lffagnetanordnung. Für viele Verwendungszwecke ist es er forderlich, Magnete zu bauen, ,die eine sehr hohe Anzugskraft bezw. eine sehr hohe Halte kraft pro Flächeneinheit ausüben.
Der Stei- gerung der Anzugskraft durch Erhöhung der Feldliniendichte ist hierbei durch die Sätti- gungserscheinungen eine Grenze gesetzt, zu mal es für viele Verwendungszwecke erfor derlich ist, in einem Gebiet unterhalb des Knickes der Charakteristik zu arbeiten.
Um den für eine bestimmte Zug- bezw. Halte kraft erforderlichen Fluss zu erreichen, ist daher ein bestimmter Mindestquerschnitt für den Kraftflussweg, also auch eine Mindest fläche für den Übergang in .den Anker eT- forderlich. Nach < ,er Erfindung wird die erf ard rliche Fläche mit einem kleinen Aufwand an Material dadurch erreicht, dass von den beiden Ausdehnungen der Fläche,
an der -der Anker in angezogenem Zustand an dem einen Pol anliegt, diejenige, die in die. Richtung des, kürzesten Abstandes zwi- sohen den beiden Polen fällt, höchstens 1%1o der andern, hierzu senkrechten Ausdeh- nung ist.
Dies bringt gegenüber,den üblichen Ausführungen eine wesentliche Verbesserung, da die erstgenannte. Ausdehnung für die Masse des Ankers praktisch in -der zweiten Potenz, die andere aber nur linear massgebend ist. Für Anordnungen, bei denen es auf hohe Beschleunigungskräfte und- hohe Haltekräfte ankommt,
ist daher die Ausdehnung senk recht zur Richtung des graftIinienflusses von untergeordneter Bedeutung, da :die Masse nur linear mit dieser Ausdehnung zunimmt, die Beschleunigungsverhältnisse also .davon un abhängig sind-. Hieraus ergibt sich, dass eine um so höhere Beschleunigungskraft erreicht werden kann, je geringer idie andern beiden Ausdehnungen des Ankers- gewählt werden.
Wenn man also extrem hohe Werte für die Beschleunigungskraft bei geringster Anker masse erreichen will, wählt man dementspre- clrend Anker in Form von ,dünnem Stäben mit beispielsweise halbkreisförmigem Querschnitt. Ein solcher Ankerstab ist jedoch verhältnis mässig schwierig mit den zu steuernden Ele mentgin zu verbinden.
Es ist daher vorteilhaft, eine Magnetanordnung so auszubilden, dass im Abstand voneinander eine Reihe von Magnetpolen angeordnet werden, denen als Anker ein Blechstreifen (gedacht als Vereini- gung einer Reihe derartiger Nadelanker) zu geordnet wird. Mit besonderem Vorteil kann .der Magnetkörper (Joch) aus Blechen gebil det werden, deren Enden sich überlappen derart, -dass die überlappenden Enden der Schenkel -der Magnete jeweils ungleichartige Polarität darstellen.
Bei dieser Anordnung liegen die Schenkelenden einander in gerin gem Abstand gegenüber, so da.ss ein beacht licher Teil des Flusses quer,durch den zwi schen .den beiden Schenkeln entstehenden Spalt übertritt, also für die Ausnutzung ver loren ,geht. Die günstigsten Verhältnisse für Magnete dieser Art erhält man, wenn der Ab stand: zwischen den beiden Magnetschenkeln praktisch gleich der Stärke der Magnetschen- kel, also der Blechstärke gewählt wird.
Bei einer weiteren Vergrösserung des Abstandes werden zwar .die Streuungsverluste noch wei ter herabgedrückt, jedoch wird gleichzeitig die Ankerbreite vergrössert, so dass keine Ver besserung erreicht ist. Hierbei ist zu berück= sichtigen, -dass die Anordnung der parallel zu einander in verhältnismässig geringem<B>Ab-</B> stand verlaufenden. Magnetschenkel, bei Tier ein, gewisser Streufl.uss sich unmittelbar zwi- schendiesen beiden Schenkeln schliesst, gerade in diesem Zusammenhang noch einen grossen Vorteil hat.
