<Desc/Clms Page number 1>
Magnetische Vorrichtung
EMI1.1
<Desc/Clms Page number 2>
Vorrichtungin dieser bei In- und Ausserbetriebsetzung auftretenden Kraftlinienverlauf erkennen. Fig. 5 zeigt schematisch in teilweise geschnittener Ansicht eine praktische Ausführungsform einer nach dem Prinzip gemäss Fig. 2 ausgeführten Wirbelstrombremse und Fig. 6 und 7 sind Schnitte nach den Geraden a-a und b-b in Fig. 5. Aus Fig. 8 ist eine abgeänderte Ausführungsform des Magnetisierungskreises für die Vorrichtung nach Fig. 5 bis 7 ersichtlich. Fig. 9 lässt schematisch in Seitenansicht und im Schnitt einer Bremse mit regelbarem Bremsdrehmoment und Fig. 10 deren Schaltanordnung erkennen.
Fig. 11 und 12 geben eine weitere Bauart einer erfindungsgemäss ausgebildeten Wirbelstrombremse in zwei durch den eingezeichneten Kraftlinienverlauf voneinander unterschiedenen Schnitten wieder und Fig. 13 zeigt diese Bremse in Stirnansicht mit Teilschnitt nach der Geraden A-A von Fig. 11. In Fig. 14 ist schaubildlich ein Hubmagnet dargestellt, der nach dem Erfindungsprinzip ausgeführt ist.
In Fig. 1 bilden die beiden Dauermagnete 1 und 2 und die zwei Anker 3 und 4 aus magnetisch weichem Werkstoff einen magnetischen Kreis mit einem zwischen den Teilen 3 und 4 vorgesehenen Luftspalt 5. Der magnetische Kraftfluss verläuft im Dauermagnet 1 ständig in der Richtung des in ihm eingezeichneten Pfeiles, während der Richtungssinn der Magnetisierung des Dauermagnetes 2 mittels einer ihn umschliessenden Spule 7 umgekehrt werden kann, die man mit einem in der einen oder in der andern Richtung fliessenden Strom von der Batterie 8 aus mittels des doppelpoligen Wechselschalters 9 speisen kann.
In der oberen Hälfte a von Fig. l ist der Schalter 9 so eingestellt, dass der die Spule 7 erregende Strom den Dauermagnet 2 in der bei diesem angedeuteten Pfeilrichtung gegensinnig zum Dauermagnet 1 magnetisiert, sodass sich der magnetische Kraftfluss, wie durch die gestrichelten Linien veranschaulicht, über die Dauermagnete 1 und 2 schliesst, die mit den ihre Enden überbrückenden Teilen der Anker 3 und 4 eine zusammenhängende Kreisbahn für die Kraftlinien bilden. Bekanntlich erzeugt ein geschlossener Magnetkreis dieser Art kein äusseres nutzbares Magnetfeld, d. h. der Kraftfluss in dem Luftspalt 5 ist gleich Null.
Damit dies tatsächlich der Fall ist, müssen natürlich die Magnete 1 und 2 mit den ihre Enden verbindenden Teilen der Anker 3 und 4 einen vollkommen geschlossenen Magnetkreis bilden, in welchem der umlaufende Kraftfluss keinerlei merklichen Verlust durch Streuung nach aussen erleidet. Dies setzt voraus, dass das Produkt aus der remanenten Induktion BR und dem Querschnitt S praktisch für die beiden Magnete 1 und 2 gleich ist, weshalb für die magnetische Vorrichtung zur Erfüllung dieser für sie wesentlichen Bedingung angenommen sei, dass die Dauermagnete 1 und 2 beispielsweise praktisch miteinander im Querschnitt übereinstimmen und aus dem gleichen Werkstoff bestehen.
In der unteren Hälfte b von Fig. 1 ist die Richtung des Kraftflusses in dem Magneten 2 - vgl. den hier in diesen eingezeichneten Pfeil-gegenüber dem in der oberen Hälfte a von Fig. 1 vorgesehenen Strömungssinn der Kraftlinien infolge Umstellung des Wechselschalters 9 umgekehrt und somit parallel zum Richtungssinndes Kraftflusses im Magnet l, so dass die Kraftlinien der beiden Magnete l, 2 nicht mehr in einem diese umfassenden Kreis verlaufen, sondern der Kraftfluss sich für jeden der beiden Magnete 1 und 2, wie durch die gestrichelten Linien in der unteren Hälfte b von Fig. 1 angedeutet. über den Luftspalt 5 schliesst und infolgedessen ein Gesamtkraftfluss im Luftspalt 5 auftritt.
