DE217312C

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Publication number: DE217312C
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Description

KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

KLASSE 21 g. GRUPPECLASS 21 g. GROUP

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf die magnetische Entlastung von Drehachsen durch Einrichtungen, deren besondere Merkmale darin bestellen, daß einmal die freie Drehung der zu entlastenden Achse möglichst wenig, weder durch sogenannte magnetische Reibung noch durch infolge seitlich wirkender Zugkräfte auftretende mechanische Reibung behindert wird, und daß außerdem ein plötzliches Herabfallen der gehobenen Achse beim Nachlassen der magnetischen Zugkräfte vermieden ist. Es sind dementsprechend Konstruktionen vorgesehen, bei denen mit der Drehung der getragenen Achse keine Änderung in der Kraftlinienverteilung des tragenden Feldes eintritt, und magnetische bzw. elektromagnetische Einrichtungen gewählt, bei denen die Tragkraft zunimmt, oder wenigstens nicht abnimmt, wenn die getragene Last sich senkt.The present invention relates to the magnetic relief of axes of rotation through bodies whose special features order that once the free rotation the axis to be relieved as little as possible, neither through so-called magnetic friction still hampered by mechanical friction occurring as a result of laterally acting tensile forces and that there is also a sudden drop of the raised axle when it is released the magnetic tensile forces is avoided. Accordingly, constructions are provided, in those with the rotation of the supported axis no change in the force line distribution of the supporting field occurs, and magnetic or electromagnetic devices chosen, in which the load capacity increases, or at least does not decrease if the carried Load descends.

Die Fig. i, 2, 3. und 4 zeigen Beispiele verschiedener Ausführungsformen magnetischer Entlastungseinrichtungen, welche durch die vorstehenden Merkmale gekennzeichnet sind. Es sind durchweg elektromagnetische Einrichtungen dargestellt, doch können diese naturgemäß zum Teil auch durch solche mit Permanentmagneten ersetzt werden. In Fig. 1 ist mit der das Gewicht p tragenden Drehachse α ein scheibenförmiger Körper f aus magnetischem Material verbunden, der durch eine über ihm fest angeordnete, ebenfalls scheibenförmige Stromspule s radial magnetisiert wird, so daß im Zentrum beispielsweise ein Südpol und an der Peripherie ein Nordpol entsteht; ein gleichfalls fester, topfförmig ausgebildeter Elektromagnet e mit verkürztem Innenpolstück kehrt seinen ringförmigen gleichnamigen Außenpol der Peripherie der magnetisieren Scheibe zu und wirkt nach oben hin abstoßend auf dieselbe ein; dadurch wird die Achse α gegen das obere Lager gehoben und kann das Gewicht p tragen, ohne in ihrer Drehung behindert zu sein. Läßt der magnetisierende Strom nach, so daß sich f etwas senkt, so steigt gleichzeitig die abstoßende Kraft, weil sich die gleichnamigen Pole (N) einander nähern, ebenso bewirkt die Abstoßung hier eine Zentrierung der Scheibe f in bezug auf den ringförmigen Elektromagnetpol. Die Elektromagnete e und f sind hier auch durch entsprechend magnetisierte Permanentmagnete ersetzbar. In Fig. 2 ist eine Anordnung dargestellt, bei welcher die Tragkraft ebenfalls durch eine Abstoßung nach oben geliefert wird, jedoch findet hier Wechselstrom Verwendung zur Erzeugung des von E. Thomson beschriebenen, abstoßend wirkenden Wirbclstromeffektes. f ist ein lameliierter Eisenkörper eines Wechselstromelektromagneten, der durch die Stromspule s erregt wird. An der zu entlastenden Achse α ist ein ringförmiger, aus übereinandergelegten Metallscheiben zusammengesetzter Körper i befestigt, welcher dem kräftigen Wechselfeld des Elektromagneten f unterliegt und infolge der abstoßenden Wirkung mit erheblicher Kraft gehoben wird. Fig. 3 zeigt eine Anordnung, bei welcher das feste System aus einer mit einem Eisenmantel f armierten Strom- · spule s besteht, während über die Achse α ein Eisenzylinder e geschoben ist, der sich in vertikaler Richtung zu bewegen strebt, bis er symmetrisch zu s und f steht. Die hebende Kraft ändert sich mit der Bewegung von e FIGS. 1, 2, 3 and 4 show examples of different embodiments of magnetic relief devices which are characterized by the above features. All electromagnetic devices are shown, but of course some of these can also be replaced by those with permanent magnets. In Fig. 1, a disk-shaped body f made of magnetic material is connected to the axis of rotation α bearing the weight p , which is magnetized radially by a disk-shaped current coil s fixed above it, so that, for example, a south pole in the center and a south pole on the periphery North Pole arises; an equally solid, pot-shaped electromagnet e with a shortened inner pole piece turns its ring-shaped outer pole of the same name towards the periphery of the magnetized disk and acts repulsively upwards on the same; as a result, the axis α is lifted against the upper bearing and can carry the weight p without being hindered in its rotation. If the magnetizing current decreases, so that f decreases somewhat, the repulsive force increases at the same time, because the poles of the same name (N) approach each other, and the repulsion here also causes the disc f to be centered with respect to the ring-shaped electromagnet pole. The electromagnets e and f can also be replaced here by appropriately magnetized permanent magnets. In Fig. 2 an arrangement is shown in which the load capacity is also supplied by an upward repulsion, but here alternating current is used to generate the repulsive eddy current effect described by E. Thomson. f is a laminated iron body of an alternating current electromagnet, which is excited by the current coil s. On the axis α to be relieved, an annular body i composed of superimposed metal disks is attached, which is subject to the strong alternating field of the electromagnet f and is lifted with considerable force as a result of the repulsive effect. 3 shows an arrangement in which the fixed system consists of a current coil s reinforced with an iron jacket f , while an iron cylinder e is pushed over the axis α and tends to move in the vertical direction until it is symmetrical s and f stands. The lifting force changes with the movement of e

