Verriegelungsdrehmagnet
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Die Erfindung betrifft einen Verriegelungsdrehmagnet mit
einer elektrisch erregbaren Magnetspule in einem
becherförmigen Gehäuse, mit einem sich durch die Magnetspule
und das Gehäuse hindurch erstreckenden und drehbeweglich
um eine Mittellängsachse angeordneten Magnetanker, mit
einem Boden, durch den eine Welle von dem Magnetanker
hindurchgeführt und dem Magnetanker gegenüberliegend
angeordnet ist, und mit einem Permanentmagnet.
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Ein bekannter Verriegelungsdrehmagnet enthält eine
elektrische Wicklung, die innerhalb eines Gehäuses angeordnet
ist, eine an dem Gehäuse befestigte Basis mit einer
Polfläche, einen Anker, der drehbeweglich an dem Gehäuse
befestigt ist und einen Magnetanker enthält, der sich
durch das Gehäuse erstreckt und eine Polfläche gegenüber
der Polfläche der Basis aufweist, eine Spiralfeder zum
Zurückdrehen des Magnetankers in die unverriegelte
Position, und einen Verriegelungsmechanismus, der den
Magnetanker in einer verriegelten bzw. geschlossenen Position
gegen die Rückstellkraft der Feder hält. In einer solchen
aus der US-A-4 470 030 bekannten Vorrichtung benötigt der
Verriegelungsmechanismus einen Permanentmagneten, der an
dem Gehäuse gegenüber der Basis befestigt ist. Wenn die
Wicklung des Verriegelungsmagneten erregt wird, verläuft
der Weg des magnetischen Flusses über die Wicklung und
durch den Magnetanker und die Basis. Die Flußlinien
verlaufen durch die Polflächen des Magnetankers und der
Basis und ziehen den Magnetanker gegen die Basispolfläche.
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Die aus der US-A-4 470 030 bekannte Vorrichtung enthält
ein geneigtes Kugellager, welches die durch die Wicklung
erzeugten linearen Kräfte in eine Drehbewegung umwandelt,
wodurch der Magnetanker gegenüber der Basis gegen eine
Spiralfeder in eine energiereiche Stellung gedreht wird.
In dieser Stellung befinden sich die Polflächen des
Magnetankers und der Basis genügend nahe beieinander, so
daß der magnetische Fluß des Permanentmagneten zwischen
dem Magnetanker und der Basis fließt, wenn die Wicklung
entregt wird, wobei der Magnetanker in der erregten bzw.
energiereichen Stellung verbleibt.
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Der Magnetanker wird entriegelt bzw. in seine entregte
Stellung durch Anlegen bzw. Pulsieren eines elektrischen
Stromes in umgekehrter Richtung an die Wicklung
zurückgestellt, wobei kurzzeitig der von dem Permanentmagneten
erzeugte Haltefluß aufgehoben und dadurch ermöglicht
wird, daß die Feder den Magnetanker in entgegengesetzter
Richtung in die ursprüngliche Ruhestellung zurückdreht.
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Ein Nachteil dieses Verriegelungsdrehmagneten besteht
darin, daß die Polflächen des Ankers und der Basis in
einer Ebene senkrecht zu der Rotationsachse des
Verriegelungsdrehmagneten liegen. Wenn der geneigte
Kugellagermechanismus bei einer relativ schwachen Neigung schief ist,
verursacht eine relativ große radiale Drehung nur eine
relativ kleine Verschiebung der Ankerpolfläche weg von
der Basispolfläche. Demzufolge muß die Fluß- oder
Haltekraft des Permanentmagneten relativ groß sein, um dieser
Drehbewegung des Ankers entgegenzuwirken, die durch den
geneigten Kugellagermechanismus verursacht wird.