Damit dieser denluftspalt 5 durchquerende, äussere nutzbare Kraftfluss q, einen genügenden Wert annimmt, muss einerseits das Produkt aus dem den Werkstoff der Magnete 1 und 2 magnetisierenden Feld Hd und der Länge dieser Magnete L bestehen, d. h. das Produkt Hd. L eine beträchtliche Grösse haben, da die Gleichung Hd.
L = h. l gilt, worin h das im auszunutzenden Luftspalt und für die magnetisch anzuziehende Last verfügbare Feld, d. h. die nützliche, möglichst gross gewünschte Induktion und 1 die Länge der den Nebenluftspalten und der gegebenen Grösse der jeweils zu hebenden Last gleichwertigen Luftlamelle bezeichnet, und anderseits muss auch das Produkt BS von beträchtlicher Grösse sein, weil auch die weitere Gleichung BS = ahs gilt, in welcher h die gleiche Bedeutung wie in der Gleichung Hd. L = h. l hat und S der Querschnitt des Luftspaltes, d. h. eine ebenfalls durch die Abmessungen der Last gegebene Grösse sowie a der Streuungskoeffizient ist.
Das Bestreben, diesen beiden Bedingungen zu genügen, d. h. einen beträchtlichen Wert für die beiden Produkte Hd. und BS zu erzielen, führt praktisch dazu, dem Feld Hd einen verhältnismässig grossen Wert zu geben, d. h. die Magnete 1 und 2 aus einem hoch-koerzitiven Werkstoff, d. h. mit einem für alle Fälle eindeutig das Feld der sogenannten weichen magnetischen Werkstoffe in seiner Wirkung überschreitenden Magnetfeld herzustellen.
Indessen setzt die Brauchbarkeit der magnetischen Werkstoffe nicht die restlos genaue Verwirklichung
EMI2.1
<Desc/Clms Page number 3>
findung brauchbaren "Dauermagnete" ergeben, da sein koerzitives Magnetfeld für die Erzielung des notwendigen starken Feldes Hd nicht ausreicht. Jedoch kann das koerzitive Feld, welches der die Dauermagnete bildende Werkstoff aufweisen muss, um so schwächer sein, je geringer die gewünschte nützliche Induktion ist und je kleiner die Nebenluftspalte sind und je grösser die Permeabilität des die Last darstellenden magnetischen Materials ist.
In bestimmten Grenzfällen kann daher der Ausdruck "Dauermagnet" auch einen Körper aus einem magnetischen Werkstoff bezeichnen, der zwar verhältnismässig nahe einem sogenannten weichen Werkstoff kommt, aber trotzdem ein eindeutig über dem Feld des Werkstoffes der Anker 3 und 4 liegendes koerzitives Feld aufweist.
Das Material, aus dem die Dauermagnete 1 und 2 bestehen, muss vorzugsweise ein magnetisch ge- richteter Werkstoff sein. Die Form und die Anordnung der Bestandteile des in Fig. 1 schematisch wiedergegebenen magnetischen Kreises kann man auch anders wie in Fig. 1 wählen, wenn nur das der Erfindung zugrundeliegende Prinzip der Verwendung von mindestens zwei durch Anker verbundenen, bei gleichsinniger Magnetisierung einen geschlossenen magnetischen Kreis und bei gegensinniger Magnetisierung je einen Magnetkreis über einen Luftspalt zwischen den Ankern bildenden, sowie von der einen auf die andere Magnetisierungsrichtung umschaltbaren Dauermagnete verwirklicht ist.
Diese beiden Magnete können dabei auch so nebeneinander angeordnet sein, dass sie einen einzigen Körper bilden, wenn bei diesem die beiden Hälften nach entgegengesetzten Richtungen magnetisiert werden können.
Fig. 2 zeigt als erstes Beispiel für die praktische Anwendung des Erfindungsprinzips nach Fig. 1 eine Wirbelstrombremse, die aus einem z. B. als Scheibe ausgebildeten Läufer 12 auf der zu bremsenden Welle 11 und aus einem festen Joch 13 als Träger eines im Läufer 12 Wirbelströme erzeugenden Magnetsystems 14, 15 besteht. Das Joch 13, das gegebenenfalls einen Teil des magnetischen Stromkreises der Vorrichtung bilden kann, nimmt die magnetische Anziehungskraft auf die Scheibe 12 auf und trägt die in Umdrehung befindliche Welle 11, z. B. mit Hilfe eines Kugellagers 16 und einer Muffe 17. Die Wirkungsweise des Magnetsystems 14, 15 ist näher im einzelnen aus Fig. 3 und 4 ersichtlich.