Bereits bei sehr geringer Entfer- nung,des Ankers von den Polen wird nämlich .der magnetische Widerstand über den. Anker im Verhältnis zu dem Nebenschluss über dem Spalt zwischen den beiden Schenkeln verhält nismässig gross, der Streufluss nimmt deshalb rasch zu, so dass die hemmende Wirkung eines etwaigen remanenten Magnetismus auf den sich entfernenden Anker - die an sich der gewünschten Beschleunigung entgegengerich- tet wäre - bereits nach einem sehr ,
geringen Ankerweg vollständig vernaehlässigbar wird. E. in solcher Magnetkörper kann also mit Vorteil aus derartigen Blechstreifen und da- zwischen gelagerten unmagnetischen Schei ben aufgeschichtet werden.
Ein Ausführungsheispiel des Erfindungs- gegenstandes ist in der Zeichnung dargestellt.. In Fig. 1 sind mit 1 Bleehseheils?n bezeich net, die an den Enden 2 und<B>3</B> die beiden Polschenkel bilden. Zwischen diesen sind Scheiben 4 angeordnet. die den erforderlichen Abstand sichern. Durch die Bohrung 5 der Blechscheiben ist ,die Erreox rwicklung 6 ge zogen, mit deren Hilfe das erforderliche Feld erzeugt wird.
In Fig: \? ist. ein Schnitt senk recht zur Fig. 1 vergrössert herausgezeichnet. Wie hieraus ersichtlich, ist der Anker aus einem Bleehstreifem 8 gebildet, der etwa die halbe Blechstärke der Schenkelbleche erhält.
In Fig. 1 ist der Deutlichkeit wegen der Blechstreifen 8 zu dick dargestellt. Durch eine derartige Ausbildung hat man es in .der Hand, Magnete mit hoher spezifischer Zug kraft zu bauen, die bei gegebener Anzugs kraft einen Kern mit minimaler Masse auf weisen. Für die Erregung mit Wechselstrom ist es in vielen Fällen vorteilhaft, die Zwi schenlage 4 aus einem elektrisch gut leitenden Material, wie beispielsweise Kupfer, zu bil den, wodurch der Streufluss weiter herabge setzt wird.
Mit besonderem Vorteil können Magnete der angegebenen Art als Haltemagnete für Kör per verwendet werden, die beispielsweise unter Wirkung eines starken Kraftspeichers extrem hoch beschleunigt werden sollen.
Es ist des halb möglich, solche Magnete als Halte- oder Verriegelungsmagnete für Schalt- und Regel einrichtungen mit extrem schnell veränder baren Widerständen zu verwenden. Ein be vorzugtes Anwendungsgebiet sind Synchron auslöser, und zwar insbesondere solche, bei denen ein Sehalt- oder Regelelement zunächst festgehalten wird und bei der Unterschrei tung von bestimmten Stromwerten mit grosser Beschleunigung abfällt.
In diesen Zusammen hängen kann ein Magnet der angegebenen Art als Halteeinrichtung ein unter der Wirkung einer starken. Beschleunigungskraft, beispiels- weise einer starken Feder, stehendes Element bilden.
Dieses Element kann dann entweder unmittelbar das zu beschleunigende Schalt oder Regelelement sein, es kann aber auch seinerseits die Auslösung eines solchen frei geben. Besonderen Vorteil bietet es hierbei, wenn die Beschleunigung eines solchen Aus- löseelementes gleich oder noch grösser als die des Schaltelementes bemessen wird.
