DE2032520A1

DE2032520A1 - Schwingankermotor

Info

Publication number: DE2032520A1
Application number: DE19702032520
Authority: DE
Inventors: Kurt 7232 Schramberg-Sulgen Bäuerle
Original assignee: Kuno Moser GmbH
Current assignee: Wahl GmbH
Priority date: 1970-07-01
Filing date: 1970-07-01
Publication date: 1972-01-13
Also published as: DE2032520C3; DE2032520B2

Description

,Schwingankermotor Die Erfindung betrifft einen Schwingankermotor, insbesondere bestimmt als Antrieb für eine ein hin- und hergehend bewegtes Arbeitsglied aufweisende Maschine und hierbei insbesondere für eine Haarschneidemaschine, welcher Motor ein von Wechselstrom erregtes Magnetsystem aufweist, dessen von seinen Wechselpolen sohwingbetätigter Anker einen Dauermagnet enthält.
Ein Schwingankeraystem zum Antrieb von Haarschneidegeräten u.dgl. unter Verwendung eines zwischen zwei Polen eines mit Wechselstrom gesprei3ten Erregermagneten schwingenden Dauermagneten ist schon bekannt. Hierbei ist der Dauermagnet in Form einer mit Mittelbohrung versehenen Scheibe oder eines Ringes ausgeführt, der zwischen zwei gleichartigen Auseenpolen eines Erregermagneten freischwingend angeordnet ist.
Bei einer solchen Ausführung eines Schwingankersystems ist der Weg des Schwingankers durch die scheibenförmigen Polfläohen des Erregermaneten, zwischenderen Bereich die Schwingbewegung stattfindet, begrenzt, so dass in diesem Fall der kraftfluß nicht vollständig ausgenutzt werden kann. Ausserdem macht eine solche Eonstruktion fur den Schwingweg ein sehr genaues Abstimmen der Schwingweite, -d.h. des Schwingweges, erforderlich.
Ausserdem ist auch eine elektrische Haarschneidemaschine bekannt, bei der ein am Schwinghebel für den Messerantrieb befestigter Dauermagnet mit seinen beiden Polschuhen als Anker vor den drei Polen verschiedener Polarität eines mit Wechselstrom erregten Elektromagneten hin- und herschwingt.
In diesem Ball sind zwar die oben erwähnten Nachteile des anderen bekannten Schwingankersystems vermieden. Auch ist der Kraftfluss, der durch Dauermagnet und Erregermagnet zustande kommt, beim elektrischen Antrieb der letzterwähnten Haarschneidemaschinen vergleichsweise gut ausgenutzt. Es ist aber in diesem Fall zur Erzielung eines entsprechenden Wirkungegrades ein verhältnismässig grosser knkerschwingweg erforderlich. Dies ist jedoch verbunden mit einem starken Vibrieren des Schwingsystems, das hervorgerufen wird durch nicht ausser Acht zu lassende Schwingkräfte, die mehr oder weniger exzentrisch zur Wirkung kommen. Dies ist aber Sür einen Schwingankermotor zum Antrieb einer von Hand zu haltenden Maschine, wie dies z.B. auf eine Haarschneidemaschine zutrifft, von wesentlichem Nachteil.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, einen Schwing ankermotor zu schaffen, bei dem die aufgezeigten Mängel vermieden bleiben und der sich überdies noch durch eine beachtliche Leistungsverbesserung auszeichnet, so dass sich bei sonst gleicher Leistungsaufnahme eine ganz wesentliche Erhöhung an Äntriebskraft ergibt. Dieser erstrebte Erfolg ist gemäss der Erfindung dadurch zustande gebracht, dass bei einem Schwingankermotor der eingangs erwähnten Art sein Sobwingaaker zusammen mit seinem Dauermagneten und dessen Polschuhen als sich im wesentlichen um seine Mittelachse drehend hin- und herschwingender Symmetriekörper ausgebildet und angeordnet ist.