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In der DE-A-3 415 531 ist ein Rotationsmagnet des Typs
beschrieben, der keinen Permanentmagnet hat. Dieser
Drehmagnet enthält einen Anker und eine Basis, die
entgegengesetzt spiralförmig ausgebildete Oberflächen haben. In
der Endfläche der Basis ist ein Anschlag befestigt, wobei
der Anschlagstift in einem kreisförmigen Rücksprung in
dem Anker gehalten wird.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen
Verriegelungsdrehmagneten zu schaffen, in dem die Ausbildung des
Magnetankers und des Bodens eine bessere Ausnutzung des
magnetischen Flusses des Permanentmagneten ermöglichen,
wenn der Magnetanker in die Verriegelungsposition gedreht
ist.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß
der Magnetanker und der Boden je einen Verlängerungsteil
haben, daß jeder Verlängerungsteil je eine Polfläche hat,
daß die Polflächen in einer nicht senkrecht zur
Mittellängsachse verlaufenden Ebene liegen, daß die Polflächen
in eine fest gegeneinander liegende Position in der
Verriegelungsstellung des Verriegelungsdrehmagneten als ein
unmittelbares Ergebnis der Umfangskomponente der Bewegung
der Polfläche des Verlängerungsteiles des Magnetankers
entlang einer schraubenlinienförmigen Bahn gebracht sind,
und daß der Permanentmagnet zur Bildung eines
magnetischen Kraftflusses angeordnet ist, der von dem
Magnetanker zu dem Boden über die Polflächen verläuft, wenn der
Magnetanker in der Verriegelungsstellung steht, wobei der
Kraftfluß über die Polflächen eine Komponente in
Umfangsrichtung hat.
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Mit dem erfindungsgemäß ausgebildeten Verriegelungsmagnet
ist die Haltekraft zwischen dem Magnetanker und dem Boden
größer als die bekannter Verriegelungsmagnete, weil die
Kräfte, die den Magnetanker gegen den Boden bzw. die
Basis halten, eine Komponente haben, die in der gleichen
Richtung wirkt, wie die Kräfte, die auf den Anker durch
die Feder ausgeübt werden, aber in umgekehrter Richtung.
Daraus folgt, daß ein kleinerer bzw. schwächerer
Permanentmagnet zum Erreichen einer größeren
Verriegelungskraft Verwendung finden kann.
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Einige Vorteile bevorzugter Ausführungsformen der
Erfindung werden nachfolgend beschrieben.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung
enthält der Drehmagnet eine Endkappe aus
ferromagnetischem Material, die gegenüber der Wicklung angeordnet
ist und kreisförmig ausgebildet ist, um den abstehenden
Bereich des Ankers zu halten. Die Basis bzw. der Boden
enthält einen scheibenförmigen Flansch und einen
zentralen zylinderförmig ausgebildeten Pol. Der Permanentmagnet
ist zwischen dem Basisflansch und der Endkappe
angeordnet. Der Magnet kann ringförmig ausgebildet sein oder aus
einer Reihe von individuellen Magneten bestehen, die
kreisförmig angeordnet sind. Der Kugellagermechanismus
besteht üblicherweise aus komplementären Kugellagerungen,
die in einer Magnetanker-Platte und in einer oberen Wand
des Gehäuses gegenüber dem Permanentmagneten ausgebildet
sind. Daher ist die magnetische Flußstärke durch den
Kugellagermechanismus minimiert, wodurch ebenfalls die
Tendenz des Kugellagermechanismus zum Anhäufen von
magnetischen Verunreinigungen minimiert ist.
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Die Endkappe umgibt beide abstehenden Teile des
Magnetankers und der Basis. Da die Endkappe die Wicklung von
dem Permanentmagnet trennt, fließt der magnetische Fluß
von dem Magneten und der Wicklung durch die Endkappe und
durch die abstehenden Teile des Magnetankers und der
Basis bzw. des Bodens, wobei die Endkappe als
magnetischer Nebenschluß zwischen dem Magneten und der Wicklung
wirkt. Wenn an die Wicklung ein Strom in
entgegengesetzter Richtung angelegt wird, um den Magnetanker aus seiner
verriegelten Position zu lösen, fließt der magnetische
Fluß der Wicklung hauptsächlich durch die Endkappe, also
nicht durch den Permanentmagneten, wodurch eine
Beschädigung des Permanentmagneten verhindert wird.
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Die Endkappe ist vorzugsweise mit einer Verjüngung
versehen, welche in einem Bereich in der Nähe der Wicklung
schließt. Die Verjüngung dient dem Zweck, den
magnetischen Fluß über eine Luftstrecke in der Nähe der Wicklung
umzuleiten, um ein Entriegeln oder eine
Entriegelungsanregung zu erreichen, wenn ein umgekehrt gerichteter Strom
durch die elektrische Wicklung fließt.