Nach Fig. 3 und 4 sind zwischen vier Dauermagneten 18, 19, 20,21 Körper 22, 23,24, 25 aus magnetisch weichem Werkstoff eingefügt, so dass die Dauermagnete 18 - 21 mit den Zwischenkörpern 22 - 25 einen geschlossenen magnetischen Kreis mit Wiederholungssymmetrie bilden, bei dem sich zu irgend einem im Inneren des einen der Magnete angenommenen Punkt ein entsprechender Punkt, in dem die gleiche oder eine unmittelbar entgegengesetzte Feldstärke vorhanden ist, sich im symmetrischen Magnet feststellen lässt.
Dieses Ergebnis kann vorzugsweise dadurch erhalten werden, dass man für die Herstellung der Dauermagnete eine gerichtete magnetische Legierung verwendet, da Legierungen dieser Art eine bevorzugte Richtung aufweisen, in welcher die magnetischen Eigenschaften besonders ausgebildet sind, so dass der Vektor der Magnetisierungsfeldstärke zwei einander entgegengesetzte Werte parallel zu dieser Richtung annehmen kann.
Gemäss Fig. 3 lässt man den Strom in den die Magnete 18 - 21 umschliessenden Spulen 26 - 29 in Richtungen fliessen, dass eine Magnetisierung in der bevorzugten Richtung des für die Magnete verwendeten magnetischen Werkstoffes gemäss den eingezeichneten Pfeilen auftritt. Es tritt also ein in sich ge- schlossener magnetischer Fluss auf, und auf Grund der Gleichheit der an den beiden symmetrischen Punkten des Kreises auftretenden Felder wird, wie sich leicht auch rechnerisch zeigen lässt, das magnetische Feld an irgendeinem Punkt im Innern des Magnetkreises notwendigerweise Null werden, bis auf ein kleines, durch die Ungleichförmigkeit der Beschaffenheit der Magnete bedingtes Restfeld.
Das magnetische Feld wird praktisch auch ausserhalb der Magnete Null sein, und keine nennenswerte Rest-Bremswirkung wird auf die Bremse ausgeübt werden.
Wenn man nach Fig. 4 einen Stromimpuls im gleichen Richtungssinn wie gemäss Fig. 3 in die Spulen 26 und 28 und gegensinnig in die Spulen 27 und 29 schickt, erhält man eine Verteilung und einen Verlauf der Felder gemäss den eingezeichneten Pfeilen, so dass nunmehr jedem Punkt des Magnetkreises ein symmetrischer Punkt mit unmittelbar entgegengesetztem Feld zugeordnet ist. Unter diesen Bedingungen wird der magnetische Kreis ein Magnetfeld erzeugen, das bei geeigneter Bemessung des Kreises und bei passender Wahl der Magnetisierungsstromstärke im Läufer 12 in Fig. 2 Wirbelströme von einer zur Erzielung der gewünschten Bremsung genügenden Stärke erzeugen kann.
Dabei ergibt sich der praktisch wichtige Vorteil, dass elektrische Energie in der Bremse nur während der sehr kurzen Zeit verbraucht wird. während der man einen Strom in den Wicklungen 26 - 29 zwecks Magnetisierung der Magnete 18 - 21 fliessen lassen muss, was den kurzen Augenblicken der In- und Ausserbetriebsetzung der Bremse entspricht. Die schliesslich verbrauchte Gesamtenergiemenge ist weit geringer als der unter den gleichen Bedingungen einem Elektromagneten zuzuführende Energiebetrag.
Auch ist ein günstiges Arbeiten der Magnete mit einem hohen Wirkungsgrad dadurch gewährleistet, dass diese im-
<Desc/Clms Page number 4>
mer nach einer Sättigungsmagnetisierung in einem stabilen Punkt ihres Magnetisierungszyklus arbeiten, da die geometrischen Abmessungen des Magnetkreises des Luftspaltes durch die bauliche Ausführung der Magnete und Anker konstant gehalten werden können und die Dauermagnete, einmal auf den Sättigungspunkt magnetisiert, eine stabile Magnetisierung während der ganzen Dauer der Bremsung bewahren, sowie ausserdem eine stabile Magnetisierung von gleicher Richtung für einzelne der Magnete und von entgegengesetzter Richtung für die übrigen während der ganzen Dauer der Nichtbenutzung der Bremse aufrechterhalten wird.
