and centered out. These guide causes the bolt ideally only in the axial direction, d. H. in the direction of the longitudinal axis, but can not move in the radial direction. In this way becomes a tilting of the moving parts of the vibration exciter with impacting vibrations or Prevents vibrations. In this way, the free mobility the coil assembly relative to the magnet assembly in the axial direction even with external shocks or ensures vibrations, so that a substantially consistent quality of the output signal can be ensured. The leadership of the bolt can in one Storage, for example in a plain bearing or other suitable Done way.

Besonders bevorzugt ist der Bolzen an der der Spulenanordnung abgewandten Axialseite der Magnetanordnung an einer Zentriermembran befestigt, welche an ihrem Außenumfang an der Magnetanordnung fixiert ist. Die Membran ist dabei in radialer Richtung vorzugsweise derart steif ausgebildet, dass sie eine Bewegung des Bolzens in radialer Richtung verhindert. Aufgrund der Flexibilität der Membran kann jedoch eine Beweglichkeit des Bolzens in axialer Richtung sichergestellt werden. Bevorzugt ist der Bolzen zentral an der Membran befestigt, so dass das Zentrum der Membran mit dem Bolzen relativ zum Außenumfang der Membran, welche an der Magnetanordnung, insbesondere am Boden des Magnettopfes festgelegt ist, schwingen kann. Neben der beschriebenen Führung des Bolzens kann die Membran auch eine gewisse Federwirkung in axialer Richtung haben, welche auf den Bolzen und somit auf die mit dem Bolzen verbundene Spulenanordnung wirkt. Auf diese Weise kann eine größere Steifigkeit des Systems erreicht werden, welche ein Schwingen der Spulenanordnung relativ zu der Magnetanordnung auf Grund äußerer Erschütterungen oder Vibrationen verhindert. Idealerweise führen die Spulenanordnung und die Magnetanordnung relativ zueinander nur derartige Schwingungen aus, welche durch elektrische Erregung der Spule verursacht werden. Auf diese Weise kann ein gleich bleibendes Ausgangssignal auch bei äußeren Erschütterungen oder Vibrationen sichergestellt werden.Especially Preferably, the bolt is remote from the coil assembly Axial side of the magnet assembly attached to a centering diaphragm, which on its outer circumference is fixed to the magnet assembly. The membrane is in the radial direction preferably formed so stiff that it movement of the Bolts in the radial direction prevented. Due to the flexibility of the membrane can However, a mobility of the bolt in the axial direction ensured become. Preferably, the bolt is attached centrally to the membrane, so that the center of the diaphragm with the bolt relative to the outer circumference the membrane, which on the magnet assembly, in particular on the ground the magnetic pot is fixed, can swing. In addition to the described guide the bolt, the membrane can also have a certain spring action in the axial Direction, which on the bolt and thus on the with the Bolt-connected coil arrangement acts. This way a can greater rigidity the system can be achieved, which is a swinging of the coil assembly prevented relative to the magnet assembly due to external shock or vibration. Ideally lead the coil assembly and the magnet assembly relative to each other only Such vibrations, which by electrical excitation of Coil are caused. In this way can be consistent Output signal even with external shocks or vibrations are ensured.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Zentriermembran am Außenumfang dichtend mit der Magnetanordnung und ebenfalls dichtend mit dem Bolzen verbunden, so dass ein nach außen abgeschlossenes Volumen zwischen der Zentriermembran und der Magnetanordnung gebildet wird. Die Zentriermembran ist bevorzugt am Außenumfang des Bodens des Magnettopfes dichtend befestigt, so dass zwischen diesem Boden und der Zentriermembran das abgeschlossene Volumen gebildet wird. Das abgeschlossene Volumen kann eine Luftfeder bilden, d. h. die darin vorhandene Luft hat eine Federwirkung, welche die Steifigkeit des Systems und damit die Unempfindlichkeit gegenüber von außen einwirkenden Schwingungen erhöht.According to a further preferred Ausfüh The centering membrane is sealingly connected to the outer circumference of the magnet assembly and also sealingly connected to the bolt, so that an outwardly closed volume between the centering diaphragm and the magnet assembly is formed. The centering diaphragm is preferably sealingly attached to the outer periphery of the bottom of the magnet pot, so that the closed volume is formed between this base and the centering diaphragm. The closed volume can form an air spring, ie the air present therein has a spring effect which increases the rigidity of the system and thus the insensitivity to externally acting vibrations.

Zur gezielten Be- und Entlüftung ist vorzugsweise eine Lüftungsöffnung des beschriebenen Volumens vorgesehen. Die Lüftungsöffnung kann beispielsweise als ein Kanal in dem sich durch die Zentriermembran erstreckenden Bolzen ausgebildet sein. Ein Be- und Entlüften ist erforderlich, um z. B. einen Expansionsausgleich bei Temperaturänderungen zu ermöglichen. Wenn alle übrigen Teile, insbesondere die Zentriermembran luftdicht ausgebildet sind, kann diese Belüftung gezielt, idealerweise über eine Drossel erfolgen. Eine solche Drosselwirkung kann beispielsweise durch die Lüftungsöffnung selber oder durch spezielle in der Lüftungsöffnung angeordnete Elemente erreicht werden. Beispielsweise kann in der Lüftungsöffnung ein mikroporöser Dichtstoff angeordnet sein, welcher einen begrenzten, d. h. gedrosselten Luftdurchgang zum Expansionsausgleich zulässt. Bevorzugt ist die Verbindung zwischen Bolzen und Zentriermembran so gebildet, dass die Zentriermembran ein zentrales Loch aufweist, durch welches sich der Bolzen hindurch erstreckt. Umfänglich ist die Zentriermembran fest und insbesondere dicht mit dem Bolzen verbunden. In den Bolzen kann eine Bohrung eingebracht sein, welche sich von der Außenseite der Zentriermembran in das Volumen zwischen Zentriermembran und Magnetanordnung erstreckt. Beispielsweise kann dies eine Bohrung sein, welche zum Stirnende des Bolzens hin und beabstandet von dem Stirnende zum Umfang des Bolzens hin geöffnet ist.to targeted ventilation is preferably a ventilation opening of the provided volume. The vent can, for example as a channel in which extending through the centering diaphragm Bolt be formed. Aeration and venting is required to z. B. to allow an expansion compensation with temperature changes. If all the rest Parts, in particular the centering diaphragm are formed airtight, can this ventilation targeted, ideally over one Throttle done. Such a throttle effect can, for example through the ventilation opening itself or by special arranged in the ventilation opening Elements are achieved. For example, in the ventilation opening a microporous Sealant be arranged, which has a limited, d. H. throttled Air passage for expansion compensation allows. The compound is preferred between pin and centering membrane formed so that the centering diaphragm has a central hole through which the bolt passes extends. peripherally the centering diaphragm is firm and in particular tight with the bolt connected. In the bolt, a hole can be introduced, which from the outside the centering membrane in the volume between centering diaphragm and Magnet arrangement extends. For example, this may be a bore which are towards the front end of the bolt and spaced from the Front end is open to the circumference of the bolt.

