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Dokumentenidentifikation DE102005038777B4 21.06.2007
Titel Linearmotor für einen Kältemittelkompressor
Anmelder Danfoss Compressors GmbH, 24939 Flensburg, DE
Erfinder Weihrauch, Niels Christian, 24941 Flensburg, DE
Vertreter Patentanwälte Knoblauch und Knoblauch, 60322 Frankfurt
DE-Anmeldedatum 17.08.2005
DE-Aktenzeichen 102005038777
Offenlegungstag 12.04.2007
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 21.06.2007
Veröffentlichungstag im Patentblatt 21.06.2007
IPC-Hauptklasse H02K 1/34(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, DE
IPC-Nebenklasse H02K 33/00(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, DE   

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft einen Linearmotor für einen Kältemittelkompressor mit einem Innenstator, einem Außenstator und einem hin und her bewegbaren Anker zwischen Innenstator und Außenstator, wobei der Außenstator eine Spulenanordnung aufweist, neben der in Axialrichtung mindestens ein Zahnabschnitt angeordnet ist, der eine Zahnfußanordnung aufweist.

Ein derartiger Linearmotor ist beispielsweise aus US 6 812 606 B2 bekannt. Der Außenstator ist hierbei durch eine Vielzahl von Blechen gebildet, die sich radial von innen nach außen erstrecken. Im Bereich ihres äußeren Randes sind sie durch einen Sicherungsring zusammengehalten. Radial weiter innen sind sie durch ein Befestigungsmittel, beispielsweise eine Kunststoff-Gußmasse oder einen Klebstoff, zumindest im Bereich einer Anschlußanordnung für die Spulenanordnung gehalten, um ein Aneinanderschlagen der freien radial inneren Enden der Bleche und damit eine Geräuschbildung zu verhindern. Die Zahnfußanordnung erstreckt sich etwas in einen Bereich radial innerhalb der Spulenanordnung.

Bei einem derartigen Außenstator gibt es ein relativ schlechtes Verhältnis von Eisen zu Luft. Dies hat zur Folge, daß das Magnetfeld, das durch die Spulenanordnung erzeugt wird, nicht immer optimal geführt wird. Dementsprechend ist eine relativ große Baugröße erforderlich, um die gewünschten Antriebsleistungen erbringen zu können.

US 6 573 624 B2 zeigt einen weiteren derartigen Linearmotor, bei dem der Außenstator durch Blechpakete gebildet ist. Diese Blechpakete sind sternförmig um den Luftspalt angeordnet, in dem sich der Anker bewegt. Die einzelnen Blechpakete weisen dabei eine Schichtung aus mehreren Blechen auf. Die Berührungsebene der Bleche ist im wesentlichen radial gerichtet. Auch dies hat zur Folge, daß zumindest in radial weiter außen liegenden Bereichen relativ große Luftspalte zwischen benachbarten Blechpaketen stehen, die das magnetische Verhalten des Außenstators verschlechtern. Auch hier ist dementsprechend eine relativ große Baugröße erforderlich, um die notwendigen Antriebsleistungen erzeugen zu können.

Aus US 2004/0025325 A1 ist ein Linearmotor, beispielsweise für einen Kompressor, bekannt, der einen Außenstator und einen Innenstator aufweist, wobei dazwischen ein bewegbarer Anker angeordnet ist. Die Spulenanordnung wird entweder am Außenstator oder am Innenstator angeordnet. Auf den Aufbau des Außenstators wird dabei nicht näher eingegangen. Dafür werden verschiedene Ausführungsformen des Innenstators offenbart. Dieser wird durch eine Vielzahl von Blechen gebildet, die sich radial von innen nach außen erstrecken, wobei sich nach außen hin größer werdende Luftspalte zwischen den Blechen ausbilden. Der Innenstator kann Zahnabschnitte aufweisen, die durch axial aufeinander geschichtete Scheiben gebildet werden. Die Zahnabschnitte weisen an ihrer inneren Stirnseite eine Schrägfläche auf, die flächig an einer entsprechenden Schrägfläche des Jochs anliegt. Dadurch wird die magnetische Leitfähigkeit verbessert. Aufgrund der außen liegenden, relativ großen Luftspalte zwischen den einzelnen Blechen wird dennoch ein relativ großer Bauraum benötigt.