und hat für eine bestimmte, von der Form und Abmessung des Systems abhängige Höhenlage der Achse α ein Maximum. Man wählt- nun die Verhältnisse so, daß bei normalem Magnetisierungsstrom e sich etwas oberhalb der für die Maximalkraft iq, Frage kommenden Lage befindet, so daß beim Nachlassen des Stromes, wenn α und e sinken, die Hubkraft steigt.and has a maximum for a certain height of the axis α, which is dependent on the shape and dimensions of the system. One now chooses the conditions so that with normal magnetizing current e it is somewhat above the position relevant for the maximum force iq, so that when the current subsides, when α and e decrease, the lifting force increases.

Die Fig. 4 entsprechende Ausführungsform unterscheidet sich von der vorigen dadurch, daß sowohl der Eisenkern e wie auch der Eisenmantel der Stromspule mit der zu entlastenden Achse α fest verbunden sind, und daß oberhalb s noch eine feste Eisenplatte oder unter Umständen besser Kugelschale f, die an der Bewegung der Drehachse nicht teilnimmt, vorgesehen ist. Dadurch wird die Hubkraft ganz bedeutend verstärkt, während der Vorteil, daß e beim Sinken der Achse einer größeren.The embodiment corresponding to FIG. 4 differs from the previous one in that both the iron core e and the iron jacket of the current coil are firmly connected to the axis α to be relieved, and that above s there is still a solid iron plate or, under certain circumstances, a spherical shell f, which does not participate in the movement of the axis of rotation, is provided. As a result, the lifting force is increased significantly, while the advantage that e when the axle sinks is a larger one.

ao Hubkraft unterliegt, mehr oder weniger verloren geht. Um letzteren Nachteil zu beseitigen, ist ein Hebel h vorgesehen, gegen dessen einen Arm bei normalem Strom das obere Ende von α mit einer gewissen Kraft gedrückt wird.ao lifting force is more or less lost. In order to overcome the latter disadvantage, a lever h is provided, against one arm of which, with normal current, the upper end of α is pressed with a certain force.

as Der andere Hebelarm von h liegt auf einer konischen Feder, deren Gegendruck bei Bewegung des Angriffspunktes c sich rascher ändert wie die Hubkraft. Es tritt also hier beim Sinken der Achse eine Verminderung der Gegenkraft an die Stelle der Vergrößerung der wirksamen Hubkraft, wie sie bei den oben beschriebenen Anordnungen stattfand, und das Gesamtresultat ist hier dasselbe wie dort. Die elastische Gegenkraft kann naturgemäß auch in anderer Form zur Anwendung kommen oder auch durch eine andersartige mechanische, eventuell auch elektromagnetische Kraft ersetzt werden, sofern diese nur der Bedingung genügen, daß sie sich bei Benutzung von c rascher ändern wie die ■ magnetische Hubkraft. Ferner kann auch unter Fortlassung des Hebels h ein veränderlicher Gegendruck direkt auf das obere Achsenende ausgeübt werden. Zwei in Fig. 4 punktiert gezeichnete ringförmige Ansätze der Schale/⁷ sollen erforderlichenfalls eine Zentrierung der Drehachse α bewirken.The other lever arm of h rests on a conical spring, the counter pressure of which changes faster than the lifting force when the point of application c moves. When the axle sinks, there is a reduction in the counterforce instead of an increase in the effective lifting force, as took place in the arrangements described above, and the overall result is the same here as there. The elastic counterforce can naturally also be used in a different form or be replaced by a different mechanical, possibly also electromagnetic force, provided that these only meet the condition that they change faster than the magnetic lifting force when using c. Furthermore, a variable counter pressure can be exerted directly on the upper end of the axle even if the lever h is omitted. Two ring-shaped projections of the shell / ⁷ , shown in dotted lines in FIG. 4, are intended to center the axis of rotation α if necessary.

Claims

Patent Claims:

i. Magnetic relief device, in particular for axes of rotation, characterized in, that the relief takes place without inhibiting the axis rotation in such a way that when the axis drops Lifting force increases or one of these counteracting auxiliary forces decreases.

2. Magnetic relief device according to claim 1, characterized in that that the increase in lifting force when the axle is lowered is achieved in that repulsive an electromagnet or permanent magnet with an annular pole piece acts on a disk-shaped armature connected to the axis of rotation, while by the horizontal component of the repulsive forces at the same time the disk-shaped anchor within the ring-shaped Pole shoe is kept concentric to this.

3. Magnetic loading device according to claim 1, characterized in that that a substantially vertically directed alternating current field on one of flat rings composite metal body, which is firmly connected to the axis of rotation and symmetrical is arranged to this, acts repulsive towards the top.

4. Magnetic relief device according to claim 1, characterized in that that the pulling-in effect of a solenoid suitably ■ reinforced with an iron jacket is used on an iron core in such a way to lift an axis of rotation that the iron core firmly connected to the axis occupies a higher position at normal current strength than that which is the maximum of the pull-in or lifting force is equivalent to. . . ■■

5. Magnetic relief device according to claim 1, characterized in that that one below a disc-shaped or go bowl-shaped anchor with this fixed connected current coil on a pot-shaped, firmly connected to the axis of rotation Iron body is attractive in the vertical direction and at the same time the upper end the axle is pressed against a resilient stop, the counterpressure of which decreases as the Magnetizing current decreases by the same amount or more as the upward attractive force.

1 sheet of drawings.