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Drehmagnet Die Erfindung bezieht sich auf einen Drehmagneten mit einem auf einer den Kern axial durchsetzenden Welle befestigten Anker, welche Welle längs- und drehbeweglich gelagert ist.
Die Erfindung bezweckt, einen solchen Drehmagneten zu schaffen, der nach aussen abgedichtet ist, so dass praktisch kein Staub eindringen kann und insbesondere kein Staub zur Kugel-Nockenanordnung, welche die Längsbewegung in eine Drehbewegung umwandelt, gelangen kann.
Ein weiteres Ziel. der Erfindung ist die Schaffung einer Drehmagnetkonstruktion, welche gestattet, die dem Verschleiss unterworfenen Nockenflächen einfach und billig ohne Verwendung teurer, hochwertiger Materialien herzustellen.
Ferner soll die Konstruktion einfach und gedrängt sein.
Der erfindungsgemässe Drehmagnet mit einem an einer drehbeweglich gelagerten Welle befestigten Anker mit schrägen, dem Anker und dem Kern zugeordneten Nockenflächen, zwischen denen sich mindestens eine Kugel befindet, mit deren Hilfe eine Längsverschiebung des Ankers in eine Drehbewegung umgewandelt wird, ist dadurch gekennzeichnet, dass die schrägen Nockenflächen an mit axialem Abstand sich gegenüberliegenden Flächen zweier die Welle umfassenden Nockenringen angeordnet sind, wobei einer dieser Nockenringe an der Welle befestigt ist, während der andere Ring mit dem Kern fest verbunden ist,
und dass die Kugel an einer Seite der Welle und an der andern Seite eines den festen Nockenring umschliessenden Organs mit zylindrischer Bohrung geführt ist.
Es ist vorteilhaft, die beiden Nflckenringe ausserhalb des Gebietes des Magnetflusses anzuordnen, damit die Reibung der Kugel-Nockenanordnung infolge der magnetischen Anziehung so klein wie mög- lieh ist. Um dies zu erreichen, können die beiden Nockenringe im Innern des Kernes und insbesondere in einer Aussparung im Kern an einer vom Anker entfernten Seite angeordnet sein. Ferner kann die Welle in einem zusätzlichen an einem der beiden axialen Enden des Kernes angeordneten Lager gelagert sein.
Als Variante können die beiden Nockenringe in einem separaten, vom Gehäuse des Kernes getrennten Gehäuse angeordnet sein.
Vorzugsweise enden die schrägen Nockenflächen in einer Schulter, die einen Anschlag bildet, welcher die Bewegung der Kugel begrenzt.
In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes dargestellt.
Fig. 1 zeigt einen Drehmagneten im Schnitt, bei welchem die beiden, die Nockenflächen aufweisenden Ringe im Innern des Kernes angeordnet sind.
Fig. 2 zeigt ein Detail, und Fig. 3 zeigt einen andern Magneten im Schnitt, bei welchem die Nockenringe in einem separaten vom Kerngehäuse getrennten zylindrischen Gehäuse angeordnet sind.
In der Zeichnung bezeichnen die gleichen Bezugszahlen ähnliche Teile.
In Fig. 1 ist 1 die Erregerwicklung des Drehmagneten, die als Rundspule um den zylindrischen Kern 2 gelegt ist. Dieser sowie die als ein ringförmiger Ansatz des Kernes ausgebildete untere Bodenfläche 3 des Gehäuses sind aus weichem Eisen gebildet. Ebenso besteht der haubenförmige Teil 4 des Gehäuses, welcher die Erregerspule I umfasst, aus weichem Eisen. Dieser haubenförmige Gehäuseteil weist an seiner oberen Abschlussfläche eine zylindrische Bohrung 5 auf. In dieser Bohrung befindet sich der scheibenförmige Anker 6 mit möglichst geringem Luftspalt.
Wird die Erregerspule erregt, so wird der Anker 6 gegen
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den Kern 2 gezogen. Der Anker 6 ist, z. B. durch Ver- stiftung 12 oder mit einer Madenschraube, auf der Achse des Drehmagneten befestigt. Diese Achse durchsetzt den Kern axial und ist längs- und drehbeweglich gelagert. Innerhalb des Kernes befinden sich die mit dem festen Teil des Drehmagneten und der Achse in Verbindung stehenden geneigten Laufflächen, welche die Längsbewegung des Ankers in eine Drehbewegung der Achse verwandeln. Hierzu besitzt der Kern auf der von dem Anker abgewendeten Seite eine Sackbohrung B. In diese Sackbohrung ist auf einer Stufe aufliegend der Zylinderring 9 eingesetzt. Er ist z.