In DE 102 40 680 A1 ist ein Linearmotor offenbart, bei dem die Spulenanordnung in Umfangsrichtung von einem Joch umgeben wird. Das Joch wird aus Blechlagen gebildet, die in radialer Richtung aufeinander liegen, um eine gute magnetische Leitfähigkeit aufzuweisen. Dabei weist das Joch allerdings keine in Umfangsrichtung geschlosse Oberfläche auf. Vielmehr ist es mit einem in Axialrichtung verlaufenden Spalt versehen. Durch diesen Spalt verringert sich die zur Leitung des magnetischen Flusses verfügbare Fläche, was durch eine erhöhte Anzahl von Blechlagen ausgeglichen werden muß. Dadurch ist trotz erhöhtem Fertigungsaufwand noch ein relativ großer Bauraum erforderlich.

Bei Kältemittelkompressoren, insbesondere solchen, die in Haushalts-Kühl- und -Gefriergeräten eingesetzt werden, möchte man den Raum, der für den Kältemittelkompressor und seinen Antrieb erforderlich ist, möglichst klein halten. Die Außenabmessungen derartiger Haushaltsgeräte sind in der Regel durch sonstige Bestandteile einer Küche begrenzt. Je kleiner daher der Kompressor und sein Antrieb ist, desto mehr Nutzraum steht in einem derartigen Kühlmöbel zur Verfügung.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Baugröße zu vermindern.

Diese Aufgabe wird bei einem Linearmotor der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß die Zahnfußanordnung radial von innen an den Zahnabschnitt angesetzt ist und eine Vielzahl von in Umfangsrichtung aneinandergereihter Zahnfußelemente aufweist.

Damit kann man die Luftspalte im Außenstator ganz erheblich vermindern und das zur Verfügung stehende Volumen wesentlich besser mit Eisen füllen. Damit werden die magnetischen Eigenschaften des Außenstators verbessert. Man kann dies entweder dazu ausnutzen, die Baugröße zu vermindern oder bei gleicher Baugröße den Wirkungsgrad des Motors zu erhöhen, indem man mehr Kupfer hineinsteckt, also die Spulenanordnung vergrößert. Dies verbessert den Wirkungsgrad. Der Zahnabschnitt ist nun von den Zahnfußelementen getrennt, d.h. die Zahnfußelemente müssen sich nicht in den Zahnabschnitt fortsetzen. Damit vermeidet man, daß im Zahnabschnitt eine zunehmende Spreizung von sich jeweils radial erstreckenden Elementen vorhanden ist. Der Zahnabschnitt kann vielmehr völlig unabhängig von der Zahnfußanordnung gestalten werden.

Vorzugsweise sind die Zahnfußelemente in Umfangsrichtung miteinander verbunden. Dies erleichtert die Fertigung. Man kann die Zahnfußelemente in einer Reihe nebeneinander aufreihen oder stapeln und dann miteinander verbinden. Nach dem Verbinden kann man die Zahnfußelemente zu einem Kreisring biegen und den Kreisring dann in den Zahnabschnitt einsetzen. Dabei entstehen zwar kleine, sich radial aufweitende Luftspalte zwischen benachbarten Zahnfußelementen. Da die radiale Erstreckung der Zahnfußelemente aber klein ist, ist der Abstand zwischen benachbarten Zahnfußelementen an ihrer radialen Außenseite ebenfalls klein. Der magnetische Widerstand wird dadurch nicht nennenswert erhöht. An die radiale Außenseite der Zahnfußelemente schließt sich der Zahnabschnitt an. Dadurch, daß die Zahnfußelemente miteinander verbunden sind, kann man aber an mindestens einer Position in radialer Richtung sicherstellen, daß ein praktisch geschlossener Ring aus einem magnetisch leitenden Material, insbesondere einem Eisen, vorhanden ist, der das Magnetfeld in zufriedenstellender Weise führt.

Hierbei ist bevorzugt, daß benachbarte Zahnfußelemente durch einen Formschluß miteinander verbunden sind. Ein Formschluß läßt sich leicht erreichen. Beispielsweise kann der Formschluß in einer Stanze oder einem ähnlichen Werkzeug erzeugt werden, das auch die Außenform der Zahnfußelemente gestaltet. Die Verwendung von zusätzlichen Befestigungsmitteln, wie Klebestreifen, Klebstoffen oder Kunststoff-Vergußmassen, ist nicht erforderlich.