Hierdurch ergibt sich bestmögliche Vibrationsfreiheit, weil exzentrisch auftretende Schwingkräfte praktisch so gut als möglich vermieden sind. Trotzdem lässt sich dabei vorteilhafterweise ein grosser Schwingweg des Ankers einhalte+nd zwar unter bester Ausnutsung der gegebenen magnetssehen Verhältaisse. Damit verbunden ist noch eine kleinere elektrische Leistungsaufnahme.
Für den der Erfindung entsprechenden Schwingankermotor ergibt sich eine zu Xrzugende Ausführungsform, wenn sein durch den Dauermagnet und dessen Polschuhe gebildeter Anker in Form eines Doppel-e-hnkers ausgeführt ist. Es ist dann hierbei das diesen Anker betätigende, vom Wechselstrom erregte Magnetsystem hälftig unterteilt vor den Polen des Ankers befindlich angebracht.
In dieser Weise ist nicht nur für den Schwinganker, sondern auch für das diesem Anker zugehörende Elektromagnetsystem eine symmetrische Anordnung geschaffen, die den ganzen Motor zu einem Zwillingsschwingwerk werden lässt.
Nachstehend ist die Erfindung zusammen mit den ihr als wesentlich zugehörenden weiteren Einzelheiten anhand eines Ausführungsbeispieles in Zeichnungen noch näher erläutert und beschrieben.
Im einzelnen zeigen: Fig. 1 und ig. 2 das Magnetaystem eines der Erfindung entaprechenden Sohwingankermotors in Lä$nsasicht teilwe-jse geschnitten und zwar wiedergegeben in den beiden möglichen Endstellungen des Schwingankers, Fig. 3 die Draufsicht auf diesen Schwingankermotor, eingebaut in das Gehäuse einer davon angetriebenen Haarschneidemaschine und zwar teilweise aufgeschnitten und ohne Gehäusedeckel gezeichnet, Fig. 4 eine Seitenansicht zu Fig. 3, die teilweise einem mittleren vertikalen Längsschnitt entspricht, Fig. 5 und Fig. 6 in Teilansichten Dämpfungsvorrichtungen für die Begrenzung des Bewegungsweges des Schwingankers und zwar gegenüber Pig. 3 von unten gesehen in zwei verschiedenen Ausführungsformen, Pig. 7 das Prinzip des Schaltschemas des der Erfindung entsprechenden Schwingankermotors, Fig. 8 eine Seitenansicht eines Schwingankermotors in besonders kompakter Bauweise, Fig. 9 einen Schnitt nach der Linie IX-IX in Fig. 8 und Fig. 10 einen Schnitt nach der Linie X-X- in Fig. 8.
Der Schwingankermotor ist in einem aus Kunststoff beestehenden Gehäuse 1 untergebracht, welches in an sich bekannter Weise durch einen Deckel 2 verschliessbar ist. Der Schwingankermotor besteht im wesentlichen aus den beiden Errègermagneten 3 und. 4, die ihre mit Wechselstrom zu erregenden Spulen 5 und 6 tragen. Diese Spulen sitzen, wi.e die Figuren zeigen, auf dem Mittelsteg des Magneteisens, s jeweils noch zwei Aussenschenkel hat. Es entstehen so für 3edlen Magneikdrper drei Pole mit aufeinanderfolgend abwechselnder Polarität, wie dies aus den Fig. 1 und 2 ersichtlich ist. Zwischen den beiden Erregermagneten 3 und 4 ist der Drehschwinganker 7 angeordnet, Dieser Drehanker enthält den Dauermagneten 8 mit der in Fig. 1 eingezeichneten Polanordnung und den beiden entsprechenden Doppelschuhen 9 und 10 verschiedener Polarität. Der Drehanker 87 ist um seine zentrische Drehachse 11 hin- und herschwingbar beweglich. In den Fig. 1 und 2 sind die Polausbildungen eingezeichnet, wie sich diese während der Periode des erregenden Wechselstromes beim Wechsel der Stromrichtung ergeben, wobei sich auch der Drehanker 7 entsprechend hin- und herschwingend mi'tverstellt.
