Elektromagnetische Antriebsvorrichtung. Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine elektromagnetische Antriebsvor richtung derjenigen Amt, bei welcher ein Anker in einem konstanten Kraftlinienfeld angeordnet ist und durch Wechselstrom in Schwingungen versetzt wird; die durch .den Einfluss einer .auf den Anker wirkenden Fe ier .auf die Periodenzahl des Wechselstro mes abgestimmt werden.
Gemäss der vorliegenden Erfindung ist mindestens eine zur Erzeugung des Wech selfeldes dienende -Spule zwischen Huf ;isenmägneten angeordnet und die Antriebs- Jorrichtung im übrigen derart ausgebildet, lass bei jedem Stromwechsel der Anker im gleichen Sinn vom magnetischen Flug durchsetzt wird und dass er durch abwech selnde Verstärkungen und Schwächungen des konstanten Feldes der auf ihn wirkenden Magnetpole Schwingungen um seine Gleich gewichtslage, in =der ihn die auf ihn wir- lrende Feder zu halten sucht, ausführt.
Drei Ausführungsbeispiele des Erfin dungsgegenstandes veranschaulicht schema tisch die beiliegende Zeichnung. Fig. 1 ist ;eine Ansicht :der ersten Aus führungsform, Fig. 2 eine Seitenansicht derselben, und Fig. 3. :eine Ansicht der zweiten Aus führungsform; ' Fig. 4 zeigt die :dritte Ausführungsform. In. Fig. 1 und' 2 bedeuten :a und .b zwei Hufeisenpermanentmagnete.
Die Enden des Magnetes b -sind so herumgebogen, dass sich die -vier mit N und<B>8</B> bezeichneten Magnet- pole in gleicher Entfernung von .der Achse c des Ankers d befinden. e, ist die Feder, die die ;Schwingungen .des Ankers synchron zum Wechselstrom .abstimmt, der den zwischen den gleichpoligen Schenkeln der beiden Mag= nete ,angeordneten Spulen f und g zugeführt wird. .h ist die Welle, welche mittelst des üblichen Getriebes vom Anker angetrieben wird.
Der Eisenquerschnitt der Spulen ist so ;gross, ;dass die Zahl -der beim Erregen durchgehenden Kraftlinien nicht grösser ist als in- den Magnetschenkeln.
Der beim Einleiten von Wechselstrom zunächst beispielsweise entstehende Flug ,ist in Fix. 1 durch eine -punktierte Linie,nge- deutet, die zeigt, .dass der Flug sich im Nord- polschenkel des Magnetes b und im Südpol schenkel des Magnetes a summiert und da durch die. beiden ungleichnamigen Pole Nb, Sa verstärkt, während die beiden andern Pole abgeschwächt werden. Der Anker, den der Flux in Richtung des Pfeils durchfliesst, wird von den beiden verstärkten Polen Nb, Sa angezogen.
Bei Umkehr des Stromes ent steht der durch die gestrichelte Linie ange deutete Flux, der nun durch Summierung die beiden andern ungleichnamigen Pole Na, Sb verstärkt und die vorher verstärkten nun mehr abschwächt. Der Anker wird also von den Polen Na, Sb angezogen und dabei, wie aus der Zeichnung ohne weiteres ersichtlich, im gleichen Sinn vom Flux durchflossen wie bei der vorerwähnten Stellung. In die ser Weise wird also der Anker in Schwin gungen versetzt, die nach einer Sinuslinie verlaufend sehr rasch ihre maximale Ampli tude erreichen und synchron zu den Perio den des Wechselstromes sind.
Die zweite Ausführungsform (Fig. 3) un terscheidet sich von der ersten nur dadurch, dass der Anker d nicht drehbar, sondern pa rallel verschiebbar angeordnet - ist. Er wird von einer Stange i getragen, die in Lagern k längsverschiebbar ist und unter dem Einfluss einer Kegelfeder m steht. Ausserdem sind bei der Vorrichtung nach Fig. 3 die Spulen f und g so geschaltet, dass die Pole der Mag netes a und b nicht kreuzweise, wie in Fig. 1, verstärkt und- geschwächt werden, sondern dass das eine Mal die Pole des Magnetes a und das andere Mal die dies Magnetes b durch Summierung Verstärkung erfahren, während jeweils die Pole des andern Magnetes abge schwächt werden. Dadurch gerät der Anker in Schwingungen, bei denen er parallel zu sich selbst verschoben wird.
Auch bei dieser Ausführungsform wird der Anker bei jedem Stromwechsel im gleichen Sinn vom magne tischen Flux durchsetzt.
Fig. 4 stellt eine vereinfachte Ausfüh rungsform der Vorrichtung dar. Hier ist das eine gleichpolige Schenkelpaar der Magnete a und b zu einem einzigen Schenkel verbun- den und nur eine einzige Spule f vorgesehen, die zwischen dem andern Schenkelpaar ange ordnet ist. Der Anker d ist am erstgenannten Schenkelpaar auf der Achse c drehbar ge lagert, die sich nach hinten fortsetzt und dort die nichtgezeichnete Feder trägt. Der Verlauf des Fluxes ist wie bei den Fig. 1 und 3 durch eine punktierte bezw. eine ge strichelte Linie angedeutet.
Auch bei dieser Ausführungsform wird der Anker bei jedem Stromstoss in gleichem Sinn vom Flux durch flossen und von den Polen Sa bezw. Sb, in denen sich der Flux abwechselnd summiert und aufhebt, abwechselnd angezogen.