Bevorzugterweise weist jedes Zahnfußelement mindestens eine aus dem Zahnfußelement herausgebogene Lasche auf, die in eine Lücke im benachbarten Zahnfußelement eingreift, die durch ein Herausbiegen der dortigen Lasche gebildet ist. Da alle Zahnfußelemente gleich ausgebildet sind, weist jedes Zahnfußelement eine Lasche auf, die in Umfangs- oder Tangentialrichtung (bezogen auf den Linearmotor) aus dem Zahnfußelement herausgebogen ist, also aus der Ebene des ansonsten eben ausgebildeten Zahnfußelements. Dadurch entsteht in jedem Zahnfußelement nicht nur die beschriebene Lasche, sondern auch eine Ausnehmung, in die dann die Lasche des benachbarten Zahnfußelements eingreifen kann. Die Laschen verhaken sich dann in den Ausnehmungen, so daß der Formschluß erzeugt ist. Ein derartiger Formschluß, der bei einem geradlinig aufgereihten Stapel von Zahnfußelementen erzeugt worden ist, hält auch dann in ausreichendem Maße, wenn die Reihe von Zahnfußelementen zu einem Kreisring gebogen wird.

Vorzugsweise ist die Lasche parallel zur radial inneren Seite des Zahnfußelements herausgebogen. Insbesondere ist bevorzugt, wenn sich die Lasche an der radial inneren Seite des Zahnfußelements befindet. Dadurch, daß man die Lasche parallel zur radial inneren Seite herausbiegt, entsteht im Grunde eine Veränderung nur in einer Richtung, nicht jedoch in zwei Richtungen. Dies vereinfacht die Fertigung und stellt sicher, daß später die Bewegung des Ankers nicht behindert wird.

Vorzugsweise weist die Lasche ein freies Ende auf, das einen Winkel im Bereich von 70° bis 85° zur radialen Innenseite des Zahnfußelements einschließt. Mit dieser abgeschrägten Stirnseite erreicht man, daß die benachbarten Zahnfußelemente auch senkrecht zu ihrer radialen Innenseite gegeneinander verriegelt sind. Dies erleichtert die Handhabung, wenn die Reihe von Zahnfußelementen später zu einem Kreisring gebogen wird.

Vorzugsweise weist jedes Zahnfußelement mindestens zwei herausgebogene Laschen auf, wobei die Laschen aufeinander zu gerichtet sind. Damit wird eine Verriegelung von benachbarten Zahnfußelementen auch in eine Richtung erreicht, die parallel zur radialen Innenseite verläuft. Wenn die Zahnfußelemente erst einmal gegeneinander verriegelt sind, können sie sich praktisch nicht mehr voneinander lösen.

Vorzugsweise weisen die Zahnfußelemente axial außen eine vorstehende Nase auf, die an der Stirnseite des Zahnabschnitts anliegt. Dies erleichtert die Montage. Die Zahnfußanordnung kann so weit in den Zahnabschnitt eingesetzt werden, bis die Nase an der Stirnseite anliegt. Darüber hinaus wird die Ausbreitung des magnetischen Feldes durch eine derartige Nase, die zu einer radialen Verdickung der Zahnfußanordnung axial außen neben dem Zahnabschnitt führt, verbessert werden.

Auch ist von Vorteil, wenn die Zahnfußelemente im Bereich des Zahnabschnitts eine ebene radiale Außenseite aufweisen, wobei sich die radiale Erstreckung der Zahnfußelemente axial innerhalb neben den Zahnabschnitten vermindert. Mit dieser Ausgestaltung erreicht man, daß die Zahnfußelemente glatt, also mit wenig Lufteinschlüssen, an der radialen Innenseite des Zahnabschnitts anliegen können. Axial weiter innerhalb verjüngen sich die Zahnfußelemente, was ebenfalls eine günstige Auswirkung auf die Führung des Magnetfelds hat.

