-
Einrichtung zum Erzeugen von Schwing- oder Rüttelbewegungen, insbesondere
an Schüttelrutschen oder ähnlichen Geräten Die Erfindung betrifft eine mit Dauermagneten
ausgerüstete Einrichtung zum Erzeugen von Schwing-oder Rüttelbewegungen, insbesondere
an Schüttelrutschen oder ähnlichen Geräten, die aus zwei gleichachsig zueinander
angeordneten Magnetsystemen besteht. Das eine dieser Magnetsysteme ist mit einem
Drehantrieb versehen, durch dessen Drehbewegung abwechselnd gleichnamige und ungleichnamige
Pole der beiden Magnetsysteme gegenübergestellt werden.
-
Das andere Magnetsystem ist schwingfähig gelagert.
-
Unter der Wirkung der beim Umlauf des ersten 5: stems auftretenden,
einander entgegengesetzt gerichteten Kräfte an den Magneten führt das zweite System
Schwingungen aus, die über ein schwingfähig gelagertes Zwisahenglied an das anzutreibende
Gerät weitergegeben werden. Bei einer bekannten Einrichtung dieser Art sind eine
ortsfest gelagerte, umlaufende und mit Dauermagneten besetzte Welle und ein auf
dem Innenumfang mit Dauermagneten besetztes z lindrisches, zur Bewegung in einer
Ebene auf Federn, vorzugsweise Blattfedern, gelagertes Gehäuse in derartiger Anordnung
zueinander gebracht, daß die auf der Welle befindlichen Dauermagnete innerhalb des
von den im Gehäuse befindlichen Magneten gebildeten Kreises mit einem der Schwing-
oder Ri;ttelbewegungsweite entsprechenden Abstand umlaufen. Federn unterliegen aber
Ermüdungserscheinungen und. sind in der Ausführung der Schwing-bzw. Rüttelbewegung
auch nicht exakt genug. Um diese Nachteile zu vermeiden und einen zuverlässigen
und vielseitig anwendbaren Schwingantrieb zu schaffen, bestehen nach der Erfindung
die beiden Magnetsysteme aus radial zu ihrer gemeinsamen Achse gerichteten Stabmagneten,
die an ihrem zur Achse gerishteten Ende mit sich gegenseitig nicht berühren den,
sich parallel zu der Achse erstreckenden Polschuhe versehen sind; dabei besteht
das erste Magnetsystem aus zwei gleichen, das zweite System zwischen sich einschließenden
Hälften; diese Hälften sind durch eine stabförmige Achse aus nicht magnetisierbarem
Werkstoff verbunden, d.ie zur Führung des nicht angetrie benen, jedoch axial schwingfähig
gelagerten, seine Längsbewegung auf das schwingfähig gelagerte Zwischenglied weiterleitenden
Magnetsystems dient.
-
Der hier verwendete Magnetantrieb geht von einer an sich bekannten
Magnetanordnung aus, bei der mehrere Magnete über eine drehbare Achse starr verbun
den sind, während. ein Doppelmagnet gleitend, aber nicht drehbar zwischen diesen
angeordnet ist. Da infolgedessen die beiderseits des gleitenden Doppelmagnets angeordneten
Magnete ungleiche Polarität aufweisen, wird durch eine Drehung bewirkt, daß der
Doppelmagnet einmal zum einen und zum anderen Magnet gleitet. In der Praxis hat
sich jedoch dieses Magnetsystem nicht bewährt, da seine offenen Magnetpole einer
schnellen Entmagnetisierung unterlagen. Durch die Anordnung der Polschuhei wird
dieser Mangel behoben und ein für einen Schwingantrieb ausreichender Schutz gegen
Entmagnetisierung geschaffen.
-
In der Zeichnung sind mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung
wiedergegeben. Darin zeigt Fig. 1 eine Seitenansicht des Magnetsystems im Schnitt,
Fig. 2 einen Querschnitt durch das Magnetsystem nach der Linie D-D der Fig. 1, Fig.
3 eine andere Ausführungsform des Magnetsystems, ebenfalls in geschnittene:r Seitenansicht,
Fig. 4 eine weitere abgewandelte Ausführungsform des Magnetsystems, auch in geschnittener
Seitenansicht.