Bei der praktischen Ausführung einer Bremse nach Fig. 2-4 können die magnetisierenden Stromimpulse ohne Schwierigkeit beispielsweise durch die Batterie eines Fahrzeuges geliefert werden. Für bestimmte besondere Anwendungsfälle einer erfindungsgemäss ausgebildeten magnetischen Bremse, z. B. für die Bremsung von auf Grund ihres Gewichtes einen Abhang hinabrollenden Eisenbahnwagen, kann die elektrische Energie für die Ingangsetzung und Abschaltung der Bremse auch durch äussere am unteren und oberen Ende des Abhanges angeordnete Stromquellen unter Verzicht auf irgend einen auf dem Fahrzeug selbst vorgesehenen Elektrizitätserzeuger geliefert werden.
Die aus Fig. 3 und 4 in einem Ausführungsbeispiel ersichtliche, für eine Vorrichtung nach der Erfindung wesentliche Vereinigung eines magnetischen und eines elektrischen Stromkreises kann statt bei einer Wirbelstrombremse nach Fig. 2 auch bei andern, auf der Wirkung von Magneten beruhenden Arbeitsvorrichtung, wie z. B. Hubmagneten,'in entsprechender Anpassung an die jeweiligen Betriebsbedingungen vorteilhaftverwendetwerden. Auch kann dabei die Zahl und die Form der Dauermagnete, welche in einer eine Wiederholungssymmetrie ergebenden Anordnung vorgesehen sind, und ebenso auch die Form und Zahl der aus magnetisch weichem Werkstoff bestehenden Zwischenkörper oder Anker nach Bedarf und Belieben gewählt werden.
In Fig. 2 ist der bezüglich der Dauermagnete äussere Teil des magnetischen Kreises, der in Fig. 3 und 4 durch die aus magnetisch weichem Werkstoff bestehenden Zwischenkörper 22 - 25 gegeben ist, durch Stäbe gebildet, welche einen den Läufer 12 einschliessenden magnetischen Kreis bilden. bei welchem die Form der Polstücke im übrigenbeliebig sein kann.
Wie Fig. 5-7 zeigen, kann die Gestaltung und der Zusammenbau der Dauermagnete und der überbrückenden Zwischenkörper auch so erfolgen, dass die Magnete 18 - 21 in sektorförmiger Ausbildung mit den Stäben 22 - 25 aus magnetisch weichem Werkstoff einen Hohlzylinder bilden, welcher in der oberen Hälfte von Fig. 5 in Ansicht und in der unteren Hälfte im Achsschnitt dargestellt ist.
An jedem Ende dieses Zylinders liegt dicht ein Joch aus magnetisch weichem Material an, das beispielsweise gemäss Fig. 7 aus vier Teilen von Kreissektorenform 30-33 besteht, von denen jeder von den zwei benachbarten Sektoren durch je einen Luftzwischenraum 24 getrennt ist, welcher genügend breit ist, um zu verhindern, dass der von einem Nordpol-Sektor ausgehende Kraftfluss nicht unmittelbar in den benachbarten Südpol-Sektor unter Kurzschliessung der durch die Sektoren gebildeten Scheibe übergeht. Auch ist jeder dieser Sektoren 30 - 33 in Berührung mit einem der Stäbe 22-25, für den er gewissermassen den Polschuh darstellt.
Im Laufe des Betriebes-Feldverteilung nach Fig. 4-wird der durch die Stäbe 22 - 25 konzentrierte magnetische Kraftfluss sich an den entsprechenden Sektoren 30 - 33 entfalten und der magnetische Kreis sich wieder schliessen, indem er von einem Sektor nach den benachbarten Sektoren, welche. wenn der Ausgangssektor Nordpol ist, dem Südpol entsprechen, durch Vermittlung des gerade davor befindlichen Teiles einer der zwei fest mit einer drehbaren Welle verbundenen Scheiben 35 und 36 übergeht.