Die Spulenanordnung erstreckt sich vorzugsweise als ringförmiger Vorsprung in axialer Richtung von einer Tragplatte, welche in axialer Richtung relativ zu der Magnetanordnung beweglich ist. Sie kann aus einem Spulenträger in Form einer ringförmigen Wand gebildet sein, welche an der Tragplatte befestigt oder auch einstückig mit dieser ausgebildet ist. Auf diese Wand ist dann die Spule bzw. deren Leiter aufgebracht. Beispielsweise kann der Leiter der Spule schraubenförmig um die Außenseite der ringförmigen Wand gewickelt sein. Der ringförmige Vorsprung greift axial beweglich in den beschriebenen Spalt der Magnetanordnung ein. Vorzugsweise ist der ringförmige Vorsprung kreiszylindrisch zu der Längsachse des Schwingungserregers ausgebildet.The Coil arrangement preferably extends as an annular projection in the axial direction of a support plate, which in the axial direction relative is movable to the magnet assembly. It can form a coil carrier in the form an annular Wall formed, which attached to the support plate or else one piece is formed with this. On this wall is then the coil or applied their head. For example, the head of the coil helically around the outside the annular Wrapped wall. The annular Projection engages axially movable in the described gap of the magnet assembly one. Preferably, the annular Projection circular cylindrical to the longitudinal axis of the vibrator educated.

Der Bolzen ist vorzugsweise an der Tragplatte in axialer und radialer Richtung festgelegt. Das heißt, die Tragplatte bildet hier das tragende Element für die Spulenanordnung und bildet darüber hinaus die mechanische Verbindung zwischen der Spulenanordnung und dem Bolzen. Durch die Fixierung des Bolzens an der Tragplatte ist dieser gemeinsam mit der Tragplatte und der an dieser befestigten Spulenanordnung bewegbar.Of the Bolt is preferably on the support plate in the axial and radial Direction determined. This means, the support plate here forms the supporting element for the coil assembly and make it over In addition, the mechanical connection between the coil assembly and the bolt. By fixing the bolt on the support plate is this together with the support plate and attached to this Coil arrangement movable.

Die Tragplatte ist darüber hinaus vorzugsweise mit einem Befestigungselement zur Befestigung des Schwingungserregers an einem Bauteil versehen. Die Tragplatte überträgt somit die Schwingungen, welche in dem Schwingungserreger zwischen der Magnetanordnung und der Spulenanordnung erzeugt werden, auf ein externes Bauteil. Das Befestigungselement kann beispielsweise als Gewindebolzen ausgebildet sein, mit welchem die Tragplatte an ein externes Bauteil angeschraubt werden kann. Das Befestigungselement kann jedoch auch in anderer geeigneter Weise ausgebildet sein. Es sollte zweckmäßigerweise jedoch so ausgebildet sein, dass es selber die Schwingungen von der Tragplatte auf das externe Bauteil übertragen kann oder aber die Tragplatte in fester Anlage mit dem externen Bauteil zur Schwingungsübertragung hält.The Support plate is over it also preferably with a fastener for attachment of the vibration generator provided on a component. The support plate transfers thus the vibrations which occur in the vibration exciter between the Magnet assembly and the coil assembly can be generated on a external component. The fastener may, for example, as Threaded bolt be formed, with which the support plate to a external component can be screwed. The fastener However, it can also be configured in another suitable manner. It should expediently but be so designed that it itself the vibrations of the support plate can transfer to the external component or the Support plate in fixed contact with the external component for vibration transmission holds.

Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform erstreckt sich der Bolzen in axialer Richtung durch die Tragplatte hindurch und bildet an einer der Magnetanordnung und damit der Spulenanordnung abgewandten Axialseite der Tragplatte das Befestigungselement. Dort kann der Bolzen beispielsweise mit einem Gewinde zur Befestigung in der oben beschriebenen Weise versehen sein.According to one particularly preferred embodiment the bolt extends in the axial direction through the support plate through and forms on one of the magnet assembly and thus the coil assembly facing away axial side of the support plate, the fastener. There For example, the bolt may be threaded for attachment be provided in the manner described above.

