DE1613758A1 - Eine mechanische Wirkung ausuebende elektromagnetische Vorrichtung - Google Patents

Description

Patentanwälte - .

München - Pasing , | 0· 03H.

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Cas E- . Maurice BARTHALOH,78 Avenue Henri MartLn₁ Paris /Frankreich

Eine mechanische Wirkung ausübende elektromagnetische Vorrichtung

Die Erfindung betrifft eine elektromagnetische Vorrichtung, welche eine mechanische Wirkung erzeugen kann.

Diese Vorrichtung weist die Bauart mit einer ma#netisierenden Anordnung und einer magnetisierten Anordnung auf, welche gegeneinander verschieblich sind, wobei die magnetisicrende Anordnung wenigstens einen Magnetkreis aufweist, welcher einen Luftspalt bildet und mit wenigstens einer induzierenden Wicklung versehen ist, während die der Einwirkung der magnetisierenden Anordnung unterworfende magnetisierte Anordnung wenigstens einen magnetischen Abschnitt aufweist, welcher mit

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wenigstens einem unmagnetischen Abschnitt kombiniert ist, wobei 'sich die magnetisierte Anordnung teilweise in dem Luftspalt der magnetisierenden Anordnung befindet.

Eine dieser Anordnungen kann im besonderen

ortsfest sein, wobei dann die andere mit einem beliebigen Teil zur Aufnahme mechanischer Leistung verbunden sein kann.

Es sind bereits lineare oder rotierende Elektromotoren bekannt, welche einen elektrischen Mehrphasenstrom benutzen und mit Umwandlung der elektromagnetischen Energie in mechanische Energie arbeiten und zwar im besonderen unter der Wirkung der durch die induzierende Anordnung in dem Anker erzeugten magnetischen Induktion.

Die praktische Ausführung derartiger linearer

Motoren besitzt schwere Nachteile. Die Beherrschung der Geschwindigkeit, der Beschleunigung und der Bremsung ist wenig befriedigend, der Anker besitzt eine erhebliche Masse und seine Leitfähigkeit muss hoch sein, was in dem Falle eines langen Ankers dazu führt, grosse Mengen von Kupfer oder Aluminium zu verwenden, d.h. von bes. kostspieligen Metallen. Schliesslich erschwert das Vorhandensein einer Gleitbewegung zwischen der induzierenden Anordnung und dem Anker die durch die Beherrschung der Bewegung gestellten Aufgaben und verhindert die Erzielung einer bedeutenden Kraft bei niedrigen Translationsgeschwindigkeiten.

Gewisse Abwandlungen von linearen elektrischen

Induktionsmotoren gestatten, den Anker gegenüber der induzierenden Anordnung zu halten, oder umgekehrt, so dass eine elektromagnetische Aufhängung entsteht, diese Lösung erfordert jedoch eine zu grosse Leistung je Gewichtseinheit, um praktisch benutzbar zu sein.

Ein anderer bereits beschriebener Typ eines

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linearen Elektromotors weist eine Folge von zylindrischen Wicklungen auf, welche eine in der Achse der Anordnung gleitende magnetisierte Anordnung umgibt. Die erzeugte Bewegung kann dann aber nur durch das Ende übertragen werden, was die möglichen Anwendungen beschränkt. Die Massenleistung ist gering, und die Einheitsleistung begrenzt. Die Beherrschung der Bewegung und der Geschwindigkeit erfordern verwickelte kostspielige Umsehaltvorrichtungen und Relais, da der Luftspalt nicht genau begrenzt ist.

Die Kraft ändert sieh mit d.er Stellung der Magnetkerne beträcht-

empfangehen Impulse^

lieh, und die von dem beweglichen Körper/sind zeitlich und räumlich nicht genau definiert. |

Schliesslich können unter den rotierenden

Induktionsmotoren die mehrphasigen Asynchronmaschinen nur in einem engen Drehzahlbereich arbeiten und besitzen nur ein geringes AnI auf moment, im Gegensatz zu den Erfordernissen von zahlreichen Anwendungen. Die rotierenden Gleichstrommotoren genügen zwar den gestellten Anforderungen, ihre Herstellung ist jedoch teuer, da das Feld und der Anker beide bewickelt sein müssen. Ferner kann der Rotor nicht in einer bestimmten Stellung festgehalten werden.

Die obigen Maschinen benutzen zwei wohlbekannte physikalische Gesetze:

- die sogen, elektrodynamischen Maschinen nutzen'die Wirkung eines Feldes auf einen Strom aus}

- bei den anderen Maschinen erfolgt die Bewegung des beweglichen Körpers parallel zu den Feldlinien und gemäß dem magnetischen Anziehungsgesetz, wobei sich die Kraft zu dem Quadrat der Verschiebung umgekehrt proportional ändert.

Die den Gegenstand der Erfindung bildenden Vorrichtungen benutzen ein anderes physikalisches Gesetz, nämlich

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die Tatsache, dass, wenn man in einem ersten Teil einen elektromagnetischen Kreis herstellt, welcher mit konstanter Stromstärke gespeist wird und sich über einen Luftspalt schliesst, in welchem ein zweiter Teil angeordnet ist, welcher einen magnetischen Zahn aufweist, dessen Ränder quer zu dem Fluss liegen, die Anziehung sehr gering ist, wenn sich der Zahn ausserhalb des Luftspalts befindet, aber plötzlich zunimmt, wenn der Rand des Zahns in den Luftspalt eintritt und hierauf praktisch trotz der Bewegung konstant bleibt, bis der umgekehrte Vorgang auftritt. Unter diesen Bedingungen ist nämlich die Anziehung präk tisch zu der Änderung der magnetischen Leitfähigkeit je TerSchiebungseinheit proportional»

Die Erfindung benutzt also dieses besondere

Kraftgesetz, um den obigen Schwierigkeiten und Nachteilen abzuhelfen, um Maschinen herzustellen, bei welchen die Kraft, die Bewegung, die Geschwindigkeit und die Beschleunigung der magnetisierten Anordnung gegenüber der magnetisierenden Anordnung genau beherrscht werden können, und zwar unabhängig davon, ob die Geschwindigkeit zu- oder abnimmt.

Ein weiterer Zweck der Erfindung ist die Erzielung einer bes. geringen Masse für eine der beiden Anordnungen, was bes. in dem Fall von linearen elektrischen Zugmotoren interessant ist, bei welchen der ortsfeste Teil lang ist, sowie bei den rotierenden Motoren mit grosser Drehzahl, bei welchen der Rotor erhebliche Fliehkräfte aushalten können muss. Ein weiterer Zweck der Erfindung ist die Herstellung von rotierenden Motoren mit starkem Anlaufmoment und in einem weiten Bereich veränderlichen Drehzahlen, wobei diese Motoren ausserdem einen geringen Gestehungspreis haben.

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Erfindungsgemäss ist eine derartige elektromagnetische "Vorrichtung dadurch gekennzeichnet, dass die magnetisierende Anordnung wenigstens zwei elektromagnetische Einheiten aufweist, welche je einen Luftspalt besitzen und in einer Reihe angeordnet sind, dass die magnetisierte Anordnung eine Zahl von getrennten magnetischen Abschnitten aufweist, welche wenigstens gleich zwei ist, und deren Schritt von dem der elektromagnetischen Einheiten der magnetisierenden Anordnung verschieden ist, wobei diese Abschnitte mechanisch miteinander verbunden sind, durGh unmagnetische Abschnitte getrennt werden und eine Reihe bilden, dass die Wicklungen der elektromagnetischen Einheiten mit einem Umschalter verbunden sind, welcher ihre Erregung in einer vorbestimmten folge erzeugt, und dass 3?ührungseinrichtungen vorgesehen sind, welche die Bewegung der magnetischen Abschnitte der magnetisierten Anordnung in den Luftspalten der elektromagnetischen Einheiten in einer zu den Kraftlinien des Luftspalts qjuerliegenden Richtung ermöglichen.

Eine derartige Vorrichtung besitzt wesentliche Vorteile. Insbes. hat eine der beiden Anordnungen, nämlich die magnetisierte Anordnung, eine geringe Masse, eine grossen Massenleistung und einen geringen Gestehungspreis, da sie wenig voluminös ist und aus einem billigen magnetischen Werkstoff besteht. Die Kraft beim Anlassen ist sehr gross. Die Beherrschung der Lage der beweglichen Anordnung, ihrer Geschwindigkeit und ihrer positiven oder negativen Beschleunigung ist durch entsprechende Einwirkung auf den Umschalter für elektrische Impulse bequem.

Der in der Achse der gegenseitigen Bewegung

der beiden Anordnungen gemessene Schritt der elektromagnetischen Einheiten der magnetisierenden Anordnung ist vorzugsweise kon-

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stant, aber von dem ebenfalls konstanten Schritt der magnetischen ^Abschnitte der magnetisieren Anordnung verschieden. Im besonderen kann die axiale N Schritten einer der Anordnungen, insbes· der magnetisier.enden Anordnung, entsprechende Länge, wobei S" eine, ganze Zahl ist, gleich der Länge von (JJ + 1) Schritten der anderen Anordnung sein.

Diese Ausbildung erzeugt einegleichmässige Antriebskraft.

Je nach den Anwendungen können die magnetisie-

rende Anordnung und die magnetisierte Anordnung sich in Richtungen erstrecken, welche geradlinig und zueinander parallel oder gleichachsig und kreisförmig sind, oder auch gemäss beliebigen gebogenen Richtungen, wobei dann die bewegliche Anordnung durch eine Reihe von Gelenkelementen gebildet wird.

Gemäss einem vorteilhaften Kennzeichen der

Erfindung weist die Vorrichtung Einrichtungen zur Regelung der Zeitpunkte des Beginns und des Endes des eine elektromagnetische Einheit speisenden elektrischen Impulses auf, welche in Punktion wenigstens einee der Parameter gesteuert werden, welche durch die Lage, die Geschwindigkeit und die Beschleunigung der gegenüber der ortsfesten Anordnung beweglichen Anordnung gebildet werden.

Die Vorrichtung kann insbes. zweekätässig einen Detektor zur Feststellung der gegenseitigen Lage eines magnetischen Abschnitts und einer mit diesem zusammenwirkenden elektromagnetischen Einheit aufweisen, wobei dieser Detektor, dessen Stellung vorzugsweise gegenüber der ihn tragenden Anordnung einstellbar ist, gestattet, den elektrischen Impuls in einer bestimmten einstellbaren Stellung auszulösen oder zu unterbrechen.

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Dieser Detektor kann zweckmässig mit einer Vorrichtung kombiniert werden, welche mit einer entsprechend den gewünschten Betriebsbedingungen veränderlichen Phase dieses Detektorsignal in eine die elektrischen Impulse modulierende Vorrichtung einfuhrt. Diese sehr anpassungsfähige Anordnung von Regelmitteln ermöglicht eine genaue Beherrschung der Bewegung, der Kraft, der Geschwindigkeit und der Beschleunigungen, wobei ausserdem dem Wirkungsgrad der grosste Wert gegeben werden kann.

G-emäss einem weiteren Kennzeichen der Erfindung

ist vorgesehen, die betreffende Vorrichtung als wirksames System zur elektromagnetischen Aufhängung einer Anordnung gegenüber der anderen zu benutzen. Eine derartige Aufhängung bietet eine beträchtliche Ersparnis an Mitteln je Einheit der Aufhängekraft gegenüber den anderen bekannten Aufhängungen. Wenn nämlich ein elektromagnetischer Kreis durch einen elektrischen Impuls erregt wird, erzeugt eine geringe gegenseitige Verschiebung zwischen der magnetisierenden Anordnung und der magnetisieren Anordnung in einer gleichzeitig zu der Richtung der Bewegung und zu der Richtung der Kraftlinien in dem luftspalt senkrechten Richtung (d.h. in einer lotrechten'abwärtsgerichteten Richtung) eine bedeutende Kraft zur Rückholung des magnetischen Abschnitts in den Luftspalt ( (d.h. eine aufwärtsgerichtete Kraft), und zwar ohne einen bedeutenden Verbrauch an zusätzlicher Energie zu erfordern·

Die nachstehend beschriebenen industriellen Ausführungen zeigen, dass je nach der .Anwendung die von der magnetisierenden Anordnung ausgeübte Kraft nur eine geringe Verschiebung der beweglichen Anordnung zu erzeugen braucht, wie dies bei Rüttelmaschinen der lall ist, dass jedoch die Vorrichtung auch eine resultierende Bewegung mittlerer Amplitude

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(wie dies bei Pumpen und Verdichtern der Fall ist) oder eine Bewegung grosser Amplitude (insbes. bei Fördereinrichtungen beliebiger Art, wie industrielle Förderer, Züge usw.) erzeugen kann ·

Bei Anwendungen, bei welchen ein bedeutender Hub vorgesehen ist, kann es zweckmässig sein, eine ortsfeste magnetisierte Anordnung und eine bewegliche magnetisierende Anordnung vorzusehen, während bei den Anwendungen mit geringem Hub die umgekehrte Anordnung hergestellt wird. Die verschiedenen Ausführungsformen der Erfindung liegen zwischen zwei Grenzfällen, nämlich einer Maschine, bei welcher die magnetisierte Anordnung zwei aufeinanderfolgende magnetische Abschnitte aufweist, welche in die Luftspalte einer grossen Zahl von elektromagnetischen Kreisen gezogen werden, und einer Maschine, bei welcher eine grosse Zahl von die magnetisierte Anordnung bildenden magnetischen Abschnitten nacheinander in die Luftspalte von zwei aufeinanderfolgenden elektromagnetischen Einheiten gezogen wird. Wenn bei den Maschinen mit langem Hub eine geringe Zahl von elektromagnetischen Einheiten benutzt wd, ist eine grosse Zahl von magnetischen Abschnitten für die magnetisierte Anordnung erforderlich, und umgekehrt.

Ein bemerkenswerter Sonderfall der Ausführung

mit langem Hub ist der, bei welchem die Bewegung eine Drehbewegung ist, so dass man einen rotierenden Motor erhält, welcher die oben erwähnten interessanten Eigenschaften besitzt und insbes. mit einem hohen Moment, veränderlicher Drehzahl und grosser Drehzahl arbeiten kann.

Die erfindungsgemäsHe elektromagnetische Vorrichtung bildet eine Antriebsmaschine, welche in einem weiten

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Anwendungsbereich und insbes. zur Bildung folgender Apparate benutzbar ist:

- Hebevorrichtungen oder Torrichtungen zur

Bremsung der Abwärtsbewegung mit linearer Bewegung für Fahrstühle, Hubkarren, Vorrichtungen zum Anheben von Bohrgestängen, Ausrüstungen zum Einrammen von Pfählen·

- Vorrichtung zur Steuerung einer Gleitbewegung, insbes· für Türen, Schiffchen, Maschinenschlitten·

- Antriebs- und Bremsvorrichtungen für Transport- oder Handhabungseinrichtungen für Passagiere, Waren oder Ausrüstungen mit geführten Fahrzeugen, wie Zügen, Schlitten, f Katapulten zum Starten von Flugzeugen oder Raketen oder Spielzeugen.

- Eine erhebliche Kraft ergebende Antriebsmotoren, z.B. zum Antrieb von Werkzeugen zum Kaltschmieden von Metallen durch Schlag, oder von Brochierwerkzeugen,

- Motoren zum Antrieb von mit einer Wechselbewegung mit verhältnismässig geringer Geschwindigkeit und grossem Hub arbeitenden Maschinen, wie Pumpen und Verdichter.

- Motoren zum Antrieb von Ketten o»dgl₀ für Raupenschlepper, Förderer, Becherbagger usw..

- Antrielasmotoren für rotierende Maschinen,

wie Antriebstisehe von Kränen oder Bohrplattformen, Fahrzeugräder und ganz allgemein rotierende Maschinen, welche bei niedrigen Drehzahlen ein grosses Moment, eine genaue Steuerung, einen sehr grossen Drehzahlbereich und einen Rotor.mit geringer Masse und geringer Trägheit erfordern.

-Vorrichtungen zur Begrenzung oder zur übertragung von Drehmomenten oder Kräften, Kupplungen.

- Fernübertragung von Drehwinkeln oder line -

10 9 8 18/0234 OFüGuvL ίΐ·:δ?ΞΟΤΗ>

aren Bewegungen, Fernanzeige, Fernsynchronisierung, Steuerungen.

Die Erfindung ist nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnung beispielshalber erläutert.