Ein Luftspalt von geeigneter Grösse trennt das aus den Sektoren 30 - 33 bestehende Joch von der entsprechenden Scheibe 35 bzw. 36. Wie Fig. 8 zeigt, kann man zur Erleichterung der Herstellung der ganzen magnetischen Vorrichtung auch Dauermagnete 37 - 40 von gerader statt von gekrümmter Form verwenden, die zu einem Quadrat unter Zwischenfügung von an dessen Ecken vorgesehenen Stäben 41 - 44 aus magnetisch weichem Werkstoff und mit Hilfe von Keilen 45-48 vereinigt sind.
Wie die beschriebenen Beispiele zeigen, ist bei einer magnetischen Steuervorrichtung nach der Erfindung keine unerwünschte Änderung des z. B. zur Bremsung verwendeten Drehmomentes in Abhängigkeit von der Erhitzung des magnetisierenden Kreises vorhanden. Im Gegenteil kann man bequem dieses Drehmoment beispielsweise durch Verringerung der Intensität des Magnetisierungsstromes oder durch Ver- änderung der Magnetisierungsrichtung der Magnete eines Teiles des Magnetkreises erreichen. Indessen wird man nach der Erfindung zu diesem Zweck vorzugsweise eine Zerlegung des magnetisierenden Kreises in mehrere ringförmige Teile anwenden, welche unabhängig voneinander magnetisiert werden, so dass jeder in den magnetischen Kreis der Vorrichtung eine für die Erzielung der gewünschten Kraftwirkung geeignete Induktion oder umgekehrt eine den Nullwert betragende Induktion erzeugt.
Fig. 9 und 10 veranschaulichen in einem Ausführungsbeispiel eine in dieser Form ausgebildete Brem-
<Desc/Clms Page number 5>
se, bei der sich über die Scheibe 52 der magnetische Kreis 53 schliesst, der drei ringförmige Teile 49, 50, 51 aufweist, welche durch drei Gruppen von Wicklungen 49A, 49B bzw. 50A, 50B bzw. 51A, 51B gemäss Fig. 10 magnetisiert werden. Eine derartige Bremse kann drei Stellungen für den Lauf aufweisen, inderen erster sie ein schwaches Drehmoment erzeugt, da nur der magnetisierte Ring 49 und nicht auch der Ring 50 oder der Ring 51 ein Feld im Luftspalt hervorbringt, während in der zweiten Lauf-Stellung die Bremse ein mittleres Drehmoment auf Grund eines durch die Ringe 49 und 50 hervorgerufenen Feldes und in der dritten Laufstellung ein starkes Drehmoment als Wirkung eines durch die drei Ringe 49,50, 51 erzeugten Feldes aufweist.
Wenn keiner dieser drei Ringe durch die zugehörigen Wicklungen magnetisiert wird und somit kein Feld im Luftspalt entsteht, befindet sich die Bremse in der Ruhestellung.
Die Ingangsetzung der Bremse nach Fig. 9 und 10 wird vorzugsweise durch die gleichzeitige Einwirkung der Wicklungen auf die Magnetisierung der Ringe erreicht, welche ein Feld erzeugen sollen. Indessen wird man, wenn man absatzweise die Magnetisierung der Ringe beeinflusst, bei der Ingangsetzung der Vorrichtung nacheinander auf die Magnetisierung des Ringes 49, dann des Ringes 50 und hierauf des Ringes 51 und bei der Ausserbetriebsetzung der Vorrichtung umgekehrt auf die Magnetisierung zuerst des Rin- ges 51, dann des Ringes 50 und zuletzt des Ringes 49 einwirken.
Gemäss den in Fig. 10 ersichtlichen Schaltungen bleiben die oberen Halbringe durch die Wicklungen 49A, 50A sowie 51A dauernd in der gleichen Richtung magnetisiert, während die unteren Halbringe durch die Wicklungen 49B sowie 50B und 51B getrennt in einem und im andern Sinn mit Hilfe der Umschalter 54 und 55 sowie 56 für die In- oder Ausserbetriebsetzung der Vorrichtung magnetisiert werden.
Bei der in Fig. 11-13 dargestellten Wirbelstrom-Bremse sitzen auf der umlaufenden Welle 61 eine oder mehrere, z. B. zwei Scheiben 62 und eine erste Gruppe von zwei Dauermagneten 63a und 64a ist an zwei feststehenden Polstücken 65a und 66a aus magnetisch weichem Werkstoff und eine zweite Gruppe von Dauermagneten 63e und 64e an zwei feststehenden Polstücken 65e und 66e befestigt. Wie aus Fig. 13 näher ersichtlich, sind vor den beiden in Fig. 11 und 12 wiedergegebenen Scheiben 62 mehrere, z.
