DE206099C

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Publication number: DE206099C
Application number: DENDAT206099D
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Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

KLASSE 21g. GRUPPE

OTTO DENNER in NÜRNBERG.

Elektromagnetische Antriebsvorrichtung,

Patentiert im Deutschen Reiche vom 31. Januar 1907 ab.

Die Erfindung bezieht sich auf eine elektromagnetische Fortschaltvorrichtung, bei welcher in einem durch Dauermagnete oder Elektromagnete gebildeten mehrpoligen Magnetfeld ein Anker unter der Einwirkung eines Stromes von wechselnder Richtung oder eines intermittierenden Gleichstromes schrittweise bewegt wird.

Bei den bekannten Einrichtungen dieser

ίο Art — z. B. nach der Anordnung des D. R. P. 136767 — sind zur Erzeugung des Magnetfeldes Hufeisenmagnete radial um den Ankerdrehpunkt in Ebenen angeordnet, zu welchen die Achse der den Anker magnetisierenden Stromspule senkrecht steht. Diese Anordnung besitzt Mängel, welche teils durch die ausladende Bauart des Magnetsystems, teils durch die ungünstigen magnetischen Verhältnisse desselben bedingt werden.

Gemäß vorliegender Erfindung wird das Magnetfeld, in welchem der Anker sich bewegt, durch Magnete gebildet, deren magnetische Achse parallel zur Achse der Spule und diese zwischen sich fassend derart angeordnet sind, daß die Enden der Magnete auf der einen Seite dem Anker mit abwechselnden Polen gegenüberstehen und auf der anderen Seite durch magnetisches Material (vorzugsweise Weicheisen) untereinander und mit dem Weicheisenkern der Spule verbunden sind. Der Anker ist um die Spulenachse drehbar angebracht und ist entweder für sich oder zusammen mit dem Spulenkern beweglich. Die genannte magnetische Verbindung der Magnetenden kann ebenfalls durch einen beweglichen Anker gebildet werden, der in gleicher Weise wie der erstgenannte angeordnet wird.

Durch die Erfindung wird eine sehr gedrängte Bauart erzielt, wodurch die Verwehdbarkeit der Vorrichtung wesentlich erhöht wird. Zugleich besteht der Vorteil, daß die bewegten Teile eine sehr geringe Masse haben, was ein schnelles Ansprechen zur Folge hat. Eine wesentliche Verbesserung besteht ferner darin, daß die Stromspule einen vollkommenen magnetischen Rückschluß besitzt, wie im Nachstehenden näher erläuterTwird. Hierdurch wird i. die Sicherheit der Ankerbewegung begünstigt, 2. zufolge der besseren magnetisehen Ausnutzung des Systems der Wirkungsgrad erhöht, und 3. weil bei'der Stromunterbrechung die Kraftlinienzahl im Weicheisenkern nicht wesentlich geändert wird, der Öffnungsfunke am Schalter des Spulenstromkreises erheblich gemildert.' ' . -"

Auf der Zeichnung ist die Erfindung in mehreren Ausführungsformen veranschaulicht.

Fig. ι zeigt eine vierpolige Vorrichtung, bestehend aus den vier Stabmagneten a, b, c, d, von welchen die Stäbe a, c beispielsweise mit den Nordpolen n, die Stäbe δ, d mit den Südpolen s dem um e drehbaren zweiarmigen Anker/ gegenüberstehen. Zwischen den Stäben ist die Stromspule g angeordnet, vor deren oberem Ende der Anker f zwischen den Stabenden drehbar ist. Die Drehachse e des Ankers ist einerseits in einer Traverse h aus. unmagnetischem Material (z. B. Messing) gelagert, welche zugleich zur mechanischen Verbindung der Magnetstäbe dient, und andererseits, mit einem Spurzapfen im Eisenkern der Spule g gelagert.

Claims

(Die Achse β kann auch durch den Spulenkern geführt und z. B. in dem unteren Verbindungsstück i der Magnetstäbe gelagert werden, oder der Kern der Spule kann drehbar sein und die Ankerdrehachse bilden.)

In der gezeichneten Stellung sind die Kraftlinien der Magnetstäbe a, c durch den Anker/ und den Spulenkern m geschlossen. Wird nun die Spule g von einem Strom solcher Rich-

iü tung durchflossen, daß die Kraftlinien in dem Weicheisenkern nach oben verlaufen, so wird der Anker durch die Wechselwirkung der Magnetfelder aus dem Felde von a, c herausgedrängt und stellt sich in die Verbindungslinie der Pole b, d ein, worauf er wiederum· einen magnetischen Rückschluß für das mit umgekehrter Stromrichtung erzeugte Spulenfeld bildet, welches den Anker weiterdreht. Der magnetische Rückschluß ist somit in allen Betriebsstellungen des Apparates ein vollkommener, während bei den bisher bekannten, in der Einleitung erwähnten Anordnungen die magnetischen Kraftlinien der Spule sich auf eine weite Strecke durch Luft schließen müssen.