Der Schwinganker 7 nach Fig. 1 bis 6 ist in zwei Sinterlagern 12 und 13 gelagert. Das eine dieser Lager 12 ist hierbei im.
Gehäuse-Unterteil 1 und das andere Lager 13 dagegen in einer mit zwei Schrauben 14 am Gehäuse-Unterteil 1 festgeschraubten Brücke 15 befestigt. Zur Bewegungsübertragung auf das Messer 16 der Haarschneidemaschine dient ein auf einer weiteren Achse 17 geaWgerter zweiarmtpr Hebel 18. Hiervon hat der nach hinten weisende Hebelarm ein gabelförmiges Ende 19, in das der im Schwinganker 7 sitzende Mitnehmerboleen 20 eingreift. Der nach den Messern der Haarschneidemaschine gehende Hebelarm 21 des zweiarmigen Hebels 18 ist als Mitnehmer ausgebildet und greift in eine entsprechend gestaltete Ausnehmung 26 des Messers 16 ein.
Zur Begrenzung des hin- und hergehenden Schwingweges des Ankers 7 ist eine Vorrichtung vorhanden, die aus einem am Anker 7 angespritzten Steg oder Zapfen 22 und nach Fig. 5 aus zwei Gummipuffern 23 bzw. nach Fig. 6 aus zwei Schraubenfedern 24 bestehen kann. Zum Einstellen des richtigen Schwingweges für den Anker 7 dienen die vorgesehenen Einstellschrauben 25.
Wie aus den Zeichnungen ersichtlich ist, hat das Magnetsystem, das den Schwingankermotor bildet, einen symmetrisehen Aufbau.
Zwischen den beiden Erregermagneten 3 und 4 schwingt der zentrisch in der Mitte angeordnete, symmetrisch ausgebildete Drehanker 7 8 mit seinem Dauermagnetenlund seinen beiden Doppelpolsehuhen 9 und 10 bzw. seinen Polen 9a, 9b und 10a lOb vor den Polen verschiedener Polarität der dreipoligen Erregermagnete hin und her. Dieser Schwingvorgang des Ankers 7 ist in seinen Endstellungen zusammen mit den der Erregung entsprechend polarisierten Erregermagneten in den Fig. 1 und 2 veranschaulicht. Hierbei wird das günstige Zusammenwirken des Dauermagnetflusses und des Weahselflusses der Erregermagnete durch $trichpl1mktB rte Linien markiert und ist die jeweils gegebene Polung mit der entsprechekden Bezeichnung veranschaulicht. Es ist daraus erkennbar, dass durch die doppelseitige Anordnung der Erregermagnete und entsprechender Pole am Schwinganker eine Leistungsverbesserung erzielbar wird, wobei ein vergleichsweise grosser und starker Dauermagnet 8 ohne Nachteil Verwendung finden kann. Hierbei kommt noch hinzu, dass zusammen mit der Ausnutzung eines grossen Schwingweges des Ankers 7 und seiner Verstellbarkeit durch die Stellsohrauben 25 die volle Ausnutzung des günstigsten Gleich- und Wechselflusses möglich ist. Es ergibt sich ein ideal vibrationstreier Lauf des Schwingantriebes zufolge -der -vorteilhaften Anordnung des symmetrischen Drehankers zwischen den Massen der beiden Erregermagnete. Der Schwapunkt des Schwingsystems liegt im wesentlichen in dessen Drehachse unter bestmöglicher Vermeidung exzentrischer Schwingmassen. Die der Erfindung entsprechende Anordnung und Ausbildung des Schwingankers gibt bei gleicher Leistungsaufnahme eine gegenüber bebekannten Schwingankersystemen vergrösserte Antriebskraft.