Weiter bevorzugt ist zwischen der Tragplatte und der Magnetanordnung zumindest ein in axialer Richtung wirkendes Federelement angeordnet. Dieses Federelement sorgt dafür, dass in dem Fall, dass die Spu le nicht bestromt wird, Tragplatte und Magnetanordnung und somit Spulenanordnung und Magnetanordnung in einer bestimmten Ruhelage gehalten werden. Ferner übt das Federelement bei der Relativbewegung zwischen Spulenanordnung und Magnetanordnung eine Rückstellkraft aus. Dabei wird es ggf. von der oben beschriebenen Zentriermembran und dem eingeschlossenen Luftvolumen unterstützt. Auch sorgt das Federelement, ggf. mit Unterstützung der Zentriermembran und/oder dem eingeschlossenen Luftvolumen für eine ausreichende Steifigkeit, welche eine Bewegung von Tragplatte und Magnetanordnung zueinander auf Grund äußerer Schwingungen verhindert. Das Federelement kann beispielsweise als Spiral- oder Blattfeder aus Metall oder Kunststoff ausgebildet sein. Bevorzugt sind mehrere Federelemente vorgesehen, welche am Außenumfang der Tragplatte zwischen Tragplatte und Magnettopf angeordnet sind. Die Federelemente sind dabei vorzugsweise gleichmäßig über den Umfang verteilt. Die Tragplatte weist bevorzugt einen Durchmesser auf, welcher im Wesentlichen dem Außendurchmesser des Magnettopfes entspricht, so dass die Stirnseite der Umfangswandung des Magnettopfes der Tragplatte zugewandt ist und zwischen dieser Stirnseite und der Tragplatte die Federelemente angeordnet werden können.More preferably, at least one spring element acting in the axial direction is arranged between the support plate and the magnet arrangement. This spring element ensures that in the event that the Spu le is not energized, support plate and magnet assembly and thus coil assembly and magnet assembly are kept in a particular rest position. Furthermore, the spring element exerts a restoring force during the relative movement between the coil arrangement and the magnet arrangement. It is possibly supported by the above-described centering membrane and the enclosed air volume. Also, the spring element, possibly with the support of the centering membrane and / or the trapped air volume for sufficient rigidity, which prevents movement of the support plate and magnet assembly to each other due to external vibrations. The spring element may be formed, for example, as a spiral or leaf spring made of metal or plastic. Preferably, a plurality of spring elements are provided which on the outside fang the support plate between the support plate and magnet pot are arranged. The spring elements are preferably distributed uniformly over the circumference. The support plate preferably has a diameter which substantially corresponds to the outer diameter of the magnet pot, so that the end face of the peripheral wall of the magnet pot faces the support plate and the spring elements can be arranged between this end face and the support plate.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind die Tragplatte und der Magnettopf der Magnetanordnung am Umfang über eine Dichtung verbunden, so dass das von der Tragplatte und dem Magnettopf begrenzte Volumen nach außen abgedichtet ist. Dieses Volumen, welches vorzugsweise mit Luft gefüllt ist, bildet somit eine Luftfeder, welche die Federwirkung der beschriebenen Federelemente und ggf. des Luftvolumens zwischen Zentriermembran und Magnetanordnung unterstützt. Dabei wirkt dieses Luftvolumen der Federwirkung des Luftvolumens zwischen Zentriermembran und Magnetanordnung entgegen, so dass die von den beiden Luftvolumen gebildeten Luftfedern insgesamt die Steifigkeit des Systems erhöhen. Die Dichtung kann beispielsweise von einer elastischen Umfangswandung gebildet sein. Die Wandung kann eine Sicke- oder einen Faltenbalg aufweisen, welcher die Beweglichkeit zwischen Tragplatte und Magnetanordnung sicherstellt. Darüber hinaus kann die Dichtung selber eine Federwirkung aufweisen und im Idealfall sogar die Funktion des vorangehend beschriebenen Federelementes zwischen Tragplatte und Magnetanordnung übernehmen.According to one another preferred embodiment are the support plate and the magnet pot of the magnet assembly on the circumference over a Gasket connected, so that of the support plate and the magnet pot limited volume to the outside is sealed. This volume, which is preferably filled with air, thus forms an air spring which the spring action of the described Spring elements and possibly the air volume between Zentriermembran and magnet arrangement supported. This air volume of the spring effect of the air volume acts between Zentriermembran and magnet assembly against, so that the Overall, the stiffness of the air springs formed by the two air volumes Increase system. The seal may be, for example, an elastic circumferential wall be formed. The wall can be a bead or a bellows have, which the mobility between the support plate and magnet assembly ensures. About that In addition, the seal itself can have a spring action and ideally even the function of the previously described spring element between Take over the support plate and magnet arrangement.

Das Durchgangsloch und der sich durch dieses erstreckende Teil des Bolzens sind in ihrem Querschnitt vorzugsweise jeweils so dimensioniert, dass zwischen dem Innenumfang des Durchgangsloches und dem Außenumfang des Bolzens ein Spalt ausgebildet ist. Der Spalt kann eine Verbindung zwischen einem ersten Luftvolumen zwischen der Zentriermembran und der Magnetanordnung und einem zweiten Luftvolumen zwischen dem Magnettopf und der Tragplatte, wie sie vorangehend beschrieben wurden, herstellen. Somit wird ein Zusammenwirken der zwei Luftvolumina über den Spalt in dem Durchgangsloch erreicht. Durch die entsprechende Dimensionierung des Spaltes kann eine Drosselwirkung für die durch den Spalt strömende Luft erreicht werden und das Schwingungsverhalten des Schwingungserregers beeinflusst werden.The Through hole and extending through this part of the bolt are preferably each dimensioned in their cross-section, that between the inner periphery of the through hole and the outer periphery the bolt is formed a gap. The gap can be a connection between a first volume of air between the centering diaphragm and the magnet assembly and a second volume of air between the magnet pot and the support plate as described above. Thus, an interaction of the two air volumes over the Gap reached in the through hole. By the appropriate dimensioning the gap may have a throttling action for the air flowing through the gap be achieved and the vibration behavior of the vibration exciter to be influenced.

Wenn die Magnetanordnung gegenüber der Spulenanordnung, d. h. der Spulenanordnung mit Tragplatte und Bolzen, schwingt, was vorzugsweise bei tieferen Anregungsfrequenzen der Fall ist, oder umgekehrt die Spulenanordnung gegenüber der Magnetanordnung schwingt, was aufgrund der größeren Massenträgheit der Magnetanordnung vorzugsweise bei höheren Frequenzen der Fall ist, so ändert sich periodisch die Größe der beiden Volumina. Wenn nun der Spalt zwischen Bolzen und Durchgangsloch sehr klein dimensioniert wird, wird eine große Drosselwirkung erzeugt, und die in den Volumina eingeschlossene Luft wirkt, wie oben beschrieben, als eine zusätzliche Feder. Wegen des konstanten Druck-Volumen-Produktes hat diese Feder eine mit zunehmendem Schwingungshub progressiv wirkende Kennlinie. Die Feder der eingeschlossenen Luft wird also umso steifer, je größer der Hub ist. Eine solche Charakteristik ist insbesondere bei Anwendungen vorteilhaft, welche ein eigensicheres Verhalten des Schwingungserregers im Überlastfall verlangen.If the magnet arrangement opposite the coil arrangement, d. H. the coil assembly with support plate and Bolt, which vibrates, preferably at lower excitation frequencies the case is, or vice versa, the coil arrangement with respect to Magnet arrangement oscillates, which due to the greater inertia of the Magnet arrangement is preferably the case at higher frequencies, so changes periodically the size of the two Volumes. Now if the gap between bolt and through hole is very is dimensioned small, a large throttle effect is generated, and the air trapped in the volumes acts as described above as an additional Feather. Because of the constant pressure-volume product, this spring has a progressive with increasing oscillation stroke characteristic. The spring of the trapped air is thus the stiffer, the larger the Hub is. Such a characteristic is particularly advantageous in applications which an intrinsically safe behavior of the vibration exciter in case of overload desire.