Die Anwendung des, Erfindungsgedan kens ist nicht auf die angegebenen Ausfüh rungsbeispiele beschränkt. Eine solche An ordnung kann auch für mit Gleichstrom erregte Magnete sowie unter Umständen für permanente Magnete, die aus entsprechend ge formten Blechkörpern aufgeschichtet sind, zu Grunde gelegt werden.
Bei .der Anwen dung von gut leitenden Zwischenlagen zwi schen den einzelnen Blechkörpern ist es wei ter auch möglich, diese Leiterteile selbst als Kontakte heranzuziehen, wozu beispielsweise an der Kontaktoberfläche ein Überzug aus Silber angewendet werden kann.
Soweit es auf die dämpfenden und lei- tendenEigenschaften der Zwischenlagen nicht ankommt, können solche mit Vorteil auch aus Pressstoff hergestellt werden, wobei es unter Umständen möglich ist, kleine Löcher in den einzelnen Blechscheiben vorzusehen, .die von der Pressmasse ausgefüllt und durchsetzt wer den, um dadurch einen Zusammenhang zwi- sehen den einzelnen Zwischenschichten zu erreichen,
so dass der ganze Magnetkörper zu einem fest zusammenhaltenden Körper wird.
Bei .der Herstellung der Zwischenlagen aus Pressstoff wird die Pressmasse zum Bei spiel zwischen die im erforderlichen Abstand gehaltenen magnetischen Teile eingepresst, so dass sie die gesamten Zwischenräume ausfüllt. Es ist aber auch möglich, die Zwischenteile, die die Aufgabe haben, die .magnetischen Teile im erforderlichen Abstand voneinander zu halten, nur über Teile der Ringfläche zu erstrecken, zwischen denen Luftzwischen räume bestehen bleiben.
Hierbei werden die Abstandsstücke zweckmässigerweise mit kon stanter Wandstärke ausgeführt und an den Stellen eingesetzt, an denen die magnetischen Teile sich nicht übergreifen, also weniger Platz in axialer Richtung beanspruchen. An den sich übergreifenden Stellen können dün nere Zwischenstücke eingefügt werden.
magnet assembly. For many uses, it is necessary to build magnets that have a very high attraction force. exert a very high holding force per unit area.
The increase in the attraction force by increasing the field line density is limited by the saturation phenomena, especially since it is necessary for many purposes to work in an area below the bend of the characteristic.
To the for a certain train or. To achieve holding force required flow, a certain minimum cross-section is therefore required for the force flow path, i.e. also a minimum area for the transition to the anchor eT. According to the invention, the required area is achieved with a small amount of material in that of the two dimensions of the area,
at the -the armature in the tightened state rests on one pole, the one that is in the. The direction of the shortest distance between the two poles falls, is at most 1% 10 of the other extension perpendicular to this.
Compared to the usual designs, this brings a significant improvement, since the former. Expansion for the mass of the anchor practically in the second power, but the other is only linear. For arrangements where high acceleration forces and high holding forces are important,
Therefore, the expansion perpendicular to the direction of the graft line flow is of secondary importance, since: the mass increases only linearly with this expansion, i.e. the acceleration ratios are not dependent on it. This means that the higher the acceleration force, the lower the other two dimensions of the armature are chosen.
If you want to achieve extremely high values for the acceleration force with the lowest anchor mass, you accordingly choose anchors in the form of thin rods with, for example, a semicircular cross-section. However, such an anchor rod is relatively difficult to connect to the element to be controlled.
It is therefore advantageous to design a magnet arrangement in such a way that a row of magnetic poles are arranged at a distance from one another, to which a sheet metal strip (conceived as a combination of a row of such needle armatures) is assigned as an armature. The magnetic body (yoke) can be particularly advantageously formed from metal sheets, the ends of which overlap in such a way that the overlapping ends of the legs of the magnets each represent a different polarity.
