DE1812909U

DE1812909U - Federungselement.

Info

Publication number: DE1812909U
Application number: DE1958A0011610
Authority: DE
Original assignee: Beteiligungs und Patentverwaltungs GmbH
Current assignee: Beteiligungs und Patentverwaltungs GmbH
Priority date: 1958-05-17
Filing date: 1958-05-17
Publication date: 1960-06-09

Description

Beteiligungs- und Patentverwaltungsgesellschaft mit beschränkter Haftung

Federungselement

Es sind magnetische Kupplungen bekannt, bei denen sich zwei ringförmige, gleichachsig angeordnete und gegeneinander verdrehbare Dauermagnete, die auf den einander zugekehrten Flächen mit Polen wechselnder Polarität versehen sind, gegenüberstehen. Beim Einkuppeln werden die beiden Magnete einander genähert, bis die Anziehungskraft der ungleichnamigen Pole wirksam wird und das Drehmoment von dem einen Dauermagneten auf den anderen übertragen wird.

Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß eine solche Anordnung zweier gegeneinander verdrehbarer Dauermagnete, die scheiben- oder ringförmig ausgebildet sein können, mit Vorteil als Federungselement für Drehbewegungen ausführende Teile benutzt werden kann, wenn die Anordnung so getroffen wird, daß nur eine der beiden Dauermagnetscheiben oder -ringe gedreht werden kann, während die andere Scheibe bzw. der andere Ring feststeht, so daß für die Verdrehung der beiden Ringe bzw. Scheiben gegeneinander erforderliche Drehmomente als Federung wirkt.

Ein Beispiel eines Federelßments nach der Erfindung ist in Fig. 1 und 2 dargestellt.

Fig. 1 zeigt die Seitenansicht, während Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie II - II der Fig. 1 darstellt.

Fig. 3 zeigt den Drehmomentverlauf in Abhängigkeit von der Winkelstellung bei einem Federungselement, welches in

Dr/Ra - 2 -

einem Bereich bis zu etwa 90 eine Feuerwirkung ergibt. Das gleiche ist in Fig. 4 für ein Federungselement, welches in einem Bereich bis zu etwa 180 federt, dargestellt,

In Fig. 1 sind 1 und 2 ring- oder scheibenförmige Dauermagnete, die in Richtung der kleinsten Achse magnetisiert sind. Bei dem gewählten Ausführ ungsb ei spiel sind mit abwechselnder Polarität vier Pole auf der Ringoberfläche in einem Winkelabstand von 90 vorhanden, siehe Fig. 2, wo der Winkelabstand von 90 mit einem gekrümmten Doppelpfeil angedeutet ist. Die Dauermagnete 1 und 2 sind auf je einer Weicheisenscheibe 3 und 4 befestigt z. B. durch Kleben. Die Weicheisenscheibe 3 sitzt fest auf der Welle 5, während die Scheibe 4 lose auf dieser sitzt. Dies wird bei dem Anführungsbeispiel dadurch erreicht, daß die Scheibe 3 mittels einer Schraube 6 auf der Welle 5 festgeklemmt ist, während die Scheibe 4 zwischen den Stellungen 7 und 8 sich lose auf der Welle 5 drehen kann.

Die Wirkungsweise des Feimngselementes ergibt sich auis folgendem:

Steht jeweils einem Nordpol des Ringes 1 ein Südpol des Ringes 2 (bzw. ein Südpol des Ringes 1 ein Nordpol des Ringes 2) gegenüber, so ist damit eine stabile Lage des Federungselementes bestimmt. Steht z. B. der Magnet 1 fest und wird diesem gegenüber der Ring 2 verdreht, so nähert Sich ein Nordpol des Ringes 1 einem Nordpol des Ringes 2 (ebenso ein Südpol des Ringes 1 einem Südpol des Ringes 2) es treten also magnetische Abstoßungskräfte zwischen dem Ring 1 und dem Ring 2 auf, die abfedernd wirken.

Für viele Anwendungszwecke ist es wichtig, z. B. wenn das Federungselement als Rückstellorgan für Klappsitze verwendet werden soll, daß die Drehung durch Anschläge so begrenzt ist, daß der Drehwinkel kleiner ist als der Winkelabstand zweier Pole auf der Magnetscheibe oder auf dem Mag-

netring. Dann ist in diesem so begrenzten Winkelbereich eine federnde Rückkehr in die Ausgangslage gewährleistet.

Man kann die beiden Magnetscheiben bzw. -ringe, wie in dem Ausführungsbeispeil nach Fig. 1 und 2 auf den einander zugekehrten Flächen jeweils mit Polen wechselnder Polarität versehen.