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Die Haltekraft des Permanentmagneten ist hauptsächlich
durch entsprechende abstehende Teile auf dem Magnetanker
und auf der Basis gerichtet. Ein Teil oder mehrere Teile
derartiger zusammenwirkender abstehender Teile können
benutzt werden, teilweise abhängig von dem in
Drehrichtung wirkenden Stoß der Kugellagerung. Während die
gegeneinander liegenden miteinander arbeitenden Flächen in der
erregten bzw. verriegelten Position radial flach bzw.
eben sein können oder auf einem Radius von der
Rotationsachse liegen können, gehört es zur Erfindung,
gegenseitig abgezweigte und/oder geneigte Flächen vorzusehen,
um in Abhängigkeit vom vorliegenden Fall die
gegenseitigen Oberflächenbereiche zu vergrößern und dadurch die
Haltekraft zu vergrößern.
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Die Erfindung wird nachfolgend an Hand eines
Ausführungsbeispieles des näheren erläutert. Es zeigt
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Fig. 1 eine perspektivische Darstellung eines
Verriegelungsdrehmagneten in auseinander gezogener
Anordnung,
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Fig. 2 einen Mittellängsschnitt durch den
Verriegelungsdrehmagneten gemäß Fig. 1 im
zusammengebauten Zustand,
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Fig. 3 eine perspektivische Darstellung des
Magnetankers und des Bodens des Kolbenmagneten gemäß
Fig. 1, in der der Magnetanker im wesentlichen
strichpunktiert ist,
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Fig. 4 einen Querschnitt durch den
Verriegelungsdrehmagneten gemäß Fig. 1, in dem die relative
Lage der Sektoren des Magnetankers und des
Bodens gezeigt sind, wenn der Magnetanker sich
in erregter oder verriegelter Position
befindet,
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Fig. 5 einen Querschnitt durch den
Verriegelungsdrehmagneten entsprechend Fig. 4, wobei die
Sektoren des Magnetankers und des Bodens gezeigt
sind, wenn der Magnetanker sich in einer
entregten bzw. entriegelten Position befindet,
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Fig. 6 und 7 Schnittdarstellungen ähnlich der gemäß Fig. 4
von modifizierten Formen des Magnetankers und
des Bodens und
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Fig. 8 eine Ansicht auf Fig. 7 entlang der Linie 8-8
der Fig. 7.
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Wie in den Fig. 1 und 2 dargestellt ist, weist der
Verriegelungsdrehmagnet gemäß der vorliegenden Erfindung
ein becherförmig ausgebildetes äußeres Gehäuse 10 aus
ferromagnetischem Material auf mit einer im allgemeinen
zylindrisch ausgebildeten Seitenwand 12 und einer
ringförmig ausgebildeten oberen Decke 14 mit einer zur
Seitenwand 12 konzentrischen Öffnung 16. Eine elektrische
Wicklung 18 ist innerhalb des Gehäuses 10 vorgesehen und
hat eine zylindrische Form mit einer zentralen Öffnung
20.
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Ein Magnetanker 22 enthält einen zylindrischen Kern 24,
an dem eine kreisförmige Platte 26 angeordnet ist. Der
magnetische Kern 24 erstreckt sich durch die Bohrung 16
in die zentrale Öffnung 20 der elektrischen Wicklung 18
und weist an seinem Ende eine ringförmige Polschuhfläche
28 auf. Die Polschuhfläche 28 weist wenigstens einen
verlängerten Sektor 30 mit einer Sektorfläche 32 auf, die
radial von der Mittellängsachse des Magnetankers verläuft
und die in einer Ebene parallel zu der Mittellängsachse
A des Magnetankers liegt. Der Magnetanker 22 enthält auch
eine Welle 34, die koaxial zu der Mittellängsachse A
verläuft und sich über die Länge des
Verriegelungsdrehmagneten erstreckt.
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Die Platte 26 und der obere Deckel 14 des Gehäuses
enthalten jeweils entsprechende Kugelbettungen bzw.
Kugellagerungen 36, wobei in jeder Kugelbettung bzw.