Wenn man den Luftspalt zwischen Bolzen und Durchgangsloch vergrößert, wird die Drosselwirkung zwischen den beiden Volumina, d. h. dem Volumen zwischen Zentriermembran und Magnetanordnung auf der einen Seite und dem Volumen zwischen Magnetanordnung und Tragplatte auf der anderen Seite verringert. Das heißt, die Luft strömt zwischen den beiden Volumina hin und her, wobei die Federsteife der Luftfeder mit größer werdendem Querschnitt des Spaltes zwischen Bolzen und Durchgangsloch abnimmt. Beim Durchströmen erfährt die komprimierte Luft einen Reibungswiderstand im Kanal. Dieser Reibungswiderstand dämpft die Schwingung des Feder-Masse-Systems. Bei entsprechender Dimensionierung von Volumen und Strömungsquerschnitt im Spalt kann dieser Effekt beispielsweise eine Dämpfung der Eigenresonanz des Schwingungserregers unterstützen.If one increases the air gap between the bolt and through hole is the throttling action between the two volumes, d. H. the volume between centering diaphragm and magnet arrangement on one side and the volume between magnet assembly and support plate on the reduced on the other side. That is, the air flows between them both volumes back and forth, with the spring stiffness of the air spring with increasing Cross-section of the gap between the bolt and through hole decreases. When flowing through learns the compressed air has a frictional resistance in the channel. This Frictional resistance dampens the vibration of the spring-mass system. With appropriate dimensioning of volume and flow area In the gap, this effect, for example, a damping of Support self-resonance of the vibration exciter.

Die in dem Durchgangsloch am Bolzen vorbeiströmende Luft erwärmt sich durch die im Betrieb des Schwingungserregers in der Spule entstehende Verlustleistung. Der Bolzen besteht vorzugsweise aus einem nicht magnetischen, wärmeleitfähigen Material. Dies ermöglicht es, dass die am Bolzen vorbeiströmende Luft einen Teil der Wärme auf den Bolzen überträgt, d. h. der Luft wird so von dem Bolzen Wärme entzogen, welche über den Bolzen z. B. an ein externes mit dem Bolzen verbundenes Bauteil abgeleitet werden kann.The Air flowing past the bolt in the through-hole heats up by the power loss generated during operation of the vibration exciter in the coil. The bolt is preferably made of a non-magnetic, thermally conductive material. this makes possible it that the past the bolt passing Air a part of the heat transfers to the bolt, d. H. The air is thus withdrawn from the bolt heat, which over the Bolt z. B. to an external connected to the bolt component can be derived.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist an der Tragplatte ein elektrischer Anschluss für die Spulenanordnung ausgebildet.According to one another preferred embodiment is on the support plate an electrical connection for the coil assembly educated.

Dies hat den Vorteil, dass der elektrische Anschluss sehr nah an der Spule bzw. der Spulenanordnung angeordnet werden kann.This has the advantage that the electrical connection is very close to the Coil or the coil assembly can be arranged.

Die Erfindung ermöglicht einen gehäuselosen Aufbau des Schwingungserregers. Idealerweise bilden die Tragplatte und der Magnettopf sowie die rückseitige Zentriermembran das Gehäuse des Schwingungserregers. Insofern ist es vorteilhaft, auch die elektrischen Anschlusskontakte direkt an der Tragplatte anzubringen. Somit wird der gesamte Aufbau des Schwingungserregers vereinfacht.The invention enables a housing-less structure of the vibration exciter. Ideally, the support plate and the magnet pot and the rear centering diaphragm form the housing of the vibration exciter. In that sense it is advantageous also to attach the electrical connection contacts directly to the support plate. Thus, the entire structure of the vibration exciter is simplified.

Nachfolgend wird die Erfindung beispielhaft anhand der beigefügten Figur beschrieben.following the invention will be described by way of example with reference to the accompanying figure described.

Die Figur zeigt eine Schnittansicht durch einen erfindungsgemäßen elektrischen Schwingungserreger.The FIG. 1 shows a sectional view through an electrical device according to the invention Vibration exciter.

Der Schwingungserreger besteht aus zwei wesentlichen Teilen, welche relativ zueinander beweglich sind bzw. relativ zueinander schwingen können. Dies sind eine Spulenanordnung 2 sowie eine Magnetanordnung 4.The vibration exciter consists of two essential parts, which are movable relative to each other or can oscillate relative to each other. These are a coil arrangement 2 and a magnet arrangement 4 ,

Die Spulenanordnung 2 weist eine kreisringförmig gewickelte Spule 6 auf. Die Spule 6 ist an einem Spulenträger 8 angebracht, welcher als kreisringförmiger Vorsprung von einer Tragplatte 10 in axialer Richtung X vorsteht. Die Tragplatte 10 weist einen kreisförmigen Außenumfang auf und erstreckt sich konzentrisch zu der Längs- bzw. Mittelachse X des Schwingungserregers. Der Spulenträger 8 ist eine zylindrische Wand, welche von der Tragplatte 10 in axialer Richtung X vorsteht und an ihrem Außenumfang die Spule 6 trägt.The coil arrangement 2 has a coil wound in a circular ring 6 on. The sink 6 is on a coil carrier 8th attached, which as an annular projection of a support plate 10 protrudes in the axial direction X. The support plate 10 has a circular outer periphery and extends concentrically to the longitudinal or central axis X of the vibration exciter. The coil carrier 8th is a cylindrical wall which extends from the support plate 10 protrudes in the axial direction X and on its outer circumference, the coil 6 wearing.

An der Tragplatte 10 ist ein elektrischer Anschlussstecker 12 für den elektrischen Anschluss der Spule 6 angebracht.On the support plate 10 is an electrical connector 12 for the electrical connection of the coil 6 appropriate.

