DE2048996C3 - Magnetisch betriebener Drehkraftoder Schubkraftmotor - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen magnetisch betriebenen Drehkraft- odar Schubkraftmotor, bei dem der Anker durch polarisierende Magnete in einer Nullstellung gehalten wird und bei dem Abweichungen des Ankers von seiner Nullstellung durch Veränderung eines Steuerflusses bewirkt werden können, wobei ein Nullstromeinsteller aus magnetischem Material so in bezug auf den Anker bewegbar angeordnet ist, daß die Wechselwi-kung zwischen seinem Feld und dem Feld der polarisierenden Magnete veränderbar ist.

Ein Drehkraft- oder Schubkraftmotor dieser Art ist durch die US-PS 34 35 393 bekannt. Diese offenbart einen Nullstromeinsteller in Form eines in bezug auf den Anker bzw. die senkrechte Achse des Motors drehbaren schrägen Ringes aus magnetisch permeablem Material. Damit können aber größere Abweichungen vom Nullstrom nicht korrigiert werden, und da der Ring des Nullstromeinstellers nur durch Drehung verstellbar ist, ist der Einstellungsbereich sehr beschränkt.

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen magnetisch betriebenen Drehkraft- oder Schubkraftmotor zu schaffen, bei dem auch größere Abweichungen vom Nullstrom korrigierbar sind und dessen Nullstromeinsteller einen erweiterten Einstellbereich hat.

Diese Aufgabe wird bei einem Drehkraft- oder Schubkraftmotor der eingangs genannten Art erfindurigsgemäß dadurch gelost, daß zur Nullstromeinstellung ein Permanentmagnet innerhalb eines topfförmigen Gehäuses befestigt ist, welches über ein aus magnetisch nicht leitfähigem Material bestehendes Kapselgehäuse des Motors gestülpt und relativ zu diesem sowohl gleit- und/oder drehbar beweglich als auch arretierbar ist.

Durch diese einfache konstruktive Ausbildung ist es möglich, Nullstromabweichungen in weitem Bereich zu korrigieren.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 eine perspektivische Darstellung eines Drehkraftmotors mit einer bevorzugten Ausführung des Nullstromeinstellers nach der Erfindung,

F i g. 2 einen Querschnitt eines Drehkraftmotors zum Betrieb eines hydraulischen Ventils Einer Düse mit einer Nulleinstelleinrichtung nach der Erfindung,

F i g. 3 eine teüweise geschnittene Ansicht eines anderen Drehkraftmotors zum Betrieb ei-es hydraulischen Ventils in Klappenfonn mit einem Nullstromeinsteller nach der Erfindung und

Fig.4 ein Diagramm, aus dem hervorgeht, wie die magnetischen Flüsse einander entgegenwirken, um eine Nullstromeinstellung zu bewirken.

Fig. 1 zeigt einen Nuilstromeinsteller 10 mit einem topfförmigen Gehäuse 11, das auf dem zylindrischen Kapselgehäuse 13 des Drehkraftmotors passend gleitet. Durch den Drehkrafimotor wird eine Einrichtung 12 gesteuert. Das topfförmige Gehäuse 11 ist so bemessen, daß es auf dem Kapselgehäuse 13 gleiten und sich auf ihm zur Winkeleinstellung drehen kann. Das topfförmige Gehäuse 11 weist längs der Kante einen Flansch 15 auf und ist an einer Seite mit einem Schlitz 14 versehen. Der Schütz 14 ist im Bereich des Flansches 15 durch eine Schraube 16 überbrückt. Die Kombination von Flansch 15 und Schraube 16 ergibt eine Klammer zum Befestigen des Gehäuses 11 am KapsHgehäuse 13, so daß es in einer gewählten Winkelstellung fest gehalten werden kann.

Die Fig.2 und 3 zeigen zwei Ausführungsbeispiele des topfförmigen Gehäuses 11 an zwei verschieden gesteuerten Einrichtungen 12. An der Innenseite des geschlossenen Oberteils des Gehäuses 11 befindet sich jeweils ein Stabmagnet 20, der durch geeignetes Haftmaterial, beispielsweise einem Epoxyzement 21, in einer Ausbuchtung 22 an der Innenfläche des Gehäuses 11 befestigt ist.

Bei dem in F i g. 2 gezeigten Beispiel besteht das topfförmige Gehäuse 11 aus einem geformter. Plastikmaterial, wobei die Ausbuchtung 22 in den Gehäuseboden eingeformt ist. Das Gehäuse 11 kann auch, wie in F i g. 3 gezeigt ist, aus einem tiefgezogenen, nichtmagnetischen Metall wie Aluminium bestehen, wobei die Ausbuchtung 22 aus dem Boden herausgedrückt ist.

