<Desc/Clms Page number 1>
Elektrischer Solenoid-Motor.
Elektromagnetische Motore, d. h. solche Kraftmaschine, bei denen die Arbeit durch ein oder mehrere Solenoide geleistet wird, die beim Durchführen des Stromes ihren Eisenkern anziehen und dadurch auch die mit dem Eisenkern verbundenen Organe betätigen, sind seit langem bekannt. Der
Hauptnachteil dieser Motore besteht in der Verschiedenheit der hervorgerufenen Kraftgrossen bei den verschiedenen Stellungen des Eisenkernes. Die auf den Eisenkern ausgeübte Kraft durchläuft bekannt- lich beim Eindringen in das Innere des Solenoids einen Grösstwert. Diese Ungleichmässigkeit wirkt sieh auch dann aus, wenn die Motore in Verbundanordnung zusammengeschaltet werden,. d. h. wenn die
Exzenterkurbeln von z. B. zwei zusammenwirkenden Motoren gegeneinander um 1800 versetzt sind.
Es ist bereits bekannt, bei einem derartigen Motor einen Luftzylinder vorzusehen, derart, dass die in ihm zusammengepresste Luft gerade im Totpunkt die grösste Kraft in solcher Richtung auf den Kreuz- kopf ausübt, dass sie zur Überwindung des Totpunktes beiträgt. Damit ist jedoch der Nachteil verbunden, dass die Reibungsverluste des Kolbens verhältnismässig viel zu gross sind und den Wirkungsgrad der An- ordnung zu stark herabsetzen. Durch die Erfindung wird der geschilderte Mangel behoben, u. zw. da- durch, dass je nach der Grösse der Anlage bzw. der Anzahl der Motoreneinheiten mindestens zwei die
Solenoidkerne beeinflussende Federn so angebracht werden, dass sie mit dem einen Ende an einem fixen
Punkt befestigt sind, während das andere Ende der Federn am Kurbelzapfen oder unmittelbar am Exzenter befestigt ist.
Hiebei ist es wesentlich, dass die Federn so befestigt werden müssen, dass die höchste Zug- wirkung auf das angetriebene Organ, z. B. das Exzenter in dem Moment erfolgt, wo die Zugwirkung des
Solenoids noch die schwächste ist.
Das obige Prinzip ist an Hand eines Ausführungsbeispiels in der Zeichnung dargestellt. Es zeigt
Fig. 1 die Gesamtanordnung in der Draufsicht, Fig. 2 die Seitenansicht der in der Fig. 1 dargestellten
Anordnung und Fig. 3 das Schaltungsschema.
Wie aus den Figuren hervorgeht, sind die beiden elektromagnetischen Motore in Verbundanordnung dargestellt. Sie bestehen aus je einem Solenoid 1 bzw. 2 und aus in den Solenoiden verschiebbaren Kernen 3 bzw. 4. Die Kerne sind durch Gestänge 5, 6 bzw. Kurbelzapfen 7, 8 mit den Exzentern 9 und 10 verbunden, durch welche das Antriebsorgan, z. B. die Riemenscheibe 11, gedreht wird. Mit I ? ist das Schwungrad bezeichnet. Die Gestänge weisen je einen in einem Kolbenzylinder geführten Kolben auf.
Mit der Achse des Antriebsorgans parallelachsig wird auch der Kommutator 13 angetrieben.
Durch diesen wird, wie die Fig. 3 zeigt, der aus der Stromquelle 14 entnommene elektrische Strom in der Weise zu den Solenoiden geführt, dass abwechselnd immer nur das Solenoid 1 oder 2 mit Strom ver- sorgt ist. Zu diesem Zwecke gleiten die Bürsten 15 bzw. 16 auf je einem Kommutator 13', 13". Wie aus der Darstellung hervorgeht, ist durch die Bürsten 15 der Stromkreis des Solenoids 1 mittels des Kommu- tatorteiles 13'geschlossen, während jener des Solenoids 2 unterbrochen ist, da die Bürsten 16 auf dem unterbrochenen Halbzylinder des Kommutatorteiles 13"schleifen.
