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Elektromagnet zum Einrücken von Kupplungen, Breinsen u. dgl, für Kraftfahrzeuge.
Der vorliegende Elektromagnet ist insbesondere für solche Fälle bestimmt,
wo man z. B. beim Einrücken von Reibkupplungen, Bremsen o. dgl., bei welchen
Abnutzung nicht vermeidbar ist, nicht gut den Magneten in der anpressenden Stellung
stromlös, also z. B. 1 echanisch durch Sperrklinken o. dgl. festhalten kann.
Dieses Festhalten eines Magneten (bzw. des beweglichen Teiles desselben) in einer
nicht ganz bestimmten Stellung ist recht schwierig und sehr kompliziert. Verwendet
man aber einen Magneten zum Anpressen an eine Fläche, die sich wie bei einer Reibkupplung
um verschieden starke Beträgen al--iiutzt oder eindrückt, dann genügt eine Sperrklinke
nicht. Vielmehr muß man mehrere bzw. viele Sperrzähne anwenden. Ferner müßten die
Klinken bzw. die Sperrzähne gerade bei Bremsen, Reibkupplungen u. dgl. eine äußerst
feine Teilung -aufweisen, d. h. man muß zunächst die Bewegung des Magneten
stark vergrößern und die Sperrung dort anwenden, wo die verstärkte Bewegung stattfindet,
also eine weitere Komplikation. End lich wird, da sowohl die Feinheit der Klinken
und Sperrzähne als das Ilaß der Multiplikation ihre Grenzen hat, dieses nicht kontinuierliche
System der Einstellung- doch nicht genau genug.
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Ferner ist es wohl möglich, aber gar nicht_ einfach, derartige in
der Endstellung durch Klinken o. dgl. fest#gehaltene Magnete aus der Ferne wieder
auszulösen.
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Verzichtet man aLer auf das mechanische Feststellen der lleweglichen
Teile des Elektroniagneten-, dann ist man gezwungen, dauernd Strom durch die Wicklung
gehen zu lassen.
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Zugleich ist hier aher ein weiterer Gesichtspunkt zu beachten. Bei
Elektromagneten mit nicht genau bestimmter Endstellung (!,ei Reibkupplungseinrückung,
bei Bremsen o. dgl.) muß auch in der Endstellung ein erheblicher Spielrauni vorhanden
sein, d. h. es muß auch in dieser Stellung und evtl. noch mehr in der Ursprungsstellung
in den Kraftfluß eine Luftschicht von nicht unerheblicher Stärke eingeschoben sein.
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Würde man nun den Zugmagneten in üb-
licher Weije ausführen,
d. h. ihm ständig den erforderlichen Strom gelben, dann fiele der Elektromagnet
auße ' rordentlich groß und schwer aus, auch wenn es sich nicht wie.oft in
diesen Fällen um Kräfte von hunderten Kilogrammen oder mehr handelt.
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Diese Magnetgröße wäre dadurch bedingt, daß die Zahl der Amperewindungen
im Verhältnis zur Zugkraft klein gehalten werden muß, was nur durch relativ sehr
großen Querschnitt des Magneten erreichbar ist.
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Die Verhältnisse liegen hier wie folgt: Zugkraft == P =z Konst.
q B-, wobei q der Otierschnitt des Kraftflusses, B die Kraftiii-lienzahl
ist, welche wieder durch die Amperewindungen hestimmt ist. Um von vornherein die
Erwärmung gering zu halten, muß aiso B bzw. die Amperewindungszahl klein sein, und
das ist bei sonst gleichen Verhältzi rissen nur durch ein großes q erreichbar. Gleichzeitig
darf - pro Ouadratrni41imeter Kupferdraht nur eine geringe Amperezahl
durchgeschickt
werden, damit sich das ganze System nicht unzulässig erwärmt. Insbesondere bei den
sonst günstigen Topfinagneten kann man in dieser Beziehung nicht vorsichtig genug
sein.
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Würde man aber etwa mit Hilfe der vorerwähnten Sperrvorrichtungen
in der Lage sein, dem Strom nur einen ganz kurzen Impuls geben zu lassen, dann käme
es auf den übergroßen Durchmesser nicht an,- und -der Draht könnte hoch mit Ampere
belastet -werden.