Pig. 1 ist ein allgemeines schaubildliches . Schema der erfindungsgemässen Vorrichtung.

Fig. 2 zeigt eine erste industrielle Ausführung einer Betätigungsvorrichtung im Schnitt längs der Linie II-II der Fig» 2.

Fig. 3 ist ein Schnitt längs der linie III-III der Fig» 2.

Ψ Fig· 4 ist ein Schnitt längs der Mnie IV-IV

der Fig. 2.

Fig. 5 zeigt eine Einzelheit in grosserem Maßstab im Schnitt längs der Linie V-V der Fig. 2.

Fig. 6 zeigt schematisch eine Vorrichtung zum Anhalten des beweglichen Elements der ersten Ausführung.

Fig. 7 zeigt im Querschnitt eine Ausführungsabwandlung der ersten Ausführung, welche eine elektromagnetische Aufhängung bildet.

Fig. 8 ist eine Draufsicht einer einen Förderer bildenden magnetisierenden Anordnung.

Fig. 9 ist ein Schnitt des vorhergehenden Förderers längs der Linie IX-IX der Fig. 8, in grosserem Maßstab.

Fig« 10 ist die Seitenansicht der magnetisieren Anordnung allein.

Fig. 11 ist ein Querschnitt einer Vorrichtung zur Aufhängung eines Fahrzeugs.

Fig· 12 ist eine für die vorhergehenden Ausführungen benutzbare Schaltung eines Systems zur elektronischen Um-

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schaltung der Impulse.

Fig. 13 ist eine längs der linie XIII-XIII der

Figo 14 geschnittene Seitenansicht einer industriellen Ausführung für den Antrieb von Fahrzeugen.

Fig. 14 ist ein Schnitt längs der Linie XIV-XIV der Fig. 13.

Fig. 15 ist ein Schnitt längs der linie XV-XV der Fig. 13.

Fig. 16 zeigt die Schaltung der elektrischen Speisung der Vorrichtung der Fig. 13 bis 15e

Fig. 17 ist ein Querschnitt längs der linie ä XVII-XVII der Fig. 18, welche eine auf Fahrzeuge mit Wandeffekt angewandte Ausfuhrungsabwandlung der vorhergehenden Ausführung zeigt.

Fig. 18 ist ein Schnitt längs der linie XVIII-XVIII der Fig. 17.

Fig. 19 zeigt eine Einzelheit im Schnitt längs der linie XIX-XIX der Fig. 18.

Fig. 20 ist ein längsschnitt eines mit einer Wechselbewegung arbeitenden Motors längs der linie XX-ZX der Fig. 21. ^{

Fig«, 21 und 22 sind Schnitte längs der linien XXI-XXI bzw» XXII-XXII der Fig. 20.

Fig. 23 ist eine längs der linie XXIII-XXIII

der Fig. 24 geschnittene Seitenansicht, welche eine andere industrielle Ausführung für den Drehantrieb eines Teils zeigt·

Fig. 24 ist ein Schnitt längs der linie XXIV-XXIV der Fig. 23.

Fig. 25 zeigt schem^täsch die Speisung der

Wicklungen der Vorrichtung der Fig«. 23 und 24«,

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Fig« 26 zeigt die Anwendung der Erfindung auf die Herstellung eines Mikromotors im Schnitt längs der linie XXVI-XXYI der Figo 27.

Fig. 27 ist ein Axialschnitt längs der Linie XXVII-XXVII der Fig, 26.

Fig» 28 und 29 zeigen schematisch das Anwurfsystem betreffende Einzelheiten.

Fig, 30 und 31 sind Schaltbilder der elektrischen Speisung.

Fig. 32 ist eine Teilansicht einer Ausführungsabwandlung der magnetisierten Anordnung des vorhergehenden Mikromotors im Schnitt längs der linie XXXII-XXXII der Fig. 33.

Fig. 33 zeigt im Querschnitt eine Teilansicht einer Ausführungsabwandlung des magnetisierenden Kreises.

Fig. 34 zeigt einen Motor mit mechanischer

Selbstkommutierung im Schnitt längs der linie XXXIV-XXXIV der Fig. 35.

Fig. 35 ist ein Schnitt längs der linieXXXV-XXXV der Fig. 34«

Fig. 36 zeigt eine Ausführungsabwandlung mit elektrischer Selbstkommutierung im Schnitt längs der linie XXXVI-XXXVI der Fig. 37.

Fig« 37 ist ein Schnitt längs der linie XXXVII-XXXVII der Fig. 36.

Fig. 38 ist ein Schaltbild der elektrischen Kommutierungsvorrichtung der Ausführung der Fig. 36 und 37.

Fig. 39 ist ein erläuterndes Schema. Fig. 40 ist das Schaltbild eines Speisekreises. Unter Bezugnahme auf Fig. 1 sei zunächst eine

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vereinfachte Ausführung der erfindungsgemässen·Vorrichtung bfeschrieben.

Diese Torrichtung, welche zur Erzeugung einer

mechanischen Wirkung (Entwicklung einer Antriebskraft oder einer statischen Kraft) bestimmt ist, weist im wesentlichen eine magnetisierende Anordnung 1 mit wenigstens zwei in einer Reihe liegenden elektromagnetischen Einheiten 2 auf. Jede Einheit 2 besitzt

und einen Magnetkreis 2, welcher einen Luftspalt 4 aufweist/ eine magnetisierende Wicklung 5 trägt, welche in diesem luftspalt einen Magnetfluss erzeugt.

Die Torrichtung enthält ferner eine magneti-

sierte Anordnung 6 mit wenigstens zwei Abschnitten 7 aus einem magnetischen Werkstoff (d.h· einem Werkstoff, dessen magnetische Permeabilität grosser als 1 ist). Die Abschnitte 7» deren Zahl ausserdem von der der elektromagnetischen Einheiten 2 verschieden ist, sind^mechanisch miteinander verbunden, in einer Reihe angeordnet und durch unmagnetische Abschnitte 8 (z.B. Luft) getrennt.

Die mechanischen Terbindungen zwischen den

Anordnungen 1 und 6 sind so beschaffen, dass eine gegenseitige TerSchiebung zwischen ihnen möglich ist, welche in den Luftspalten 4 in einer Richtung erfolgt, welche etwa quer zu den Kraftlinien des in diesen Luftspalten herrschenden Magnetflusses liegte

Die Wicklungen 5 der elektromagnetischen Einheiten 2 werden durch eine Quelle von elektrischen Impulsen 13 über einen Umschalter 14 gespeist, welcher diese Impulse zyklisch auf die verschiedenen Wicklungen 5 verteilt«

Die Torrichtung kannjioGh ein System 15 zur Kodulierung der Impulse aufweisen, welches den Umschalter 14 betätigt und seinerseits gleichzeitig durch die in einem Anzeige-

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system 12 aufgezeichneten Befehle und Betriebsdaten sowie durch eine mit einem Detektor 10 zur Pe st st ellung der Lage der magnetisierten Anordnung 6 verbundene Einheit 9 gesteuert wird.

Ferner können Einrichtungen vorgesehen werden,

welche einen bevorzugten B&wegungssinn der magnetisieren Anordnung 6 bestimmen.

Wahrend des Ärbeitens empfangen die "Wicklungen 5 der magnetisierenden Anordnung 1 über den Umschalter 14 aufeinanderfolgende elektrische Impulse, derart, dass der Magnetfluss in wenigstens einem der Luftspalte 4 in dem Augenblick hergestellt wird, in welchem einer der magnetischen Abschnitte 7 der magnetisiert en Anordnung 6 an den Eingang dieses Luftspalts kommt. Der Abschnitt. 7 wird dann angezogen und sucht die Stellung des geringsten magnetischen Widerstands in dem Luftspalt 4 einzunehmen ο Wenn dieser Zustand erreicht ist, oder während der diesem vorausgehenden Bewegung, wird ein neuer Kreis 3 erregt und zieht einen anderen Abschnitt 7 in dem Augenblick an, in welchem dieser ebenfalls an den Eingang seines Luftspalts kommt, und so fort.

Ausser den besonderen geometrischen Beziehungen, welche zwischen den Schritten der Luftspalte 4 und denen der Abschnitte 7 so hergestellt werden können, dass sich einer dieser Abschnitte an dem Eingang eines Luftspalts 4 befindet, wenn sich der andere Abschnitt in diesem Luftspalt befindet, um eine systematische fortlaufende Entwicklung einer Antriebskraft zu ermöglichen, sieht die Erfindung vor, die Amplitude, die Dauer und die Phase der Impulse des Umschalters H zu beeinflussen, um eine Regelung insbes. der Beschleunigung oder der Geschwindigkeit der magnetisieren Anordnung 6 zu ermöglichen»

Die allgemeinen obigen Besonderheiten sind

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nachstehend unter Bezugnahme auf die Beschreibung besonderer Anwendungen der Erfindung im einzelnen beschrieben.»

Die erste in Fig« 2 bis 5 dargestellte besondere Ausführung der Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur linearen Betätigung, welche eine halbstatische Antriebsmaschine mit gesteuerter Bewegung bildet. Biese Torrichtung enthält ein Gestell 21, an welchem die magnetisierende ,Anordnung angebracht ist, welche durch eine Folge von elektromagnetischen Einheiten 22 gebildet ist, von welchen bei dem gewählten Beispiel fünf vorhanden sind« Jede Einheit 22 enthält einen Magnetkreis 23, welcher durch eine Vereinigung von in Form eines O ausgeschnittenen geblätterten Magnetblechen gebildet wird. Der unterbrochene Schenkel grenzt so einen von zwei Polen 25 eingefassten parallelepipedischen Luftspalt 24 ab.

Die Magnetkreise 23 werden durch eine querliegende Schiene 32 gehalten, welche in ihrem mittleren Abschnitt angeordnet und an dem gestell 21 durch Schrauben 33 befestigt ist. Die Schiene 32 aus einem unmagnetischen Metall besitzt einen TJ-fb*rmigen Querschnitt, wie in Fig. 5 dargestellt, und wird von Seitenteilen 26 eingefasst, welche auf der Höhe der Pole 25 nach Art eines Rechens schräg ausgeschnitten sind, wodurch den Einheiten 22 eine genaue Stellung gegeben wird.

Auf jedem der seitlichen Schenkel der Magnetkreise 23 sind die magnetisierenden Wicklungen 28 angebracht, welche bei ein und derselben Einheit in P^ase aus einer Gleichstromquelle 36 über einen Schalter 39, ein Potentiometer 39a und einen rotierenden Umschalter 37 gespeist werden, dessen rotierender Kontakt 38 von einem Motor 301 mit zwei Drehrichtungen und einer regelbaren von der Bedienungsperson eingestell-

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'IbI 3758

ten Drehzahl angetrieben wird. Diese Vorrichtung kann übrigens durch eine handbetätigte Kurbel ersetzt werden.

Jede Wicklung 28 der elektromagnetischen

Einheit 22 ist mit einer der Klemmen 37a, 37b, 37c, 37d, 37e des rotierenden Umschalters 37 verbunden. Der rotierende Kontakt 38 stellt gleichzeitig den Kontakt mit mehreren dieser Klemmen her, wie dies weiter unten erläutert istoIFas Potentiometer 39a gestattet die Regelung der Leistung der Impulse und somit der auf den beweglichen Teil ausgeübten Kraft.

Die magnetisierte Anordnung 27 wird durch eine

flache Schiene aus einem magnetischen Werkstoff gebildet, welche ein etwa parallelepipedisch.es Volumen hat, und an die Luftspalte 24 und den freien Raum zwischen den Schenkeln 26 der Schiene 32 angepasst ist. Die Anordnung 27 besitzt eine Folge von magnetischen Abschnitten, welche durch Zähne 30 gebildet werden, welche durch Ausschneiden hergestellt sind und eine Zahnstange bilden. Die zwischen den Zähnen 30 angeordneten unmagnetischen Abschnitte werden durch Blocks 31 gebildet, welche z.B. aus Kunststoff bestehen und das parallelepipedische Volumen der Schiene wiederherstellen, so dass sie die Kontinuität der Führungsfläche sicherstellen.

Die so ausgebildete Anordnung 27 kann axial

auf der Schiene 32 zwischen den Polen 25 der elektromagnetischen Einheiten 22 gleiten.

Das Spiel zwischen der magnetisieren Anordnung und den Polen bleibt praktisch auf dem grossten Teil des Hubes konstant, da die Magnetfelder in den Luftspalten 24 quer zu der Bewegung verlaufen. Die magnetisierte Anordnung 27 wird bei ihrer Bewegung durch die Schenkel 26 der Schiene 32 geführt, und das Spiel dieser Führung betragt etwa die Hälfte des zwischen dem

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10 9 8 13/0234 CWnfiL INFECTED

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Teil 27 und den Polen 25 vorhandenen« Der Teil 27 ist mit dem Arbeitsteil durch einen Lenker 34 mittels einer Gelenkachse 35 gekuppelte Die Reibung des Teils 27 an der Schiene 32 und den Schenkeln 26 kann durch Verwendung von selbstschmierenden Werkstoffen 303' (ZoB₀ Kunststoff, unmagnetische legierung) für die miteinander in Berührung stehenden Teile verringert werden · (Fig.5). '

IJm ein wirksames Arbeiten der Betätigungsvorrichtung sicherzustellen, werden vorzugsweise für die Anordnungen 22 und 27 folgende besondere Beziehungen vorgesehen:

- das parallelepipedisehe Volumen des Luftspalts 24 ist so bemessen, dass sein zu dem Pluss senkrechter Querschnitt sich einem Quadrat nähert, dessen Seite grosser als die Dicke

in
dieses Luftspalts/aer KLussrichtung ist.

- Die axiale länge der unmagnetischen Abschnitt

te 31 ist etwas grosser als die länge der Pole 25 in der Richtung der Bewegung L oder M, und ihre Hohe ist etwas grosser als die der Pole 25.

<-· Die axiale Länge der magnetisierenden Anordnung, welche 3J Schritten entspricht ( der Schritt ist die axiale Länge eines Pols zuzüglich des Abstands zwischen zwei Polen), ist gleich der Länge von (U + 1) Schritten der magnetisierten Anordnung·

- Die Zahl von elektromagnetischen Einheiten ist ungerade. So nehmen bei der dargestellten Ausführung fünf elektromagnetische Einheiten 22 die gleiche axiale Länge ein wie sechs Schritte von magnetischen Abschnitten 30'_o

Dieser Wert des Schrittes gestattet, einen hoh-en Anteil von zu einem beliebigen Zeitpunkt wirksamen elektromagnet

OR» INSPECTED 109818/0234 ' —

1 B1 3 7 b 8

tischen Einheiten 22 zu erhalten,, wobei gleichzeitig die entgegen der gewünschten Bewegungsrichtung auf die magnetisierte - .Anordnung 27 ausgeübte Anziehung einen möglichst kleinen Wert behalt. Aus dam gleichen Grunde ist vorgesehen, dass die axiale länge der unmagnetischen Abschnitte 31 der magnetisieren Anordnung 27 um 5$ bis 50$ grosser als die der magnetischen Abschnitte 30 ist. Der Abstand zwischen den elektromagnetischen Einheiten wird so durch die Gesamtheit der obigen Punkte festgelegt»

Dem magnetisierten Teil 27 kann zweckmässig eine Elektrobremse 40 (Pig.6) zugeordnet werden, welche jede Relativbewegung zwischen der magnetisierenden Anordnung 22 und der magnetisierten Anordnung 27 verhindern soll, wenn keine Wicklung 28 erregt ist· Im Stillstand wird die magnetisierte .Anordnung 27 durch zwei mechanische Backen 41 unter der Wirkung von Federn 42 festgebremst, deren Kraft der Kraft von Elektromagneten mit Tauchkern 43 entgegenwirkt, deren Kerne 302 fest mit den Backen 41 verbunden sind. Bei Schliessung des Schalters 39 spreizen sich die Backen 41 infolge der Anziehung der Kerne 302 durch die Elektromagneten 43 von dem !eil 27 abo ) Der unterschiedliche Abstand der elektromagnetischen Einheiten 22 und der magnetischen Abschnitte 30 der magnetisierten Anordnung 27 bewirkt folgende Arbeitsweise: wenn sich einär der magnetischen Abschnitte 30a genau zwischen den Polen 25 einer elektromagnetischen Einheit 22a befindet, befindet sich ein anderer magnetischer Abschnitt 30b der magnetisierten Anordnung teilweise zwischen den Polen der jachsten elektromagnetischen Einheit 22b, während der magnetische Abschnitt 30c

elektro
im Begriff steht, in die/magnetische Einheit 22c einzutreten

ORiQtNAL

1Ö98 18/0234 -

und sich der magnetische Abschnitt 3Od auf halbem Weg zwischen den Einheiten 22c und 22d befindete

Der rotierende Umschalter 37 wirkt mit festen

Kontakten 37a, 37b 37e so zusammen, dass in

dieser Stellung des Teils 27 die elektromagnetische Einheit 22b erregt wird, sodass der magnetische Abschnitt 30b in der Richtung I zwischen die Pole dieses Abschnitts gezogen wird. Am Ende dieser Bewegung befindet sich der Abschnitt 30c teilweise in der elektromagnetischen Einheit 22c, und die elektromagnetische Einheit 22c wird dann anstelle der elektromagnetischen Einheit 22b erregt, sodass die Bewegung der magnet lasierten Einheit 27 in der Richtung 1 weitergehen kann«

Die aufeinanderfolgende Erregung der elektromagnetischen Einheiten 22 erzeugt also eine Bewegung der magnetisierten Anordnung in der gleichen Richtung wie die Reihenfolge, in welcher diese Einheiten erregt werden. Es ist jedoch zu bemerken, dass unter diesen Bedingungen nur eine einzige elektromagnetische Einheit zu einem bestimmten Zeitpunkt erregt wird, sodass die Massenleistung der Anordnung nicht den grössten Wert hat. Um diesem Nachteil abzuhelfen, sieht die Erfindung die gleichzeitige Erregung einer zweiten elektromagnetische Einheit 22 folgendermassen vor:

Der rotierende Kontakt 33 des Umschalters 37 ist so. ausgebildet, dass er ständig zwei Klemmen, z.B«, 37a und 37b, mit der Stromquelle 36 verbindet und den Kontakt mit einer neuen Klemme 37c gerade in dem Augenblick herstellt, in welchem er den Kontakt mit der Klemme 37a unterbricht, welche er hiJiter sich lässt.

