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Magnetische Kupplung zur Übertragung der Bewegung eines drehbeweglichen Körpers auf einen anderen.
Es ist in der Messtechnik bekannt, die Stellung oder die Bewegung eines Körpers im Innern eines abgeschlossenen Raumes mit Hilfe magnetischer Kupplungsglieder aussen erkennbar zu machen oder auf Zeigerwerke usw. ausserhalb des abgeschlossenen Raumes zu übertragen. Man benutzt hiefür vorzugsweise magnetische Kupplungen, deren Magnet und Anker beweglich sind und deren einer Kupplungsteil dem andern Kupplungsteil in die Stellung des geringsten magnetischen Widerstandes an den Polstellen nachfolgt.
Bei den bekannten magnetischen Kupplungen wird es nun als sehr störend empfunden, dass es infolge symmetrischer Anordnung der Polstellen zueinander und gleichförmiger Ausbildung des wirksamen Querschnittes der Polteile mehrere voneinander verschiedene Stellungen der Kupplungsteile zueinander gibt, in denen ein maximaler Kraftlinienfluss zustande kommt und eine sichere Mitnahme des einen Kupplungskörpers durch den andern bewirkt wird. Eine genau eindeutige Bewegungsübertragung, wie sie z. B. zwischen Messglied und Anzeigegerät erforderlich ist, wird hiebei in Frage gestellt.
Die Erfindung schafft hierin Abhilfe durch eine magnetische Kupplung, bei der die zusammenwirkenden Polpaare hinsichtlich ihrer Lage auf ihrer bei der Bewegung beschriebenen Kreisbahn derart ungleichmässig verteilt oder in bezug auf die Form ihres für den Krafteinfluss wirksamen Querschnittes derart ungleichförmig ausgebildet sind. dass sie nur eine einzige, die Schliessung der magnetischen Kraftflüsse in voller Stärke ermöglichende Lage zueinander einnehmen können.
In der Zeichnung sind einige Ausführungsbeispiele des Gegenstandes der Erfindung schematisch dargestellt ; Fig. 1 zeigt eine Kupplung mit in sich geschlossenem Magneten und unsymmetrisch auf konzentrischen Kreisen verteilten Polen, Fig. 2 eine Kupplung, deren kreisbogenförmiger Magnet nicht in sich geschlossen ist und deren Anker aus zwei im Winkel zueinander verlaufenden Schenkeln mit einem Ausgleichsgewicht besteht, Fig. 3 eine Kupplung mit drei Polpaaren und Fig. 4 eine Kupplung mit symmetrisch verteilten Polen und ungleichförmig ausgebildeten Polpaaren.
Bei allen Ausführungsbeispielen ist a der ringförmige Magnet mit den nach innen vorspringenden Polschuhen b, e, von denen z. B. b den Nordpol und c den Südpol darstellt, und d ist der Anker. Nach Fig. 1, 2 und 4 ist der ringförmige Magnet a zweipolig, nach Fig. 3 dagegen dreipolig. Von den drei Polen b, e, ein Fig. 3 ist z. B. b als Nordpol ausgebildet, wälnend c und e den Südpol bilden.
Nach Fig. 2 besteht der Anker cl aus zwei im Winkel zueinander verlaufenden Schenkeln A. i und
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reichender Stärke geschlossen wird. Nach Fig. -1 wird das gleiche dadurch ereicht, dass die Pole des ringförmigen Magneten a und des Ankers d beispielsweise als schräg zur Achsenrichtung verlaufende, abgestumpfte Schneiden ausgeführt sind. Dabei ist die Anordnung der Pole so getroffen, dass bei einer Drehung des Ankers cl um 1800 aus der in Fig. 4 dargestellten Normallage die Enden der Pole nicht mit der ganzen Breite ihrer abgestumpften Schneiden, sondern mit einem äusserst geringen Teil dieser Sehneiden sich gegenüberstehen.
Für den magnetischen Kraftfluss in dieser Stellung des Ankers wird
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verlassen hat, wird er erst dann durch den ringförmigen Magneten a mitgenommen, wenn er wieder die
Normallage erreicht hat. Anstatt der schräg zur Achsenrichtung verlaufenden, schneidenfölmigen Pol- enden können auch solche Polpaare verwendet werden-, von denen das eine im Durchflussquerschnitt der
Kraftlinien das Spiegelbild des andern bildet. Ebenso können die Schneiden des einen Polpaares senk- recht zur Drehachsenrichtung und die Schneiden des andern Polpaares in der Drehachsenriehtung verlaufen. Auf diese'Weise ist der magnetische Kraftfluss nur in der Normallage des Ankers genügend gross, um eine Mitnahme des Ankers zu bewirken.
Soll eine besonders günstige Haltewirkung der mag- netischen Kupplung angestrebt werden, so empfiehlt es sich, den Anker als Magneten auszubilden.
Die Anordnung des Ringmagneten a und des Ankers d wird gewöhnlich so getroffen, dass a ausser- halb und d innerhalb einer geschlossenen Kammer um die gleiche geometrische Achse drehbeweglich gelagert sind, wobei der hohlzylindrische Teil der Kammerwand so in dem Luftspalt zwischen den Anker- polen und den Ringmagnetpolen angeordnet ist, dass Anker und Magnet sich störungsfrei drehen können.