Auch dies kommt zusätzlich zur geschaffenen vibartionsfreien Arbeitsweise des Schwingankermotors verbessernd noch hinzu.
Der etwas abgewandelte Schwingankermotor nach Fig. 8 bis 10 zeichnet sth vor allem durch eine kompakte, gestreckteBauform aus, durch welche er mit Vorteil nicht nur zum Antrieb von Haarschneidemaschinen sondern auch z.B. zum Einbau in andere, als Handgriffe dienende Gehäuse geeignet ist. Bei diesem kompakten Schwingankermotor sind die auf den Schwinganker 7 einwirkenden elastischen Rückstellelemente in Form von Schraubenfedern 24 mit ihren Abstützflächen an dem den Schwinganker 7 entfernten Ende innerhalb der Randkontur des Magnetsystems liegend angeordnet. Auf jeden der beiden Doppelpolschuhe 9 und 10 wirken zwei Rückstellfedern 24 ein, deren Längsachsen mit der Längsseite des zugehörigen Doppelpolschuhs 9 oder 10 einen spitzen Winkel bilden.
Die Rückstellfedern 24, deren eines Ende an einem der beiden Polschuhe 9 oder 10 angreift, stützt sich mit dem entgegen-.
gesetzten Ende an einer gewinkelten Zunge 31 32,- 33 oder 34 ab. Jeweils zwei sich, von der Drehachse 11 des Schwingankers 7 als Mittelpunkt aus gesehen diagonal gegenüberliegende Zungen 31 und 34 bzw. 32 und 33 (die Zunge i3 ist in der Zeichnung nicht sichtbar) gehen von einer gemeinsamen Platte 35 bzw. 36 aus. Diese Platten bilden gleichzeitig die Lager für die Drehachse ii. Die beiden Lagerplatten 35 und 36 sind austauschbar gleich ausgebildet, was zu einer verbilligten Herstellung des Schwingankermotors beiträgt.
Die beiden Rückstellfedern 24, die an jedem Polschuh 9 bzw.
10 angreifen, liegen teilweise übereinander, wobei ihre Längsachsen miteinander einen stumpfen Winkel einschliessen. Die so gewählte Anordnung der Federn 24 ermöglicht es, auch bei der Ausführungsform des Schwingankermotors nach Fig. 8 bis 10 an den Abstützungen 31 bis 34 Einstellschrauben 25 vorsusehen, wie sie in Pig. 6 gezeigt sind, um damit die B-ederkwSt einstellbar zu machen.
Alle vorbeschriebenen Merkmale können einzeln oder in beliebiger Kombination miteinander erfindungswese-ntlich sein.

Claims

.Patentansprüche

Schwingankermotor, insbesondere als Antrieb für eine ein hin- und hergehend bewegtes Arbeitsglied aufweisende Maschine und hierbei insbesondere für eine Haarschneidemaschine, der ein von Wechselstrom erregtes Magnetsystem aufweist, dessen von seinen Wechselpolen schwingbetätigter Anker einen Dauermagnet enthält, dadurch gekennzeichnet, dass dieser Anker (7) zusammen mit seinem Dauermagnet (8) und dessen Polschuhen (9, 10) als sich im wesentlichen um seine Mittelachse (11) drehend hin- und herschwingender Symmetriekörper ausgebildet und angeordnet ist.
2. Schwingankermotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sein durch den Dauermagnet (8) und dessen Polschube (9, 10) gebildeter Anker (7) in Form eines Doppel-T-Ankers ausgeführt ist, wobei das diesen Anker betätigende, von Wechselstrom erregte Magnetsystem (3 bis 6) hälftig unterteilt vor den Polschuhen (9, 10) des Ankers (7) befindlich angebracht ist.