ORIGINAL INSPECTED

109818/023^

C\J

IbI3/58

Unter diesen Bedingungen, und wenn sich der

magnetisierte Teil 27 in der Stellung der Pig.3 befindet, wird die Einheit 22a, welche keine Antriebskraft liefert, nicht erregt, während die Einheiten 22b und 22c gleichzeitig erregt werden. Wenn der Abschnitt 30b in den Luftspalt 24 der Einheit 22b gekommen ist, wird die Wicklung 28 ihrerseits zu Gunsten der Widmung der nächsten Einheit entregt, und so fort» Ein entgegengesetzter TJmschaltbefehl wird zur Erzielung einer Bewegung der magnetisieren Anordnung 27 in der entgegengesetzten Richtung benutzt,,

Die Drehung des Kontakts 38 steuert so die

Stellung, die Richtung, die Bewegung und die Beschleunigung des beweglichen magnetisierten Teils 27. Das Potentiometer 39a ermöglicht die Regelung der in axialer Richtung von dieser magnetisierten Anordnung 27 ausgeübten Kraft, welche mittels des Lenkers 34 die Bewegung und die Kraft der Betätigungsvorrichtung auf den anzutreibenden Teil überträgt. Dieser letztere kann eine Schiebetür, eine Vorrichtung zur Steuerung einer Werkzeugmaschine, eine Vorrichtung zur Steuerung eines Flugzeugs usw. sein. Die betrachtete Vorrichtung kann auch anstelle von rotierenden elektrischen Getriebemotoren mit Schnecke oder Zahnstange benutzt werden.

Bei gewissen Anwendungen dieser Ausführung

muss die Bewegung der magnetisierten Anordnung unter Belastung beso gleichmässig sein. Es ist dann vorgesehen, dasn die Änderung der gesamten magnetischen Leitfähigkeit der verschiedenen Mcgnetkreise für einen konstantgehaltenen Erregerstrom proportional su dem Hub ist. Dies kann auf verschiedene Weise erreicht werden, z.B. durch magnetische Abschnitte mit einem sinusförmigen Profil magnetische Abschnitte mit einer etwas veränderlichen Dicke und

,1 0 9 B Ί H / 0 2 3 k ORIQtNAL INePECTED

einer Permeabilität, welche kleiner als die des Magnetkreises ist, Blätterung des Magnetkreises senkrecht zu der Bewegung, Luftspalt mit etwas veränderlicher Dicke, gegenüber dem Eintritt in den Luftspalt und dem Austritt aus demselben phasenverschobene Kommutierung, und ganz allgemein durch beliebige Einrichtungen zur Steuerung der Flusszunähme zu Beginn der Einführung eines magnetischen Abschnitts 30 in den Luftspalt, Man erhält so gleich zeitig einen günstigsten Wirkungsgrad und eine leichtere Steuerung der Bewegung.

Gemäss einer Ausführungsabwandlung sieht die

Erfindung vor, eine Betätigungsvorrichtung der vorstehenden Art zu benutzen, um gleichzeitig den Vorschub und die Aufhängung eines angetriebenen Teils zu erzeugen. Diese Ausführung ist in Fig. 7 dargestellt, in welcher man bei 45 den angetriebenen Teil sieht, welcher gleichzeitig verschoben und aufgehängt gehalten werden soll. Hierfür ist der Teil 45 durch Aufhängungen 46 mit der magnetisierten Anordnung 27 verbunden, welche wie die vorhergehende ausgebildet ist aber hier unter den Einheiten 27 der magnetisierenden Anordnung liegt, welche ihrerseits an dem unteren Teil eines festen Halters 47 befestigt ist, z.B. einer Decke oder eines Gerüsts. Das Gewicht des T_eils 45 sucht die magnetisierte Anordnung 27 nach unten und die magnetischen Abschnitte 30 aus den Luftspalten 24 herauszuziehen, wodurch mit der lotrechten Verschiebung schnell wachsende Rückholkräfte erzeugt werden. Diese Kräfte halten schliesslich dem Gewicht des Teils 45 das Gleichgewicht. Eine Busätzliche Tragkraft kann dadurch erzielt v/erden, dass die magnetischen Abschnitte 30 durch einen querliegenden magnetischen Teil 48 vereinigt wordene

Damit die Aufhängekräfte gut über die Lange

der magnetisierten Anordnung 27 verteilt sind, werden wenigstens " """ 1098 10/02 34 . BAD

ifcj 13758

zwei genügend weit voneinander entfernte magnetisierende Anord- - nungen benutzt. Die Aufhängekraft ist zu der axialen länge der magnetischen Abschnitte oder Zähne 30 proportional, während die Vorschubskraft zu der Höhe der Zähne proportional ist. Profile oder Winkeleisen 49, welche über die ganze Länge der Vorrichtung durchlaufen und unter dem Teil 27 angeordnet sind, verhindern den lall desselben bei einem Stromausfall.

Der Umschalter 37 und das Potentiometer 39a

gestatten in den vorhergehenden Vorrichtungen eine genaue Steuerung der Betätigungsvorrichtung und insbes«. ihrer Lage, der Richtung ihrer Verschiebung und der Geschwindigkeit und der Beschleunigung des angetriebenen Teils. Die Antriebskraft beim Anlassen ist beträchtlich« Der bewegliche Körper kann in einer beliebigen Stellung angehalten werdenn, selbst unter Belastung. Die unmittelbare Übertragung der elektromagnetischen Energie auf die als Betätigungsgleitstück dienende magnetisierte Anordnung 27 führt zu einer sehr einfachen Anordnung, welche kein . Zwischenübertragungselement enthält. Das Volumen der magnetisierten Anordnung 27 ist gering, und ihre Herstellung aus einem magnetischem Metall führt zu einem sehr niedrigen Gestehungspreis. Dank eines magnetischen Spiels, welches erheblich grosser als das mechanische Spiel und praktisch konstant ist, sowie dank der obigen Bemessungs- und Umschaltregeln kann die auf den beweglichen magnetisieren Teil ausgeübte Kraft für eine gegebene Stromstärke praktisch konstant gemacht werden. Die Bewegung erfolgt also ohne merkliche Stösse, und es findet kein Anliegen an den Polen statt.

Eine Figo 2 bis 5 ähnliche Erstausführung wurde hergestellt und versucht. Ihre Kenngrössen sind folgende:

SAD QRiGINAL 1Ö9818/023A

1	613758
19	mm
30	mm -
15	mm
19	mm
22	mm
600	mm
5

- Axiale Länge der Pole:

- Zwischenräume zwischen den Polen:

- Hohe der !³OIe:

- axiale Länge der magnetisierten Abschnitte:

- axiale Länge der unmagnetischen Abschnitte:

- axiale Lange der magnetischen Anordnung:

- Zahl der elektromagnetischen Einheiten:

- Gesamtgewicht der magnetisierenden Anordnung: 2,5 kg

- Speisespannung: - 12 ToIt

- aufgenommene Leistung: 100 Watt

- Widerstand einer jeden Wicklung: 1,40 0hm

- Windungszahl: 2 χ 210

- mittlere Kraft: 2,5 kg

- mechanischer Umschalter.

Es wurden folgende Yersuchsergebnisse erhalten;

- lineare Höchstgeschwindigkeit: 2 m/sec.

- bei einem Betrieb mit Wechselbewegung und

einem Hub von 100 mm erhaltene Geschwindigkeit: 2 em/sec.

- höchste von der einen Wagen bildenden magnetisierenden Anordnung befahrene Steigung: 80 $

- grösste magnetische Aufhängekraft: 5o700 g : 100 = 37 g/Watt_e

Eine zum Durchfahren von Kurven bestimmte

Ausführungsabwandlung der Transportvorrichtung der Fig α 7 ist in Fig. 8 bis 10 dargestellt. Bei dieser Ausführung sind zwei magnetisierte Anordnungen 27a, 27b vorgesehen, deren jede durch eine gelenkige Vereinigung von magnetischen Abschnitten 260 gebildet wird, welche aufeinanderfolgende Zacken bilden, mit welchen die unmagnetischen Abschnitte 261 verschachtelt sind, welche ebenfalls die Form von Zacken haben und entgegengesetzt

-,:.*:-.:*-.-,-.- 109818/0234

- 24 - 'IbI 3758

wie die vorhergehenden angeordnet sind. Die Abschnitte 260 und 261 bilden paarweise etwa rechteckige Platten, welche miteinander durch Scharniere mit Gelenkachsen 262 vereinigt sind. An jeder dieser Platten sind Führungsschuhe 263 vorgesehen. Jede Anordnung 27a, 27b trägt eine Aufhängung 46a, 46b, welche durch einen einen Aufhängehaken 265 tragenden Ausgleichshebel 264 vereinigt sind.

Die magnetisierende Anordnung bildet eine

durchlaufende Hängebahn mit gebogenem Terlauf (Fig. 8), welche durch eine Folge von elektromagnetischen Einheiten 22 gebildet wird, deren jede einen C-förmigen Magnetkreis 23 aufweist, wie in dem Fall der Fig. 7» welcher an dem Halter 47 befestigt ist, und in dessen Luftspalt 24 die magnetisieren Anordnungen 27a, 27b verschieblich sind. Hier sind jedoch die magnetisierenden Wicklungen 28 an den waagerechten Schenkeln der Magnetkreise 23 in der Uahe der üuftspalte 24 angebracht. Über den Polschuhen sind durchlaufende Reibungsbänder 266 angeordnet, mit welchen die Gleitschuhe 263 in !Berührung kommen. An dem unteren Teil der Polschuhe sind Führungs- und Sicherheitswinkeleisen 49 angeordnet, gegen welche sich die unteren Gleitschuhe 263 legen. Die Gelenkachsen 262 ermöglichen den Anordnungen 27a, 27b, sich den Kurven anzupassen.

Die Einheiten 22 werden paarweise gespeist,

wobei die homologen Wicklungen ein und desselben Paares durch einen Abstand getrennt sind, welcher dem Abstand zwischen den homologen Abschnitten 260 der Anordnungen 27a, 27b entspricht.

Die vorgesehene Betätigungsvorrichtung bildet so eine bes. einfache elektromagnetische Aufhängung mit hoher Massenleistung und geringer Reibung, deren Bahn einen beliebigen räumlichen Terlauf haben kann.

10 9 8 18/0234 BAD ORIGINAL

)4

Bei den oMgen Ausführungen ist die magnetisierte Anordnung beweglich, und die magnetisierende Anordnung ortsfest, diese Anordnung kann jedoch umgekehrt werden, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen, insbes. wenn es aus praktischen Gründen zweckmässiger ist, die magnetisierte Anordnung ortsfest zu halten und die magnetisierende Anordnung verschieblich zu machen, wobei der angetriebene Teil 45 mit dieser letzteren verbunden wird.

Eine derartige Ausführung ist schematisch in

Pig. 11 dargestellt. Der Förderer weist eine magnetisierte Anordnung 250 auf, welche an dem unteren Teil des Halters 47 befestigt ist und wie vorher eine !Folge von magnetischen und unmagnetischen Abschnitten 251 aufweist. Die magnetisierende Anordnung 252 weist eine Reihe von elektromagnetischen Einheiten 253 auf, welche an dem oberen Abschnitt eines Fahrzeugs 254 befestigt sind und gleichzeitig die Aufgabe von Aufhängegliedern und Vorschubsmotoren erfüllen. Jede Einheit 253 weist insbes. zwei in der Nahe der Pole 268 angeordnete Wicklungen 267 auf· ¥ie vorher verhindern Abstützwinkeleisen 269 den Pail des !Fahrzeugs 254 bei einer Stromunterbrechung, indem sie sich gegen einen verstärkten Abschnitt der magnetisierten Anordnung 250 legen.

Der rotierende Umschalter 37 der Fig· 3 zur

aufeinanderfolgenden Kommutierung der Speisung der elektromagnetischen Einheiten 22 kann gemäss einer in Fig. 12 dargestellten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung durch eine statische insbes. mit Thyristoren bestückte elektronische Vorrichtung ersetzt werden.

Diese Vorrichtung enthält je einen einer jeden

Wicklung 28 zugeordneten Thyristor 51. Der Thyristor 51 ist zwischen den mit dem -* Pol der Stromquelle 36 verbundenen Leiter 50a

109 818/0234 _BAO

-26- 10137 58

und eine Klemme der betreffenden Wicklung 28 geschaltet, deren . andere Klemme durch den Leiter 50b mit dem + Pol der Stromquelle 36 verbunden ist«,

Der Auslöser eines jeden Thyristors 51 wird

durch ein elektronisches Tor 52 des Typs ⁿUND^M gesteuert, dessen einer Eingang mit einem Impulsgenerator 53 und dessen anderer Eingang mit einem Weichenkontakt 54 verbunden ist. Die festen

Kontaktknöpfe des Kontakts 54 führen zu dem Ausgangskreis des vorhergehenden bzw· des nächsten Thyristors 51·

Das Steuertor 52b des Thyristors 51b ist so mit dem Kontakt 54b verbunden, dessen feste Kontaktknöpfe zu den Ausgängen der Thyristoren 51a bzw· 51c führen.

Kondensatoren 55 sind paarweise zwischen die homologen Leiter der Wicklungen 28 gemäss einer kreisförmigen Permutation geschaltet, und Dioden 56 sind mit jeder Wicklung derart parallel geschaltet, dass ihre Kathode mit dem + Pol der Stromquelle 36 verbunden ist, so dass Überspannungen in den Wicklungen 28 bei der Entregung derselben vermieden werden»

Die Arbeitsweise ist folgende: wenn die Bewegung in der Richtung L erfolgt, sind die Kontakte 54 in der in Fig. 12 dargestellten Weise geschaltet. Unter der Annahme, dass die Wicklungen 28a und 28b erregt sind, wird die Erregung der nächsten Wicklung 28c durch die Freigabe des Thyristors 51c bestimmt, welcher durch das Tor 52c ausgelöst wird. Diese Auslösung findet statt, wenn der Generator 53 einen Impuls liefert und gleichzeitig die vorhergehende Wicklung 28b erregt ist. Die Freigabe des Thyristors 51c schliesst den Kondensator 55a kurz, wodurch eine Gegenspannung an den Klemmen des Thyristors 51a erzeugt wird, welcher gesperrt wird. Die Wicklung 28a der Ein-

109818/0234 BADORiGiHAL

-27- 1b^r137b8

hext 22a ist nicht mehr erregt, während die Wicklung 28c eingeschaltet wird. Bei dem nächsten Impuls'wird der Thyristor 51d entsperrt, und der Thyristor 51b wird gesperrt, u.s.f., wobei die aufeinanderfolgende Erregung der elektromagnetischen Einheiten 22 in dem Sinn L erfolgt. Zur Umkehrung der Bewegungsrichtung, d.h. zur Bewegung in Richtung M, genügt es, die Stellung des Umschalters 54 zu verändern, was die Erregungsfolge des zweiten Eingangs der Tore 52 verändert. Die Dioden 56 schützen die Thyristoren 51 gegen die Überspannungen, welche bei der Unterbrechung des entsprechenden Stromkreises auftreten können.