Als Anwendungsgebiet für die Erfindung kommen namentlich Mess-oder Anzeigegeräte und - einrichtungen, wie z. B. Dampfmesser, Wasserstandsanzeiger, elektrostatische Spannungsanzeiger mit Druckluftisolation, Kathodenoszillographen und andere Geräte und Maschinen in Frage, bei denen eine schlupffreie Übertragung einer Drehbewegung angestrebt wird. Die Erfindung kann mit gleiehem
Erfolg aber auch für andere Einrichtngen Verwendung finden, bei denen eine Bewegungsübertragung durch eine Trennwand hindurch ohne mechanische Zwischenglieder erforderlich ist.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Magnetische Kupplung zur Übertragung der Bewegung eines drehbeweglichen Körpers auf einen anderen, dadurch gekennzeichnet, dass die zusammenwirkenden Polpaare hinsichtlich ihrer Lage auf ihrer bei der Bewegung beschriebenen Kreisbahn derart ungleichmässig verteilt oder in bezug auf die Form ihres für den Kraftlinienfluss wirksamen Querschnittes derart ungleichförmig ausgebildet sind, dass sie nur eine einzige, die Schliessung der magnetischen Kraftflüsse in voller Stärke ermöglichende Lage zueinander einnehmen können.
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Magnetic coupling for transferring the movement of a rotating body to another.
It is known in metrology to make the position or the movement of a body inside a closed space recognizable outside with the help of magnetic coupling elements or to transfer it to pointer mechanisms etc. outside the closed space. Magnetic couplings are preferably used for this purpose, the magnet and armature of which are movable and one of which the coupling part follows the other coupling part into the position of the lowest magnetic resistance at the pole points.
With the known magnetic clutches, it is now perceived as very annoying that, due to the symmetrical arrangement of the pole points to one another and the uniform formation of the effective cross-section of the pole parts, there are several different positions of the coupling parts to one another, in which a maximum flow of lines of force comes about and a safe entrainment of the one coupling body is effected by the other. An exactly unambiguous transmission of motion, as it is, for. B. is required between the measuring element and display device, is here in question.
The invention provides a remedy for this by means of a magnetic coupling in which the interacting pole pairs are so unevenly distributed with regard to their position on their circular path described during the movement or are so unevenly designed with regard to the shape of their cross section effective for the influence of force. that they can only assume a single position to each other, which enables the closure of the magnetic fluxes in full strength.
In the drawing, some embodiments of the subject matter of the invention are shown schematically; Fig. 1 shows a coupling with a self-contained magnet and poles distributed asymmetrically on concentric circles, Fig. 2 shows a coupling whose circular arc-shaped magnet is not self-contained and whose armature consists of two legs extending at an angle to one another with a counterweight, Fig. 3 shows a coupling with three pole pairs and FIG. 4 shows a coupling with symmetrically distributed poles and non-uniformly formed pole pairs.
In all embodiments, a is the ring-shaped magnet with the inwardly projecting pole pieces b, e, of which z. B. b represents the north pole and c represents the south pole, and d is the anchor. According to Fig. 1, 2 and 4, the annular magnet a is two-pole, according to Fig. 3, however, three-pole. Of the three poles b, e, a Fig. 3 z. B. b designed as the north pole, wälnend c and e form the south pole.
According to FIG. 2, the armature cl consists of two legs A. i and A. i, which extend at an angle to one another
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sufficient strength is closed. According to FIG. 1, the same is achieved in that the poles of the ring-shaped magnet a and of the armature d are designed, for example, as truncated cutting edges running obliquely to the axial direction. The arrangement of the poles is such that when the armature c1 is rotated by 1800 from the normal position shown in FIG. 4, the ends of the poles do not face each other with the entire width of their truncated edges, but with an extremely small part of these tendon edges.
For the magnetic flux in this position of the armature
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has left, it is only taken along by the ring-shaped magnet a when it returns to the
Has reached normal position. Instead of the cutting edge pole ends running obliquely to the axis direction, pole pairs can also be used, one of which has the flow cross section of the
Lines of force form the mirror image of the other. Likewise, the cutting edges of one pair of poles can run perpendicular to the direction of the axis of rotation and the cutting edges of the other pair of poles can run in the direction of the axis of rotation. In this way, only in the normal position of the armature, the magnetic flux of force is sufficiently large to cause the armature to be entrained.
If a particularly favorable holding effect of the magnetic coupling is to be sought, it is advisable to design the armature as a magnet.
The arrangement of the ring magnet a and the armature d is usually made so that a outside and d inside a closed chamber are rotatably mounted around the same geometric axis, the hollow cylindrical part of the chamber wall so in the air gap between the armature poles and the ring magnetic poles is arranged so that the armature and magnet can rotate without interference.
As a field of application for the invention come namely measuring or display devices and devices, such as. B. steam meter, water level indicator, electrostatic voltage indicator with compressed air insulation, cathode oscilloscope and other devices and machines in question, in which a slip-free transmission of a rotary movement is sought. The invention can with the same
Success can also be used for other devices in which a transmission of movement through a partition wall without mechanical intermediate links is required.
PATENT CLAIMS:
1. Magnetic coupling for transferring the movement of one rotatable body to another, characterized in that the cooperating pole pairs are so unevenly distributed with regard to their position on their circular path described during the movement or are so unevenly formed with regard to the shape of their cross-section effective for the flow of lines of force are that they can only occupy a single position to each other that enables the closure of the magnetic fluxes in full strength.