-
Das Permaneutmagnetsystein der Fig. 1 und 2 teilt sich in zwei Magnethälften
A und B auf, die beiderseits zu den Enden einer Achse 1 angeordnet sind. Die Magnethälften
A und B liegen sich mit ungleichen Polen über die Länge der Achse 1 gegenüber und
hilden mit einem Gehäuse 2 eine feste Einheit. Die Hälften A und B des Magnetsystems
umfassen Permanentmagnetkörper 3, 4, Pol schuhe 5, 6 sowie einen topf-oder bügelförmigen
Rückschlußkörper 7. Auf der Achse 1 aus unmagnetischem Material ist zwischen den
Hälften A und B des Magnetsystems ein weiteres Permaneutmagnetsystem C angeordnet,
das aus dem gegebenenfalls als Ring 8 ausgebildeten Rückschlußkörper, den Magneten
9,10 sowie den Polschuhen 11, 12 besteht, die über den Ring 8 vorstehen und nach
beiden Seiten gleich, jedoch untereinander ge-
gensätzliche Polaritäten.
aufweisen. Die Polschuhe 5, 6, 11, 12 sind so ausgerichtet, daß ihre Polflächen
immer genau gegenüberliegen.
-
Der Magnetkörper C ist mit Ringen 13, 14 gegen Längsverschiebung
im Gehäuse 2 gesichert, während seine Polschuhe 11, 12 mit der Achse 1 fest verbunden
sind und in den Magneten 9, 10 in Kulissen gleiten.
-
Das Magnetsystem ist mit dem Gehäuse 2 auf eine nicht gezeichnete
Weise unabhängig von der Achse 1 drehbar gelagert und besitz: auf einer Seite, und
zwar auf dem Rückschlußkörper 7, einen direkten bzw. einen mit Rad 15 gebildeten
indirekten Antrieb, mittels des:sen das Magnetsystem in Umdrehung gebracht -wird.
-
Infolge der von der Achsel unabhängigen Lagerung des Magnetsystems
nimmt die Achse 1 an der Umdrehung nicht teil; sie ist lediglich in dem Magnetsystem
längsverschiebbar. Diese Längsverschiebung kommt durch Drehen des Magnetsystems
zustande, und zwar dadurch, daß die den Pol schuhen 11, 12 gegenüberliegenden Polschuhe
5, 6 der Magnet systemhälften A und B bei -der Drehung des Magnetsystems ihre Polarität
derart wechseln, daß die Polschuhe 11, 12 unter Mitnahme der Achse 1 von der einen
Hälfte B des Magnetsystems abgestoßen und von der anderen Hälfte angezogen werden,
wobei sich in Aufeinanderfolge dieser Vorgänge eine durch die Magnetkraft hin- und
hergehende Bewegung entsteht, durch die die Achse 1 die Wirkung eines Stößels erhält.
Durch geeignete Übertragungsmittel bzw. auch durch die Achse 1 kann diese Bewegung
auf Geräte übertragen werden, für deren Betrieb eine hin- und hergehende Bewegung
erfoxderlich ist, z. B. bei Schüttelrutschen.
-
Das beschriebene Magnetsystem zeichnet sich besonders dadurch aus,
daß es wenig an der hin- und hergehenden Bewegung teiInehmende Massen besitzt, wodurch
eine größtmögliche Ausnutzung der Magnetkraft bei geringem Energieaufwand. für das
Drehmoment erzielt wird. Damit besitzt das erfindungsgemäße Magnetsystem gegenüber
den bekannten Magnetanordnungen, bei denen ein Teil der aufgewendeten Energie durch
an der hin- und hergehenden Begung teilnehmenden Massen verbraucht wird, einen entscheidenden
Vorteil. Denn erst durch den Erfindungsvorschlag ist es möglich, die bekannten Magnetanordnungen
einem Gebrauchszweck zuzuführen.
-
Unter Beibehaltung des Grundaufbaues ist das vorbeschriebene Magnetsystem
gemäß Fig. 3 dahingehend abgewandelt worden, daß der Magnetkörper C die Drehungs,bewegungund
das Magnetsystem A, B zusammen mit der Achse die hin- und hergehende Bewegung ausführt.