B. acht Polstücke vorgesehen, von denen in Fig. 13 nur die in Fig. 11 und 12 der rechten Scheibe 62 benachbarten Polstücke 66a-66h veranschaulicht sind und an jedem dieser Polstücke sind je zwei gerade und zur Welle 61 parallele stabförmige Dauermagnete angebracht, von denen in Fig. 13 nur die Magnete 63a und 64a am Polstück 66a im Schnitt dargestellt sind.
Jeder dieser Dauermagnete ist von einer Wicklung umgeben, welche nur während einer sehr kurzen Zeit beim In- oder Ausserbetriebsetzen der Vorrichtung mit Strom in der einen bzw. in der andern Richtung von einer Batterie oder sonstigen Spannungsquelle aus beschickt wird. Von diesen Wicklungen sind in Fig. 11 und 12 die bei den Magneten 63a, 64, 63e, 64e vorgesehenen Wicklungen 68a, 69a, 68e, 69e und in Fig. 13 die Wicklungen 68a und 69a an den Magneten 63a und 64a veranschaulicht.
Wenn die ganze Vorrichtung ausser Betrieb gesetzt ist, weisen die Magnete die aus Fig. 11 ersichtliche und bei Inbetriebsetzung die in Fig. 12 wiedergegebene Verteilung des Nordpols N und des Südpols S auf ihre Enden auf und bei der Polverteilung nach Fig. 11 bilden sie paarweise mit den zugehörigen beiden Polstücken einen geschlossenen, kein Feld in. den Luftspalten 67 zwischen den Scheiben 62 und den Polstücken er-
EMI5.1
den Magnetkreis zum Entstehen.
Man kann bei der Vorrichtung nach Fig. 11-13 den Magnetisierungswechsel von dem geschlossenen Magnetkreis gemäss Fig. 11 nach dem über Luftspalte gehenden Magnetkreis gemäss Fig. 12 zunächst nur bei zwei einander diametral gegenüberliegenden Paaren von Magneten, z. B. den in Fig. 11 und 12 wiedergegebenen beiden Magnetpaaren 63a, 64a und 63e und 64e, durch Stromumkehr in den zugehörigen Wicklungen, z. B. den in Fig. 11 und 12 ersichtlichen Wicklungen 68a und 68e, durchführen und dann bei zwei andern, ebenfalls diametral einander gegenüberliegenden Paaren von Magneten sowie hierauf bei einem dritten und einem vierten diese Lagenbeziehung aufweisenden Doppelpaar von Magneten vornehmen, wodurch sich eine vierstufige Regelung des die Luftspalte durchquerenden magnetischen Kraftflusses von der in Fig. 11 wiedergegebenen Ruhestellung aus ergibt.
Die kreisförmige Anordnung der Dauermagnete und der überbrückenden Polstücke nach Fig. 11-13 ermöglicht eine weitgehende Verminderung der Raumbeanspruchung der ganzen Vorrichtung für eine gegebene, im Luftspalt erforderliche Induktion und ausserdem einschrittweise durchführbares In-und Ausser- betriebsetzen der Vorrichtung bei gleichzeitiger Erzielung eines dem optimalen Wirkungsgrad nahekommenden Arbeitens der Magnete. Auch kann man, da der Wert der Speisespannung für die Wicklungen festgelegt ist und sie nacheinander den verschiedenen Magnetgruppe statt der Gesamtheit der Vorrichtung zugeführt werden, für die Wicklungen einen Draht von viel geringerem Durchmesser verwenden, was
<Desc/Clms Page number 6>
gleichfalls die Raumbeanspruchung der Vorrichtung und überdies deren Herstellungskosten vermindert.
Das Verhältnis der Querschnitte der Magnete und der zugehörigen Polstücke ist derart zu bestimmen, dass sich eine Magnetisierung ergibt, bei der im Ruhezustand der Vorrichtung der dabei in sich geschlossene Magnetkreis der Magnetpaare in dem zu ihm äusseren Luftspalt keinerlei nennenswerte Induktion erzeugt. Die vorteilhafte Steuerung mehrerer Magnetkreise von einer einzigen Batterie aus kann nicht nur bei einer Bremse, sondern auch bei einer irgend einem andernArbeitszw6ck dienenden magnetischen Vorrichtung, z. B. einem Hebezeug mit magnetischer Platte, verwendet werden.