Kugellagerung 36 je eine Lagerkugel gelagert ist. Die
Neigung der Kugelbettungen bzw. der Kugellagerungen
verursacht, daß sich der Magnetanker 22 entsprechend
einer in Richtung auf das Gehäuse 10 gerichteten Kraft
dreht. Somit verursacht eine solche Kraft eine geringe
Längsverschiebung des Magnetankers 22 bezogen auf das
Gehäuse 10 und eine relativ große Drehbewegung des
Magnetankers gegenüber dem Gehäuse 10.
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Eine Endkappe 40 aus ferromagnetischem Material weist
einen äußeren Flansch 42, einen oberen ringförmigen
Bereich 44 und einen unteren ringförmigen Bereich 46 auf.
Der obere ringförmige Bereich 44 bildet einen
Reibungssitz innerhalb des Gehäuses 10, um die Lage der
elektrischen Wicklung 18 gegen die obere Decke 14
sicherzustellen. Der Flansch 42 bildet eine glatte Oberfläche
mit der äußeren Oberfläche der Seitenwand 12, er fluchtet
mit der äußeren Oberfläche der Seitenwand 12. Die
Endkappe 40 enthält eine konische zentrale Bohrung 48,
die den Sektor 30 des Magnetankers 22 aufnimmt. Die
konische zentrale Bohrung 48 ist, wie in Fig. 2
dargestellt, am unteren Ende weiter als am oberen Ende,
wodurch sich der magnetische Fluß entlang dem engen
oberen Teil 49 an der radialen Fuge bzw. dem Luftspalt
zwischen diesem Bereich (49) und den entsprechenden
Sektoren zwischen dem Boden und dem Kern 24 des
Magnetankers 22 konzentriert.
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Der Boden 50 weist einen Basisflansch 52 und ein daran
angeordnetes zentrales Sektorteil 54 auf, welches eine
radiale Gegenpolfläche 56 trägt. Die Gegenpolfläche 56
enthält wenigstens einen abstehenden Sektor 58 mit einer
Sektorfläche 60, die sich auch radial und in einer Ebene
parallel zu der Längsachse A erstreckt. Der Sektor 58
erstreckt sich aufwärts in die zentrale Bohrung 48 der
Endkappe 40. Die Basis 50 enthält eine zentrale Bohrung
62, die eine Büchse 64 in einem Festsitz aufnimmt. Die
Büchse 64 wirkt als Lager für die Welle 34 des
Magnetankers 22, wobei die Welle sich durch den Basisflansch 52
erstreckt. Der Basisflansch 52 enthält auch ein Paar
Bolzen 66 mit Schraubengewinde zum Befestigen des
Verriegelungsdrehmagneten an einem Bauteil einer in der
Zeichnung nicht dargestellten Vorrichtung.
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Wie in Fig. 3 dargestellt, befinden sich die
betreffenden Sektoren der Basis und des Magnetankers in einer
miteinanderwirkenden Lage, nehmen aber zusammen weniger als
einen Bereich von 3600 ein, so daß Raum für die Drehung
des Sektors 30 des Magnetankers 22 in dem offenen Bereich
zwischen den entsprechenden Wänden des Sektors 58 der
Basis 50 vorgesehen ist. In der in Fig. 3 dargestellten
Ausführungsform der Erfindung ist ein einzelner Sektor 58
der Basis 50 und ein einzelner damit zusammenwirkender
Sektor 30 des Magnetankers 22 vorgesehen. Wie in den
Fig. 4 und 5 dargestellt, ist der Sektor 30 zwischen
einer erregten (verriegelten) und einer entregten
(unverriegelten)Stellung beweglich, wobei in der erregten
Stellung die miteinander wirkenden radialen Flächen 32 und 60
in im wesentlichen fester Anlage zueinander liegen, wie
in Fig. 4 dargestellt, und wobei in der entregten
Stellung zwischen den bei den Flächen 32 und 60 ein weitgehend
bogenförmiger Zwischenraum gebildet ist, wie aus Fig. 5
ersichtlich ist. Zwei konventionelle axiale Luftspalte 68
sind zwischen den im allgemeinen radial verlaufenden und
gegeneinander liegenden Polflächen 28 und 56 des
Magnetankers und des Bodens in entregter Lage gebildet. Diese
Luftspalte sind Arbeitsluftspalte, durch die die axiale
Schließkraft gebildet wird, wenn die Spule 18 erregt
wird. Dadurch wird der Magnetanker in Richtung auf die
Basis gezogen. Des weiteren wird dadurch die Drehung des
Magnetankers auf den Kugellagerungen bzw. Kugelbettungen
in der üblichen Weise verursacht. Dieser Arbeitshub oder
Arbeitsgang des Verriegelungsdrehmagneten wird dadurch
erreicht, daß auch miteinander wirkende Sektoren der
Basis und des Magnetankers vorgesehen sind, wobei der
Sektor des Magnetankers 22 gegenüber dem Boden während
einer solchen axialen Bewegung rotiert.