B. durch eine Madenschraube 13 mit dem Kern 2 fest verbunden. Ein weiterer entsprechender Zylinderring ist mit der Achse durch die Madenschraube 14 fest verbunden. In die Stirnflächen der beiden Zylinderringe sind die schrägen Laufflächen eingearbeitet, welche die Längsbewegung des Ankers in eine Drehbewegung umwandeln. Zwischen diesen Laufflächen sind die Kugeln 11 eingelegt, um die Reibung zu vermindern. Die Gestaltung der Laufflächen ist in Fig. 2 zu erkennen, in der die Zylinderringe nicht wie in Fig.1 im Schnitt durch die Laufflächen, sondern 90 gedreht in der Ansicht dargestellt sind. Die Kugeln 11 werden dabei seitlich von der Aussenfläche der Achse 7 und von der Innenwandung der Sackbohrung 8 des Kernes geführt.
Anstelle der zwei Kugeln kann auch nur eine Kugel vorgesehen sein. Die Laufflächen können sich dann über nahezu 360 erstrecken, und es kann ein entsprechend grosser Drehwinkel der Achse erreicht werden. Auch die Verwendung von mehr als zwei Kugeln bei entsprechend kleinen Drehwinkeln ist möglich.
Die Einschnitte, welche die Laufflächen bilden, haben an beiden Enden, also auch an den den Zylin- derendflächen am nächsten liegenden Punkten der Laufflächen einen kleinen Absatz, Hierdurch wird eine Arretierung der Kugelbewegung und damit der Ankerbewegung am Ende der Laufflächen erreicht. Eine zusätzliche Arretierung für die grösste Annäherung von Anker und Kern kann dadurch gewonnen werden, dass sich der Anker auf den Kern auflegt.
Die Sackbohrung des Kernes ist durch eine Platte 15 abgeschlossen, welche zugleich als Lager für die Achse dienen kann. Auch am oberen Ende des Kernes kann bei 16 noch ein besonderes Lager für die, Achse vorgesehen sein. Die Bohrung 5 des Gehäuses, in der sich der Anker bewegt, ist durch eine dünne Blechkappe 17 nach aussen abgeschlossen, so dass kein Staub in das Gehäuse eindringen kann. Die Bohrung 8 für die Kugelführung kann zusätzlich mit Fett gefüllt werden, um eine möglichst reibungsfreie Arbeit zu gewährleisten. Die Achse 7 ist an beiden Seiten nach aussen geführt.
Fig.3 zeigt eine andere Ausführungsform, bei der die Einrichtung zur Umwandlung der Längsbewegung in eine Drehbewegung aussen auf das Gehäuse aufgesetzt ist. Der Kern 2 wird wiederum axial von der Achse 7 durchsetzt und enthält nur ein Lager 16 für die Achse. Auf dem haubenförmigen Gehäuse- teil 4 ist ein Aufsatz mit einem hohlzylindrischen Ansatz 18 aufgesetzt. In diesem hohlzylindrischen Ansatz 18 ist der feststehende zylindrische Teil 9, welcher in seiner Stirnfläche die Laufflächen trägt, fest eingesetzt. Sein Gegenstück 10 ist fest mit der Achse verbunden. Zwischen beiden laufen die Kugeln 11.
Der hohlzylindrische Gehäusefortsatz ist durch einen Deckel 19 nach aussen abgeschlossen.
Es ist auch möglich, den hohlzylindrischen Ansatz 18, welcher die Einrichtung zur Umwandlung der Längsbewegung in eine Drehbewegung enthält, aussen auf den Kern aufzusetzen. Es ist auch möglich, die Kugelführung in den Anker zu verlegen, indem dieser eine Bohrung erhält, welche den mit der Achse verbundenen Zylinderring aufnimmt und in die von aussengleichzeitig der mit dem Gehäuse verbundene Zylinderring hineinragt.
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Rotary magnet The invention relates to a rotary magnet with an armature which is fastened to a shaft axially penetrating the core and which shaft is mounted to be longitudinally and rotationally movable.
The aim of the invention is to create such a rotary magnet that is sealed from the outside so that practically no dust can penetrate and in particular no dust can get to the ball-cam arrangement, which converts the longitudinal movement into a rotary movement.
Another goal. The invention is to provide a rotary magnet construction which allows the cam surfaces subject to wear to be manufactured simply and cheaply without the use of expensive, high-quality materials.
Furthermore, the construction should be simple and compact.
The rotary magnet according to the invention with an armature attached to a rotatably mounted shaft with inclined cam surfaces assigned to the armature and the core, between which there is at least one ball, with the aid of which a longitudinal displacement of the armature is converted into a rotary movement, is characterized in that the inclined cam surfaces are arranged on axially spaced opposite surfaces of two cam rings comprising the shaft, one of these cam rings being attached to the shaft, while the other ring is firmly connected to the core,
and that the ball is guided on one side of the shaft and on the other side of an organ with a cylindrical bore surrounding the fixed cam ring.