Dieser elektronische Umschalter gestattet, grosse Leistungen mit Genauigkeit zu beherrschen und die Aufgaben zu vermeiden, welche bei mechanischen Umschaltern auftreten, insbes. die von den Unterbrechungsüberspannungen der induktiven Stromkreise herrührenden Funken.

Die Steuerung der Steuerimpulse kann leicht

automatisiert werden, um dem beweglichen Körper eine Bewegung mit konstanter Geschwindigkeit oder allmählicher Beschleunigung, je nach den Anwendungsfällen, zu erteilen. Hierfür genügt es, den Impulsgenerator 53 durch den entsp redo, enden Parameter zu steuern.

Die erfindungsgemässe elektromagnetische Vorrichtung kann gemäss einer anderen industriellen Anwendung für den Antrieb von durch ein Gleis geführten Fahrzeugen für die Handhabung sowie für den Transport von Waren oder Passagieren benutzt werden«, Diese Torrichtung kann insbes. zur Ausrüstung von Eisenbahnfahrzeugen, Einschienenbahnen oder Fahrzeugen mit Bodeneffekt verwendet werden.

Bei diesen Anwendungen ist die magnetisierte

ü&t

10 9 8 18/0234 ORIGINAL INSPECTED

bI 3758

Anordnung vorzugsweise ortsfest und folgt dem Yerlauf des Gleises. Die die magnetisierende Anordnung bildenden elektromagnetischen Einheiten sind an dem Fahrzeug angebracht und werden mit auf beliebige bekannte Weise abgenommenem elektrischem Strom gespeist.

Wenn in gewissen Fällen, insbes. bei Förderern, ausserhalb des Fährzeugs angeordnete überwachungseinrichtungen vorgesehen werden müssen, wie bei den in den vorhergehenden Ausführungen beschriebenen Maschinen, erfolgt in dem vorliegenden Fall die Steuerung und somit die Umschaltung der elektromagnetischen Einheiten unmittelbar von dem Innern des Fahrzeugs aus, Bei der Ausführung der Fig. 13 "bis 16 ist schematisch bei 60 das Gestell eines Fahrzeugs mit Rädern 61 dargestellt, welches auf einem normalen Eisenbahngleis 62 fährt. Die ortsfeste magnetisierte Anordnung 63, welche eine Schiene bildet und dem Terlauf des Gleises folgt, ist in gleicher Entfernung von den beiden Schienen 62 angeordnet. Der obere Teil der magnetisierten Anordnung 63 weist eine Folge von durch unmagnetische Abschnitte 65 getrennten Zähnen 64 auf, welche sehr wirtschaftlich durch einfaches Ausschneiden hergestellt werden.

. Eine zweckmässige magnetisierte Anordnung kann mittels eines normalen Kohlenstoffstahls guter Qualität hergestellt werden.

Der Antriebsteil wird vorzugsweise durch mehrere auf die Fahrzeuge eines Zuges verteilte magnetisierende Anordnungen gebildet= Man erhält dann eine bewegliche Anordnung mit geringer Masse, welche den Unregelmassigkeiten des Profils der magnetisierten Anordnung 63 leichter folgt» Ferner führt diese Tervielfachung der Antriebseinheiten zu einer besseren Ausnutzung der magnetisierten Anordnung und ermöglicht die Herstellung von kleinen leichten Antriebseinheiten in einer grösserenSerie und mit niedrigem Preis, welche leicht an allen Fahrzeugen eines

^ ° ^{b ö} ' ° ' ^v ~ ORIGINAL INSPECTED

Zuges angebracht und ausgebaut werden können, wobei die eingebaute leistung zu der Grosse des Zuges proportional ist₀

Bei der beschriebenen besonderen Ausfuhrung

umfasst die für ein Fahrzeug 60 vorgesehene magnetisierende Anordnung vier elektromagnetische Einheiten 67, welche an einem elastisch an dem unteren Teil des Fahrzeugs 60 angebrachten Gestell 66 befestigt sind. Jede Einheit 67 enthalt einen Magnetkreis 68 aus Magnetblech und zwei Wicklungen 69» welche an Polen 71 angebracht sind, welche einen Luftspalt abgrenzen und so angeordnet sind, dass die Zähne 64 der magnetisieren Anordnung 63 den Luftspalt senkrecht zu den Kraftlinien durchlaufen können, welche die Pole 71 verbinden, wenn die Wicklungen 69 erregt sinde Die Magnetkreise 68, welche die Form eines C haben, sind in der Ebene desselben geblättert und senkrecht zu der Bewegungsrichtung 0 oder Μ" angeordnet.

Das unmagnetische Sestell 66 weist umhüllende

Sehenkel XQ und einspringende Schenkel 72 auf, welche eine Einspannung der Magnetkreise 68 bewirken. Diese Anordnung verstärkt die Steifigkeit der Anordnung in der Querrichtung und bietet eine bemerkenswerte Festigkeit für die Anziehungskräfte der Pole untereinander. Insbes. die die Basis der Pole 71 eines jeden Ma/$netkreioes 68 umgebenden Schenkel 70 verhindern das Yerbiegen der Bleche desselben unter der Wirkung der auf die magnetischen Zähne 64 ausgeübten Anziehungskraft.

Das· Gestell 66 ist an dem unteren Teil des

Fahrzeugs 60 mit Hilfe von zwischen elastischen Gelenken 311, 312 angeordneten Lenkern 73 (Fig. 15) befestigt. Die Druck- und Zugkräfte der magnetisierenden Anordnung werden auf das Fahrzeug 60 durch wenigstens eine elastische Kupplung 74 übertragen,

10 9 8 1 a /0234 ORIQHMAL INSPECTED

welche die Schwankungen und die Stösse dieser Kräfte dämpft.

Die Führung des Gestells 66 gegenüber der

Schiene &"<3 erfolgt durch zwei Paare von Rollen 75, welche einander gegenüberliegend auf jeder Seite der magnetisierten Schiene 63 an dem Vorderende und dem Hintorende des Gestells angebracht sind. Die Rollen 75 rollen unmittelbar unter den ausgeschnittenen Abschnitten 65 der Schiene 63, und das mechanische Spiel ist so eingestellt, dass der Abstand zwischen den Polen 71 und den magnetischen Zähnen 64 grosser als wenigstens das Doppelte des mechanischen Spiels ist. Die Anzugskräfte der Pole halten sich dann das Gleichgewicht, und die restliche Seitenkraft ist vernachlässigbar. Ein Anliegen der Pole an der magnetisierten Anordnung ist erst recht unmöglich. Dieses mechanische und magnetische Spiel sowie der Achsabstand der Rollen 75 sind so bestimmt, dass in den Kurven mit geringem Krümmungshalbmesser die Polflächen 71 genügend weit von der magnetisierten Anordnung 63 entfernt bleiben.

föemäss einer Weiterbildung bildet die magneti-

sierte Schiene 63 gleichzeitig eine dritte Stromzufuhrungsschiene. Hierfür ist sie von dem Gleis durch eine nicht--lei tende Sohle 77 isoliert. Die Stromabnahme erfolgt durch eine oder mehrere

an nicht dargestellte Schleifbürs ten, welche sich/der Seitenfläche

abstützen.

Gemäss einem weiteren Kennzeichen der Erfindung ist vorgesehen,.dass die vier elektromagnetischen Einheiten der Antriebsanordnung paarweise, nämlich 67a, 67c bzw. 67b, 67d, einander so zugeordnet sind, dass in jedem Paar (Fig. 39), wenn eine elektromagnetische Einheit 67a einem magnetischen Abschnitt 64 der magnetisierten Anordnung 63 gegenüberliegt, die andere

109818/0234 '«WH«.

Einheit 67c einem unmagnetischen Abschnitt 65 gegenüberliegt. Ferner ist der Abstand zwischen den Paaren einander zugeordneter Einheiten 67a, 67c so bemessen, dass, wenn die Pole eines Paares einem magnetischen Abschnitt 64 bzw. einem unmagnetischen Abschnitt 65 gegenüberliegen, die Pole des anderen Paares der Hälfte eines magnetischen Abschnitts 64 und der Hälfte eines unmagnetischen Abschnitts 65 gegenüberliegen.

Die Speisung der paarweise einander zugeordneten Wicklungen 69a bis 69d erfolgt, wie in Pig. 16 dargestellt, mittels einer Z^eiphasenstromquelle 79 mit veränderlicher Frequenz, z.B. eines von dem Zug getragenen Dieselgenerators. Die Leiter 313a ein und derselben Phase speisen zwei einander zugeordnete Wicklungen 69a, 69c über zwei entgegengesetztjfgeschaltete Leistungsdioden 78, derart, dass eine der einander zugeordneten Wicklungen bei jeder Halbwelle gespeist wird. Die gleiche Anordnung ist für die zweite Phase (Leiter 313b) gewählte. Die ggfs. mit einem Phasenschieber kombinierte Stromquelle 79 ist ausserdem so ausgebildet, dass die Phasenverschiebung zwischen den Phasenleitern 313a, 313b 90° betragt.

Die Erregung der vier elektromagnetischen

Einheiten 67 der magnetisierenden Anordnung beginnt dann bei 90 bzw. 180 bzw. 270 bzw« 360 ** des Zyklus, und jede Einheit hört 180 später zu arbeiten auf.

Wenn ferner die elektromagnetischen Einheiten

67 in der Folge a, b, c, d erregt werden, wird das Fahrzeug 60 in der Richtung 0 angetrieben. Wenn die Erregungsfolge a, d, c, b ist, erfolgt die Bewegung in der entgegengesetzten Richtung Ν«

Es ist kein anderes Mittel zur Festlegung der Bewegungsrichtung erforderlich, da, wenn die erste erregte

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109818/0234

-32- '16137 b" 8

elektromagnetische Einheit die Bewegung in der falschen Richtung in Gang zu bringen sucht (z.B. bei Erregung der Einheit d., während eine Bewegung in der Richtung 0 gewünscht wird), berichtigen die . nächsten Wicklungen (b, c, d, a usw.) diese Neigung, und die Bewegung wird in der gewünschten Richtung fortgesetzt. Die Ge- ■ schwindigkeitssteuerung kann durch Veränderung der Frequenz der Stromquelle 79 erfolgen, und insbes« durch Yergrösserung derselben in dem Maße, in welchem der Zug seine Geschwindigkeit annimmt.

G-emäss einer anderen in Fig. 40 dargestellten

P Ausführungsabwandlung erfolgt die Festlegung der Richtung der Geschwindigkeit mittels eines Tasters 76, z.B;. mittels eines magnetischen oder kapazitiven Abnehmers, welcher die Auslöser der Thyratrons oder Thyristoren 401 steuert, welche der elektronischen Umschaltvorrichtung 402 der elektromagnetischen Einheiten 67 angehören, wenn diese z.B„ entsprechend Fig. 12 gespeist werden. Die Steuerung ist so eingestellt, dass der Auslöseimpuls in einem Augenblick auftritt, welcher dem relativen Vorschub des Zahns 64 der nächsten magnetisieren Anordnung 63 genau

. angepasst ist. Wenn eine Beschleunigung erforderlich ist, kann die Auslösung der obigen. Thyratrons oder Thyristoren mit Phasenvoreilung erfolgen. Diese Phasenänderung kann durch ein beliebiges an sich bekanntes dem elektronischen Auslösesystem angehörendes Mittel erzielt werden (insbes. durch eine Phasenschieberstufe 403), oder durch mechanische Verschiebung des Tasters 76 gegenüber dem Gestell 66» Die Verzögerung des Fahrzeugs erfolgt in entsprechender Weise durch eine Phasennacheilung. Diese Verzögerung ist von dem Haften der Räder unabhängige Die Bremsung des Fahrzeugs kann daher sehr wirksam, nachgiebig und geräuschlos vorgenommen werden und bietet eine grössere Sicherheit.

■■■--·■■- 1 098 Ί 370234 BAD ORIGINAL

- :: -}?r' 1P 3758

■ -ί " In den magiietisierenden Wicklungen 69 eilt infolge der hohen induktiven Impedanz der Stromkreisedie Zunahme und die Abnanme des. Stroms gegen den Beginn und das End'e des von dem Generator .-79 gelieferten elektrisehen Impulses nach» . TJm die Wirkungen dieser Maeheilung bei grossen

Geschwindigkeiten auszugleichen, wird erfindungsgemäss mit der Geschwindigkeit die Voreilung der Zeitpunkte desBeginns und des Endes des elektrischen Antriebsimpulses gegenüber den gegenseitigen Lagen der Pole 71 und der Zähne 64 der magnetisiert en An-Ordnung vergrössert. ■ o.-^:""^%-s

Biese "Voreilung gestattet zu vermeiden, dass

ein magnetisierendes Feld in dem Luftspalt in dem Augenblick bestehen bleibt, in welchem die Pole 71 an dem betreffenden Zahn 64 der magnetisierten Anordnung 65 vorbeigehen. Bei einer der-, artigen Ausbildung kann der Abnehmer 7S als Detektor zur Feststellung der -Geschwindigkeit arbeiten: und die Frequenzmodulation eines Signals bewirken, welches für die Regelung der Phase zwischen den Zeiten der Impulse und den Augenblicken, in welchen die mägnetisierende Anordnung und die magnetisierte. Anordnung bestimmte gegenseitige Stellungen einnehmen, ausgenutzt wir d.

"■■■■.; Der magnetische Widerstand des Magnetkreises der Einheiten 67 ändert sich entsprechend der Verschiebung der magnetisierenden Anordnung. Gemäss einem weiteren Kennzeiclien der Erfindung ist vorgesehen, dieses Änderung^sgeBetz der wahr- . scheinlichsten Geschwindigkeit des Fahrzeugs'in dem betreffenden Gleisabschnitt anzupassen. Die Veränderungen dieses A*nderungsgesetzes können dadurch, erhalten werden, dass das Längsprofil der magnet!sehen Abschnitte 641 ihre Dicke und ihre magnetischen Eigenschaften verändert-werden. . . ^ ^^-

b 13-7 5 8

Es ist insbes· vorgesehen, an den für grosse

^Geschwindigkeiten bestimmten Gleisabschnitten Zähne 64a (Figo 13) auszuführen, bei welchen wenigstens die Vorderkante einen spitzen Winkel mit der Richtung der Bewegung bildet, wobei die mittlere Länge der Zähne grosser als fur die kleinen Geschwindigkeiten ist, wahrend die Permeabilität und die Dicke kleiner sind.

Diese Ausbildung gestattet insbes_β die Verringerung der Stösse und der Schwingungen sowie die Vergrösserung der entwickelten Kraft.

Diese erfindungsgemässe Antriebsart von geführten Fahrzeugen kann zweckmäasig auf Fahrzeuge mit Wandeffekt angewandt werden, insbes <. auf Fahrzeuge mit Luftkissen» Eine derartige in·Fig. 17 bis 19 dargestellte Anwendung ist interessant, da derartige Fahrzeuge keine wirkliche Berührung mit der Wand haben, so dass bei ihnen schwer das Haften an der Wand für die Beschleunigung oder die Bremsung ausgenutzt werden kann.

Bei dieser Ausführung wird das Fahrzeug 80

über einer als Gleis dienenden Fläche 81 durch den Bodeneffekt von durch Terteilungskanäle 83 gespeisten Luftkissen 82 gehalten. Das Fahrzeug wird durch eine lotrechte Rippe 84 geführt, welche die magnetisierte Anordnung mit den gleichmässig verteilten magnetischen Abschnitten 85 und unmagnetischen Abschnitten 86 bildet. Die magnetischen Abschnitte 85 werden hier durch paral— lelepipedische Blocks aus magnetischem Werkstoff gebildet, welche in die Führungsrippe 84 aus einem unmagnetischem Werkstoff, z.B·. Beton, eingebettet sind. Hierdurch entsteht eine billige magnetisierte Anordnung, welche ausserdem die nötige Aufgabe der Führung des Fahrzeugs auf dem Gleis erfüllt·

Die magnetisierende Anordnung 87 weist bei

diesem Beispiel vier elektromagnetische Einheiten auf, deren jede ■**· -->; Κ., .^s, :-4Ö 9 818/0234

einen C-förmigen Magnetkreis 88 mit einem, durch die Pole 91 begrenzten luftspalt besitzt _ö

Die Wicklungen 89 sind paarweise an,jedem

Magnetkreis 88 in der Nähe der Pole'91 angebracht, um das magnetisierende Feld in dem Luftspalt zu konzentrieren, die Streuflüsse zu verringern und die grosste Antriebskraft an jedem magnetischen Abschnitt für eine gegebene magnetomo.törisehe Kraft zu ergeben. . * .