Auch ist von Vorteil, wenn der Zahnabschnitt eine Vielzahl von in Axialrichtung aufeinandergestapelter Scheiben aufweist. Der Begriff "Zahnabschnitt" wird aus magnetischer Sicht gewählt. Tatsächlich hat das Joch an beiden Stirnseiten nur zwei Zähne, die in Umfangsrichtung allerdings geschlossen sind, d.h. in der Regel eine glatte Innenkontur aufweisen. Die Zahnabschnitte dienen dazu, das von der Spulenanordnung erzeugte Magnetfeld radial nach innen bzw. radial nach außen zu führen. Dadurch, daß der Zahnabschnitt durch eine Vielzahl von Blechscheiben gebildet ist, wird das Magnetfeld praktisch in den einzelnen Scheiben geführt, ohne daß es eine Berührungsfläche zwischen benachbarten Scheiben überspringen müßte. Die Schichtung hat also eine für die Führung des Magnetfelds ideale Form. Wirbelströme, die durch das Magnetfeld induziert werden können, werden klein gehalten, weil sie nicht durch die Berührungsflächen zwischen benachbarten Scheiben treten können.

Es ist von Vorteil, wenn der Außenstator ein die Spulenanordnung in Umfangsrichtung umgebendes und in Umfangsrichtung geschlossenes Joch aufweist, das eine Vielzahl von Blechlagen aufweist, die in radialer Richtung aufeinander liegen. Mit einer derartigen Ausgestaltung des Jochs erreicht man, daß das von der Spulenanordnung erzeugte Feld, das im Bereich des Jochs im wesentlichen in Axialrichtung verläuft, geführt werden kann, ohne daß es fortlaufend Luftspalte überqueren muß. Die einzelnen Blechlagen liegen so, daß sich das Magnetfeld praktisch immer in der Ebene der einzelnen Blechlagen erstrecken kann. Dementsprechend ist der für die Führung des Magnetfeldes im Joch notwendige Raum praktisch vollständig mit Eisen gefüllt. Da die einzelnen Lagen flächig aneinander anliegen, hat das Magnetfeld auch genügend "Übergangsstellen", um von einer Blechlage zur anderen überzutreten, auch wenn die Blechlagen aufgrund von Rauhigkeiten noch kleine Lufteinschlüsse zwischen sich haben sollten. Da die magnetische Leitfähigkeit des Jochs durch diesen Aufbau in erheblichem Umfang verbessert wird, kann man umgekehrt das Joch verkleinern, insbesondere seine radiale Dicke und damit auch seinen Außendurchmesser. Dementsprechend läßt sich die Baugröße des Motors vermindern, was Ziel der Erfindung ist.

Hierbei ist bevorzugt, daß das Joch aus mindestens einem Blechstreifen gewickelt ist. Dies erleichtert zum einen die Herstellung. Es ist lediglich erforderlich, einen Blechstreifen beispielsweise auf einen Dorn aufzuwickeln. Dabei entstehen in Abhängigkeit von der Anzahl der Umdrehungen des auf den Dorn gewickelten Blechstreifens eine entsprechende Anzahl von Lagen. Im Grunde reicht es dann aus, den Anfang und das Ende des Blechstreifens mit der jeweils radial darüber bzw. darunter befindlichen Lage der "Spirale" zu verbinden. Die Herstellung des Jochs läßt sich also außerordentlich kostengünstig gestalten.

Vorzugsweise liegen das Joch und der Zahnabschnitt mit einer Schrägfläche aneinander an. Dies erleichtert es, das Magnetfeld "um die Ecke" zu führen, also vom Joch in einen Zahnabschnitt oder vom Zahnabschnitt in das Joch, so daß das Magnetfeld, das von der Spulenanordnung erzeugt wird und die Spulenanordnung sozusagen ringförmig umgibt, auch radial mit geringen Verlusten nach innen geführt werden kann.

Vorzugsweise sind das Joch und der Zahnabschnitt im Bereich der Schrägfläche geschliffen. Damit erreicht man, daß das Joch und der Zahnabschnitt glatt aneinander anliegen können, d.h. man hält Luftspalte, wenn sie überhaupt entstehen, relativ klein.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der Zeichnung beschrieben. Hierin zeigen:

1 einen schematischen Schnitt durch einen Linearmotor,

2 eine Stirnseitenansicht eines Jochs,

3 eine perspektivische Darstellung des Außenstators in Explosionsdarstellung,

4 eine Vielzahl von Zahnfußelementen in einer Reihe,

5 zwei Zahnfußelemente in schematischer Darstellung zur Erläuterung der gegenseitigen Verriegelung,

6 ein Zahnfußelement in Seitenansicht und

7 die Zahnfußanordnung in perspektivischer schematischer Darstellung vor dem Einsetzen in den Zahnabschnitt.

1 zeigt schematisch einen Linearmotor 1 zum Antrieb eines nur schematisch dargestellten Kältemittelkompressors 2.

