Selbstzentrierendes magnetisches Lager, insbesondere für Elektrizitätszähler.
Die Erfindung bezieht sich auf ein magnetisches Lager bei stehenden Wellen, insbesondere von Elektrizitätszählern, mit wenigstens zwei voneinander in axialer Richtung distanzierten Magnetpaaren, von denen jeweils der eine Magnet an der Welle, der andere am Gestell angebracht ist. Wenn es auch mit derartigen Anordnungen möglich ist, ein Drehsystem in der Schwebe zu halten, so besteht doch die Gefahr, dass durch verhältnismässig kleine Kräfte die Wellen aus ihrer Sollstellung verschoben werden. Man hat deshalb bei derartigen Anordnungen noch besondere Führungslager verwendet, die beispielsweise oben oder unten an der Welle angeordnet sind, und hat die Anordnung so getroffen, dass entweder die Welle dauernd mit einer bestimmten Kraft gegen dieses Lager gedrückt wird oder bei unerwünschten Verschiebungen dieses Lager als Anschlag dient.
Die Erfindung macht solche Führungslager entbehrlich, oder solche Führungslager dienen hier nur dazu, bei aussergewöhnlichen Kräften unzulässige Verschiebungen der Welle zu verhüten. Auch sie macht von wenigstens zwei Magnetpaaren -Gebrauch, deren Einzelmagnete sich gegenseitig abstossen. Erfindungsgemäss ist die wenigstens von einem Magnetpaar auf das bewegliche System ausgeübte Kraft nach unten gerichtet, wirkt also den abstossenden Kräften des oder der andern Magnetpaare entgegen. Dadurch wird auf die Welle ein gewisser Zwang ausgeübt, der sie auch gegen beschränkte äussere Kräfte in der richtigen Höhenlage festhält. In be kannter Weise wird die Welle dadurch zentriert, dass der eine Magnet als Ring oder Zylinder, der andere als Scheibe oder Stab ausgeführt wird.
Durch die einander entgegenwirkenden Magnetkräfte der Paare werden die Magnete wenigstens eines Paares tiefer ineinander hineingeschoben, als wenn sie nur das Gewicht der Welle, des Zählerankers oder dgl. zu tragen hätten. Es wird also dadurch auch gleichzeitig eine bessere Zentrierung gewährleistet. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird an Hand der Zeichnung näher erläutert. Auf der Welle 1 eines Zählerankers sitzt oben und unten je eine Magnetscheibe 2, 3, auf die Ringmagnete 20, 30 abstossende Kräfte P, p im Sinne der eingezeichneten Pfeile ausüben, wobei gleichzeitig eine Zentrierung der Welle 1 erreicht wird. Der untere Magnet 30 ist beispielsweise mittels eines Gewindes 31 in axialer Richtung verstellbar, um die Kräfte P, p entsprechend aufeinander abstimmen zu können.
Die Magnete, es handelt sich um Hochleistungsdauermagnete, haben die eingezeichnete Polarität. Sie werden am besten in be kannter Weise aus Magnetpulver und : Binde- mittel gepresst, weil sie dann bei Anwendung entsprechender Legierungen für das Magnetpulver eine sehr hohe Stabilität haben, auch wenn ihre Abmessungen in Richtung der Magnetachse kleiner sind als quer dazu.
Unter Umständen kann zur Abstimmung der Kräfte auch ein weiterer Magnet 4 verwendet werden, der verstellbar ist und anziehend oder abstossend auf den Magnet 3 wirkt. Statt dessen könnte er auch auf den obern Magnet 2 einwirken.
Die Erfindung bietet den Vorteil, dass die Welle sicherer ihre Sollage beibehält und besser zentriert ist als bei bekannten magnetischen Lagerentlastungsanordnungen. Ausserdem ist die Stellung der Welle von Temperaturschwankungen unabhängig, wenn man für die Magnete gleichen magnetischen Baustoff oder Baustoff mit gleichem Temperaturkoeffizienten für die Magnetkraft verwendet.
Um die Kräfte P, p aufeinander abstimmen zu können, kann auch an Stelle einer Verstellung der am Gehäuse befestigten Magnete 20 bzw. 30 wenigstens einer der beiden auf der Welle angeordneten Magnete 2 bzw. 3 in axialer Richtung verstellbar sein.
Self-centering magnetic bearings, in particular for electricity meters.
The invention relates to a magnetic bearing for standing waves, in particular of electricity meters, with at least two pairs of magnets spaced apart from one another in the axial direction, one of which is attached to the shaft and the other to the frame. Even if it is possible with such arrangements to keep a rotating system in suspension, there is still the risk that the shafts are displaced from their desired position by relatively small forces. One has therefore still used special guide bearings in such arrangements, which are arranged for example at the top or bottom of the shaft, and the arrangement has been made so that either the shaft is constantly pressed with a certain force against this bearing or in the event of undesired displacements this bearing as Stop serves.
The invention makes such guide bearings superfluous, or such guide bearings only serve here to prevent impermissible displacements of the shaft in the event of exceptional forces. It also makes use of at least two pairs of magnets, the individual magnets of which repel each other. According to the invention, the force exerted on the movable system by at least one pair of magnets is directed downwards, that is to say counteracts the repulsive forces of the other magnet pair or pairs. As a result, a certain amount of pressure is exerted on the shaft, which holds it in place at the correct altitude even against limited external forces. In a known manner, the shaft is centered in that one magnet is designed as a ring or cylinder, the other as a disk or rod.
Due to the opposing magnetic forces of the pairs, the magnets of at least one pair are pushed deeper into one another than if they only had to carry the weight of the shaft, the meter armature or the like. This also ensures better centering at the same time. An embodiment of the invention is explained in more detail with reference to the drawing. On the top and bottom of the shaft 1 of a meter armature there is a magnetic disk 2, 3, on which the ring magnets 20, 30 exert repulsive forces P, p in the sense of the arrows drawn, with the shaft 1 being centered at the same time. The lower magnet 30 can be adjusted in the axial direction, for example by means of a thread 31, in order to be able to coordinate the forces P, p accordingly.
The magnets, they are high-performance permanent magnets, have the polarity shown. They are best pressed in a known manner from magnetic powder and binding agent, because when appropriate alloys are used for the magnetic powder, they are very stable, even if their dimensions are smaller in the direction of the magnet axis than transversely.
Under certain circumstances, a further magnet 4, which is adjustable and has an attractive or repulsive effect on the magnet 3, can also be used to coordinate the forces. Instead, it could also act on the upper magnet 2.
The invention offers the advantage that the shaft retains its desired position more reliably and is better centered than in known magnetic bearing relief arrangements. In addition, the position of the shaft is independent of temperature fluctuations if the same magnetic building material or building material with the same temperature coefficient for the magnetic force is used for the magnets.
In order to be able to coordinate the forces P, p with one another, at least one of the two magnets 2 and 3 arranged on the shaft can also be adjustable in the axial direction instead of an adjustment of the magnets 20 or 30 attached to the housing.