Die !Führung der magnetisierenden Anordnung 87

erfolgt durch den Wandeffekt, welcher von zwischen der Hippe 84 und dieser Anordnung erzeugten Luftkissen 94 herrührt«» Die Kissen 94 werden durch leitungen 93 entsprechend der Grosse des Fahrzeugs gespeist. Die magnetisierende Anordnung 87 ist vorzugsweise an einem unabhängigen Gestell 316 angebracht, welches mit dem Fahrzeug 80 durch Aufhänge- und Schublenker 317 verbunden ist» Die Führung des Fahrzeugs 80 erfolgt durch andere durch Düsen 322 geschaffene luftkissen 321, welche einen Wandeffekt mit der Rippe 84 schaffen. Die für die magnetisierende Anordnung 87 vorgesehene selbständige Führung gestattet dieser, infolge ihrer geringen Masse genau dem Profil der magnetisierten Anordnung zu folgen, wobei ihre Schwingungen und ihre Bewegungen gegenüber dem Fahrzeug erleichtert werden. Das Luftkissen folgt dem Gesetz der Terdichtung der Gase, welches ein Kraftgesetz in Funktion der seitlichen Yerschiebung ergibt, welches bes. gut geeignet ist_r um das Gesetz der magnetischen Störkraft auszugleichen, da die beiden Gesetze Kennlinien mit gleichem Terlauf ergeben«, Es brauchen daher keine Führungsrollen mehr vorgesehen zu werden«

Der vorgeschlagene elektrische Motor vermeidet

die Benutzung von Luftschrauben, Antriebsrädern, Bremssäauhen und anderen Mitteln, welche für diese Fahrzeuge wenig geeignet sind,

^:xm&* _;Λν JS^{1 9}^¹⁸ > ° ^{2 3 k} O

- 36 - · Ί BI 3758

infolge des Betriebsgeräuschs und der zahlreichen Freiheitsgrade des Systems.

Die Erfindung gestattet, auf das !Fahrzeug eine unmittelbare, allmählich zunehmende und geräuschlose Antriebskraft sowie eine bedeutende Bremskraft mit vollständiger Beherrschung der Geschwindigkeit auszuüben.

In dem Rahmen der Systeme mit einer geradlinigen Relativbewegung zwischen der magnetisierenden Anordnung und der magnetisieren Anordnung ist noch erfindungsgemäss vorgesehen, Äntriebsmaschinen herzustellen, welche mit einer Wechselbewegung und mit niedriger Frequenz und grossem Hub arbeiten, wie Pumpen für Flüssigkeiten, Verdichter, Schlammpumpen, Vorrichtungen zum Einrammen von Pfählen, usw.

Zur Ausführung dieser Maschinen sieht die

Erfindung die Benutzung einer Anordnung, von elektromagnetischen Einheiten mit einer solchen Folgeumschaltung vor, dass eine lineare Bewegung einer der beiden Hälften der Maschine entsteht, wie oben, die Umschalteinrichtungen sind jedoch so ausgeführt, dass die Bewegung die Richtung ändert, wenn einer der beweglichen Teile der Maschine das Ende des vorgesehenen Hubes erreicht« Hierdurch entsteht eine gleichmässige Wechselbewegung zwischen den beiden Hubgrenzenο Die Maschine kann mit einer Vorrichtung zur Regelung des ümschaltsystems kombiniert werden, um den Hub veränderlich zu machen, wenn dies gewünscht wird.

Die Ausführung einer derartigen Maschine ist in Fig. 20 bis 22 für den Antrieb a» einer einfachwirkenden Pumpe 230 gezeigt, welche einen mit Saug- und Druckventilen 232 bzw. 233 versehenen Zylinder 231 und einen hin und her gehenden Kolben 234 aufweist.

ORIGINAL INSPECTED

.. .., . ID 98 1 8/02 3 A

Der Kolben 234 ist fest mit einer Kolbenstange

235 verbunden, welche in dem Boden 325 eines der magnetislerenden Anordnung des Antrieb syst ems angehörenden unmagnetischen Gres teils gleitet. Auf die Stange 235sindabwechselnd magnetische Abschnitte 237 und unmagnetische Zwischenstücke 326 aufgeschoben, welche beide ein ringförmiges Volumen besitzen,. Die so gebildete magnetisierte Anordnung 236 mit zylindrischem Volumen verschiebt sich in den,luftspalten einer gewissen Zahl von elektromagnetischen Einheiten 238 der magnetisierenden Anordnung 239, welche Erregerwicklungen 240 aufweist, welche auf einem Magnetkreis 241 in Form eines doppelten C (Fig. 21) angeordnet sind, und deren Luftspalt 242 durch die Pole 241a mit zylindrischen PoIflachen begrenzt wird. Jv

Die elektromagnetischen Einheiten 238 sind durch unmagnetische Zwischenstücke 243 getrennt,, welche einen mittleren Schenkel 32^7- aufweisen, in welchem eine Bohrung 244 für die Führung der magnetisierten Anordnung 236 ausgebildet ist_o Zur Erleichterung/dieser Führung und zur Yemeidung jeder Berührung zwischen den festen und beweglichen magnetischen Teilen ist die Ausbildung so getroffen, dass der Durchmesser der Bohrungen 244 dem Durchmesser der Zwischenstücke 326 entspricht, wahrend der Durchmesser der Pole 241a etwas grosser als der der magnetischen Abschnitte 237 der magnetisierten Anordnung ist.

Die maghetisierende Anordnung 239 ist durch lange die verschiedenen festen Teile zusammenziehende Bolzen 246 befestigt. /;

Die zylindrische Form der magnetisierten Anordnung 236 bietet den Vorteil, die freie Drehung des durch den Kolben, die Kolbenstange und die Magnetkerne gebildeten beweg-

l,Teils zu gestatten, wodurch die Abnutzungen gleichmässig ⁵ "IX 1 Ö98 1 8 / 02 3 4

verteilt werden,, ·

Die unterschiedlichen Abstandsgesetze der' Pole

241a und der beweglichen magnetischen Abschnitte 237 sind natür« lieh die gleichen, wie bei den vorhergehenden Ausführungen. Bs ist jedoch zu bemerken, dass die .kürzere magnetisierte Anordnung hier sorgfältiger und mit Metallen hergestellt werden muss, welche bessere magnetische Kenngrössen haben, oder auch mittels eines Magnetblechstapels, wie in 5¹Ig„20 vorgesehene

Wie vorher steuert ein Umschaltsystem 247 die Reihenfolge, in welcher die aufeinanderfolgenden elektromagnetischen Einheiten 238 erregt werden. Das System 247 steuert auch die Geschwindigkeit, mit welcher die erste und hierauf die nächste^n Einheiten erregt werden, sowie die Phase der Impulse in Bezug auf die Stellung der magnetischen Abschnitte 237. Dies bestimmt die Schwingungsfrequenz und die Änderung der Geschwindigkeit und der Beschleunigung über das Arbeitsspiel. Auf diese ¥eise kann für jede der aufeinanderfolgenden Einheiten die Lage des Beginns und des Endes des Impulses vorgesehen werden, welche die grösste Energieübertragung gewährleistet»

Das Umschaltsystem 247 wird durch einen mechanischen Taster 248 gesteuert, welcher durch an der Kolbenstange 235 ausgebildete Nuten 330 erregt wird. Dieser einfache kräftige Taster ist sehr gut für die niedrigen Schwingungsfrequenzen einer Pumpe grosser Abmessungen geeignet. Die· Umschaltung der Bewegungsrichtung wird durch einen Kippumschalter 249 gesteuert, welcher mit einem hin und her gleitenden Betätigungsfinger 328 versehenist, welcher abwechselnd durch einen am Ende der Kolbenstan*- ge 235 sitzenden Anschlag 329 und durch den den letzten magnetischen Abschnitt 237 einfassenden Seitenteil 331 verschoben wird.

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Der Taster 248 kann auch, ausgenutzt wercTen, um die elektrische Speisung der elektromagnetischen■ Einheiten zu unterbrechen» falls der Hub einen vorbestimmten Wert übersteigtο

Eine, zweite Gruppe von industriellen Anwendungen der Erfindung betrifft die Ausführung iron Maschinen mit gebogener Bewegung, insbesondere mit Drehbewegung. Diese Anwendungen sollen nachstehend beschrieben werden*

So können, insbesondere die Bahn derikagnetisler-

ten Anordnung und der Aufbau derselben gebogen sein, während die elektromagnetischen Einheiten der magnetisierendenAnordnung beiderseits dieser Bahn angeordnet sind«,

Eine erste derartige Ausführung ist in Pig„23 bis 25 dargestellt und betrifft den langsamen Antrieb einer Drehscheibe, z.E_o eine£ Kranplattform, an welchear die. einen ge** schlossenen Ring grossen Durchmessers bildende magnetisierte Anordnung angebracht ist·

Die bewegliche Plattform 110 des Krans ist um

die Achse X-X in einem Sockel 111 mittels eines Laufkranzes mit kegeistumpfformige^L Rollen 112 drehbar gelagert, welche das Gewicht der Plattform tragen und eine Umfangs führung herst eilen.»

Der Antriebsteil wird durch zwei diametral gegenüberliegende magnetisierende Anordnungen 113 gebildet, welche in eine Kreisnut 332 des Sockels 11t eingelassen sind. Jede magnetisierende Anordnung 113 weist drei elektromagnetische Einheiten 119 auf, deren jede einen O-förmigen Magnetkreis 114 besitzt, welcher durch einen durch die Pole 116 begrenzten luftspalt 115 unterbrochen ist«. An dem nicht unterbrochenen Schenkel eines jeden Magnetkreises 1st eine Wicklung 118 angebracht, welche die elektrischen Impulse von einem nicht darge» stellten Generator empfängt.

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Die magnetisierte'Anordnung 120 wird durch einen Kreisring 335 gebildet, welcher unter der beweglichen Plattform 110 des Krans befestigt ist, welche er bei seiner Drehbewegung mitnimmt. Der Ring 333 weist trapezförmige gleichmässig verteilte magnetische Abschnitte 121 und unmagnetische Abschnitte 122 auf, welche durch Ausschneiden hergestellt sind ο Der Zentriwinkel von zwei magnetischen Abschnitten 121 ist bei a dargestellte

Um der Kreisform der magnetisierten Anordnung 120 zu entsprechen, sind die elektromagnetischen Einheiten 119 radial und in einem einem Zentriwinkel b entsprechenden gegenseitigen Abstand angeordnet. Die Polflächen der Pole 116 haben eine konkave bezw. konvexe zylindrische Form, sodass sie sich der Kreisform der magnetisierten Anordnung 120 mit einem möglichst kleinen E-estspiel anpassen, welches jedoch, mindestens doppelt so gross wie das mechanische Spiel ist, um jede Gefahr einer Berührung zwischen den Abschnitten 121 und den Polen 116 zu verhindern.

Die beiden magnetisierendön Anordnungen 113 ermöglichen die Erzielung eines hohen Drehmoments mit einer geringen Zahl von elektromagnetischen Einheiten. I¹Ur grössere Vorrichtungen kann die Zahl der magnetisierenden Anordnungen vergrösseit werden, um das Moment zu erhöhen.

Die diametral gegenüberliegenden elektromagnetischen Einheiten 119 werden gleichzeitig gespeist, um ein Moment von gleichen parallelen und entgegengesetzten Kräften auszuüben, d.h. 119a mit 1W, 119b mit 119e, und 119c mit 119f (Pig .24) ο

Wie bei den vorhergehenden Ausführungen ist

ein unterechiedlicher Abstand zwischen de®, eiekteomagnc ti sehen Einheiten 119 und den magnetischen Abschnitten 1 21 der magnetic-·

^;i 1098 18/02 34 BADORIO)NAL

IBI3758

sierten Anordnung 120 "vorgesehen« Im besonderen ist fur eine Zahl H von elektromagnetischen, Einheiten 119 der magnetisierenden Anordnung"113 eine solche Ausbildung dieser elektromagnetischen Einheiten und der magnetischen Abschnitte 121 der magnetisierten Einheit 120 vorgesehen, dass für IT. Winkel ab stände b der elektromagnetischen Einheiten 119 (N + 1") Winkelabstnände a der magnetischen Abschnitte 121 vorhanden sind. Ferner muss die Gesamtzahl der magnetischen Abschnitte 121 ein ganzes Vielfaches der Zahl der magnetisierenden Anordnungen 113 sein, damit diese in der vorgesehenen Weise gleichzeitig arbeiten könneno

Die unterschiedliche Umschaltung der elektroe* magnetischen Einheiten kann durch die gleichen Mittel wie oben erfolgen, sodass^diese nicht von neuem beschrieben zu werden brauchen_e

Die ringförmige Anordnung der magnetisierten

Anordnung 120, bei welcher die magnetischen Abschnitte 121 parallel zu der Drehachse X-X liegen, ermöglicht die genaue Führung der magnetisierten Anordnung 120, welche die Anziehungskraft; der Pole gut aushält. Ferner ist diese Anordnung nicht für die Verformungen durch die Biegungskräfte des belasteten Krans empfindlich.

Die den magnetischen Abschnitten_: 121 gegebene Irapzeform, deren Vorderkante so gegen die Lotrechte schräg liegt, erzeugt eine langsame Änderung der magnetischen leitfähig«;· Ice it- beim Eintreten eines derartigen magnetischen Abschnitts 121 in den Luftspalt„ Hierdurch werden die Stösse und 4ie Schwingungen verringert, welche von der Rechteckform herrühren könnten,,

Falls noch eine gleichmässigere Bewegung erforderlich ist, left oogar vorgesehen, magnetische Abschnitte 121

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1b137b'8

mit Zähnen mit einem Profil herzustellen, welches sich einer Sinuslinie nähert, sodass bei beliebiger Plötzlichkeit, mit *

^kwelcher der Erregerstrom in die Wicklungen 118 geschickt wird, die auf einen Zahn 121 durch eine entsprechende elektromagnet!— sehe Einheit ausgeübte Anziehungskraft allmählich zunimmt.

Bei industriellen Anwendungen, bei welchen die

Drehbewegung langsam und gleichförmig ist (z.B„ bei Drehtischen für 'Bohrvorrichtungen) muss die elektrische Umschaltung mit dem Vorbeigang der magnetischen Abschnitte synchronisiert und in Funktion der Drehgeschwindigkeit gesteuert werden. Die E_rfindung sieht dann Einrichtungen zur Veränderung der Erregung einer elektromagnetischen Einheit gegenüber der ITachb ar einheit vor, um der Bedienungsperson zu gestatten, die bewegliche Plattform 110 mit sehr grosser Genauigkeit in eine beliebige Stellung zu bringen·

Fig.25 zeigt eine besondere Ausführungsform dieser Einrichtungen. Die elektromagnetischen Einheiten 119 werden über eine Gruppe 125 von kreisförmigen Widerständen gespeist, deren Zahl gleich der der Paare von einander diametral gegenüberliegenden Einheiten"der magnetisierenden Anordungen ist.

Im besonderen .werden die Wicklungen 118 der einander zugeordneten Einheiten 119a, 119d in Reihe von der Klemme 335 einer Gleichstromquelle 336 aus gespeist und sind . mit dem Schieber 127a eines kreisförmigen Widerstands 126a verbunden, dessen-ringförmige Wicklung an einem Ende mit der

zweiten Klemme 337 der Stromquelle 336 verbunden ist. Die Wider-· stände 126Jb und 126c. sind' in gleicher Weise geschaltet·

Ein Knopf 128 bewirkt die Drehung der drei

BAO OBtGiNAL 1 098 18/02 34

um 120° gegeneinander versetzten Schieber 127 der drei Widerstände 126. Die Stromzufuhr erfolgt an einer Stelle des Widerstandskorpers des Widerstands* ..