It is advantageous to arrange the two flange rings outside the area of the magnetic flux so that the friction of the ball-cam arrangement as a result of the magnetic attraction is as small as possible. To achieve this, the two cam rings can be arranged in the interior of the core and in particular in a recess in the core on a side remote from the armature. Furthermore, the shaft can be mounted in an additional bearing arranged at one of the two axial ends of the core.
As a variant, the two cam rings can be arranged in a separate housing that is separate from the housing of the core.
Preferably, the inclined cam surfaces terminate in a shoulder which forms a stop which limits the movement of the ball.
Two exemplary embodiments of the subject matter of the invention are shown in the drawing.
Fig. 1 shows a rotary magnet in section, in which the two rings having the cam surfaces are arranged in the interior of the core.
Fig. 2 shows a detail, and Fig. 3 shows another magnet in section, in which the cam rings are arranged in a separate cylindrical housing separated from the core housing.
In the drawing, the same reference numerals indicate similar parts.
In Fig. 1, 1 is the excitation winding of the rotary magnet, which is placed around the cylindrical core 2 as a round coil. This and the lower bottom surface 3 of the housing, which is designed as an annular extension of the core, are made of soft iron. The hood-shaped part 4 of the housing, which comprises the excitation coil I, is also made of soft iron. This hood-shaped housing part has a cylindrical bore 5 on its upper end surface. The disc-shaped armature 6 with the smallest possible air gap is located in this bore.
If the excitation coil is excited, the armature 6 is against
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pulled the core 2. The anchor 6 is, for. B. by pinning 12 or with a grub screw attached to the axis of the rotary magnet. This axis penetrates the core axially and is mounted in a longitudinally and rotationally movable manner. Inside the core are the inclined running surfaces which are connected to the fixed part of the rotary magnet and the axle and which convert the longitudinal movement of the armature into a rotary movement of the axle. For this purpose, the core has a blind bore B on the side facing away from the armature. The cylinder ring 9 is inserted into this blind bore on a step. He is z.
B. firmly connected to the core 2 by a grub screw 13. Another corresponding cylinder ring is firmly connected to the axle by the grub screw 14. The inclined running surfaces, which convert the longitudinal movement of the armature into a rotary movement, are incorporated into the end faces of the two cylinder rings. The balls 11 are inserted between these running surfaces in order to reduce friction. The design of the running surfaces can be seen in FIG. 2, in which the cylinder rings are not shown in a section through the running surfaces as in FIG. 1, but rotated 90 in the view. The balls 11 are guided laterally from the outer surface of the axis 7 and from the inner wall of the blind hole 8 of the core.
Instead of the two balls, only one ball can be provided. The running surfaces can then extend over almost 360, and a correspondingly large angle of rotation of the axis can be achieved. The use of more than two balls with correspondingly small angles of rotation is also possible.
The incisions that form the running surfaces have a small shoulder at both ends, i.e. also at the points of the running surfaces closest to the cylinder end surfaces. This locks the ball movement and thus the anchor movement at the end of the running surfaces. An additional locking for the closest approach between the anchor and the core can be obtained by placing the anchor on the core.
The blind hole of the core is closed by a plate 15, which can also serve as a bearing for the axle. A special bearing for the axle can also be provided at 16 at the upper end of the core. The bore 5 of the housing, in which the armature moves, is closed off from the outside by a thin sheet metal cap 17 so that no dust can penetrate into the housing. The bore 8 for the ball guide can also be filled with grease in order to ensure that work is as frictionless as possible. The axis 7 is guided to the outside on both sides.
3 shows another embodiment in which the device for converting the longitudinal movement into a rotary movement is placed on the outside of the housing. The core 2 is in turn penetrated axially by the axle 7 and contains only one bearing 16 for the axle. An attachment with a hollow cylindrical extension 18 is placed on the hood-shaped housing part 4. In this hollow cylindrical extension 18, the fixed cylindrical part 9, which carries the running surfaces in its end face, is firmly inserted. Its counterpart 10 is firmly connected to the axle. The balls 11 run between the two.
The hollow cylindrical housing extension is closed off from the outside by a cover 19.
It is also possible to place the hollow cylindrical extension 18, which contains the device for converting the longitudinal movement into a rotary movement, on the outside of the core. It is also possible to move the ball guide into the armature by giving it a bore which receives the cylinder ring connected to the axis and into which the cylinder ring connected to the housing protrudes from the outside at the same time.