<Desc/Clms Page number 1>
Elektromagnet
Elektromagnete verstärken bei Verringerung des Luftspaltes zwischen Magnetpol und Magnetanker ih- re Zugkraft wesentlich, weil die magnetische Induktion erheblich ansteigt. Dadurch ist die Zugkraft der
Elektromagnete im offenen Zustand gering und steigt erst während des Schliessvorganges an. Dieser Um- stand wirkt sich bei der Betätigung von Verschlussklappen an Schüttgutbehältern nachteilig aus. Bei Schüttgütern, beispielsweise Sand und Kies, die aus Behältern durch ihr Eigengewicht auslaufen sollen, insbe- sondere bei Sandstreuvorrichtungen für Triebfahrzeuge, besteht im allgemeinen die Gefahr, dass sich das
Schüttgut bei mittleren Korngrössen (5-10 mm) an der Auslauföffnung (Verschlussklappe) des Behälters verklemmt und das Öffnen dieser Klappe somit erschwert.
Gegenstand der Erfindung ist ein Elektromagnet, insbesondere Gleichstrommagnet für Sandstreuerbe- tätigung bei Triebfahrzeugen, mit einem in einem vorzugsweise topfförmigen Mantel geführten Anker, wobei der Mantel an seinem Ende Polschenkel besitzt, welche sich nach innen senkrecht zur Richtung der Achse des Ankers erstrecken. Die oben erwähnten Nachteile werden bei dem erfindungsgemässen
Elektromagnet dadurch vermieden, dass der Anker zur Erzielung eines welligen Zugkraftverlaufes an sei- nem der Polfläche abgewandten Ende mit mehreren konischen Ansätzen versehen ist und dass deren Stirn- flächen der Zugrichtung zugewendet sind.
Durch die erfindungsgemässe Ausbildung des Ankers wird nicht nur die Anfangszugkraft des Magneten gegenüber der eines Systems mit glattem Anker wesentlich erhöht, sondern auch dem Zugkraftverlauf während des Hubes eines starke Welligkeit aufgedrückt. Letztere entsteht durch die Verminderung des
Luftspaltes beim Durchgang jedes Ankeransatzes durch die Polschenkel des Mantels, wodurch jeweils eine
Erhöhung der Induktion und eine Steigerung der Zugkraft bewirkt wird, sowie durch die Umlenkung des
Kraftflusses. Die Welligkeit des Kraftverlaufs hat eine kräftige Rüttelwirkung während des Arbeitshubes zur Folge, wodurch die Öffnungsbewegung der Verschlussklappe des Schüttgutbehälters ruckweise abläuft und dadurch das Schüttgut einer gewissen Rüttelung unterworfen wird.
Dies wirkt der Tendenz zur Ver- klemmung der einzelnen Körner des Schüttgutes beim Öffnen der Verschlussklappe weitgehend entgegen.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in Fig. 1 der Zeichnung dargestellt. Der topfförmige Man- tel des Magneten ist mit l, der Magnetpol mit 2 und die Erregerwicklung mit 3 bezeichnet. Der mit 4 bezeichnete Anker ist mit konischen Ansätzen ausgestattet. Der Anker 4 wird bei Erregung mit seiner vor- deren Polfläche 5 vom Magnetpol 2 angezogen. Dieser Kraftwirkung wird durch die von den Ansätzen verursachte Umlenkung des Kraftflusses eine weitere an- und abschwellende Kraftwirkung überlagert. Im geöffenten Zustand entspricht die Stellung von Anker 4 zum Mantel 1 den vollausgezogenen Linien, wäh- rend für den angezogenen Magnet der Mantel l'strichliert angedeutet ist. Das zur Betätigung der Sand- streuvorrichtung dienende Gestänge ist in der Zeichnungnichtabgebildet.
DieHub-Zugkraftkennlinie des in Fig. 1 dargestellten erfindungsgemässen Magneten ist in Fig. 2 mit 6 bezeichnet und zeigt die erhöhte
Anfangszugkraft sowie die Welligkeit des Zugkraftverlaufes, wobei letztere ein Mass für die erzielte Rüt- telwirkung ist. Zum Vergleich ist die entsprechende Kennlinie 7 eines Magneten mit glattem Anker bei gleicher elektrischer Erregung eingezeichnet..
Zur Erläuterung der Wirkungsweise dienen die Fig. 3-5 der Zeichnung. In ihnen ist der Polschenkel des Mantels 1 sowie der Magnetanker 4 gross herausgezeichnet. Die der Zugrichtung zugewendeten Stirn- flächen der Ansätze sind mit 8, die konisch verlaufenden Rücken mit 9 bezeichnet. Der Kraftlinienverlauf in der Luft ist strichliert und die durch ihn verursachte Kraftwirkung durch Pfeile angedeutet. Die
<Desc/Clms Page number 2>
axiale Länge der einzelnen Absätze ist vorteilhaft so bemessen, dass der Abstand zweier Stirnflächen 8 gleich oder kleiner als die axiale Länge der Polschenkel des Mantels 1 an der Übertrittsstelle. des Kraftflusses in den Anker 4 ist.
Fig. 3 zeigt, wie bei offenem Magnet der Kraftfluss derart abgelenkt wird, dass ein grosser Teil von ihm in Zugrichtung in die Stirnfläche 8 des ersten Ansatzes eintritt und somit die Gesamtkraftwirkung verstärkt. Bei der Hubbewegung des Ankers treten die radialen Stirnflächen 8 der einzelnen Stufen nacheinander in die Polschenkel des Gehäuses ein. Fig. 4 stellt dar, wie die Verstärkungswirkung beim tieferen Eintauchen der Stirnflächen 8 in die Öffnung des Mantels 1 dadurch allmählich verringert wird, dass ein Teil des Kraftflusses in den kegeligen Rücken 9 des Ansatzes eintritt und eine Kraftwirkung erzeugt, die jene der Stirnfläche 8 teilweise kompensiert.
In Fig. 5 ist abgebildet, wie bei der Annäherung der nächsten Stirnfläche 8'an den Polschenkel im Verlauf der Hubbewegung wieder eine Erhöhung der Zugkraft infolge der bereits oben genannten Verstärkungswirkung eintritt. Diese im Takt des Eintauchens der einzelnen Absätze erfolgenden Krafterhöhungen ergeben den Rhythmus der mit der erfindungsgemässen Lösung erzielten Rüttelwirkung.
Um eine mechanisch glatte Oberfläche des Ankers zu erzielen, sind die Räume zwischen den einzelnen Ansätzen vorteilhaft mit Giessharz ausgegossen.
Die Zugkraftkennlinie lässt sich in bekannter Weise noch durch Umgestaltung des Magnetpoles 2 und der Polfläche 5 des Ankers 4 verändern.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Elektromagnet, insbesondere Gleichstrommagnet für Sandstreuerbetätigung bei Triebfahrzeugen, mit einem in einem vorzugsweise topfförmigen Mantel geführten Anker, wobei der Mantel an seinem Ende Polschenkel besitzt, welche sich nach innen senkrecht zur Richtung der Achse des Ankers erstrecken, dadurch gekennzeichnet, dass der Anker zur Erzielung eines welligen Zugkraftverlaufes an seinem der Polfläche (5) abgewandten Ende mit mehreren konischen Ansätzen versehen ist und dass deren Stirnflächen der Zugrichtung zugewendet sind.