DE2709074A1

DE2709074A1 - Elektromagnetischer antrieb

Info

Publication number: DE2709074A1
Application number: DE19772709074
Authority: DE
Inventors: Toshihiro Kondo
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 1976-03-03
Filing date: 1977-03-02
Publication date: 1977-09-08
Also published as: JPS52106464A

Description

Elektromagnetischer Antrieb
Die Erfindung bezieht sich auf einen elektromagnetischen Antrieb und insbesondere auf einen elektromagnettschen Antrieb, der aus einer Spule und einem Magnetkernt also aus zwei Elementen besteht, von denen das eine mit Bezug auf das andere zu dem Zweck beweglich ist, ein damit verbundenes Glied durch eine elektromagnetische Kraft anzutreiben, die durch Erregen der Spule erzeugt wird.
Elektromagnetische Antriebe dieser Art sind bekannt. Bei einem bekannten Antrieb dieser Art gelangt ein Eisenkern zur Verwendung. Aus diesem Grunde ist die Antriebskraft auf diejenige Kraft beschränkt, die sich durch die anziehend wirkende elektromagnetische Kraft der Spule erzielen läßt.
Man hat vorgeschlagen, zum Zweck der Verstärkung der Antriebskraft einen elektromagnetischen Antrieb zu verwenden, bei welchem ein Dauermagnet als Kern verwendet wird. Dadurch soll der elektromagnetische Antrieb kräftig und raumsparend gestaltet werden.
Mitunter ist aber ein noch stärkerer elektromagnetischer Antrieb erwünscht, der diese bekannten Antrieb mit einem Dauermagnetkern überlegen ist0 Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, den elektromagnetischen Antrieb mit einem Dauermagnetkern so auszugestalten, daß seine Antriebskraft gesteigert wird0 Erfindungsgemäß besteht nun der Dauermagnetkern aus mehreren in einer Reihe angeordneten Dauermagneten, die mit ihren Polen gleichen Vorzeichens einander zugewandt und miteinander verbunden sinde Die beiden Enden dieses Kernes sind durch ein Joch verbunden, das den magnetischen Kraftfluß gut leitete Dieses Joch verbindet das eine Ende des Kerns mit dem anderen und hat einen ringförmigen Teil, der die miteinander verbundenen Enden der Dauermagnete in einem Abstand umgibt, also zwischen sich und dem Dauermagneten einen ringförmigen Raum bildete Das Joch leitet den Kraftfluß von den Enden des Kerns zu diesem ringförmigen Teil derart, daß dieser ringförmige Teil mit einem Vorzeichen polarisiert wirda das dem Vorzeichen der miteinander verbundenen Enden der Magnete entgegengesetzt ist.
Auf dem Kern ist eine Spule gleitend verschiebbar, deren Wicklung daher durch den ringförmigen Raum hindurch beweglich ist, der sich zwischen dem ringförmigen Teil des Joches und dem Kern befindet0 Dank dieser Anordnung ist der Magnetfluß zwischen den mit einander verbundenen Enden der Dauermagnete und dem ringförmigen Teil des Joches wirksam konzentriert, und die Kraftlinien dieses Magnetflusses erstrecken sich quer zu den Windungen der Spule. Auf diese Weise kann der Magnetfluß am besten ausgenutzt werden und die zwischen der Wicklung der Spule und dem Kern erzeugte elektromagnetische Krait erreicht ihren Höchstwert, Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt. In diesen zeigen Fig. i einen Aufriß eines erfindungsgemäß ausgestalteten elektromagnetischen Antriebes Fig. 2 den zu Fig. 1 gehörigen Grundriß und Fig. 3 den lotrechten Schnitt nach der Linie III-III der Fig. 2.
Der in den Figuren i bis 3 gezeigte elektromagnetische Antrieb enthält einen Magnetkern 3, der aus zwei stabförmigen, in einer Reihe angeordneten Dauermagneten 1 und 2 bestehtt die ihre Südpole einander zuwenden und an diesen Südpolen miteinander verbunden sind. Dieser Kern 3 ist an einem aus Eisen bestehenden Joch 9 befestigt, das aus einem zum Kern 3 parallelen Längsstück 9a und aus Querstücken besteht, die sich quer zum Jochteil 9a erstrecken. Der Kern 3 befindet sich zwischen den Querstücken 9b und 9c des Joches und wendet diesen seine Nordpole zut mit denen er an den Querstucken 9b und 9c befestigt ist. Das Längsstück 9a des Joches 3 ist von dem parallel zu hm angeordneten Kern 3 in einem gewissen Abstand angeordnet.
In seiner Mitte hat der Kern 9 zwei halbkreisförmig gebogene Arme i3a und i3bS die den Magnetkern 3 in einem gewissen Abstand umgeben und miteinander einen ringförmigen Teil 14 bilden. Innerhalb dieses ringförmigen Teils 14 befinden sich die miteinander verbundenen Enden 4 der Dauermagnete 1 und 2.
Das aus Eisen bestehende Joch 9 leitet gut den Magnetfluß der Dauermagneten 1 und 2. Infolgedessen bilden sich am ringförmigen Teil 14 Nordpole. Der Magnetfluß zwischen den Enden 4 der beiden Dauermagneten einerseits und dem ringförmigen Teil 14 des Joches andererseits verläuft daher konzentriert durch den ringförmigen Zwischenraum0 In diesem Zwischenraum befindet sich nun eine Spule 7, deren Spulenkörper 5 auf dem Kern 3 gleitend geführt ist und die Wicklung 6 der Spule 7 trägt. Am unteren Ende der Spule 7 ist ein Kuppelstück 8 in Gestalt einer Stange befestigt, die durch eine Öffnung 10 im unteren Querstück 90 des Joches 9 hindurch bis über das untere Querstück 9o des Joches 9 hinausragt0 Ein seitlicher Ansatz 12 des Kuppelttücks 8 kann an die Innenfläche des Querstücks 9c des Joches anschlagen, um die Abwärtsbewegung des Kuppelstücks 9 und daher auch der Spule 7 zu begrenzen. Am unteren Ende ist das Kuppelstück 8 mit der nicht näher dargestellten Anordnung verbunden, die durch den elektromagnetischen Antrieb in Bewegung gesetzt werden soll. Die Spule 7 steht unter einer abwärtegeriohteten Vorspannung, die von einer Schraubendruokieder ii ausgeübt wird, welohe sich zwischen der Innenfläche des oberen Querstücks 9b des Joches 9 und dem oberen Ende der Spule 5 befindet0 Die Spule 7 ist ungefähr ebenso lang wie jeder der beiden Dauermagneten 1 oder 2 und sie wird in der in Fig. i gezeigten Lage durch den Ansatz 12 gehalten. In dieser Lage befindet sich das obere Ende der Spule neben den miteinander verbundenen Enden 4 der Dauermagneten i und 2, aleo dicht an dem Südpol des Kerns 3.
Die Wicklung 6 wird mit einem elektrischen Gleichstrom erregt, dessen Richtung eo gewählt wirdt daß Süd- und Nordpole an den unteren und oberen Enden der Spule 7 entstehen.
Venn nun bei dem voretehend geschilderten elektromagnetischen Antrieb die Wicklung 6 mit Glelohstrom erregt wird, dann verschiebt der zwischen den Dauermagneten 1 und 2 und der Spule 7 wirkende Kraftfluß der Dauermagneten die Spule aufwärts entgegen der Kraft der Feder ii. Wird dann die Wicklung 6 der Spule wider abgeschaltet, so daß die Magnetkraft erlischt, dann schiebt die Feder ii die Spule 7 in die in Fig. i gezeigte Auegangejtellung zurück.
Die Dauermagnetfln 1 und 2 können miteinander verklebt oder eonet wie aneinander befestigt werden, zum Beiepiel durch einen mechanischen Preßvorgang, gegebenenfalls unter Zwischenfügung eines plastischen Films.
Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel gelangen zwei Dauermagnete für den Kern 3 zur Verwendung0 Dieser kann aber auch aus mehr als zwei Dauermagneten bestehen. In diesem Falle werden eine Reihe getrennter Spulen vorgesehen, deren Wicklungen sich an Stellen befinden, die den verbundenen Enden der Magnete entsprechen. Das Joch wird mit einer entsprechenden Anzahl ringförmiger Stücke versehen, Auch kann das Joch bogenförmig gestaltet sein. In diesem Falle sind auch die Spulen 6 bogenförmig gestaltet und bewegen sich längs des bogenförmigen Kerns.
Weiter kann das beschriebene Ausführungsbeispiel dahingehend geändert werden daß sich nicht die Spule 7 auf dem feststehenden Kern 3 verschiebt, sondern daß vielmehr die Spule feststeht und der Kern 3 längs der Spule beweglich ist0