In die Tragplatte 10 ist zentral ein Bolzen 14 eingesetzt, welcher aus einem nicht-magnetischen Material gebildet ist und sich in Richtung der Längsachse X zu beiden Seiten der Tragplatte 10 erstreckt. Das Ende 16 des Bolzens 14, welches zu einer Seite der Tragplatte 10 vorsteht, ist mit einem Gewinde versehen und dient der Befestigung des Schwingungserregers an einem Bauteil, welches in Schwingung versetzt werden soll.In the support plate 10 is centrally a bolt 14 used, which is formed of a non-magnetic material and in the direction of the longitudinal axis X on both sides of the support plate 10 extends. The end 16 of the bolt 14 leading to one side of the support plate 10 projecting, is provided with a thread and serves to attach the vibration exciter to a component which is to be vibrated.

Die Magnetanordnung 4 besteht aus einem Magnettopf 18 aus einem weichmagnetischen Material. Der Magnettopf 18 weist einen kreiszylindrischen Boden 20 auf, von welchem aus sich am Umfang in axiale Richtung X eine kreiszylindrische Umfangswandung 22 erstreckt. Boden 20 und Umfangswandung 22 können einstückig ausgebildet sein. Die Magnetanordnung 4 weist darüber hinaus einen Kern 24 auf, welcher sich in axialer Richtung X konzentrisch zu der Umfangswandung 22 von dem Boden 20 erstreckt. Der Kern 24 ist aus zwei Teilen gebildet, einem kreiszylindrischen, scheibenförmigen Permanentmagneten 26 und einer kreiszylindrischen, scheibenförmigen Polplatte 28. Magnet 26 und Polplatte 28 sind in axialer Richtung X so aufeinander gesetzt, dass der Magnet 26 an dem Boden 20 des Magnettopfes 18 anliegt und die Polplatte 28 das freie Ende, d. h. das dem Boden 20 abgewandte Ende des Kerns 24 bildet. Der Kern 24 weist einen Außendurchmesser auf, welcher geringer ist als der Innendurchmesser der Umfangswandung 22 des Magnettopfes 8. So wird ein ringförmiger Spalt 30 zwischen dem Kern 4 und insbesondere der Polplatte 28 und der umgebenden Umfangswandung 22 des Magnettopfes 18 gebildet. In diesen Spalt 30 greift die Spulenanordnung 4 mit ihrem ringförmigen Spulenträger 8 und der darauf angeordneten Spule 6 ein, so dass die Spule 6 zwischen dem Außenumfang der Polplatte 28 und dem Innenumfang der Umfangswandung 22 gelegen ist. Bei Bestromung erzeugt die Spule ein Magnetfeld, welches in Wechselwirkung mit dem Magnetfeld, welches von dem Permanentmagneten 26 erzeugt wird, tritt. Wenn die Spule mit einer Wechselspannung angeregt wird, wird die Spule 6 relativ zu der Magnetanordnung 4 in Schwingung in Richtung der Längsachse X versetzt. Die Tragplatte 10 schwingt entsprechend mit der Spulenanordnung 2, was über den Bolzen 14 an ein externes Bauteil übertragen werden kann.The magnet arrangement 4 consists of a magnet pot 18 made of a soft magnetic material. The magnet pot 18 has a circular cylindrical bottom 20 on, from which at the periphery in the axial direction X a circular cylindrical peripheral wall 22 extends. ground 20 and peripheral wall 22 can be integrally formed. The magnet arrangement 4 also has a core 24 on which in the axial direction X concentric with the peripheral wall 22 from the ground 20 extends. The core 24 is formed of two parts, a circular cylindrical disc-shaped permanent magnet 26 and a circular cylindrical disc-shaped pole plate 28 , magnet 26 and pole plate 28 are placed in the axial direction X on each other so that the magnet 26 on the ground 20 of the magnet pot 18 abuts and the pole plate 28 the free end, ie the ground 20 opposite end of the core 24 forms. The core 24 has an outer diameter which is smaller than the inner diameter of the peripheral wall 22 of the magnet pot 8th , This will be an annular gap 30 between the core 4 and in particular the pole plate 28 and the surrounding peripheral wall 22 of the magnet pot 18 educated. In this gap 30 engages the coil assembly 4 with its annular coil carrier 8th and the coil arranged thereon 6 one, leaving the coil 6 between the outer periphery of the pole plate 28 and the inner periphery of the peripheral wall 22 is located. When energized, the coil generates a magnetic field which interacts with the magnetic field generated by the permanent magnet 26 is generated occurs. When the coil is excited with an AC voltage, the coil becomes 6 relative to the magnet assembly 4 set in oscillation in the direction of the longitudinal axis X. The support plate 10 resonates with the coil assembly accordingly 2 , what about the bolt 14 can be transmitted to an external component.

Zwischen der der Magnetanordnung 4 zugewandten Stirnfläche der Tragplatte 10 und der axialen Stirnfläche der Umfangswandung 22 des Magnettopfes 18 sind mehrere Federn 32 angeordnet. Diese sind als Druckfedern ausgebildet und vorzugsweise gleichmäßig über den Umfang verteilt angeordnet. Diese Federn setzen der von der Spule 6 in Wechselwirkung mit dem Permanentmagneten 26 erzeugten Magnetkraft eine Gegenkraft entgegen, welche zum einen bei Schwingung als Rückstellkraft fungiert und zum anderen für eine gewisse Steifigkeit des Systems sorgt, welche unbeabsichtigte Schwingungen der Tragplatte 10 relativ zu dem Magnettopf 18, welche nicht durch die Bestromung der Spule 6 erzeugt werden, verhindern sollen.Between the magnet arrangement 4 facing end face of the support plate 10 and the axial end surface of the peripheral wall 22 of the magnet pot 18 are several springs 32 arranged. These are designed as compression springs and preferably distributed uniformly over the circumference. These springs set that of the coil 6 in interaction with the permanent magnet 26 Magnetic force generated counter to a counter force, which acts as a restoring force on the one hand at vibration and on the other hand ensures a certain rigidity of the system, which unintentional vibrations of the support plate 10 relative to the magnet pot 18 which is not due to the energization of the coil 6 be generated.