In diesem Fall ist der Magnetkörper C an einem Gehäuse 16 befestigt, das von einem
Rad 15 bzw. einem direkten Antrieb gedreht wird. Die eine Hälfte B des Magnetsystems
ist in das Gehäuse 16 hineingelegt, während. die andere Hälfte vor dem Gehäuse 16
bzw. dem Magnetkörper C liegt. Infolge der Drehung des Gehäuses 16 werden jetzt
die Hälften A und B des Magnetsystems wechselweise von dem Magnetkörper C bzw. seinen.
mit ihm fest verbundenen. Polschuhen 11, 12 angezogen, wobei dann die erzeugte hin-
und hergehende Bewegung ebenfalls durch die Achse 1 auf ein Gerät übertragen werden
kann.
-
Diese Ausführungsform des Magnetsystems ist jedoch der vorbeschriebenen
nicht vorzuziehen, da, wie ersichtlich, an der hin- und hergehenden Bewegung die
Magnetsystemhälften A und B teilnehmen und somit im Vergleich zu den Polschuhen
11, 12 eine größere Masse bewegt werden muß. Wie in Fig. 1 beschrieben,
lassen sich
die Polschuhe 5, 6 auch in Kulissen führen, so daß die Magnetsystemhälften A und
B nicht mitbewegt zu werden brauchen.
-
In Fig. 4 ist eine Ausführungsform beschrieben, deren zu bewegende
Masse zwar größer ist als bei dem Magnetsystem der Fig. 1, jedoch kleiner gegenüber
dem zuletzt beschriebenen Magnetsystem. Im wesentlichen unterscheidet sich das Magnetsystem
dadurch, daß die Polschuhell, 12 nicht mehr an der Achse, sondern an den Magnetkörpern
9, 10 fest angebracht sind, wodurch auf die hin- und hergehende Bewegung der Achsel
mit den Magnetsystemhälften A und B verzichtet werden kann. Diese Teile werden dann
von dem Rad 15 gedreht, und der Magnetkörper C führt die hin- und hergehende Bewegung
aus. Für die Abnahme der Bewegung hat der Magnetkörper C an seinem Ring 8 befestigte
Arme 17, 18.
-
Aus Fig. list ersichtlich, daß die Magnete 3, 4 der Magnetsystemhälften
A und B unter Einschluß der Achse 1 sich genau gegenüberliegen und die Polschuhe5,
6 die Achse 1 von beiden Seiten nur teilweise umgreifen. Die über die eigentlichen
Magnetpole der Magnete 3, 4 zum Innern des Systems verbreiterten Polschuhe5, 6 lenken
die Kraftlinien aus der Magnetisierungsrichtung der Magnete 3, 4 ab und richten
sie zu dem jeweils korrespondierenden Magnet 9, 10 bzw. seinen Polschuhen 11, 12
aus. Auf diese Weise läßt sich eine starke Anziehung bzw. Abstoßung der Pole untereinander
erreichen, wobei bei schneller Aufeinanderfolge dieser Vorgänge eine hin-und hergehende
Bewegung entsteht.
-
Durch die über die Rückschlußkörper 7 und 8 gewählte paarweise Verbindung
der Magnetkörper 3, 4, 9, 10 untereinander und durch die Anordnung von Polschuhen
5, 6, 11, 12 wird die magnetische Streuung des Magnetsystems herabgesetzt und die
magnetische Kraft auf die Arbeitspole konzentriert. Dadurch wird gegenüber der bekannten,
nur aus Magneten bestehenden Vorrichtung die für eine Wechselbeanspruchung eines
Magnetsystems vorauszusetzende Entmagnetisierungsfestigkeit geschaffen.
-
Zur Vermeidung eines harten Aufeinanderstoßens der sich jeweils anziehenden
Pole können Isolierungen vorgesehen werden, z. B. Hartgummiplättchen 19, die sich
sowohl an den drehenden als auch hin- und hergeh enden Polen als auch an der Achse
1 anbringen lassen. An Stelle von Hartgummiplatten sind natürlich auch andere stoßdämpfende
Werkstoffe gleichermaßen anwendbar.
-
Auf eine Darstellung des erfindungsgemäßen Antriebes zusammen mit
einer Schüttelrutsche ist verzichtet worden, da der Anschluß lediglich handwerkliches
Können erfordert und mit der Erfindung unmittelbar nicht im Zusammenhang steht.