Der Drehkraftmotor 30 nach F i g. 2 wird kurz beschrieben, um die Wirkung des Nullsttomeinstellers 10 zu erläutern. Der Drehkraftmotor 30 enthält einen Anker 31 (in der Mittellage dargestellt), der an seinem Mittelpunkt 32 gelagert ist. Zwischen den Enden 33 und 34 des Ankers 31 und den Polen 37, 37' und 38, 38' befinden sich Luftspalte. Die Permanentmagnete 48 und 48' sind in F i g. 4 schematisch dargestellt. Sie erzeugen in den Polen und in den Luftspalten einen magnetischen Polarisierungsfluß. In den Steuerwicklungen 39-39' und 40-40' wird ein Steuei fluß erzeugt. Die Luftspalte 35, 36' bilden ein Paar, das zusammen arbeitet, und die Spalte 35', 36 bilden ein zweites solches Paar. Der Steuerfluß vergrößert den Fluß in dem einen Luftspaltpaar und verringert ihn in dem anderen. Somit wird der Anker von einem Polpaar angezogen und von dem anderen abgestoßen, so daß er winklig in den Luftspalten bewegt oder gedreht wird. Einer solchen Bewegung des Ankers aus seiner Mittellage wirkt eine Feder oder eine andere Vorspanneinrichtung entgegen, die den Anker wieder in seine Mittellage zu bringen versucht. Der Anker wird durch den Steuerfluß gewöhnlich nur über einen kleinen Bogen bewegt. Die Drehrichtung des Ankers hängt von der Polarität des angelegten Signals ab, und das Drehmoment am Anker ändert sich mit der Große des elektrischen Eingangs-

signals und proportional zu diesem.

Der Drehkraftmotor nach F i g. 2 ist in einer üblichen Anwendung gezeigt, bei der einen Flüssigkeitsmotor steuert. An der Fliissigkeitsquelle befindet sich eine vertikale Stange mit einer Mittelbohrung und einer Düse am unteren Ende. Die Stange ist am Anker befestigt, so daß beim Drehen von Anker und Stange Flüssigkeit in eine oder mehrere Düsen unter dem Drehkraftmotor gegeben wird und somit in das eine oder das andere Ende dc-s Zylinders des Flüssigkeitsmotors, was den Kolben zum einen oder anderen Ende des Zylinders bringt. Eine andere Anwendung ist in F i g. 3 gezeigt, in der der Drehkraftmotor ein Klappenventil steuert. In diesem FaIi besitzt die vertikale Stange abgeflachte Vorderteile und bewegt sich zwischen zwei Düsen und ändert somit den Druckabfall an den Düsen zur Außenluft.

In F i g. 4 ist der PolarisationsfluC durch die Linien 45 und 45' und der Steuerfluß durch die Linien 45 und 46' dargestellt.

Die Arbeitsweise des Nullstromeinstellers kann der F i g. 4 entnommen werden, wo gezeigt wird, daß sich der Magnet 20 in unmittelbarer Nähe des Drehkraftmotors befindet und sein Fluß 47 zu den Magnetfeldern im Anker beiträgt. In F i g. 4 wird der Fluß des Magneten 20 als zu den Magnetfeldern im Gehäuse 13 bei'.ragend in solcher Weise graphisch dargestellt, daß er den Polarisationsfluß 45' des Magneten 48' im Luftspalt 36 entgegenwirkt. Der Anker bewegt sich somit in Linksrichtung in F i g. 4. Durch Drehen des Magneten 20 auf dem Gehäuse 13 ändert sich die Wirkung seines Flusses 47, und die Drehkraft am Anker 31 ändert sich in Größe oder Richtung oder in beidem. Ein Umkehren des Magneten durch Drehen des Gehäuses ti um 180' auf dem Kapselgehäuse 13 kehrt auch die Richtung der

ίο Drehkraft am Anker 31 um. Wenn das Gehäuse 11 in entgegengesetzte Stellungen gedreht wird, gibt die Nulleinstelldrehkraft dieselbe Abweichung in der einen oder anderen Richtung. Es gibt dort zwei ungefähr diametral entgegengesetzte Winkelstellungen, in denen

keine Nulleinstellkraft am Anker 31 über den Drehpunkt 32 ausgeübt wird.

Bei zylindrischer Ausführung der Gehäuse 13 und 11 ist eine fortlaufende Einstellung möglich. Wenn durch Verdrehung des Gehäuses Il nichts mehr erreicht wird,

kann der Nulleinsteller durch Verändern der vertikalen Lage des Gehäuses 11 am Kapselgehäuse 13 eingestellt werden. Solche vertikalen Veränderungen ergeben eine Abnahme der Größe des magnetischen Flusses 47 des Magneten 20, wenn der Abstand des Magneten 20 über dem Drehkraftmotor 30 zunimmt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Magnetisch betriebener Drehkraft- oder Schubkraftmotor, bei dem der Anker durch polarisierende Magnete in einer Nullstellung gehalten wird und bei dem Abweichungen des Ankers von seiner Nullstellung durch Veränderung eines Steuerflusses bewirkt werden können, wobei ein Nullstromeinsteller aus magnetischem Material so in bezug auf dem Anker bewegbar angeordnet ist, daß die Wechselwirkung zwischen seinem Feld und dem Feld der polarisierenden Magnete veränderbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß zur Nullstromeinstellung ein Permanentmagnet (20) in- !5 nerhalb eines topfförmigen Gehäuses (11) befestigt ist, welches über ein aus magnetisch nicht leitfähigem Material bestehendes Kapselgehäuse (13) des Motors gestülpt und relativ zu diesem sowohl gleit- und/oder drehbar beweglich als auch arretierbar ist.

2. Motor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl das Kapselgehäuse (13) als auch das topfförmige Gehäuse (11) zylindrisch ist.