Der ringförmige Spalt zwischen der Umfangswandung 22 und der Tragplatte 10, in welchem die Federn 32 angeordnet sind, ist am Außenumfang durch eine Dichtung 34 luftdicht verschlossen. Die Dichtung 34 weist eine radial nach außen gerichtete Ausstülpung auf und ist elastisch ausgebildet, so dass sie eine Bewegung der Tragplatte 10 relativ zu der Umfangswandung 22 des Magnettopfes 18 zulässt. Durch die Abdichtung dieses Spaltes mittels der Dichtung 34 wird zwischen der Tragplatte 10 und dem Magnettopf 18 ein abgeschlossenes Volumen 36 geschaffen. Dieses Volumen 36, welches mit Luft gefüllt ist, kann, wie nachfolgend näher beschrieben wird, als Luftfeder die Wirkung der Federn 32 unterstützen. Auch kann die Dichtung 34 selber Federwirkung haben, um die Federn 32 zu unterstützen. Auch ist es denkbar, die Dichtung 34 derart federnd auszubilden, dass auf die zusätzlichen Federn 32 verzichtet werden kann.The annular gap between the peripheral wall 22 and the support plate 10 in which the springs 32 are arranged on the outer circumference by a seal 34 hermetically sealed. The seal 34 has a radially outwardly directed protuberance and is elastically formed so that it moves the support plate 10 relative to the peripheral wall 22 of the magnet pot 18 allows. By sealing this gap by means of the seal 34 is between the support plate 10 and the magnet pot 18 a closed volume 36 created. This volume 36 , which is filled with air, can, as described in more detail below, as an air spring, the action of the springs 32 support. Also, the seal can 34 itself have spring action to the springs 32 to support. Also, it is conceivable the seal 34 form so resilient that on the additional springs 32 can be waived.

In der Magnetanordnung 4, d. h. in dem Kern 24 und dem Boden 20 des Magnettopfes 18 ist ein Durchgangsloch 38 ausgebildet, welches sich in axialer Richtung X zentral durch die Magnetanordnung 4 erstreckt. Durch dieses Durchgangsloch 38 erstreckt sich der Bolzen 14 so weit hindurch, dass er an der der Tragplatte 10 und damit der Spulenanordnung 2 abgewandten Seite des Magnettopfes 18 aus dem Boden 20 hervorsteht. Dort ist der Bolzen 14 mit einer luftdichten Zentriermembran 40 fest verbunden. Die Zentriermembran 40 kann beispielsweise aus einem luftdichten Gewebe oder aus Metall ausgebildet sein. Die Zentriermembran 40 bewirkt durch ihre feste Verbindung mit dem axialen Ende des Bolzens 14, dass dieser bezüglich der Längsachse X zentriert gehalten und in axialer Richtung X von der Membran 40 geführt wird. Das heißt, die Membran 40 ermöglicht eine Axialbewegung des Bolzens 14 gemeinsam mit der Tragplatte 10 und der an dieser befestigten Spulenanordnung 2. Radial wird er jedoch durch die Membran 40 an dem ersten Ende und am entgegengesetzten Längsende über die Tragplatte 10 und die Federn 32 zentriert, so dass eine radiale Bewegung der Tragplatte 10 und der Spulenanordnung 2 relativ zu der Magnetanordnung 4 im Wesentlichen unterbunden wird. Somit wird verhindert, dass die Spule 6 und der Spulenträger 8 mit den Seitenwandungen des Spaltes 30 bei der Bewegung in Kontakt kommen. So kann ein Verkanten der beweglichen Teile zueinander verhindert werden.In the magnet arrangement 4 ie in the core 24 and the floor 20 of the magnet pot 18 is a through hole 38 formed, which in the axial direction X centrally through the magnet assembly 4 extends. Through this through hole 38 the bolt extends 14 so far through that he is at the support plate 10 and thus the coil arrangement 2 opposite side of the magnet pot 18 from the soil 20 protrudes. There is the bolt 14 with an airtight centering membrane 40 firmly connected. The centering membrane 40 may be formed for example of an airtight tissue or metal. The centering membrane 40 caused by their firm connection with the axial end of the bolt 14 in that it is kept centered with respect to the longitudinal axis X and in the axial direction X by the membrane 40 to be led. That is, the membrane 40 allows axial movement of the bolt 14 together with the support plate 10 and attached to this coil assembly 2 , Radial, however, it is through the membrane 40 at the first end and at the opposite longitudinal end via the support plate 10 and the springs 32 centered, allowing a radial movement of the support plate 10 and the coil assembly 2 relative to the magnet assembly 4 is essentially prevented. This will prevent the coil 6 and the coil carrier 8th with the side walls of the gap 30 come in contact with the movement. Thus, tilting of the movable parts to each other can be prevented.

Die Zentriermembran 40 ist an ihrem Außenumfang mit dem Boden 20 des Magnettopfes 18 fest und dichtend verbunden. Die feste Verbindung dient zur radialen Fixierung des Bolzens 14. Die dichte Ausgestaltung der Verbindung bewirkt, dass zwischen der Zentriermembran 40 und der Außenseite, d. h. der der Tragplatte 10 abgewandten Seite des Bodens 20 ein Volumen 42 geschaffen wird, welches nach außen abgedichtet ist und mit Luft gefüllt ist. Das axiale Ende des Bolzens 14 erstreckt sich zentral durch die Zentriermembran 40 hindurch. Das heißt, die Zentriermembran 40 ist am axialen Ende umfänglich an dem Bolzen 14 abgedichtet befestigt. Im Stirnende des Bolzens 14 ist eine Bohrung, d. h. ein Kanal ausgebildet, welcher sich in das Innere des Bolzens hinein und rückseitig der Zentriermembran 40 zur Umfangsfläche des Bolzens 14 hin erstreckt und so einen Strömungsdurchgang vom Stirnende des Bolzens 14 in das Volumen 42 hinein herstellt. Die Bohrung 44 ist mit einem mikroporösen Dichtstoff gefüllt, welcher eine starke Drossel in dem so gebildeten Kanal darstellt, so dass nur begrenzte Luftvolumina durch die Bohrung 44 strömen können. Die Bohrung 44 dient dazu, einen Expansionsausgleich zu schaffen, beispielsweise wenn sich durch Erwärmung oder Abkühlen das Volumen 42 und/oder 36 ändert.The centering membrane 40 is on its outer periphery with the ground 20 of the magnet pot 18 firmly and tightly connected. The fixed connection is used for radial fixation of the bolt 14 , The dense configuration of the connection causes between the centering diaphragm 40 and the outside, that of the support plate 10 opposite side of the floor 20 a volume 42 is created, which is sealed to the outside and filled with air. The axial end of the bolt 14 extends centrally through the centering diaphragm 40 therethrough. That is, the centering diaphragm 40 is circumferentially on the bolt at the axial end 14 sealed attached. In the front end of the bolt 14 is a bore, ie a channel formed, which extends into the interior of the bolt and back of the centering diaphragm 40 to the peripheral surface of the bolt 14 extends and so a flow passage from the front end of the bolt 14 in the volume 42 into it. The hole 44 is filled with a microporous sealant, which is a strong throttle in the channel thus formed, so that only limited volumes of air through the hole 44 can flow. The hole 44 serves to provide an expansion compensation, for example, if by heating or cooling the volume 42 and or 36 changes.