Wie eingangs ausgeführt, hat die beschriebene Anlage den Nachteil, dass die Solenoidkerne während ihrer Bewegung mit ungleichmässiger Kraft die Exzenter 9 und 10 antreiben. In der äussersten Lage des
Kernes ist der Antrieb am schwächsten, und je mehr der Kern in das Solenoid hineindringt, um so kräftiger wird das betreffende Exzenter angezogen, sodann nimmt die Zugkraft wieder ab und ist in der Mittel- lage des Kernes auf Null gesunken. Diese Ungleichmässigkeit wird durch die Verbundanordnung nicht behoben, erfindungsgemäss wird sie aber dadurch beseitigt, dass man auf den Solenoidkern am Anfang seines Eindringens in das Solenoid eine Federung wirken lässt. Hiedurch wird die am Anfang noch schwache
<Desc/Clms Page number 2>
Zugkraft erhöht.
Je mehr der Kern in die Spule eindringt, um so mehr nimmt die Federwirkung ab, aber durch die auf den Kern ausgeübte, mit dem Eindringen des Kernes wachsende elektromagnetische Wirkung ergibt sich bis zu einem gewissen Punkt eine praktisch vollständige Gleichmässigkeit in der Kraftwirkung bei richtiger Wahl und Anordnung der Federstärke.
Gemäss Fig. 1 ist je eine Zugfeder 17 bzw. 18 so angeordnet, dass das eine Ende der Feder an einem im Gestell der Anlage befestigten Pfosten 19, das andere Ende z. B. mittels eines lose sitzenden Ringes od. dgl. 20 am Kurbelzapfen oder gegebenenfalls unmittelbar am Exzenter befestigt ist.
Aus der dargestellten Anordnung ergibt es sich, dass, während der eine Kern 4 in das Solenoid 2 hineindringt, der andere Kern 3 aus der Spule 1 hinausbewegt wird, wobei das Exzenter 9 die Feder 18 auseinanderzieht, was aber keine besondere Mehrbelastung des Kernes 4 bedeutet, weil gleichzeitig die Feder 11 entspannt wird und das rasche Hineinschieben des Kernes 4 in die Spule 2 unterstützt. Bis der Kern 4 vollständig in die Spule 2 hineingedrungen ist, ist die Feder j ! ? zur Gänze entspannt und die
EMI2.1
sich auch dadurch, dass am Anfang des beschriebenen Vorganges, d. h. wenn der Kern 4 nur wenig in die Spule 2 eingedrungen ist, erst das anfängliche Auseinanderziehen der Feder 18 stattfindet, d. h. diesbezüglich nur ein geringer Kraftbedarf besteht.
Versuche haben ergeben, dass durch die Anordnung nach der Erfindung ein ausgeglichener und leichter Gang des Motors erzielt wird.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Elektrischer Solenoid-Motor mit Kurbelgetriebe und unter Federwirkung stehendem Solenoidkern, dadurch gekennzeichnet, dass die Federn in der Weise angebracht sind, dass das eine Ende einer jeden Feder an einem festen Punkt (19) und das andere Ende derselben am Kurbelzapfen oder unmittelbar am Exzenter befestigt ist, wobei der feste Punkt (19) so gewählt ist, dass die Federspannung am Anfang des Eindringens des Kerns in die Spule am höchsten ist.
<Desc / Clms Page number 1>
Electric solenoid motor.
Electromagnetic motors, d. H. Such power machines, in which the work is done by one or more solenoids, which attract their iron core when the current is passed through, and thereby also actuate the organs connected to the iron core, have long been known. The
The main disadvantage of these motors is the difference in the magnitudes of force produced in the various positions of the iron core. As is known, the force exerted on the iron core passes through a maximum value when it penetrates the interior of the solenoid. This unevenness also has an effect when the motors are interconnected in a compound arrangement. d. H. if the
Eccentric cranks from z. B. two interacting motors are offset from each other by 1800.