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Die vorliegende Erfindung gibt -nun die Möglichkeit, diese verschiedenen
Gesichtspunkte unter Gewinnung eines kleinen und leichten Elektromagneten zu vereinigen,
ohne auf irgendeine Sperrung angewiesen zu sein.
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In der Alibildung stellt i einen Topfmagneten vor, 2 die WicklUng,
3 den beweglichen Teil des Elektromagneten, 4 einen Hebel, welcher die Übersetzung
auf den einzurück-enden Körper, z. B. die Reibkupplung, l;esorgt, 5 eine
Feder, die bestrebt ist, den Körper 3 nach Ausschaltung des Stromes wieder
in die ausgerückte Lage zu ziehen. t' Wie man sieht, müßte bei z. B. 25 inm
Hub die ursprüngliche Entfernung zwischen i und 3, die von den Kraftlinien
6 zu überbrücken ist, etwa 30 nIm sein; die Entfernung nach erfolgtem
Anziehen wäre noch inm.
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Dieser aus den vorher angeführten Gründen sehr schwere 3-Jagnet wird
aber leicht, wenn man auch den Körper i verschiebhar anordnet, z. B. in der Hülse
7, oder durch eine Hebel- oder Parallelführung o. dgl.
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Eine Feder 8 drückt ihn (in der Zeichnun-) nach rechts, sofern
auch der Körper 3
(in der Zeichnung) nach rechts gezogen wird. Statt der Druckfedern
können 'auch Zufedern verwendet werden.
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Ein Widerlager 9, das etwa als Puffer ausgebildet sein kann,
diene als Hubbegrenzung. An Stelle der Feder 8 oder an Stelle des Puffers
9 könnten auch beliebige andere, auch pneumatische Abfederungen treten. Die
Feder 8 drückt mit einer Kraft nach rechts, die hei gespannter Feder ungefähr
dem gewünschten Anpressungsdruck entspricht. Wird nun der Strom eingeschaltet, und
zwar ein kräftiger Strom, dann bewegt sich i nach links; und zwar je nach Vorspannung
der Feder 8 um- einen größeren oder kleineren Petrag. Zugleich 1,ewegt sich
3 nach rechts, und zwar so lange, bis der innere Fortsat7 von i mit dem Teil
3 metallisch zusammenschließt tei einem magnetischen Anziehungsdiuck, der
mehr oder weniger größer ist als der Druck der Feder 8.
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Die Körper i und 3 bilden nunmehr ein einziges durch den Strom
zusammen-eschlossenes System, das als ganzes von der Feder 8 mit der Kraft
P nach rechts gedrückt wird und bewirkt, daß der Hebel 4 unter richtigem Druck die
Reibkupplung, Bremsen u. dgl. einrückt. Sofort nach erfolgter metallischer Berührung
von i und 3
kann sell-,sttätig oder von Hand in an sich tekannter Art die
Amperezahl auf einen Bruchteil der ursprünglichen reduziert werden.
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Durch diese Anordnung wird-also erreicht: i. Unabhängig von der Abnutzung
oder Eindrückung der Reibkupplung o. dgl. ist der Schlußdruck stets ungefähr derselbe
(bei Crenügender Federung der Feder 8);
t# 2. nach erfolgter metallischer
Berührung zwischen i und 3 braucht man nur einen Bruchteil der Amperewindungen,
um die Teile i und 3 zu kuppeln, gegenüber der Amperewindungszahl vor erfolgter
Berührung; 3. infolgedessen kann man, da die Zahl der Drahtwindungen in 2
ungeändert bleibt, die Amperezahl, die den Draht 2 durchfließt, von diesem Augenblick
an außerordentlich verringern, und zwar auf ein Maß, das dauernden Stromdurchfluß
erlaubt, ohne Gefahr der Ül-erhitzung; 4. ferner kann man die ganze Vorrichtung
sehr klein halten, weil sie thermisch nur einen ganz kurzen Zeitraum hohe Belastung,
auf die Dauer al-er nur eine geringe Stromstärke erhält.