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Die Welle 34 des Magnetankers 22 hat eine Rille, die
einen Schnappring bzw. Sprengring 70 aufweist, um den
Magnetanker 22 innerhalb des Gehäuses 10 zu halten. Die
Welle 34 des Magnetankers 22 hat eine in der Zeichnung
nicht dargestellte Anflächung gegenüber der Rille zur
Aufnahme des inneren Endes einer Spiralfeder 72. Die
Spiralfeder 72 enthält einen Mitnehmer 74, der an einem
der Zähne einer Haltescheibe 76 angreift, die an der
Unterseite des Basisflansches 52 angeordnet ist.
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Ein ringförmiger, axial orientierter Permanentmagnet 78
ist auf dem Basisflansch 52 angeordnet und weist eine
zentrale Bohrung 80 auf, durch die sich der zentrale Teil
54
der Basis 50 erstreckt. Wenn der
Verriegelungsdrehmagnet wie in Fig. 2 dargestellt zusammengesetzt ist, ist
der Permanentmagnet 78 zwischen dem Flansch 52 der Basis
50 und dem unteren ringförmigen Teil 46 der Endkappe 40
angeordnet.
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Ein Distanzring 82 aus nichtmagnetischem Material enthält
eine zylindrische Wand 84 zur Aufnahme des Magneten 78
und einen ringförmigen Boden 86 mit einer Bohrung 88 zur
Aufnahme des Flansches 52 der Basis 50. Der Distanzring
82 bildet einen relativ dichten Festsitz mit der Endkappe
40. Er (82) bildet einen leichten Bewegungssitz mit dem
Flansch 52 der Basis 50, so daß die Basis 50 in dem
Distanzring 82 rotationsbeweglich angeordnet ist. Die
eingestellte Position wird durch drei Schrauben 89
aufrechterhalten, die sich durch die Wand des Distanzringes
82 erstrecken und in Verbindung mit dem Flansch 52
stehen. Auf diese Weise kann die Stellung des Sektors 58
der Basis genau drehbeweglich im Hinblick auf den Sektor
30 der Armatur 22 eingestellt werden, so daß, wenn die
Armatur ihre voll erregte Lage einnimmt, die durch die
Kugeln 38 durch Erreichen des tiefen Endes der
entsprechenden Kugellagerungen gesteuert wird, die gegeneinander
liegenden Polflächen 60 und 32 gemäß der Darstellung in
Fig. 4 gerade in festem Kontakt miteinander stehen. Auf
diese Weise kann ein minimaler Luftspalt bzw. ein
Null-Luftspalt zwischen den miteinander wirkenden
rotierenden Flächen der Sektoren anfangs eingestellt und durch
Anziehen der Schrauben 89 festgehalten werden.
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Eine nicht magnetische Hülse 90 ist in der Öffnung 16 des
Gehäuses 10 und der zentralen Bohrung 20 der Wicklung 18
vorgesehen und kann sich vorzugsweise axial nach innen
durch die zentrale Öffnung 80 des Magneten 78 bis auf den
Flansch 52 erstrecken. Der Hauptzweck dieser
nichtmagnetischen Hülse, die aus Polymerkunststoff oder Messing
gebildet sein kann, ist es, eine zusätzliche Lagerfläche
für den zylindrischen Kern 24 des Magnetankers 22
vorzusehen. Sie ist in etwas übertriebener Dicke in den
Zeichnungen dargestellt und sollte so dünn wie praktisch
möglich gehalten werden, so daß die nicht arbeitenden
magnetischen Luftspalte minimal gehalten werden.