Es ist aber auch möglich, die beiden Magnetscheiben bzw. -ringe auf den einander zugekehrten Flächen jeweils mit Polen gleicher Polarität zu versehen. Allerdings muß dann die Drehung, z. B. bei einer Rückstellvorrichtung für einen Klappsitz so begrenzt werden, daß der halbe Drehwinkel kleiner ist als der Winkelabstand zweier Pole auf der Magnetscheibe bzw. dem Magnetring.

Die stabile Lage ist dann gegeben, wenn jeweils ein Nordpol der einen Scheibe einen Südpol der anderen Scheibe gegenübersteht. Eine federnde Rückkehr in diese Lage nach einer Drehung ist möglich, wenn die Drehung nur so weit geht, daß z. B. ein Südpol nicht bis in die Mitte zwischen zwei Nordpolen der gegenüberliegenden Scheibe gelangt.

Die Regelung der Rückstell- bzw. Federkraft läßt sich leicht durch Veränderung des Abstandes A (Fig. 1) zwischen den beiden Ringen 1 und 2 bewirken.

Der Verlauf des Drehmoments für ein Federungselement, welches mit zwei Scheiben mit je zwei HOrd- und zwei Südpolen gem. Fig. 1 und 2 ausgestattet ist, ist in Fig. 3 in einer Kurve dargestellt.

Enthalten die Scheiben nur zwei Pole, z. B. je einen lord- und Südpol, so ist der Verlauf des Drehmoments über einen Bereich von 180 wie in Fig. 4·

Das Federungselement nach der Erfindung ist natürlich nicht

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auf die in Fig. 1 und 2 gezeigte Ausführungsform beschränkt .

Man kann die Dauermagnete auch als radial magnetisierte Ringe ausbilden, wobei der äußere Ring den inneren Ring umfaßt. Die Pole liegen dann auf den Außen- bzw. Innenflächen der Ringe.

Die Anwendungsmöglichkeiten des neuen Federungselementes sind außerordentlich vielseitig. Das Element läßt sich fast überall dort anwenden, wo bisher Torsionsfedern verwendet wurden.

Ein mögliches Anwendungsgebiet ist z. B. die Verwendung des Federungselementes als in eine Tür oder in einen Klappsitz eingebaute Rückstellvorrichtung. Auch kann an die Verwendung als Rückstellorgan in einem Schwingungserzeuger für mechanische Schwingungen gedacht werden.

Zwischen den beiden Magnetscheiben oder -ringen braucht im übrigen keinerlei körperliche Verbindung zu bestehen. Federkräfte können daher z. B. durch nichtmagnetische Wände übertragen,^ealso auch z* B. auf Vorrichtungen, die sich in Vakuum befinden.

Als Dauermagnetwerkstoff ist besonders gut ein solcher z. B. der Zusammensetzung Ba 0*6 Fe£ O3 geeignet, da infolge der hohen Koerzitivkraft dieser Werkstoffe sich leicht nahe benachbarte Pole auf dem gleichen Magnetkörper anbringen lassen.

Schutzansprüche:

Claims

Schutzansprüche

1. Federungselement für Drehbewegungen ausführende Teile bestehend aus zwei gleichachsig nebeneinanderangeordneten Dauermagnetscheiben (1, 2) oder -ringen mit achsparalleler Magnetisierungsrichtung mit mindestens je zwei Polen auf den einander gegenüberstehenden Flächen, dadurch gekennzeichnet, daß nur eine der beiden Dauermagnetscheiben gegen die andere verdrehbar ist, wobei das für die Drehung erforderliche Drehmoment abfedernd wirkt.

2. Federungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beide Magnetscheiben bzw. -ringe auf den einander zugekehrten Flächen jeweils mit Polen wechselnder Polarität versehen sind.

3. Federungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beide Magnetscheiben bzw. -ringe auf den einander zugekehrten Flächen jeweils mit Polen gleicher Polarität versehen sind.

4· Federungselement nach Anspruch 2, insbesondere für Klappsitze, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehung durch Anschläge so begrenzt ist, daß der Drehwinkel kleiner ist als der Winkelabstand zweier Pole auf der Magnetscheibe bzw. auf dem Magnetring.

5. Federungselement nach Anspruch 3> dadurch gekennzeichnet, daß die Drehung durch Anschläge so begrenzt ist, daß der Drehwinkel kleiner ist als der halbe Winkelabstand zweier Pole auf der Magnetscheibe bzw. auf dem Magnetring,