Claims

PATENTANS SPRüCHE 1. Elektromagnetischer Antrieb mit einer Spule, die in - Magnetfeld einer Daueriagnetanordnung angeordnet ist, wobei diese und die Spule durch eine zwischen ihnen erzeugte elektromagnettsche Kraft relativ zueinander bei Erregung der Spule verschiebbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Dauermagnetanordnung aus einem Kern (3) zu ) und aus einem mit dessen beiden Enden verbundenen Joch (9) besteht, das von den einen zum anderen Ende des Kerns reicht, der in Reihe angeordnete Dauermagnete enthält, die mit Polen gleichen Vorzeichens einander zugewandt und mitetYUder verbunden sind und von einem ringförmigen Teil (i4) des Joches in einem Abstand umgeben sind, durch den hindurch die auf dem Kern t3) gleitend angeordnete Spule (5s 6) beweglich ist, wobei das Joch den Magnetfluß der Dauermagneten gut leitet und in seinem ringförmigen Teil (i4) einen Pol bildet der das entgegengesetzte Vorzeichen hat wie die Pole der miteinander verbundenen Enden der Dauermagneten (i12).
2. Elektromagnetischer Antrieb nach Anspruch ia dadurch gekennzeichnet, daß der die Wicklung (6) tragende Spulenktlrper (5), der auf dem Kern (3) gleitend geführt ist, zylindrisch gestaltet ist.
3. Elektromagnetischer Antrieb nach Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, daß die Spule (5,6) durch eine Feder (ii) in der einen Längsrichtung des Kerns (3) vorgespannt ist und durch Erregung der Wicklung (6) entgegen der Kraft dieser Feder in der entgegengesetzten Richtung verschiebbar ist.
4. Elektromagnetischer Antrieb nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß mit der durch den Antrieb anzutreibenden Anordnung ein Kuppelglied (8) verbunden ist, das an der Spule (5 6) befestigt ist.
5. Elektromagnetischer Antrieb nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Kuppelglied eine Stange (8) ist, die sich durch eine Öffnung (io) des joches (9) hindurch über das Ende des Joches (9) hinaus erstreckt0
6. Elektromagnetischer Antrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der ringförmige Teil (i4) aus zwei halbkreisförmigen Teilen (13a, 13b) des Joches (9) besteht.
7. Elektromagnetischer Antrieb nach Anspruch i dadurch gekennzeichnet, daß das Joch (9) aus Eisen besteht.