Bei dieser besonderen Umsehaltung sind die Wicklungen 118 der Einheiten 119 praktisch stets erregt, je nach der Stellung der Schieber 127 ist jedoch der Wert des jede Wicklung durchfliessenden Stroms mehr oder -weniger gross, und das Gleiche gilt für die Anziehungskraft der entsprechenden elektromagnetischen EinheitO

Wenn sich die Schieber 127 in der Stellung der iig,25 befinden, ist die Arbeitsweise folgende:

Die Einheiten 119b und 119e werden von dem

Schieber 127b des Widerstands 126b am stärksten erregt, wahrend die Einheiten 119a und 119d» 119c und 119f schwach erregt werden, da die Schieber 127a und 127c von dem Stromzuführungspunkt entfernt sind. ■"-.. ■

Bei Drehung des Knopfs 128 in Richtung des

Pfeils P wird der Widerstandswert des Widerstands 126e verringert, wodurch der Strom und somit die von den Einheiten 119c und 119f ausgeübte Anziehungskraft vergrössert werden. Die Vergrösserung des Widerstandswerts der Widerstände 126a und 126b bewirkt dagegen eine Verringerung des Stroms in den Einheiten 119a, 119d einerseits und 119b, 119e andererseits.

Die entsprechende Änderung der auf die magnetischen Abschnitte 121 ausgeübten Anziehungskräfte treibt die Plattform 110 in Richtung des Pfeils P₁ an. Die allmähliche Stromänderung in jeder Einheit ergibt eine ebenfalls allmähliche Drehung und eine gleichmässige Bewegung der Plättform.

Es ist so durch unterschiedliche Erregung der

.-·.'- 109813/0234 _ ■ .■ :

16 7 3 7 b 8

Wicklungen möglich, den beweglichen Teil sehr genau einzustellen, was einen wesentlichen Vorteil fur ein Handhabungsgerät darstellt.

Eine derartige Maschine kann stets dann benutzt werden, wenn die Drehung des angetriebenen Mechanismus kontinu*- ierlich und-mit verhältnismässig niedriger Geschwindigkeit erfolgt, wie dies z.B. bei dem Antriebstisch einer Erdölbohrvorrichtung oder bei den Triebradern von Fahrzeugen der Fall ist. Ein anderes Anwendungsgebiet ist dasjenige, bei welchem die Drehung intermittierend mit häufigen Richtungsänderungen erfolgt, ■insbes. wenn die genaue Beherrschung der Geschwindigkeit oder der Stellung wesentlich ist. Dies ist insbes. der Fall bei den Drehtischen von gewissen Werkzeugmaschinen oder den Plattformen oder Trommeln- von Geräten für öffentliche Arbeiten, zur Handhabung und für industrielle Behandlungen (Waschmaschinen, Drehtrockner usw.).

In allen Fällen wird die Bewegung unmittelbar

durch Einwirkung der elektromagnetischen Einheiten auf die magnetischen Abschnitte der magnetisieren Anordnung erzeugt, ohne dass verwickelte und kostspielige mehrstufige Untersetzungsgetriebe mit ihren Lagern und Sicherheits- und Schmiersystemen vorgesehen werden müssen, welche im allgemeinen bei Benutzung der üblichen Elektromotoren erforderlich sind. Die Erfindung gestattet also, eine grosse Zahl von Teilen der Anordnung in Fortfall zu bringen_f welche so billig und erheblich betriebssicherer wird.

Ein anderes Anwendungsgebiet der Erfindung auf rotierende Motoren betrifft die Herstellung von kleinen einphasigen Synchronmatoren zum Antrieb der Uhrwerke von elektri· schien Apparaturen, Uhren, Leuchtschildern, Steuerungen o.dgl.o

10 9 8 18/0234 , "oRtOiNAL INSPECTED-

- 45 - 1613788

Bei dieser in Pig-·- 26 bis 33 dargestellten .

Ausführung wird die magnetisierte Anordnung durch eine Scheibe 130 gebildet, welche auf eine rotierende Felle 131 zwischen zwei

Anschlägen 132 aufgebördelt ist. Der Umfang der Scheibe 130 weist eine Reihe von magnetischen Abschnitten auf, welche durch. Zahne 133 gebildet werden und mit unmagnetischen Abschnitten

134 abwechseln, welch letztere einfach durch Ausschneiden von Hüten hergestellt sind. Das Profil der Zahne 133 ist etwa sinusförmig. Die Scheibe 130 besteht aus -einem magnetischen Werkstoff mit guter Sattigungsinduktion und starkem spezifischem Widerstand, wie z.Bo Siliziumeisenblech* Ihre sehr geringe Trägheit erleichtert ein sofortiges Anlaufen.

Die magnetisierende Anordnung wird durch zwei diametral gegenüberliegende elektromagnetische Einheiten 135 gebildet., was eine ungerade Zahl von magnetischen Abschnitten 133 erfordert, damit sich eine der elektromagnetischen Einheiten

135 einem magnetischen Abschnitt 133gegenüberbefindet, wenn die andere einem unmagnetischen Abschnitt 134 gegenüberliegt. Jede elektromagnetische Einheit 135.weist einen- U-förmigen Magnetkreis

136 aus einem magnetischen Sintermetall auf, welcher in eine Fut eines Gestells 137 aus einem gegossenen unmagnetischen Werkstoff eingelassen ist, z.B. eine Aluminiumlegierung.

Der Magnetkreis 136 wird durch ein Joch 138

aus Sintermetall verlängert, welches in einen Deckel 139 eingesetzt ist, dessen Werkstoff vorzugsweise mit dem des Körpers identisch ist, an welchem er durch Schrauben 140 befestigt ist. Das Joch 138 trägt einen ausgeprägten Pol 142. ·

Der vollständige Magnetkreis 136-138wird durch einen durch die Pole 142 begrenzten luftspalt 141 unter-

BADORlGiNAL

brochen, durch welchen der Umfang der Scheibe 130 läuft· An dem inneren Schenkel des Magnetkreises 136 ist eine Erregerwicklung 144· angebracht. Ein selbstschmierender Ring 145 aus Sintermaterial oder Polytetrafluoräthylen bewirkt die Zentrierung und Führung der Scheibe 130 in dem Luftspalt dank einer Schulter 405 der Welle 131 und einem der Anschläge 132, derart, dass das restliche Spiel der Scheibe 130 in dem Luftspalt 1.41 gleichmässig zwischen die beiffen FoIe 142 verteilt wird.

Biese einfache und billige Anordnung wird mit

einphasigem Wechselstrom über eine einfache schematisch in Pig. 30 dargestellte elektronische Umsehaltvorrichtung gespeist·

• Jede Wicklung 144 der beiden elektromagnetischen Einheiten 135 wird mit Wechselstrom aus einer Stromquelle 341 über eine Diode 146 derart gespeist, dass die Diode 146a der elektromagnetischen Einheit 135a entgegengesetzt wie die Diode 146b der Einheit 135b geschaltet ist. Bei der Schliessung des Schalters 147 empfängt jede Wicklung 144 einen einer halben Periode des Wechselstroms entsprechenden elektrischen Impuls, und die Anziehung der magnetischen Abschnitte 135 erfolgt im Synchronismus mit dem Wechselstrom des Netzes. Da das Profil der Zähne etwa sinusförmig ist, ist die Bewegung des Rotors sehr gleichmässig. .

Damit die Scheibe 130 in dem richtigen Sinn

anläuft, ist eine magiBtische Unsymmetrie an der elektromagnetischen Einheit 135b mit Hilfe von Nuten 148 hergestellt, welche auf der gleichen Seite der Polflächen des Magnetkreises angebracht sind, wie dies Pig. 28 zeigt, oder durch eine Schrägstellung 149 der ganzen Polfläche, wie in Pig. 29 dargestellt.

Unter diesen Bedingungen haben die Kraftlini-

BAD ORIGINAL

1 8/ 0 23 4

en die Neigung, sich an dem schmaleren Ende des Luftspalts zu konzentrieren, und wenn die Pole der Einheit 135b zwischen zwei Zähnen 133 liegen, erfolgt die Bewegung der Scheibe 130 zwangsweise in dem Sinn E. ■ ■

Ferner kann, wie in Pig. 31 dargestellt, eine

zusätzliche Anlassvorrichtung mit einem Umschalter 150 mit drei Kontakten 150a, 150b, 150c vorgesehen werden. Der bewegliche Kontakt 342 kann gleichzeitig zwei dieser Kontakte verbinden, welche folgendermassen angeschlossen sind:

150c : Stillstand - 150a: Wicklung der elektromagnetischen Einheit 135a allein erregt - 150b: beide Wicklungen erregt»

Wenn der Kontakt 342 nur den Kontakt 150a

anschliesst, wird die Einheit 135a erregt und zieht den nächsten magnetischen Abschnitt 133 i*i ihren Luftspalt·

Wenn die Kontakte 150a, 150b angeschlossen

sind, entspricht die Schaltung der der Fig. 30 und bewirkt das Arbeiten mit voller Drehzahl wie oben» Dieses einfache elektrisehe System verbessert das Anlaufen der Soheibe 130.

Es ist zu bemerken, dass in. Jeder Periode ein

magnetischer Abschnitt 133 in den Luftspalt 141 der. elektromagneti sehen Einheiten 135 gelangt, so dass die in Umdrehungen je Sekunde ausgedrückte Winkelgeschwindigkeit der Scheibe 130 gleich dem Verhältnis zwischen der Frequenz des Netzes und der von der Scheibe 130 getragenen Zahl von Abschnitten 133 ist.

Wenn also eine grosse Zahl von magnet!sehen

Abschnitten auf der Scheibe vorhanden ist, dreht sich diese mit verhältnismässig langsamer Geschwindigkeit, was für zyklische ' Uhrwerke interessant ist und die Benutzung von in diesen kleinen Abmessungen stets teueren Untersetzungsgetrieben vermeidet.

1098 18/0234 oRK«L

IbI37BB

Wenn ein derartiger Motor mit sehr- kleiner

Drehzahl hergestellt werden soll, kann der Rotor entsprechend der Ausführungsform der Fig. 32 und 33 ausgeführt werden. Die magnetisierte Anordnung 151 wird hier durch eine Scheibe aus Magnetblech gebildet, in welcher gleichmässig auf einer Kreis— bahn eine Folge von Langlöchern 152 ausgeschnitten ist, so dass diese die unmagnetischen Abschnitte bilden, während die magnetischen Abschnitte 153 der magnetisieren Anordnung durch die Stege zwischen den Löchern 152 gebildet werden.

Die elektromagnetische Einheit 157 weist einen Magnetkreis (Fig. 33) auf, welcher durch einen Stapel von magnetischen und unmagnetischen Blechen 154 bzw. 155 hergestellt ist, auf welchen die Erregerwicklung 156 aufgewickelt ist. Die Dicko dieser magnetischen und unmagnetisehen Bleche 154 bzw. 155 entspricht den.Breiten der magnetischen Abschnitte 153 bzw_o der Locher 152, derart, dass alle Magnetbleche 154 sich gleichzeitig magnetischen Abschnitten 153 gegenüberbefinden, wie dies Fig. 33 zeigt.

Der Magnetkreis kann auch aus magnetischem

Sintermetall bestehen, wobei dann an den Polflächen genügend tiefe Hüten ausgearbeitet sind, um die Kraftlinien in schmale den magnetischen Abschnitten der magnetisieren Anordnung gegenüberliegende Streifen zu unterteilen.

Wie vorher weist die maßnetisierende Anordnung zwei elektromagnetische Einheiten auf, "welche eine solche Lage haben, dass sie um einen magnetischen Abschnitt gegeneinander versetzt sind.

Die Speisung und der Anlauf der Scheibe 151 können entsprechend der Schaltung der Fig. 30 oder 31 erfolgen„

.-,.- --',VW . ORiGlWALlKSPECTED .'..■-■;_:,,:_; : "^w . 1.0 9818/0234 -

Jede elektromagnetische Einheit verhält sich ■ also wie eine Gruppe von in Phase arbeitenden Magnetkreisen.

Das Interesse dieser Lösung liegt darin, dass, sie für die gleiche Trägheit und den gleichen Platzbedarf eine sehr hohe Zahl von Zähnen oder magnetischen Abschnitten aufweist, so dass sie sehr langsame Drehzahlen liefert, welche kein Untersetzungsgetriebe erfordern. ,

Figo 34 und 35 zeigen die Anwendung der Erfindung auf die Herstellung von Motoren erheblich grösserer Lei-•stung.

Dieser rotierende Motor mit mittlerer Drehzahl kann mit Gleichstrom oder mit Einphasenwechselstrom gespeist werden. - -

Der Stator 170 trägt die magnetisierende Anordnung 171, welche durch 0-förmig ausgeschnittene aufgestapelte Magnetbleche gebildet wird, welche zwei Pole 172 besitzen, auf welche"Erregerwicklungen 174 aufgewickelt sind. Die Blechpakete werden durch unmagnetische starre Zwischenlagen 173getrennt.

Innerhalb des Stators 170 dreht sich ein Rotor 175, welcher die magnetisierte Anordnung bildet und durch eine gewisse Zahl von magnetischen Abschnitten 180 gebildet wird, welche durch einen Stapel von ausgeschnittenen Magnetblechen gebildet werden, welche durch unmagnetische Zwischenstücke 177 getrennt sind, welche in einen unmagnetischen schlecht leitenden Werkstoff eingebettet sind und die unmagnetischen. Abschnitte bilden. Der Rotor ist auf der Welle 178 befestigt. Diese trägt einen rotierenden Umschalter 181, welcher durch einen leitenden Ring 182 mit radialen Kontaktlamellen 183 gebildet wird, wobei das Ganze in einen isolierenden Block 184 eingesetzt ist» Die magnetischen und unmagnetischen Abschnitte bilden Vorsprünge,

. ^{ASm Ä} I!⁰. j 0 9 ß I 8 / 0 2 3 * . ■ .

- ⁵⁰ "" 16137S8

welche durch die zwischen den Polen 172 (Fig. 35) eines jeden ^elektromagnetischen Kreises ausgebildeten Luftspalte laufen.

Die Wicklungen 174 sind bei dem beschriebenen Beispiel auf drei Phasen aufgeteilt, deren jede vier Polpaare-172 enthält. Die Verbindungen der Wicklungen 174 sind in Fig. 34 mit verschiedenartigen I»inienzügen unter Ausgang von zwei Speiseleitern 185a, 185b dargestellt, welche mit einer Gleichstromquelle oder einer einphasigen Wechselstromquelle 343 verbunden sind. Jede Phase enthält zwei benachbarte Pole und die beiden diametral gegenüberliegenden Pole, deren Wicklungen in Reihe von den Leitern 185a, 185b gespeist werden, wobei die ¥erbindungen zwischen den beiden Wicklungsarten durch Bürsten 186 hergestellt werden, welche gegen den Kollektor 181 durch Federn 192 gedrückt werden, und mit welchen die Lamellen 183 des rotierenden Kommutators 181 nacheinander in Berührung kommen»

Der Motor wird durch zwei Flansche 187 und 188 geschlossen, in welchen die Welle 178 mit Hilfe von Wälzlagern 189 und 190 gelagert ist. An dem Flansch 188 sind die Bürstenhalter 191 aus einem nicht leitenden Werkstoff befestigt, welche die Federn 192 enthalten· Die Befestigung der Gesamtanordnung erfolgt durch Zugschrauben 193, welche die Flansche 187, 188 und den Stator 170 zusammenziehen„

In der Stellung der Fig. 34 durchfliegst der

Strom von dem Leiter 185a aus die diametral gegenüberliegenden Wicklungen 174a und 174b, die Bürste 186a, den Kommutator 181, die Bürste 186b, die diametral gegenüberliegenden aber neben den vorhergehenden Wicklungen liegenden Wicklungen 174c und 174d, wobei der Rückfluss des Stroms durch den Leiter 185b erfolgt. Die den Wicklungen 174a, 174b, 174c und I74d entsprechenden Pole

1 O 9 8 1 8 /0 2 3 i

■' - ^5t - 16137BB

ziehen die magnetischen Abschnitte 18Öa, 180b, 180c und 180d des Rotors 175 an, welche diesen Polen gegenüberkommen. Hierdurch wird der Rotor 175 in Richtung des Pfeils S in Umdrehung versetzt. Eine geringe Drehung des Rotors 175 und somit des Kommutators 181 schaltet die Wicklungen 174e und 174f durch die Bürste 186c ein, welche mit einer Lamelle 183 des Kommutators 181 in Berührung kommt und die Wicklungen 174a und 174b unterbricht, wenn, sich die magnetischen; Abschnitte i80a und 18©b den entsprechenden Polen gegenuberbaflnden, u.s.f.. - -

Bie Einschaltung von unmagnetischen Zwischenstücken zwischen die Magnetbleche des Rotors bewirkt, dass die magnetischen Abschnitte des Rotors vor den magnetischen Abschnitten der Magnetkreise des Stators gesattigt werden, wodurch der Wirkungsgrad und die Maasenleistung verbessert werden.