Die Drehrichtung des Ankers ist durch die seitliche Ausladung der Polschuhe desselben (oder eine andere gleichwertige Unsymmetrie der Ankerenden) im Sinne des Pfeiles bestimmt. Zu diesem Zwecke können auch die Magnetpole unsymmetrisch gestaltet sein.

Die in Fig. 2 dargestellte Ausführungsform unterscheidet sich von derjenigen nach Fig. 1 nur dadurch, daß anstatt des unteren Verbindungsstückes i der Stäbe α bis d ein zweiter drehbarer Anker J_x angeordnet ist, welcher ebenfalls den magnetischen Rückschluß bildet. Im oberen Teil der Fig. 2 ist ein Durchschnitt der Vorrichtung nach der Linie x-x dargestellt, aus welchem der in der Spule g steckende Kern m ersichtlich ist.

Fig. 3 zeigt eine sechspolige Anordnung mit dreiarmigem Anker. · Durch diese Ausbildung des Ankers wird die günstige Ausnutzung des magnetischen Systems in besonderem Maße erhöht, indem der Anker in jeder Stellung drei magnetische Kreise durch den Weicheisenkern schließt. Bei einer achtpoligen Ausführung würde der Anker zweckmäßig vierarmig sein, so daß stets vier magnetische Kreise durch den Kern geschlossen werden usw.

Ferner läßt Fig. 3 erkennen, daß durch bloße Vermehrung der Magnete eine Verkleinerung der Ankerschritte bzw. langsamere Bewegung des Ankers im Kreise erzielt werden kann, ohne daß der Apparat im ganzen einen größeren Raum beansprucht. Es läßt sich so je nach den gegebenen Verhältnissen durch Wahl einer geeigneten Polzahl eine unbequeme

oder überhaupt jede Übersetzung zu dem vom Anker weiter angetriebenen Organ (Zeiger usw.) vermeiden. Bei den bisher bekannten Ausführungen, bei welchen nicht' der Anker, sondern die Polstäbe α bis d durch je eine Spule ummagnetisiert werden, erfordert die Vermehrung der Polzahl eine entsprechende Vermehrung der Spulen und vergrößert sich dementsprechend der Umfang des Apparates.

Soll der Apparat mit Strömen gleicher Richtung betätigt werden, so ist nur nötig, daß die in den Anker eintretende Kraftlinienzahl der einen Gruppe der Magnetpole (z. B. der Nordpole) kleiner oder größer als die der anderen Gruppe ist, was man z. B. dadurch erreicht, daß man die Abstände der Magnetpole vom Drehpunkt des Ankers verschieden nimmt. Die Stromrichtung ist derart zu wählen, daß der Anker durch die Erregung der Spule g in das schwächere Feld gedrängt wird. ' Bei der Stromunterbrechung schreitet er alsdann in das stärkere Feld weiter, wo er bis zur nochmaligen Erregung der Spule stehen bleibt.

In Fig. 4 der Zeichnung ist eine Einrichtung dargestellt, mittels welcher die Drehrichtung des Ankers nach Belieben bestimmt bzw. geändert werden kann. Zwischen dem symmetrisch gestalteten Anker und den Magnetpolen ist ein drehbarer Ring r angeordnet, welcher Weicheisenstücke p im Abstand der Pole trägt. Je nach der Einstellung des Ringes bilden diese Stücke seitliche Ausladungen der Pole auf der einen oder der anderen Seite und bewegt sich der Anker in der einen oder der anderen Richtung. Mittels dieser Einrichtung hat man es in der Hand, einen Vor- und Rücklauf des vom Anker angetriebenen Organs, z. B. eines Zeigers, nach Belieben zu bewirken.

Ρλτε ν τ-A N Sprüche:

i. Elektromagnetische Antriebsvorrichtung, bei welcher ein durch Stromimpulse von wechselnder oder gleicher Richtung magnetisierter Anker sich zwischen kreisförmig gestellten Dauermagnetpolen von abwechselnder Polarität bewegt, dadurch gekennzeichnet, daß das Dauermagnetfeld durch Magnete gebildet wird, deren magnetische Achsen parallel zur Achse der magnetisierenden Stromspule angeordnet sind, und deren Pole auf der einen Seite der Spule dem um die Spulenachse drehbaren Anker gegenüberstehen, während sie auf der anderen Seite durch magnetisches Material miteinander und mit dem Spulenkern verbunden sind, zum Zwecke, einerseits eine gedrängte Bauart mit gutem magnetischen Rückschluß zu erzielen und andererseits eine beliebige Polzahl zu ermöglichen.
2. Elektromagnetische Antriebsvorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnete mit ihren beiderseitigen Enden je ein Magnetfeld für einen Anker bilden, wobei die Anker als Rückschluß für das Spulenfeld dienen.
3. Elektromagnetische Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Polschuhe der Magnetpole verstellbar angeordnet sind, zum Zwecke, die Drehrichtung des Ankers zu ändern.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.

BERLIN. fiEDKUCKT IN DER REICHSDRtl'CKEREI.