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Wie in den Fig. 3,4 und 5 dargestellt, wird durch
Drehung des Magnetankers 22 im Uhrzeigersinn die
Sektorfläche 32 des Kerns 24 des Magnetankers 22 gegen die
Sektorfläche 60 der Basis 50 gedreht und in unmittelbare
Nähe der Sektorfläche 60 gebracht. Umgekehrt wird durch
Drehung des Magnetankers 22 entgegen dem Uhrzeigersinn
die Sektorfläche 32 auf einem Kreisbogen von der
Sektorfläche 60 der Basis 50 weg bewegt. Obwohl eine Bewegung
des Sektors 30 in Richtung der Mittelachse A (Fig. 2)
vorliegt, wird die Sektorfläche 32 unmittelbar dem Sektor
60 gegenübergestellt, wenn der Magnetanker 22 gedreht
wird, wie in Fig. 5 dargestellt.
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Die Arbeitsweise des Verriegelungsdrehmagneten ist
folgende: Nach Erregung der Wicklung 18 fließt ein
magnetischer Fluß in der durch Pfeile B in Fig. 2 angedeuteten
Richtung. Der Weg des magnetischen Flusses erstreckt sich
axial entlang dem zylindrischen Kern 24, durch den oberen
Teil 54 der Basis sowie durch die Endkappe 40 und entlang
der Wand des Gehäuses 10. Der magnetische Fluß bewirkt
eine Kraft auf den Magnetanker 22, die ihn nach unten in
Richtung auf die Basis bewegt. Diese Kraft, die entlang
der Achse A wirkt, wird durch die Kugelbettung bzw.
Kugellagerung 36 und die Kugeln 38 in eine Drehbewegung
umgewandelt, so daß der Kern 24 sich in Uhrzeigerrichtung
dreht, wie in Fig. 4 dargestellt ist, wobei die
Sektorfläche 32 des Kerns in fester Anlage mit der Fläche 60
der Basis gebracht wird.
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Auf die Entregung der Wicklung 18 kommt der magnetische
Fluß des Permanentmagneten 78 zur Wirkung. Der durch den
Permanentmagneten 78 erzeugte magnetische Fluß ist in
Fig. 2 durch Pfeile C gezeigt und erstreckt sich durch
die Endkappe 40, den Ankersektor 30, den Bodensektor 58
und den Bodenflansch 52. Somit fließt der magnetische
Fluß in einer Richtung, die senkrecht zu den Ebenen ist,
die die Sektorflächen 32 und 60 aufweisen. Die durch die
Spiralfeder 72 erzeugte Kraft wirkt auch in
Umfangsrichtung senkrecht zu den Sektorflächen 32 und 60, aber in
entgegengesetzter Richtung. Der Anker wird durch den
magnetischen Fluß des Permanentmagneten 78 in der erregten
bzw. verriegelten Position gehalten.
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Um die Sektorflächen 32 und 60 voneinander zu trennen,
muß der Anker 22, wie in Fig. 5 gezeigt ist, entgegen
der Uhrzeigerrichtung gedreht werden, also im
wesentlichen senkrecht zur Richtung C des magnetischen Flusses.
Daher ist die Verriegelungskraft, die durch den
Permanentmagneten 78 ausgeübt wird, größer als diejenige
bekannter Verriegelungsdrehmagnete ohne die
Flächenanordnung.
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Der Verriegelungsdrehmagnet wird durch Anlegen eines
elektrischen Gegen- bzw. Rückstromes durch die Wicklung
18 entriegelt, wodurch ein magnetischer Fluß in Richtung
des Pfeiles D in Fig. 2 erzeugt wird. Dieser Weg des
magnetischen Flusses führt auch durch die Endkappe 40 an
dem engen Bereich 49, die Basis 50, den Anker 24 und das
Gehäuse 10, aber in einer Richtung, die der Richtung des
durch den Permanentmagnet 78 erzeugten Flusses
entgegengesetzt ist. Der elektrische Strom, der durch die
Wicklung 18 fließt, ist stark genug, um den magnetischen Fluß
D zu erzeugen, der durch den Bereich 49 konzentriert wird
und gleich oder größer ist als der magnetische Fluß C,
der durch den Permanentmagnet 87 erzeugt wird. Dadurch
ist es möglich, daß die Spiralfeder 72 den Magnetanker
entgegen dem Uhrzeigersinn in die entriegelte Stellung
dreht.