Der in Fig. 14 veranschaulichte Hubmagnet besteht in der Hauptsache aus zwei stabförmigen, rechteckig prismatischen Dauermagneten 70 und 71 und aus zwei diese verbindenden Polstücken 72 und 73 aus magnetisch weichem Werkstoff sowie aus den die Magnete 70 und 71 umschliessenden Wicklungen 74 und 75. Dieser Hubmagnet wirkt in der gleichen Weise wie die Bremse nach Fig. 11-13-. Wenn man während eines Bruchteiles einer Sekunde in die Wicklungen 74 und 75 einen Strom schickt, durch den sich an den Magneten 70 und 71 beispielsweise die in Fig. 14 angegebenen Pole N und S ausbilden, so schliesst sich der Magnetkreis über den anzuhebende, z.
B. rohrförmigen Körper 76 und der ganze Hubmagnet ist im
EMI6.1
Stromimpulsim entgegengesetzten Richtungssinn in die andere der beiden Wicklungen 74 und 75 zu senden, damit der magnetische Kraftfluss sich über die in der Höhe der Magnete 70 und 75 liegenden Teile der Polstücke 72 und 73 schliesst, wodurch die Vorrichtung ausser Tätigkeit und das Rohr 76 zum Abfallen kommt.
Ein Hubmagnet dieser Art zeichnet sich durch sehr grosse Betriebssicherheit aus, da der von den Polstücken erfasste Körper fest angezogen bleibt, bis man einen geeigneten, den Magnetisierungssinn bestimmter Magnete umkehrenden Strom in die eine bzw. die andere der zwei Wicklungen schickt. Ein weiterer Vorteil dieses Hubmagneten besteht darin, dass er mit einem hohen Belastungsfaktor arbeiten kann, ohne dass man eine Erhitzung der Wicklungen oder eine Erschöpfung der elektrischen Energiequelle zu befürchten hat. Man kann auch mehrere nach Fig. 14 ausgebildete Hubmagnete zu einem Hebezeug grösserer Leistung ohne bauliche Schwierigkeit vereinigen.
Auf Grund insbesondere ihres sehr geringen Energieverbrauches kann die magnetische Vorrichtung nach der Erfindung auch überall da verwendet werden, wo mit den bisher gebräuchlichen Elektromagneten und andern bekannten magnetischen Vorrichtungen eine Ausnutzung der magnetischen Kraftwirkung für Arbeitszwecke praktisch unmöglich ist. Beispielsweise kann die Erfindung auch dazu dienen, eine auf einem Karren oder einem ändern leichten Fahrzeug aufgebaute selbständige Werkstückhandhabungsvorrichtung für magnetische Körper, z. B. für in Packmaterial enthaltene Eisenteile mit günstigem Wirkungsgrad zu schaffen.
Der äusserst geringe elektrische Energieverbrauch einer Vorrichtung nach der Erfindung kann im Gegensatz zu den einen beträchtlichen Bedarf an elektrischer Energie erfordernden Elektromagneten für Hubund andere Arbeitszwecke ohne weiteres durch eine auf einem Fahrzeug vorgesehene und von einer Dynamo mit Antrieb durch den Fahrzeugmotor aufgeladene Batterie geliefert werden.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Magnetische Vorrichtung für Brems-, Hub- oder ähnliche Arbeitszwecke, bei der mindestens ein Paar Dauermagnete mit Ankern zu einem lückenlos geschlossenen magnetischen Kreis vereinigt sind und die Anker ausserhalb dieses Kreises einen oder mehrere Luftspalte begrenzen, und bei der Einrichtungen vorgesehen sind, die den magnetischen Kraftfluss fallweise an einem Verlauf über den durch dieses Magnetpaar gebildeten Kreis bindern und ihn zum Rückschluss über wenigstens einen der Luftspalte zwingen, dadurch gekennzeichnet, dass zur fallweisen Umkehrung des Magnetisierungssinges eines der Magnete wenigstens eines der erwähnten Magnetpaare eine von elektrischem Strom durchflossene Spule vorgesehen ist,
wobei weder eine mechanische Verstellung dieses Magnetes noch eine Unterbrechung des ihm zugeordneten magnetischen Kreises erfolgt.