Der Linearmotor weist einen Außenstator 3 und einen Innenstator 4 auf. Zwischen dem Außenstator 3 und dem Innenstator 4 ist ein Spalt 5 ausgebildet, in dem ein Anker 6 angeordnet ist. Der Anker 6 weist in nicht näher dargestellter Weise Permanentmagnete auf.

Der Außenstator 3 weist eine Spulenanordnung 7 mit einer ringförmig gewickelten Spule 8 und einem Spulenhalter 9 auf. Der Spulenhalter 9 ist aus einem Kunststoff gebildet und isoliert die Spule 8 elektrisch gegen den Außenstator 3.

Wenn ein Strom durch die Spule 8 geleitet wird, dann erzeugt dieser Strom ein Magnetfeld, das sich ringförmig durch den Außenstator 3, den Spalt 5, den Anker 6 und den Innenstator 4 schließt. Dadurch wird der Anker 6 in eine Richtung gezogen. Wenn die Richtung des Stroms durch die Spule umgedreht wird, dann ändert das Magnetfeld ebenfalls seine Umlaufrichtung und der Anker 6 wird in eine andere Position bewegt. Durch ein periodisches Umschalten der Stromrichtung läßt sich also eine entsprechende periodische Bewegung des Ankers 6 erreichen, die man zum Antrieb eines Kolbens im Kältemittelkompressor 2 verwenden kann.

Um das Magnetfeld führen zu können, weist der Außenstator 3 ein Joch 10 auf, das aus einem Blechband 11 gebildet ist, das zu einer Rolle aufgewickelt ist. Die Darstellung der 2 ist hierbei nicht maßstäblich zu verstehen, sondern dient alleine der Erläuterung des Aufbaus des Jochs mit dem spiralförmig gewickelten Blechband. Stufen 12, 13, die am Anfang und am Ende des Blechbandes 11 ausgebildet sind, sind in Wirklichkeit natürlich wesentlich kleiner. Auch ist ein Raum 14, der radial innerhalb des Jochs 10 ausgebildet ist, wesentlich größer, als in 2 dargestellt. Schneidet man nun das Joch 10 in einer beliebigen Stelle in Umfangsrichtung radial auf, dann zeigt ein derartiger Schnitt eine Vielzahl von in Radialrichtung aneinanderliegender Bleche.

Das Magnetfeld wird im Bereich des Jochs 10 zumindest zum größten Teil parallel zu einer Längsachse 15 geführt. Dies ist aber genau die Richtung, in der das Blechband 11 ebenfalls flächig ausgebreitet ist. Das Magnetfeld kann also im Joch 10 praktisch vollständig im Eisen geführt werden. Es muß zum größten Teil nicht einmal Grenzflächen zwischen einzelnen Lagen des Blechbandes 11 überwinden.

An den beiden Stirnseiten der Spulenanordnung ist jeweils ein Zahnabschnitt 16, 17 vorgesehen. Der Außenstator 3 hat also sozusagen zwei Zähne.

Dieser Zahnabschnitt 16, 17 weist eine Vielzahl von Blechscheiben 18 auf, die in Axialrichtung aufeinandergestapelt sind. Die Blechscheiben weisen alle eine Bohrung 19 mit gleichem Durchmesser auf. Der Außendurchmesser der Blechscheiben 18 nimmt axial nach innen ab, so daß sich eine Schrägfläche 20 ergibt. Das Joch 10 weist eine abgeschrägte Stirnseite 21 auf. Die Schrägfläche 20 und die Stirnseite 21 haben den gleichen Neigungswinkel und die gleiche Erstreckung. Sie sind beide vorzugsweise geschliffen, so daß sie dicht an dicht aneinander anliegen.

Die Dicke der Blechscheiben 18 ist größer als die Dicke des Blechbandes 11, aus dem das Joch 10 gewickelt ist. Die Darstellung der 1 ist hier nicht maßstäblich. Das dünnere Blechband 11 läßt sich besser wickeln. Die dickeren Blechscheiben 18 bilden einen ausreichend großen Querschnitt, um insbesondere radial innen einen ausreichend großen Leitungsquerschnitt bereitzustellen.

An ihrer radialen Innenseite weisen die beiden Zahnabschnitte 16, 17 jeweils eine Zahnfußanordnung 22 auf, die durch eine Vielzahl von Zahnfußelementen 23 gebildet ist.