Statt Permanentmagneten könnte die Vor richtung auch Elektromagnete aufweisen; man braucht dann nur auf Kernen von der Form der Magnete<I>a</I> und<I>b</I> eine Spule an zubringen, wie bei n in Fig. 3 angedeutet und durch Einleiten von Gleichstrom in die selbe ein konstantes Feld zu erzeugen. Statt nur eines Magnetpaares könnten natürlich auch mehrere vorhanden sein. Die Spulen in Fig. 1 und 3 können in Reihe oder paral lel geschaltet sein. Ferner könnte der Anker auch als Magnetstahl bestehen.
Ein wesentlichster Vorteil der Erfindung ist der, dass die Antriebsvorrichtung sich in jedem Fall den gegebenen Raumverhältnis sen anpassen lässt. Wo dieser Raum genü gende Tiefe besitzt, kann die Vorrichtung nach Fig. 1 und 2, oder 4, bei denen die An kerwelle nach hinten hinausragt, verwendet werden. Steckt dagegen nur ein Raum von geringer Tiefe zur Verfügung, so kann die Vorrichtung nach Fig. 3 zur Verwendung kommen.
Electromagnetic drive device. The present invention relates to an electromagnetic Antriebsvor direction of that office in which an armature is arranged in a constant force line field and is vibrated by alternating current; which. are adjusted to the number of periods of the alternating current by .the influence of a .feet acting on the armature.
According to the present invention, at least one coil serving to generate the alternating field is arranged between hoof; isenmagnneten and the drive Jorrichtung is otherwise designed in such a way that the armature is permeated by magnetic flight in the same sense with each current change and that it is through alternating Reinforcements and weakenings of the constant field of the magnetic poles acting on it, carry out oscillations around its equilibrium position, in which the spring whirling towards it tries to hold it.
Three exemplary embodiments of the subject matter of the invention are illustrated schematically in the accompanying drawing. Fig. 1 is a view of the first embodiment, Fig. 2 is a side view of the same, and Fig. 3 is a view of the second embodiment; 'Fig. 4 shows the third embodiment. In. Figures 1 and 2 mean: a and b two horseshoe permanent magnets.
The ends of the magnet b are bent around in such a way that the four magnet poles labeled N and 8 are at the same distance from the axis c of the armature d. e is the spring that tunes the armature's vibrations synchronously with the alternating current that is fed to the coils f and g arranged between the homopolar legs of the two magnets. .h is the shaft which is driven by the armature by means of the usual gearbox.
The iron cross-section of the coils is so large that the number of lines of force passing through when excited is not greater than in the magnet legs.
The flight that initially arises when alternating current is introduced is in fix. 1 by a -dotted line, which shows .that the flight adds up in the north pole leg of magnet b and in the south pole leg of magnet a and there through the. two unlike poles Nb, Sa strengthened, while the other two poles are weakened. The anchor through which the flux flows in the direction of the arrow is attracted by the two reinforced poles Nb, Sa.
When the current is reversed, the flux indicated by the dashed line arises, which by adding up strengthens the two other poles of the opposite name Na, Sb and weakens the previously strengthened poles more. The anchor is therefore attracted by the poles Na, Sb and, as can be readily seen from the drawing, the flux flows through it in the same sense as in the above-mentioned position. In this way, the armature is set in vibrations that very quickly reach their maximum amplitude following a sinusoidal line and are synchronous with the periods of the alternating current.
The second embodiment (FIG. 3) differs from the first only in that the armature d is not rotatable but is arranged so that it can be moved in parallel. It is carried by a rod i, which is longitudinally displaceable in bearings k and is under the influence of a conical spring m. In addition, in the device according to FIG. 3, the coils f and g are connected in such a way that the poles of the magnets a and b are not intensified and weakened crosswise, as in FIG. 1, but that once the poles of the magnet a and the other time this magnet b experience gain by adding, while the poles of the other magnet are weakened abge. This causes the armature to vibrate, shifting it parallel to itself.
In this embodiment, too, the armature is traversed by magnetic flux in the same sense with every change of current.
Fig. 4 shows a simplified Ausfüh approximate form of the device. Here the one homopolar pair of legs of the magnets a and b is connected to a single leg and only a single coil f is provided, which is arranged between the other pair of legs. The armature d is rotatably superimposed on the first pair of legs on the axis c, which continues to the rear and there carries the spring, not shown. The course of the flux is as in FIGS. 1 and 3 by a dotted respectively. indicated by a dashed line.
In this embodiment, too, the armature will flow through the flux in the same sense with each current surge and from the poles Sa respectively. Sb, in which the flux alternately sums and cancels, alternately attracted.
Instead of permanent magnets, the device could also have electromagnets before; one then only needs to attach a coil to cores in the form of magnets <I> a </I> and <I> b </I>, as indicated at n in FIG. 3 and by introducing direct current into the same generate constant field. Instead of just one pair of magnets, there could of course be several. The coils in Fig. 1 and 3 can be connected in series or in paral lel. Furthermore, the armature could also be made of magnetic steel.
A major advantage of the invention is that the drive device can be adapted to the given space conditions in any case. Where this space has sufficient depth, the device of FIGS. 1 and 2, or 4, in which the kerwelle protrudes to the rear, can be used. If, on the other hand, there is only a small space available, the device according to FIG. 3 can be used.