Es ist zu bemerken, dass die diametral gegenüberliegenden, Wicklungen in Reihe erregt werden, wodurch ein Kräftemoment ohne Wirkung auf die lage erzeugt wird, und dass ein neues Wicklungspaar 174 erregt wird, bevor das Paar unterbrochen wird, welches gerade die magnetischen AiDSchhitte vollständig angezogen hat. _: .

Zur Umkehr der Drehrichtung des Rotors gemäss

dem Pfeil ! genügt es, die Bürsten 186 um einen gewissen Winkel so zu verschieben, dass sie in die in Fig. 34 bei 194 gestrichelt dargestellte Stellung kommen, was durch Drehung des Bürstenhalters 191 an dem Flansch 188 erfolgen kann.

Infolge seines Aufbaus aus aufgestapelten

Magnetblechen und infolge des rotierenden Kommutators kann der Motor unmittelbar mit einphasigem Wechselstrom oder mit Gleichstrom arbeiten. Die gleichen Mittel können für die Herstellung einer Drehstrommaschine angewandt werden, indem die drei Eingangsund Ausgangsleit_:e?r an die drei Phasen angeschlossen werden.

1 Ö§8 1 8 / D 2 3 4 ÖRIGW^ÄL INSPECTED

Diese Motorart besitzt ein sehr grosses Anlaufmoment ohne erheblichen Überstrom, was bei Anwendungen interessant sein kann, bei welchen der Rotor während des Ärbeitens festgebremst bleibt. Im Gegensatz zu den Vorgängen bei einem klassischen Motor besteht keine Gefahr, dass eine derartige Festbremsung zu einer übermässigen Erwärmung führt·

Die Ausführung der Fig. 36 und 37 betrifft

dagegen einen mit hohler Drehzahl laufenden Motor mit elektronischer Umschaltung.

Bei diesem Beispiel weist die magnetisierende

Anordnung 200 drei elektromagnetische Einheiten 201 auf und bildet den Stator des Motors. Jede elektromagnetische Einheit 201 enthält einen C-förmigen Magnetkreis 202 aus ausgeschnittenen Magnetblechen, auf deren Schenkel zwei Wicklungen 203 und 204 aufgewickelt sind. Diese Einheiten sind durch Bolzen 206 an drei sektorförmigen Haltern 205 aus einem■unmagnetischen, z.B. formgepressten Werkstoff befestigt, welche radiale Erweiterungen 345 aufweisen, welche die Bleche der Magnetkreise 202 an den Rändern der Pole derselben einspannen, so dass die Verformung der Bleche durch die Anziehungskräfte verhindert wird,.

Die magnetisierte Anordnung 207 bildet den Rotor und weist zwei magnetische Abschnitte 208 und 209 auf, deren vorspringende Zylinderflächen 208a und 209a zwischen den Polen der Magnetkreise hindurchgehen„ Die magnetischen Abschnitte 208 und 209 werden durch einen unmagnetischen Kern 500 getrennt, welcher als ihr Halter dient und seinerseits an einer Welle 210 aus einem unmagnetischen Werkstoff angebracht ist, welche in den beiden Wälzlagern 211 und 212 der durch Schrauben 215 an den sektorförmigen Haltern 205 befestigten Plansche 213 und 214 gelagert ist. , ^ ·■;:,:; 109818/0234 ORIG₁NaL ,N₈P₆₀TED

- 53 - 1B1 37 b 8

An-einem Halter 205c ist ein magnetischer Ab- .

nehmer 216 angebracht, dessen Spitze 346 in der Fähe eines zy- ■· lindrisehen Ringes 217 der magnetisierten Anordnung 207 liegt, in welchem gleichweit voneinander entfernte-Löcher 218 ausgebohrt sind. Der magnetische Abnehmer 216 ist (Fig. 38) mit dem Eingang eines Verstärkers 222 verbunden. Der Ausgang dieses Verstärkers ist an zwei elektronische Einheiten 223 und 224 angeschlossen, welche als monostabile Kippschaltung mit veränderlicher und regelbarer Zeitkonstante ausgebildet und in Reihe geschaltet sind, •wobei der Ausgang einer jeden Kippschaltung über Leistungsverstärker 225 und 226 einen elektronischen mit Thyristoren bestückten Umschalter 220 steuert, welcher dem der !ig· 12 entspricht und mit jeder der Wicklungen 201 über einen handbetätigten mechanischen Umschalter 221 verbunden ist, welcher ζ.B. durch Umkehr des Anschlusses der Wicklungen die Umsteuerung des Drehsinns des Rotors ermöglicht. .

^-^-^ Wenn sich der Motor dreht, gibt der magnetische Abnehmer 216 beim Vorbeigang eines jeden lochs 218vor seiner Spitze 346 elektrische Signale. Diese Signale werden durch den Verstärker 222 verstärkt und geformt, welcher elektrische Impulse liefert/Diese werden ein erstes Mal durch die Kippschaltung 223 verzögert, deren Ausgangsimpuls über den Verstärker 225 die Entsperrung der Thyristoren des elektronischen Umschalters 220 steuert, wobei-eine zweite Verzögerung durch die Kippschaltung

« -.-"■■ ■■-.-■■

224 erfolgt, deren Ausgangsimpuls über den Verstärker 226 die Sperrung der Thyristoren des Umschalters 220 bewirkt.

, - Dieser Rotor besitzt weder Wicklungen noch Bürsten und kann daher mit sehr hohen Drehzahlen laufen. Die elektronische Umschaltung ist für die hohen Frequenzen sehr gut geeignet und ermöglicht die leichte Regelung des Drehmoments und

Γ 109818/0234 ORIGINAL IMSPECTED

- 54 - 16137S8

der Drehzahl durch. Zusatz einer elektronischen Vorrichtung zur Drehzahlsteuerung»

Die Steuerung der Drehzahl kann durch eine

elektronische Vorrichtung 228 erfolgen, welche einen Frequenzkomparator bildet, welcher einerseits mit dem Abnehmer 216 und andererseits mit einer handbetätigten Steuervorrichtung 227 verbunden ist. Die Vorrichtung 228 vergleicht die von dem Abnehmer 216 gemessene Drehzahlfrequenz mit einer der durch die Steuerung 227 eingestellten Drehzahl entsprechenden Frequenz. Das Ergebnis dieses Yergleichs verändert über eine die Kippschaltungen 223, 224 beaufschlagende Verbindungsstufe 229 die Phase und die Dauer der magnetisierenden Impulse, bis die wirkliche Drehzahl der eingestellten Drehzahl entspricht.

Die Erfindung kann natürlich abgewandelt werden. So können insbes» die beschriebenen Mittel in anderer Weise kombiniert werden, wobei z.B_o der unter Bezugnahme auf eine Ausführung beschriebene Detektor zur !feststellung der Stellung der magnetisieren Anordnung auch bei einer anderen Ausführung benutzt werden kann, was auch insbes» für die Speise- und Umsehaltsysteme gilt, sowie für die besonderen Ausbildungen der magnetisierenden Anordnung und der magnetisieren Anordnung.

INSPECTED

109818/0234

Claims (1)

1. - 55 - 161 37BB

   ι -

   Eatentansprüche

   1 ·.) Eine mechanische Wirkung erzeugende

   elektromagnet i sehe Vorrichtung mit. einer magnetisierenden Anordnung und einer magnetisierten Anordnung, welche gegeneinander verschieblich sind, wobei die magnetisierende Anordnung wenigstens einen Magnetkreis aufweist, welcher einen luftspalt ab- . grenzt und mit wenigstens einer induzierenden Wicklung versehen ist, während die der Einwirkung der magnetisierenden Anordnung unterworfene magnetisierte Anordnung wenigstens einen magnetischen Abschnitt aufweist, welcher mit wenigstens einem unmagnetischen Abschnitt kombiniert ist und sich teilweise in dem Luftspalt der magnetisierenden Anordnung befindet, dadurch gekennzeichnet, dass die magnetisierende Anordnung"(1) wenigstens zwei elektromagnetische Einheiten (2) aufweist, welche je einen Luftspalt (4) besitzen und in einer Reihe angeordnet sind, dass die magnetisierte Anordnung (6) eine Zahl von getrennten magnetischen Abschnitten (7) aufweisu, welche wenigstens gleich zwei ist., und deren Schritt von dem der elektromagnetischen Einheiten (2) der magnetisierenden Anordnung (1 ) verschieden ist, wobei diese Abschnitte (7) mechanisch miteinander verbunden sind, durch unmagnetische Abschnitte (8) getrennt werden und eine Reihe bilden,.dass die Wicklungen ( 5) der elektromagnetischen Einheiten" (2) mit einem Umschalter (14) verbunden sind, welcher ihre Erregung in einer vorbestimmten lOlge erzeugt, und dass Führungseiiirichtungen vorgesehen sind, welche die Bewegung der magnetischen Abschnitte (7) der magnetisierten Anordnung (6) in den Luftspnlten (4) der elektromagnetischen Einheiten (2) in einer zu den Kraftlinien des Luftspalts querliegenden Rich-

   10S8 18/02 3 ι OBlGiHALlMSPECTED

   -56- 1613708

   •bung ermöglichen.

   2.) Torrichtung nach Anspruch t, dadurch

   gekennzeichnet, dass der in der Achse der gegenseitigen Verschiebung der beiden Anordnungen gemessene Schritt der elektromagnetischen Einheiten.(2) der magnetisierenden Anordnung (1) konstant aber von dem ebenfalls konstanten Schritt der magnetischen Abschnitte (7) der magnetischen Anordnung (6) verschieden ist.

   3») Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ή Schritten, wobei Ή eine ganz® Zahl ist, einer der Anordnungen entsprechende axiale Lange gleich der Länge von (F +1) Schritten der anderen Anordnung ist.

   4·) Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die in der Achse der gegenseitigen Verschiebung gemessene Länge der unmagnetischen Abschnitte (31) der magneti-.sierten Anordnung (27) grosser als die der magnetischen Abschnitte (30) ist. : ·

   5.) Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zahl.der elektromagnetischen Einheiten (22) der magnetisierenden Anordnung ungerade ist.

   6.) Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die in der Achse der gegenseitigen Verschiebung gemessene Länge der Pole (25) der elektromagnetischen Einheiten (22) kleiner als die entsprechende Lange der magnetischen Abschnitte (30) der magnetisieren Anordnung ist.

   7.) Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberflächen der Pole (25) der elektromagnetischen Einheiten (22) und der magnetischen Abschnitte (30) in der Stellung des geringstens-magnetischen Widerstands praktisch zueinander parallel sind«

   r!'?:*^v "original imspected

   1 098 18/023 4 , . .

   80) Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungseinrichtungen (26) so ausgebildet · sind, dass das mechanische Spiel der magnetisierten Anordnung
   (27) in einer zu den Kraftlinien in dem Luftspalt (24) der
   elektromagnetischen Einheiten (22) parallelen Richtung erheblich kleiner als der Wert des restlichen Luftspalts zwischen den Polflächen (25) dieser Einheiten und den magnetischen Abschnitten
   (30) ist, wenn sich diese letzteren in der Stellung des geringsten magnetischen Widerstands befinden. ."-■"-.

   9.) Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der restliche luftspalt zwischen einem magnetischen Abschnitt (30) und dem ihm gegenüberliegenden Pol (25) der elektromagnetischen Einheit (22) wenigstens gleich dem Doppelten des mechanischen Spiels in der Querrichtung ist, welches die bewegliche Anordnung (27) gegenüber einer gleichweit von den beiden
   Polen (25) entfernten Stellung .haben kann. .

   10.) Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Magnetkreis (23) einer jeden elektromagnetischen Einheit (22) C-förmig ausgebildet und in einer zu dem Sinn der gegenseitigen Bewegung der beiden Anordnungen senkrechten Ebene angeordnet ist.

   11.) Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jede elektromagnetisehe Einheit (22) eine
   magnetisierende Wicklung (28) auf wenigstens einem Schenkel des Magnetkreises (23) in unmittelbarer Nahe·des Luftspalts (24)
   aufweist.

   ■ - - 12») Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die magnetischen Abschnitte der magnetisierten Anordnung (27) durch eine Anordnung von Zähnen (30) mit gezacktem Umriss gebildet werden. ^, ^:

   -.J-^.;,,;,; ORIGINALiNSPECTED

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   - ⁵⁸~ ΤίΠ3'/58

   13β) Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurchjge-

   "kennzeichnet, dass die magnetisierte Anordnung (27-) Abschnitte (31) aus- einem unmagnetischen Werkstoff aufweist, deren jeder den freien Raum zwischen zwei magnetischen Abschnitten (30) einnimmt und der magnetisieren Anordnung (27) ein praktisch kontinuierliches Volumen gibt.

   14.) Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die magnetischen Abschnitte (30) ein Rechteckprofil besitzen.

   15») Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die magnetischen Abschnitte (64a) ein Profil haben, dessen Vorderkante einen spitzen Winkel mit der Bewegungsrichtung bildet.

   16») Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die magnetischen Abschnitte (121) ein etwa sinusförmiges Profil besitzen.

   17o) Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge-

   kennzeichnet, dass der Durchtrittsquerschnitt des Magnetflusses in den Magnetkreisen (23) der elektromagnetischen Einheiten (22) und in den magnetischen Abschnitten (30) der magnetisieren Anordnung (27) so bestimmt ist, dass diese letzteren gesättigt werden, bevor die ersteren ihre Sättigung erreicht haben.

   18.) Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die magnetisierende Anordnung (1) und die magnetisierte Anordnung (6) sich in geradlinigen parallelen Richtungen erstrecken.

   19.) Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die magnetisierende Anordnung (113) und die magnetisierte Anordnung (120) in gleiohachsigen kreisförmigen Richtungen^ .angeordnet sind. -

   1 Ö § 8 1 8 / Ö 2 3 4 ORIGINAL INSPECTED

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   20o) Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch

   gekennzeichnet, dass die magnetisierende Anordnung und die magnet isierte Anordnung (27) sich in parallelen gebogenen Richtungen erstrecken, wobei die bewegliche Anordnung (27) durch eine Reihe von mechanisch aneinander angelenkten Elementen (260,261) gebildet wird,

   21 ο) Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Einrichtungen (15) zur Regelung wenigstens gewisser Kenngrössen des eine elektromagnetische Einheit speisenden elektrischen Impulses (insbes. seine Amplitude, seine Dauer und die Zeitpunkte seines Beginns und seines Endes), wobei diese Einrichtungen in Punktion wenigstens eines der durch die S-tellung, die Geschwindigkeit, die Beschleunigung der beweglichen Anordnung gegenüber der festen Anordnung gebildeten Parameter gesteuert werden.

   22.) Vorrichtung nach Anspruch 21, gekennzeichnet durch Einrichtungen (76, 403) zur Regelung der Phase eines elektrischen Impulses zur Speisung einer elektromagnetischen Einheit (67) in Punktion, der gegensietigen Lage eines magnetischen Abschnitts (65) und des iuftspalts dieser Einheit (57).

   23.) Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch

   gekennzeichnet, dass der die aufeinanderfolgende Speisung der elektromagnetischen Einheiten (2, 22) steuernde Umschalter (14) e& ein Kommutator (37) ist, welcher mit einer Gleichstromquelle (36) verbunden ist und mechanisch angetrieben wird.

   24·) Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch

   gekennzeichnet, dass der Umschalter (14) durch eine Anordnung von Tropkengleichrichtern (78) gebildet wird, welche die aufeinanderfolgende Zufuhr der Impulse einer Stromquelle (79) zu

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   den elektromagnetischen Einheiten (67) bewirkt.

   25 ο) Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die magnetisierenden Wicklungen (.69) der elektromagnetischen Einheiten (67) phasenmässig verteilt sind und aus einer Eehrphasenstromquelle (79) gespeist werden.