Die Volumina 36 und 42 stehen über das Durchgangsloch 38 miteinander in Verbindung. Das Durchgangsloch 38 weist einen Durchmesser auf, welcher größer ist als der Außendurchmesser des Bolzens 14. So wird zwischen dem Bolzen 14 und der Innenwandung des Durchgangsloches 38 ein Ringspalt 46 geschaffen, welcher die Volumen 36 und 42 miteinander verbindet. Wenn dieser Ringspalt klein genug gewählt ist, bildet er ebenfalls eine Drossel, welche nur einen begrenzten Luftaustausch zwischen den Volumina 36 und 42 zulässt. So wirken die Volumina 36 und 42 dann bei axialer Bewegung der Tragplatte 10 mit der Spulenanordnung 2 und dem Bolzen 14 als Luftfedern. Diese Luftfedern weisen eine mit zunehmendem Schwingungshub progressiv wirkende Kennlinie auf. So kann ein eigensicheres Verhalten im Überlastfall erzielt werden. Darüber hinaus erhöhen diese Luftfedern die Steifigkeit des Systems, so dass ein unerwünschtes Schwingen der Tragplatte 10 relativ zu dem Magnettopf 18 auf Grund von außen auf den Schwingungserreger einwirkender Erschütterungen unterbunden wird. Darüber hinaus kann auch die Zentriermembran 40 eine zusätzliche Federwirkung ausüben, welche die Wirkung der Luftfedern 36 und 42 und der Federn 32 sowie ggf. der Federwirkung der Dichtung 34 unterstützt.The volumes 36 and 42 stand over the through hole 38 in contact with each other. The through hole 38 has a diameter which is larger than the outer diameter of the bolt 14 , So is between the bolt 14 and the inner wall of the through hole 38 an annular gap 46 created, which the volumes 36 and 42 connects with each other. If this annular gap is chosen small enough, it also forms a throttle, which only a limited exchange of air between the volumes 36 and 42 allows. This is how the volumes work 36 and 42 then with axial movement of the support plate 10 with the coil arrangement 2 and the bolt 14 as air springs. These air springs have a progressive with increasing oscillation stroke characteristic. This allows intrinsically safe behavior to be achieved in the event of overload. In addition, these air springs increase the rigidity of the system, causing undesirable swinging of the support plate 10 relative to the magnet pot 18 is prevented on the basis of externally acting on the vibration exciter vibrations. In addition, also the centering diaphragm 40 exert an additional spring effect, which the effect of the air springs 36 and 42 and the springs 32 and possibly the spring action of the seal 34 supported.

Wenn der Ringspalt 46 vergrößert wird, wird der Strömungsdurchgang in der Verbindung der Volumina 36 und 42 vergrößert, wodurch die Federsteifigkeit der so gebildeten Luftfedern mit dem größer werdenden Kanalquerschnitt abnimmt. Die Luft erfährt jedoch in dem Ringspalt 46 einen Reibungswiderstand, welcher zur Dämpfung der Schwingung des Feder-Masse-Systems beiträgt. Darüber hinaus wird die Luft aus dem Volumen 36, welche sich durch die Verlustleistung der Spule 6 erwärmt, in dem Ringspalt 46 an dem Bolzen 14 vorbeigeführt, so dass ein Teil der Wärme der Luft auf den Bolzen 14 übergeht und über diesen abgeführt werden kann. Auf diese Weise kann Wärme, welche durch die Verlustleistung des Systems entsteht, aus dem Schwingungserreger besser abgeführt werden.If the annular gap 46 is increased, the flow passage in the connection of the volumes 36 and 42 increases, whereby the spring stiffness of the air springs thus formed decreases with the increasing channel cross-section. However, the air experiences in the annular gap 46 a friction resistance, which contributes to the damping of the vibration of the spring-mass system. In addition, the air is out of volume 36 which is due to the power dissipation of the coil 6 heated, in the annular gap 46 on the bolt 14 passed, leaving some of the heat of the air on the bolt 14 passes over and can be dissipated via this. In this way, heat generated by the power loss of the system can be better dissipated from the vibration exciter.

Insgesamt ist zu erkennen, dass durch die Führung des Bolzens 14 an beiden Axialenden des Schwingungserregers das System besser vor Verkanten aufgrund äußerer Erschütterungen geschützt ist. Die durch die dichte Ausgestaltung geschaffenen Luftvolumina 36 und 42 können bei entsprechender Dimensionierung der übrigen federnden Bauteile und des Ringspaltes 46 darüber hinaus die Eigenschaften des Systems erheblich verbessern. Die Volumina 36 und 42 mit der eingeschlossenen Luft ermöglichen durch ihre Wirkung als Luftfeder eine weitere Stellgröße zur optimalen Anpassung des Systems an den jeweiligen Einsatzzweck. Die nach außen geschlossene Ausgestaltung des Systems ermöglicht darüber hinaus den Verzicht auf ein zusätzliches Gehäuse, wodurch der Aufbau des Schwingungserregers deutlich vereinfacht wird. Insbesondere ist auch der elektrische Anschluss in Form des Anschlusssteckers 12 direkt an der Tragplatte 10 vorteilhaft, da nur sehr kurze elektrische Verbindungen innerhalb des Schwingungserregers erforderlich sind, welche darüber hinaus nur an Bauteilen, welche fest miteinander verbunden sind, verlaufen, so dass keine Beweglichkeit der elektrischen Verbindungen erforderlich ist. Auf diese Weise wird die Betriebssicherheit des Systems verbessert.Overall, it can be seen that by the leadership of the bolt 14 At both axial ends of the vibration exciter, the system is better protected against tilting due to external shocks. The air volumes created by the dense design 36 and 42 can with appropriate dimensioning of the other resilient components and the annular gap 46 in addition, significantly improve the properties of the system. The volumes 36 and 42 with the trapped air allow by their action as air spring another manipulated variable for optimal adaptation of the system to the particular application. The outwardly closed configuration of the system also makes it possible to dispense with an additional housing, whereby the structure of the vibration generator is significantly simplified. In particular, the electrical connection in the form of the connector plug is 12 directly on the support plate 10 advantageous because only very short electrical connections within the vibration exciter are required, which moreover extend only to components which are firmly connected to each other, so that no mobility of the electrical connections is required. In this way, the reliability of the system is improved.