3 zeigt den Außenstator 3 in perspektivischer Explosionsdarstellung, d.h. die beiden Zahnabschnitte 16, 17 sind axial vom Joch 10 entfernt. Die Zahnfußanordnungen 22 sind in die Zahnabschnitte 16 eingesetzt. Gleiche Elemente sind mit den gleichen Bezugszeichen wie in 1 und 2 versehen.

Die Zahnfußelemente werden zur Fertigung einfach gestapelt, d.h. hintereinander aufgereiht (4), und dann formschlüssig miteinander verbunden, wie dies im Zusammenhang mit den 5 und 6 näher erläutert wird. Danach können die Zahnfußelemente 23 ringförmig gebogen (7) und in die Bohrung 19 eingesetzt werden.

Jedes Zahnfußelement weist axial außen eine Nase 25 auf, mit der es an der axial äußeren Stirnseite 26 des jeweiligen Zahnabschnitts 16, 17 anliegt. Damit wird automatisch die Einschubtiefe der Zahnfußelemente 23 in die Bohrung 19 begrenzt.

Auf der axialen Innenseite nimmt die Dicke der Zahnfußelemente ab. Hierzu ist ein Abschnitt 27 der Zahnfußelemente 23 auf seiner radialen Außenseite leicht abgeschrägt.

Im übrigen sind die Zahnfußelemente auf ihrer radialen Außenseite 28 glatt, so daß sie ohne Bildung größerer Luftspalte an der radialen Innenseite der Zahnabschnitte 16, 17 anliegen können.

Anhand der 4 bis 7 wird nun erläutert, wie die Zahnfußanordnung 22 gebildet wird.

Die Zahnfußelemente 23 werden, wie dies in 4 dargestellt ist, in einer Reihe hintereinander aufgestapelt. Die in 4 dargestellten Abstände zwischen einzelnen Zahnfußelementen 23 sind in Wirklichkeit natürlich nicht vorhanden. Sie dienen lediglich dazu, den Stapel anschaulich darzustellen.

6 zeigt nun ein Zahnfußelement von der Seite. Neben den bereits im Zusammenhang mit 1 dargestellten Elementen weist das Zahnfußelement 23 zwei im wesentlichen L-förmig geführte Einschnitte 30, 31 auf. Jeder Einschnitt 30, 31 weist dabei einen Schenkel 32, 33 auf, der parallel zur Oberseite 28 und zur Unterseite 34 des Zahnfußelements 23 geführt ist. Dieser Schenkel 32, 33 befindet sich etwa auf halber Höhe des Zahnfußelements 23, also in der Hälfte der radialen Erstreckung des Zahnfußelements 23.

Jeder Einschnitt 30, 31 weist zusätzlich einen abgewinkelten Schenkel 35, 36 auf, wobei die Schenkel 35, 36 mit den Abschnitten 32, 33 einen Winkel &agr; im Bereich von 70° bis 85° einschließen. Die Schenkel 35, 36 gehen bis zur Innenseite 34 der Zahnfußelemente 23 durch.

5 zeigt nun zwei benachbarte Zahnfußelemente 23a, 23b von ihrer radialen Innenseite 34. Es ist erkennbar, daß jedes Zahnfußelement 23a, 23b zwei Laschen 37a, 37b bzw. 38a, 38b aufweist. Dabei weisen die Laschen 37a, 38a in entgegengesetzte Richtungen. Gleiches gilt für die Laschen 37b, 38b des benachbarten Zahnfußelements 23b. Die Lasche 37a des Zahnfußelements 23a greift dabei in eine Ausnehmung 39b, die durch das Herausbiegen der Lasche 37b aus dem benachbarten Zahnfußelement 23b gebildet ist. In gleicher Weise greift die Lasche 38a des einen Zahnfußelements 23a in eine Ausnehmung 40b, die durch das Herausbiegen der zweiten Lasche 38b des anderen Zahnfußelements 23b gebildet worden ist. In den 4 und 7 sind diese Laschen nicht noch einmal eingezeichnet. Ihre Position ist durch Rechtecke 37, 38 angedeutet.