It is already known to provide an air cylinder in such a motor in such a way that the air compressed in it exerts the greatest force on the crosshead precisely at the dead center in such a direction that it contributes to overcoming the dead center. However, this has the disadvantage that the frictional losses of the piston are comparatively much too great and reduce the efficiency of the arrangement too much. The invention eliminates the deficiency described, u. between the fact that, depending on the size of the system or the number of motor units, at least two the
Springs affecting solenoid cores are attached so that they are fixed with one end to one
Point are attached, while the other end of the springs is attached to the crank pin or directly to the eccentric.
It is essential here that the springs must be fastened in such a way that the greatest tensile effect on the driven member, e.g. B. the eccentric takes place at the moment when the pulling effect of the
Solenoids is still the weakest.
The above principle is shown in the drawing using an exemplary embodiment. It shows
FIG. 1 shows the overall arrangement in plan view, FIG. 2 shows the side view of the arrangement shown in FIG
Arrangement and FIG. 3 the circuit diagram.
As can be seen from the figures, the two electromagnetic motors are shown in a composite arrangement. They each consist of a solenoid 1 or 2 and of cores 3 or 4 that can be displaced in the solenoids. The cores are connected to the eccentrics 9 and 10 by rods 5, 6 or crank pins 7, 8, through which the drive element, e.g. . B. the pulley 11 is rotated. With I? is called the flywheel. The rods each have a piston guided in a piston cylinder.
The commutator 13 is also driven parallel to the axis of the drive member.
As FIG. 3 shows, the electric current drawn from the power source 14 is fed through this to the solenoids in such a way that only the solenoid 1 or 2 is alternately supplied with power. For this purpose the brushes 15 and 16 slide on a commutator 13 ', 13 "each. As can be seen from the illustration, the circuit of the solenoid 1 is closed by the commutator part 13' by the brushes 15, while that of the solenoid 2 is closed is interrupted because the brushes 16 grind on the interrupted half-cylinder of the commutator part 13 ″.
As stated above, the system described has the disadvantage that the solenoid cores drive the eccentrics 9 and 10 with uneven force during their movement. In the extreme position of the
At the core, the drive is weakest, and the more the core penetrates the solenoid, the more forcefully the eccentric in question is attracted, then the tensile force decreases again and has dropped to zero in the central position of the core. This unevenness is not eliminated by the composite arrangement, but according to the invention it is eliminated by allowing a spring to act on the solenoid core at the beginning of its penetration into the solenoid. This makes the one weak at the beginning
<Desc / Clms Page number 2>
Pulling force increased.
The more the core penetrates the coil, the more the spring effect decreases, but the electromagnetic effect exerted on the core, which increases with the penetration of the core, results up to a certain point in practically complete uniformity in the force effect if the choice is made correctly and arrangement of the spring strength.
According to FIG. 1, a tension spring 17 or 18 is arranged so that one end of the spring is attached to a post 19 fastened in the frame of the system, the other end z. B. by means of a loosely seated ring od. Like. 20 is attached to the crank pin or optionally directly to the eccentric.
The arrangement shown shows that while one core 4 is penetrating the solenoid 2, the other core 3 is moved out of the coil 1, the eccentric 9 pulling the spring 18 apart, but this does not mean any particular additional load on the core 4 because at the same time the spring 11 is relaxed and supports the rapid pushing of the core 4 into the coil 2. Until the core 4 has penetrated completely into the coil 2, the spring j! ? completely relaxed and the
EMI2.1
also by the fact that at the beginning of the process described, i. H. if the core 4 has penetrated only a little into the coil 2, only the initial pulling apart of the spring 18 takes place, d. H. there is only a small power requirement in this regard.
Tests have shown that the arrangement according to the invention achieves a balanced and smooth engine gear.
PATENT CLAIMS:
1. Electric solenoid motor with crank mechanism and spring action solenoid core, characterized in that the springs are mounted in such a way that one end of each spring at a fixed point (19) and the other end of the same on the crank pin or immediately on Eccentric is attached, the fixed point (19) is chosen so that the spring tension is highest at the beginning of the penetration of the core into the coil.