22: Spulenanordnungcoil assembly
44: Magnetanordnungmagnet assembly
66: SpuleKitchen sink
88th: Spulenträgercoil carrier
1010: Tragplattesupport plate
1212: Anschlusssteckerconnector
1414: Bolzenbolt
1616: Ende des BolzensThe End of the bolt
1818: Magnettopfmagnet pot
2020: Bodenground
2222: Umfangswandungperipheral
2424: Kerncore
2626: Magnetmagnet
2828: Polplattepole plate
3030: Spaltgap
3232: Federnfeathers
3434: Dichtungpoetry
3636: Volumenvolume
3838: DurchgangslochThrough Hole
4040: Zentriermembrancentering diaphragm
4242: Volumenvolume
4444: Bohrungdrilling
4646: Ringspaltannular gap
XX: Längsachselongitudinal axis

Claims

Electric vibration exciter with an annular coil arrangement ( 2 ), which in an annular gap ( 30 ) a magnet arrangement ( 4 ) engages such that the coil arrangement ( 2 ) and the magnet arrangement ( 4 ) in the axial direction (X) are movable relative to each other, characterized in that the coil arrangement ( 2 ) with a bolt ( 14 ), which extends through a through hole ( 38 ) in the axial direction (X) through the magnet arrangement ( 4 ) extends therethrough.

Electric vibration generator according to claim 1, characterized in that the bolt ( 14 ) and the through hole ( 38 ) centrally with respect to the longitudinal axis (X) of the coil arrangement ( 2 ) are arranged.

An electric vibrator according to claim 1 or 2, characterized in that the magnet arrangement consists of an outer magnet pot ( 18 ) and a core ( 24 ), wherein the core ( 24 ) starting from a floor ( 20 ) of the magnet pot ( 18 ) in the axial direction (X) that between the outer periphery of the core ( 24 ) and the inner circumference of the magnet pot ( 18 ) the annular gap ( 30 ) is trained.

Electric vibration generator according to claim 3, characterized in that the core ( 24 ) a permanent magnet ( 26 ) having.

An electric vibrator according to claim 3 or 4, characterized in that the through-hole ( 38 ) in the axial direction (X) through the core ( 24 ) and the ground ( 20 ) of the magnet pot ( 18 ).

Electric vibration generator according to one of the preceding claims, characterized in that the bolt ( 14 ) on one of the coil arrangement ( 2 ) facing away axial side of the magnet assembly ( 4 ) is guided axially movable and centered.

An electric vibrator according to claim 6, characterized in that the bolt ( 14 ) at the coil assembly ( 2 ) facing away axial side of the magnet assembly ( 4 ) on a centering membrane ( 40 ), which at its outer periphery to the magnet assembly ( 4 ) is fixed.

Electric vibration generator according to claim 7, characterized in that the centering membrane ( 40 ) on the outer circumference sealingly with the magnet arrangement ( 4 ) and also sealing with the bolt ( 14 ), so that an externally closed volume ( 42 ) between the centering membrane ( 40 ) and the magnet arrangement ( 4 ) is formed.

Electric vibration generator according to claim 8, characterized in that a ventilation opening ( 44 ) for targeted ventilation of the volume ( 40 ) is provided, wherein the ventilation opening ( 44 ) preferably as a channel through which the centering membrane ( 40 ) extending bolts ( 14 ) is trained.

Electric vibration generator according to one of the preceding claims, characterized in that the coil arrangement ( 2 ) as an annular projection ( 8th ) in the axial direction (X) of a support plate ( 10 ), which in the axial direction (X) relative to the magnet arrangement ( 4 ) is movable.

Electric vibration generator according to claim 10, characterized in that the bolt ( 14 ) on the support plate ( 10 ) is fixed in the axial (X) and radial directions.

Electric vibration exciter after An Claim 10 or 11, characterized in that the support plate ( 10 ) with a fastening element ( 16 ) is provided for attachment of the vibration generator to a component.

An electric vibrator according to claim 12, characterized in that the bolt ( 14 ) in the axial direction (X) through the support plate (X) 10 ) and on one of the magnet arrangement ( 4 ) facing away axial side of the support plate ( 10 ) the fastening element ( 16 ).

Electric vibration generator according to one of claims 10 to 13, characterized in that between the support plate ( 10 ) and the magnet arrangement ( 4 ) at least one in the axial direction (X) acting spring element ( 32 ) is arranged.

Electric vibration generator according to one of claims 10 to 14, characterized in that the support plate ( 10 ) and the magnet pot ( 18 ) of the magnet arrangement ( 4 ) on the circumference via a seal ( 34 ) are connected, so that the of the support plate ( 10 ) and the magnet pot ( 18 ) limited volumes ( 36 ) is sealed to the outside.

Electric vibration generator according to one of the preceding claims, characterized in that the through-hole ( 38 ) and extending through this part of the bolt ( 14 ) are each dimensioned in their cross section so that between the inner circumference of the through hole ( 38 ) and the outer circumference of the bolt ( 14 ) A gap ( 46 ) is trained.

Electric vibration generator according to one of claims 10 to 15, characterized in that on the support plate ( 10 ) an electrical connection ( 12 ) for the coil arrangement ( 2 ) is trained.