   26o) Torrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass die Wicklungen ein und derselben Phase (69a, 69c) paarweise einander zugeordnet sind, und dass ihre parallel geschalteten Speisekreise statische entgegengesetzt geschaltete Gleichrichter (78) aufweisen, welche jeder Wicklung jede zweite Halbwelle zuführen.

   27.) Torrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Umschalter (14) durch eine Folge, von durch eine Impulsquelle (55) gespeisten Gleichrichtern (51) gebildet wird, wobei jeder Gleichrichter (51Ja) ein Auslöseglied (52b), welches durch den Speisekreis .einer elektromagnetischen

   Einheit (28a), welche von der von ihm gespeisten (28b) verschieden ist, oder durch den Stellungsdetektor gesteuert wirdo

   28·) Torrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Torrichtung (10) zur Feststellung der Lage der beweglichen Anordnung (6) gegenüber der ortsfesten Anordnung

   (1) und durch Einrichtungen (15)> welche von dieser Oetektorvorrichtung (10) gesteuert werden und die Erregerimpulse der elektromagnetischen Einheiten (2) modulieren.

   29.) Torrichtung nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, dass die Torrichtung (10) zur Steuerung der Impulse die Unterbrechung eines eine elektromagnetische Einheit

   (2) speisenden Impulses bewirkt, bevor der betreffende magnetische Abschnitt (7) eine zentrische lage in dem entsprechenden Luftspalt (4) erreicht hat.

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   - ei -. ν 1-6.T37.b8-

   30o) Vorrichtung nach. Anspruch. 28, dadurch, gekennzeichnet, dass die Detektörvorriehtung (76) zur Feststellung der !"age von einer (66) der Anordnungen getragen wird', und dass ihre Stellung dieser gegenüber regelbar ist.

   31·) Vorrichtung nach Anspruch.28, gekenn- . zeichnet durch Einrichtungen (15) zum Vergleich der von der. Detektorvorrichtung (10, 9) gelieferten Signale mit den Signalen einer SolleinstelLung (12), wobei diese Vergleichseinrichtungen Signale zur Steuerung der Impulse zur Regelung wenigstens eines der durch die Stellung, die Geschwindigkeit und die Beschleunigung der beweglichen Anordnung (6) gebildeten Parameter liefern.

   32·) Vorrichtung nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, dass der Detektor (10) zur Feststellung der Lage der beweglichen Anordnung einen mechanischen Taster (248) enthält, welcher sich an einem Abschnitt einer der Anordnungen (236) abstützt,dessen Oberfläche Unterbrechungen(330) aufweist.

   33·) Vorrichtung nach Anspruch 28, dadurch

   gekennzeichnet, dass der Detektor (10) zur Feststellung der lage der beweglichen Anordnung einen Abnehmer (216) aufweist, welcher auf einige Entfernung mit einer Anordnung (207) zusammenwirkt, welche mit Einrichtungen (217, 218) versehen ist, welche den Abnehmer (216) elektrisch in Funktion seiner Stellung gegenüber der anderen Anordnung (200) erregen.

   34 ο) Vorrichtung nach Anspruch 1, bei welcher die bewegliche Anordnung (236) eine Wechselbewegung gegenüber der festen Anordnung (239) ausführt, gekennzeichnet durch einen am Hubende angeordneten Umschalter (249)> weicher durch die bewegliche Anordnung (236)■.betätigt wird, und die Umschaltung der Erregungafolge der elektromagnetischen Einheiten (238) bewirkt.

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   ■ . - 62 ~

   1813758 ;

   .35.) Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch

   .. gekennzeibh.net, dass der Umschalter (14) durch eine Umpulse rege lU&xre3r Frequenz liefernde Stromquelle (13) gespeist wird.

   36.) "Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch

   gekennzeichnet, dass eine (27) der Anordnungen an der anderen gleitet.

   37·) Vorrichtung nach Anspruch 36, dadurch

   gekennzeichnet, dass ein Belag (303) aus einem selfestschmierenden Werkstoff zwischen der festen Anordnung (26) und der beweglichen Anordnung (27) angeordnet ist.

   38.) Vorrichtung nach Anspruch 36, dadurch ge« kennzeichnet, dass die unmagnetischen Abschnitte (31) der magnetisierten. Anordnung (27) eine grössere Breite als die magnet tischen Abschnitte (30) haben und in Gleitberührung mit den Polflächen (25) der elektromagnetischen Einheiten (22) kommen·

   39·) Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurcfc. gekennzeichnet, dass die bewegliche Anordnung sich an der festen Anordnung (63) abstützende Führungsrader (75) aufweist.

   40.) Vorrichtung nach Anspruch, 1, gekennzeieh« net durch pneumatische Führungseinrichtungen (93) mit Strö« mungskissen (94), welche praktisch einen konstanten restlichen Luftspalt zwischen den magnetischen Abschnitten (85) der magnetisierten Anordnung (84) und den Polflächen (91) der magnetic siörenden Anordnung (87) aufrecht erhalten·

   41.) Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeich·-» net durch Einrichtungen zur Bestimmung der Bewegungsrichtung der beweglichen Anordnung gegenüber der festen Anordnung.

   42.) Vorrichtung nach Anspruch 41, dadurch

   gekennzeichnet, dass die Einrichtungen zur Bestimmung der Bewegungsrichtung dadurch gebildet werden, dass die Polflächen

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   (141) der elektromagnetischen Einheiten (I35"b) und die Oberflächen der durch die entsprechenden Iiuf tspalte gehenden magnetischen Abschnitte (133) nicht parallel zueinander sind, sondern einen etwa prismatischen restlichen !luftspalt bestimmen·

   43«) Vorrichtung nach Anspruch 41, dadurch

   gekennzeichnet, dass die Einrichtungen zur Bestimmung der Bewegungsrichtung Mittel (54) aufweisen, welche die Reihenfolge^ der Zufuhr der S.tromimpulse zu einer Folge von mechanisch fest miteinander verbundenen elektromagnetischen Einheiten steuern.

   44.) Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch

   gekennzeichnet, dass die bewegliche Anordnung (27) unter der festen Anordnung (22) angeordnet und durch magiebische Anziehung aufgehängt ist, wobei Einrichtungen (49) vorgesehen sind, welche die bewegliche Anordnung (27) zurückhalten und einen Pail derselben bei einer Unterbrechung der Speisung der magnetisierten Anordnung (22) verhindern« .

   45·) Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet

   durch ein System zur elektromagnetischen Bremsung der beweglichen Anordnung. \

   4,6 p) Vorrichtung nach Anspruch 45, dadurch,

   gekennzeichnet, dass das Bremssystem Elektrobremsen (40) mit Bremsbacken (41) zum 3?estbremsen der beweglichen Anordnung (27). aufweist,

   47.) Vorrichtung nach Anspruch 45, dadurch

   gekennzeichnet, dass das elektromagnetische Bremsssytem Einrichtungen zur Verschiebung der ihase der Erregerimpulse der. elektromagnetischen Einheiten gegenüber der Lage deafaiagnetischen Abschnitte-der magnetisierten Anordnung aufweist,,

   48.) Vorrichtung nach Anspruch 1 ,-dadurch/ge··

   kennzeichnet, dass die magnetisierte Anordnung "(63) eine Stromzufiihrungsschiene zur Speisung der elektromagnetischen Einheiten-t6t> -bildet· 1 0 981 8/023 Λ

   w 64·«*

   49o) Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die elektromagnetischen Einheiten der magnetisierten Anordnung in einem ihre richtige läge gewährleistenden starren Gestell angebracht sind·

   50.) "Vorrichtung nach Anspruch 49» dadurch

   gekennzeichnet, dass das starre Gestell aus einem unmagnetischen Werkstoff besteht und zur Führung der magnetisieren Anordnung beiträgt. .-

   51.) Vorrichtung nach Anspruch 1 zur Erzeugung

   einer geradlinigen hin und hergehenden Bewegung, dadurch gekenn« zeichnet, dass die magnetisierende Anordnung fest mit einer ü-förmigen Schiene (32) verbunden ist, in welcher eine die inag« netisierte Anordnung bildende flache gezackte Schiene (27) aus einem magnetischen Werkstoff gleitet.

   52.) Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge«

   kennzeichnet, dass die magnetisierende Anordnung an einem Fahr« zeug (60) angebracht ist, welches auf einem die magnetisifrte Anordnung (63) tragenden Gleis (62) fährt.

   53 ο) Vorrichtung nach Anspruch 52, dadurch

   gekennzeichnet, dass die einen starren Block bildende magnetisierende Anordnung (67) an dem Fahrzeug (60) aufgehängt ist und Führungsglieder -(75) trägt, welche sich an der magnetisieren Anordnung (63) abstützen und seine Lage in Bezug auf die letztere gewährleistenο

   54.o) Vorrichtung nach Anspruch 52, dadurch

   . gekennzeichnet, dass die magnetisierte Anordnung durch eine ui *■* zwischen den beiden Schienen (62) der Fahrbahn des Fahrzeugs ω

   S *

   O₀ angeordnete gezackte Schiene (63) gebildet wird ο 'S

   oo 55.) Vorrichtung nach Anspruch 52, dadurdh g

   ^σ gekennzeichnet, dass das Profil der magnetischen Abschnitte (64) £ ro O

   £_ einen Verlauf (64a) hat, welcher eine Funktion der für das Fahrzeug (60) in dem b**e treffend en- Gleisabschnitt vorgesehenen

   Geschwindigkeit ist ο

   56.) Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch

   gekennzeichnet, dass die magnetisierende Anordnung (87) "von einem fahrzeug (80) getragen wird, welches eine kontinuierliche Rippe (84) übergreift, welche eine Folge von magnetischen Abschnitten (85) aufweist und die magnetisierte Anordnung bildet, wobei die magnetisierende Anordnung (87) von dieser Rippe (84) mit HiXfe eines Luftkissensystems (94) geführt wird .und an dem Fahrzeug (80) aufgehängt ist·

   57·) Vorrichtung nach Anspruch 561 dadurch

   gekennzeichnetj dass das Fahrzeug (80) seinerseits durch mit dieser Rippe (84) zusammenwirkende Luftkissen (321) geführt wird.

   58.) Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch

   gekennzeichnet, dass die mägnetisierende Anordnung (239) durch einen Stapel von unmagnetischen Zwischenstücken (243) und von Magnetkreisen (24t) gebildet wird, deren jeder einen sylindrischen Luftspalt (242) abgrenzt, und dass die magnetisiert© Anordnung (236) durch einen Stapel von zylindrischen Blocks gebildet wird, welcher abwechselnd aus magnetischen Abschnitten (237) und unmagnetischen Zwischenstücken (326) besteht, wobei die Blocks a,uf einen axialen Stab (235) auf geschoben sind, welcher zur Erzeugung einer Wechselbewegung eines Empfängers (230) dient.

   59) Vorrichtung nach Anspruch 58» dadurch gekennzeichnet, dass sich die magnetisierte Anordnung (236) frei um die Achse ihrer Bewegung drehen kanne

   ■ ■"-■■■

   60.) Vorrichtung nach Anspruch 58, dadurch

   gekennzeichnet, dass die unmagnetischen Zwischenstgfüeke (326) der pagnetisierten Anordnung (236) einenUurchmesser haben, welcher grosser als der der magnetischen Abschnitte (237) ist,

   !09818/0234 bad or.g,nal

   wobei sie in-Bohrungen (244) der unmagnetischen Zwischenstücke (243) der magnetisierenden Anordnung (239) gleiten.

   61.) Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch

   gekennzeichnet, dass die magnetisierte Anordnung (6) durch einen Ring (120) gebildet wird.

   62») Vorrichtung nach Anspruch 61, dadurch

   gekennzeichnet, dass der Ring (120) fest mit einer gleitjhachsigen drehbaren Plattform (110) verbunden ist·

   63.) Vorrichtung nach Anspruch 61, dadurch

   gekennzeichnet, dass die magnetisierende Anordnung ein Gestell (111) aufweist, welches mehrere einanderzugeordnete und diametral einandergegenuberliegende elektromagnetische Einheiten (119) enthält, zwischen deren Polflächen (116) sich der magnetisierte Ring (120) dreht ο

   64.) Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch

   gekennzeichnet, dass die elektromagnetischen Einheiten (119) parallel von der gleichen Stromquelle (336) über Einrichtungen

   (126) zur unterschiedlichen Regelung der Spannungen an den Klemmen der Wicklungen (117) gespeist werden, welche Schieber

   (127) aufweisen, deren Verschiebungen synchronisiert sind, wobei ausserdem Einrichtungen (128) vorgesehen sind, um die Verschiebung der Scbieber (127) in Funktion der gewünschten Stellung der beweglichen Anordnung (110) zu steuern»

   65.) Vorrichtung nach Anspruch 1, welche einen

   rotierenden Motor bildet, dadurch gekennzeichnet, dass die mag— iietisierte Anordnung durch eine flache Scheibe (130) aus einem magnetischen Metall gebildet wird, welche zwischen am Umfang angeordneten elektromagnetischen Einheiten (135) drehbar gelagert ist.

   : ^ ,,vJtfW BADORfGlNAL

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   66») Vorrichtung nach. Anspruch 1, dadurch

   gekennzeichnet, dass die;.magnetisiert« Anordnungdurch eine magnetische Platte (151) gebildet -wird, in welcher eine Folge von hintereinander angeordneten Fenstern (152) ausgebildet ist„

   67.) Torrichtung nach Anspruch 65» dadurch

   gekennzeichnet, dass der Magnetkreis' einer jeden elektrpmagne-· tischen Einheit (157J durch eire h Stapel von durch unmagnetische Bleche (155) voneinander getrennten Magnetblecheh (154)' gebllder .wird, deren Abstand deja der magnetischen .Abschnitte (153)

   der Scheibe (151) entspripht· ; ·

   68») Vorrichtung nach Anspruch !,welche einen'

   sich drehenden Motor bildet, dadurch gekennzeIchriet, dass die elektromagnetischen Einheiten (171) auf einen Statorkranz (17O) verteilt sind, einander paarweise zugeordnet sind und von einem Paar zum andern diametral· einandergeganuberliegeno :

   69'«,) Vorrichtung nach Anspruch 68, dadurch

   gekennzeichnet, dass die elektrOmagnetisehen Einheiten (171) phasenmässlg zusammengefasst sind. ·

   70.) Vorrichtung nach Anspruch .69,, gekennzeichnet durch einen rOtierenden Kommutator (18t) , "Weicher an der Motorwelle (178) angebracht ist und eine Folge von radialen Kontaktlamellen (183) aufweist, wobei der Kommutator (181:"} Bürsten (186) aufweist, welche mit den Wlckluhgen (174) der elektromagnetischen Einheiten (171) verbunden sind, wobei alle Wicklungen (174a, 174b> 174c, 174d) ein und derselben Phase in Reihe Über den Kommutator (181) gespeist vierden und in Bezug auf die Motorwelle (178) einander paarweise diametral gegenüber liegen* " : -;

   71.) Vorrichtung nach Ansprueh 1* welche

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   ■1b 13758

   einen rotierenden Motor bildet ,dadurch gekennzeich.net, dass die magnetisierende Anordnung (200) durch einen Kranz von elektromagnetischen Einheiten (201) mit C-förmigen Magnetkreisen (202)gebildet wird, welche in Radialebenen angeordnet und durch sektorförmige unmagnetische Blocks (205) getrennt sind, welcheradiale Erweiterungen (345) zur Festlegung der Polschuhe der Magnetkreise (202) bilden.

   72.) Vorrichtung nach Anspruch 71» dadurch

   gekennzeichnet, dass die magnetisierte Anordnung (207) durch einen Stapel von durch unmagnetische lamellen getrennten Magnetblechen gebildet wird, welcher den Rotor bildete

   73·) Vorrichtung nach Anspruch 72,dadurch

   gekennzeichnet, dass der Rotor (207) einen zylindrischen Umfangsring (217) aufweist, an dessen Oberfläche eine Folge von Unterbrechungen (218) ausgebildet ist, und welcher sich gegenüber einem von dem Stator (200) getragenen·Abnehmer (216) dreht.

   74·) Torrichtung nach Anspruch 1, dadurch

   gekennzeichnet, dass die Magnetkreise (3) einen Stapel von parallelen Blechen aufweisen, deren Ebenen quer zu der Bewegungsachse liegeno

   75.) Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Vorrichtung (150) zur Steuerung der Impulse für die Anlassperiode, welche von der im normalen Betrieb benutzten Vorrichtung verschieden ist.

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