Durch die entgegengesetzt gerichteten Laschen 37a, 38a und die abgeschrägten Flanken 35, 36 sind benachbarte Zahnfußelemente 23a, 23b nun in eine Richtung von links nach rechts (bezogen auf die Darstellung der 5), d.h. in axialer Richtung (bezogen auf das Joch 10) und in eine radiale Richtung (senkrecht zur Zeichenebene bezogen auf die 5) gegeneinander gesichert. Die benachbarten Zahnfußelemente 23a, 23b sind auch in Umfangsrichtung ausreichend miteinander verhakt, so daß sie zu einem geschlossenen Ring gebogen werden können, wie er in 7 dargestellt ist. In Wirklichkeit sind die in 7 dargestellten Lücken zwischen benachbarten Zahnfußelementen 23 nicht vorhanden. Die Zahnfußelemente 23 liegen zumindest an ihrer radialen Innenseite aneinander an. Die Lücken wurden nur dargestellt, um die Anordnung der Zahnfußelemente 23 relativ zueinander zu zeigen.

Wie aus den 1 und 3 zu erkennen ist, kann man nun die so gebildete Zahnfußanordnung 22 in die jeweiligen Zahnabschnitte 16, 17 einschieben und zwar so lange, bis die Nasen 25 zur Anlage an die jeweiligen Stirnseiten der Zahnabschnitte 16, 17 gelangen. Dabei treten die Abschnitte 27 auf der anderen Seite aus den Zahnabschnitten 16, 17 heraus, gelangen also etwas radial innerhalb der Spule 8.


Anspruch[de]
Linearmotor für einen Kältemittelkompressor mit einem Innenstator, einem Außenstator und einem hin und her bewegbaren Anker zwischen Innenstator und Außenstator, wobei der Außenstator eine Spulenanordnung aufweist, neben der in Axialrichtung mindestens ein Zahnabschnitt angeordnet ist, der eine Zahnfußanordnung aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahnfußanordnung (22) radial von innen an den Zahnabschnitt (16, 17) angesetzt ist und eine Vielzahl von in Umfangsrichtung aneinandergereihter Zahnfußelemente (23) aufweist. Linearmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahnfußelemente (23) in Umfangsrichtung miteinander verbunden sind. Linearmotor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß benachbarte Zahnfußelemente (23) durch einen Formschluß miteinander verbunden sind. Linearmotor nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Zahnfußelement (23) mindestens eine aus dem Zahnfußelement herausgebogene Lasche (37a, 38a; 37b, 38b) aufweist, die in eine Lücke (39b, 40b) im benachbarten Zahnfußelement (23) eingreift, die durch ein Herausbiegen der dortigen Lasche (37b, 38b) gebildet ist. Linearmotor nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Lasche (37a, 38a; 37b, 38b) parallel zur radial inneren Seite (34) des Zahnfußelements (23) herausgebogen ist. Linearmotor nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Lasche (37a, 38a; 37b, 38b) ein freies Ende (35, 36) aufweist, das einen Winkel (&agr;) im Bereich von 70° bis 85° zur radialen Innenseite (34) des Zahnfußelements (23) einschließt. Linearmotor nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Zahnfußelement (23) mindestens zwei herausgebogene Laschen (37a, 38a; 37b, 38b) aufweist, wobei die Laschen (37a, 38a; 37b, 38b) aufeinander zu gerichtet sind. Linearmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahnfußelemente (23) axial außen eine vorstehende Nase (25) aufweisen, die an der Stirnseite (26) des Zahnabschnitts (16, 17) anliegt. Linearmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahnfußelemente (23) im Bereich des Zahnabschnitts (16, 17) eine ebene radiale Außenseite (28) aufweisen, wobei sich die radiale Erstreckung der Zahnfußelemente (23) axial innerhalb neben den Zahnabschnitten (16, 17) vermindert. Linearmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Zahnabschnitt eine Vielzahl von in Axialrichtung aufeinandergestapelter Scheiben (18) aufweist. Linearmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Außenstator (3) ein die Spulenanordnung (7) in Umfangsrichtung umgebendes und in Umfangsrichtung geschlossenes Joch (10) aufweist, das eine Vielzahl von Blechlagen aufweist, die in radialer Richtung aufeinander liegen. Linearmotor nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Joch (10) aus mindestens einem Blechstreifen (11) gewickelt ist. Linearmotor nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Joch (10) und der Zahnabschnitt (16, 17) mit einer Schrägfläche (21) aneinander anliegen. Linearmotor nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Joch (10) und der Zahnabschnitt (16, 17) im Bereich der Schrägfläche (21) geschliffen sind.






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