3. Schwingankermotor nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass sein Anker (7) zusammen mit dem Dauermagnet (8) so ausgeführt ist, dass er sich konträr gegenüberliegend in gleicher Richtung mit Abstand nebeneinander verlaufende olschuhe (9a, 1Oa bzw. 8b, 10b) mit unterschiedlicher Polarität aufweist und dass vor diesen voneinanderabweisenden Polschuhpaaren Je ein Wechselstrommagnet (3, 4) mit drei dagegen weisenden Polen abwechselnder Polarität angeordnet ist, zwischen denen der genannte Anker (7) mit seinen an beiden Gegenenden befindlichen zweipoligen Polschuhen (9, 10) hin- und herschwingt.
4. Schwingankermotor nach Anspruch 1 und folgenden, dadurch gekennzeichnet, dass der aus einem Dauermagneten (8) und zwei doppelpoligen Polschuhen (9, 10) bestehende Anker (7) mit einem Kunststoffkörper umspritzt ist und er zur Lagerung beidseitig je einen in diesem KuDstatoffkörper zentrisch zur Schwingachse sitzenden kurzen Lagerzapfen (11) trägt.
5. Schwingankermotor nach Anspruch 1 und folgenden, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerzapfen (11) des Ankers senkrecht zum Boden des Gehäuses (1) stehend verlaufen und der eine dieser Zapfen dabei am Gehäuseboden lagert und der andere in einer mit dem Gehäuse verbundenen Brücke (15).
6. Schwingankermotor nach Anspruch 1 und folgenden, dadurch gekennzeichnet, dass eine aus Federn (24) oder aus Gummipuffern (23) bestehende verstellbare Vorrichtung zur Rückstellung des Ankers (7) vorgesehe + st.
7. Schwingankermotor nach Anspruch 1 und folgenden, dadurch gekennzeichnet, dass zur Ubertragung der Bewegung des Ankers (7) auf das hin- und hergehend zu bewegende Teil, also bei einer Haarschneidemaschine auf deren Messer (16), ein zweiarmiger Hebel (18) vorgesehen ist, dessen einer Hebelarm (19) einen Mitnehmerbolzen (20) des Ankers (7) am gabelförmigen Ende umfasst, wobei der andere als Mitnehmer ausgebildete Hebelarm (21) mit seinem Ende in einen Ausschnitt (26) od.dgl. des Messers (16) eingreift, und dass dieser zweiarmige Hebel (18) seinerseits auf einem im Gehäuse (1) der Maschine befestigten Bolzen (17) gelagert sitzt.
8. Schwingankermotor nach inspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, dass auf den Schwinganker (7) elastische Rückstellelemente einwirken, deren Abstützfläche an dem dem Schwinganker entfernten Ende innerhalb der Randkontur des Magnetsystems liegt.
9. Schwingankermotor nach Anspruch 1 oder 8, dadurch gekennseichnet., dass auf jeder Seite des Schwingankers (7) zwei, etwa an entgegengesetzten Enden angreiCende Rückstellfedern (24) angeordnet sind, deren Längsachsen mit der Längsachse des Schwingankers spitze Winkel bilden.
10. Schwingankermotor nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die dem Schwinganker (7) entfernten Enden der Rückstellfedern (24) an Zungen (31 bis 34) abgestützt sind, welche an die Lager des Schwingankern bildenen platten (35, 36) befestigt sind.
11. Schwingankermotor nach Anspruch 8 oder einem folgenden, dadurch gekennzeichnet, das die beiden Rückstellfedern (24) auf jeder Seite des Schwìngankers (7) mindestens teilweise übereinanderliegend angeordnet sind.
12. Schwingankermotor nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Zungen (31 bis 34) für die Abstützung einer der beiden Rückstellfedern (24) jeder Seite des Schwingankers (7) mit einer der beiden Lagerplatten (35, 36) einstückig ausgebildet sind.
13. Schwingankermotor nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Lagerplatten (35, 36) mit ihren beiden Zungen (31, 34 bzw. 32, 33) austauschbar gleich ausgebildet sind.