In this arrangement, the ends of the legs lie opposite one another at a small distance, so that a considerable part of the river passes across the gap between the two legs, i.e. is lost for use. The most favorable conditions for magnets of this type are obtained when the distance between the two magnet legs is practically the same as the strength of the magnet legs, ie the sheet metal thickness.
If the distance is increased further, the scattering losses are reduced further, but the anchor width is increased at the same time, so that no improvement is achieved. Here it must be taken into account that the arrangement of the parallel to one another at a relatively small <B> distance </B> spacing. Magnetic leg, in the case of animals, a certain amount of stray flux closes directly between these two legs, which still has a great advantage in this context.
Even at a very short distance between the armature and the poles, the magnetic resistance is over the. The armature is moderately large in relation to the shunt across the gap between the two legs, the leakage flux therefore increases rapidly, so that the inhibiting effect of any remanent magnetism on the armature as it moves away - which in itself would counteract the desired acceleration - after a very
low anchor travel is completely negligible. E. In such a magnetic body, sheet metal strips of this type and non-magnetic disks stored in between can therefore advantageously be stacked.
An exemplary embodiment of the subject matter of the invention is shown in the drawing. In FIG. 1, 1 is denoted by 1 Bleehseheils? N, which form the two pole legs at the ends 2 and 3. Disks 4 are arranged between these. which ensure the required distance. The Erreox winding 6 is pulled through the hole 5 of the sheet metal disks, with the help of which the required field is generated.
In Fig: \? is. a section perpendicular to FIG. 1 drawn out enlarged. As can be seen from this, the anchor is formed from a Bleehstreifem 8, which is approximately half the sheet thickness of the leg sheets.
In Fig. 1 the clarity because of the sheet metal strip 8 is shown too thick. With such a training you have it in .der hand to build magnets with a high specific tensile force that have a core with minimal mass for a given attraction force. For excitation with alternating current, it is advantageous in many cases to make the intermediate layer 4 made of a material that is a good electrical conductor, such as copper, for example, whereby the leakage flux is further reduced.
With particular advantage, magnets of the specified type can be used as holding magnets for Kör, which are to be accelerated extremely high, for example, under the action of a strong energy store.
It is therefore possible to use such magnets as holding or locking magnets for switching and control devices with extremely quickly changeable resistances. A preferred field of application are synchronous triggers, in particular those in which a control or control element is initially held and drops with great acceleration if certain current values are not reached.
In this context, a magnet of the specified type can act as a holding device under the action of a strong. Accelerating force, for example a strong spring, form a standing element.
This element can then either directly be the switching or regulating element to be accelerated, but it can also enable such an element to be triggered. It offers a particular advantage here if the acceleration of such a release element is dimensioned to be equal to or greater than that of the switching element.
The application of the inventive concept is not limited to the examples given Ausfüh approximately. Such an arrangement can also be used as a basis for magnets excited with direct current and, under certain circumstances, for permanent magnets that are layered from appropriately shaped sheet metal bodies.
In the case of the use of highly conductive intermediate layers between the individual sheet metal bodies, it is also possible to use these conductor parts as contacts themselves, for which purpose a coating of silver can be applied to the contact surface, for example.
Insofar as the damping and conductive properties of the intermediate layers are not important, these can advantageously also be made of pressed material, whereby it may be possible to provide small holes in the individual sheet metal disks, which are filled and penetrated by the molding compound, in order to achieve a connection between the individual intermediate layers,
so that the whole magnetic body becomes a firmly cohesive body.
During the production of the intermediate layers from molded material, the molding compound is pressed, for example, between the magnetic parts, which are kept at the required spacing, so that it fills all the gaps. But it is also possible to extend the intermediate parts, which have the task of keeping the .magnetic parts at the required distance from one another, only over parts of the annular surface, between which air spaces remain.
Here, the spacers are expediently designed with a constant wall thickness and used at the points where the magnetic parts do not overlap, so take up less space in the axial direction. Thinner spacers can be inserted at the overlapping points.