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Elektromagnetische Vorrichtung zur Erzeugung von Bewegungen oder anderen
Wirkungen.
Die Erfindung betrifft eine elektromagnetische Vorrichtung zur Erzeugung von Bewegungen oder andern Wirkungen auf magnetischem Wege mit Hilfe eines Transformators mit geschlossenem Eisenkern und Kraftfluss. Sie bezweckt, in erster Linie eine'Einrichtung zu schaffen, die innerhalb weiter Grenzen an die vorhandene Netzspannung angeschlossen werden kann und die innerhalb dieser Grenzen ebenso mit hohen wie mit niedrigen Spannungen zu arbeiten in der Lage ist.
Um die Vorrichtung direkt und permanent in die Netzleitung legen zu können, ist es erforderlich, dass ihr Kraftverbrauch ausser Betrieb verschwindend klein ist und dass in der Netzleitung für das Inund Ausserbetriebsetzen keinerlei kompliziertere Schaltorgane nötig sind, ja dass vorteilhafterweise ein solches überhaupt entfallen kann.
Die den Gegenstand der Erfindung bildende Einrichtung beruht auf folgenden Erwägungen.
Ein geschlossener magnetischer Kreis, beispielsweise ein Ring von gleichförmigem Querschnitt. der durch eine Wicklung erregt wird, zeigt keinerlei Polarität, d. h. Magnetpole bilden sich an ihm nicht aus, da der Kraftlinienfluss völlig geschlossen ist, falls die magnetomotorische Kraft der Wicklung unterhalb gewisser Grenzen bleibt. Dies ändert sich jedoch, sobald der magnetische Fluss eine Unstetigkeit aufweist, beispielsweise, indem an einem Teil des magnetischen Kreises der magnetische Widerstand durch äussere Hilfsmittel vergrössert wird. Es kann dies z. B. durch Durchschneiden des mit der Wicklung B versehenen Ringes. A erfolgen (Fig. 1). Dann zeigen die Enden der Schnittstellen C, D magnetische Polarität.
Ein weiteres Mittel wäre, den geschlossenen Ring A mit einer zweiten Wicklung E zu versehen, der eine entgegengesetzte magnetomotorische Kraft hervorbringen kann wie die Wicklung B (Fig. 2). Auch dann werden sich magnetische Pole herausbilden.
Auf diesen Erwägungen ist nun die vorliegende Erfindung aufgebaut. Sie besteht im Wesen darin, auf einem geschlossenen magnetischen Kreis zwei Wicklungen aufzubringen, die entgegengesetzte magnetomotorische Kräfte erzeugen, u. zw. wird dies dadurch herbeigeführt, dass die eine Wicklung'mit einer Wechselstrom oder einer intermittierenden Gleichstrom aussendenden Quelle verbunden wird, während die andere Wicklung als Sekundärwicklung des so entstehenden Transformators wirkt. Wird der Kreis der Sekundärwicklung geschlossen, so entsteht ein Strom und damit auch eine magnetomotorische Kraft von entgegengesetzter Richtung, welche die Kraftlinien des geschlossenen magnetischen Kreises hinaustreibt und bei geeigneter Ausbildung des Eisenkörpers zur Ausbildung von Polen an bestimmten Stellen führt.
Die Ausbildung der Pole ist demnach nur von der Tatsache abhängig, ob der Kreis der Sekundärwicklung geschlossen ist oder nicht und die magnetomotorische Gegenkraft hängt von der Stärke des induzierten Stromes ab. Diese wird grösser, wenn die Wicklung kurz geschlossen wird, kleiner, wenn sie über einen äusseren Widerstand geschlossen wird. Es ist daher möglich, die Primärwicklung ständig an das Netz zu legen, da die Höhe ihrer Spannung innerhalb gewisser Grenzen gleichgültig ist und der Kraftverbrauch bei offener Sekundärspule praktisch vernachlässigt werden kann. Überdies ist für das Inbetriebsetzen des Apparates eine Schaltvorrichtung in der Netzleitung nicht erforderlich, da diese im Sekundärkreis liegt.
Fig. 3 zeigt eine Ausführungsform der Erfindung in schematischer Weise. Auf einem Transformatorrahmen A beliebiger Form, beispielsweise einem rechteckigen Rahmen sind zwei Wicklungen B und E angebracht, von denen erstere mit der Netzleitung a, b verbunden ist. Diese Wicklung sitzt entweder auf
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dem Querschenkel 1 oder ist in zwei gleiche, auf die Längsschenkel : gleichmässig verteilte Wicklungen zerlegt. Die zweite Wicklung, welche vorteilhaft am zweiten Querschenkel J sitzt, ist mit einem Stromkreis e, d verbunden, welcher durch einen Schalter F über äussere Widerstände geschlossen oder kurzgeschlossen werden kann.
Die Transformatorschenkel weisen in der Nähe des die Wicklung E tragenden Querschenkels Fortsätze G, H od. dgl. auf, die bei Erregung der Wicklung durch die dem Hauptfluss entgegengesetzte magnetomotorisehe Kraft zu Magnetpolen sich ausbilden, an denen die Kraftlinien ins Freie treten. Den Polen G, H gegenüber kann ein Anker angebracht sein, der entsprechende Bewegungen ausführt und in der bekannten Weise eine Klingel oder eine andere Vorrichtung betätigt.
Der Transformatorkern besteht wie gebräuchlich aus lamelliertem Eisen. Um das Einbringen der Wicklungen zu erleichtern, kann er zerlegbar hergestellt werden, u. zw. erfolgt die Teilung vorteilhaft in der in Fig. 4 dargestellten Weise, indem der eine der Querschenkel mitsamt den Polfortsätzen durch
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eine innigere Verbindung, erleichtert, wie durch Messung gefunden wurde, das Durchsetzen der Schnittflächen durch die Kraftlinien.
Da durch Zufälle irgendwelcher Art der Primärstrom der Spule in einer Weise anwachsen könnte, die die Spulenwicklung gefährdet, ist es vorteilhaft, bei Teilung der Spule deren beide Wicklungen durch einen Streifen von leicht schmelzbarem Material, der als Schmelzsicherung dient, zu verbinden. Bei zu starkem Anwachsen des Primärstromes wird der Stromkreis durch das Abschmelzen der Sicherung unterbroche.
Die vorliegende Erfindung kann in der mannigfachsten Weise zur Erzeugung von Bewegungen oder andern Wirkungen auf magnetischem Wege verwendet werden, beispielsweise für Klingeln, Fernmelder, elektrische Türöffner od : dgl. Die Anordnung hat den Vorteil, dass die Anschaltung des Apparats direkt an das Netz erfolgen kann, da sie innerhalb weiter Grenzen mit jeder Spannung arbeiten kann und da in der Netzleitung selbst kein Ausschalter oder sonst eine für die In-und Ausserbetriebsetzung nötige Einrichtung liegt.
PATENT-ANSPRÜCHE : l. Elektromagnetische Vorrichtung zur Erzeugung von Bewegungen oder andern Wirkungen, dadurch gekennzeichnet, dass in dem magnetischen, innerhalb eines geschlossenen Transformatorkerns durch Primärspule erzeugten magnetischen Fluss künstlieh etwa durch Einschaltung einer in einem eigenen schliessbaren Stromkreis liegenden Wicklung ein magnetischer Widerstand herausgebildet wird, welcher den von der Primärwicklung herrührenden Kraftfluss hemmt oder unterbricht und dadurch zur Bildung von Magnetpolen Anlass gibt, die eine magnetische Wirkung nach aussen ausüben.