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Die Haltekraft des Permanentmagneten 78 wird wirksam beim
Zurückhalten des Drehmagneten dieser Erfindung in der
verriegelten bzw. erregten Position genutzt, solange die
entsprechenden Sektorteile in fester Position mit einem
Minimum eines Luftspaltes gegeneinander fliegen. Sobald
der wirksame magnetische Fluß über diesen Luftspalt
zurückgenommen wird und der Magnetanker beginnt, sich in
die entriegelte bzw. entregte Position zurückzudrehen,
wie durch den Pfeil in Fig. 5 dargestellt, vergrößert
sich der Luftspalt schnell, wodurch der Halteeffekt des
Permanentmagneten vernachlässigbar wird. Die Endkappe 40
wirkt zusätzlich zu ihrer Funktion zum Herstellen eines
konzentrierten Weges für den magnetischen Fluß für die
elektrische Wicklung, wenn ein Gegenstrom zum Auflösen
der Haltekraft des Magneten angelegt wird, auch wie ein
üblicher Nebenschluß, der den Permanentmagnet während der
normalen Funktion des Verriegelungsdrehmagneten abschirmt
und schützt.
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Es liegt im Bereich dieser Erfindung, gegeneinander
anliegende Flächen 32 und 60 vorzusehen, die weder
präzise radial noch präzise axial gerichtet sind. Sie
können gegenseitig gekantet oder geneigt zu einer Linie
parallel zur Rotationsachse sein, wenn eine Erhöhung der
gegenseitig gegeneinander liegenden Flächen gewünscht
ist. Desweiteren kann eine Vielzahl von dazwischen
passenden Sektorteilen oder eine Vielzahl von Polen
vorgesehen sein, um die Haltekraft zu vergrößern, insbesondere
wenn ein relativ kurzer Hub verlangt wird.
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Fig. 6 ist ein Beispiel, in dem ein windflügelartig
ausgebildeter Sektor auf dem Ende des Magnetankers
angeordnet
und beweglich in Zusammenarbeit mit einem Paar von
gegenüberliegenden Sektorteilen 58a ist. Es ist zu sehen,
daß eine beliebige Anzahl von dazwischen passenden und
miteinander wirkenden Sektoren 30 und 58 vorgesehen sei n
kann, und zwar in Abhängigkeit von dem in Kreisrichtung
wirkenden Stoß.
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Im Falle der Ausführung gemäß Fig. 6 ist zu sehen, daß
die im allgemeinen gegeneinander liegenden Flächen 32a
und 60a, die in Zusammenwirken miteinander in der
erregten bzw. verriegelten Stellung stehen, nicht genau radial
verlaufen, sondern seitlich versetzt von einem Radius mit
einer sich daraus ergebenden Vergrößerung der
entsprechenden Flächen. Die Bauteile in Fig. 6 sind in der
Ruhestellung dargestellt.
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Die Fig. 7 und 8 zeigen abgewandelte Ausführungen der
Fig. 4 und 5, um gegenseitig schiefe, verkantete oder
geneigte Arbeitsflächen 32b an dem Anker und
Arbeitsflächen 60b an der Basis vorzusehen. In den erregten oder
bewegten Stellungen bewegen sich die entsprechenden
Arbeits- und Kooperationsflächen des Ankers und der Basis
in einer überlappenden Relation zu einander. Das Kanten
oder Neigen solcher Flächen verursacht auch vergrößerte
Flächen, die die durch den magnetischen Fluß des
Permanentmagneten erzeugte Haltekraft vergrößern. Solche
geneigten Flächen können in Beispielen vorgesehen sein,
wo eine Vielzahl von miteinander wirkenden, von der Basis
und vom Anker abstehenden Teilen benötigt wird.
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Es fällt auch unter diese Erfindung, eine Serie von
Magnetsegmenten in normaler Kreisform anstatt eines wie
vorstehend beschriebenen tatsächlichen Magnetringes zu
verwenden. Tatsächlich können Magnetsegmente, die
dickenpolarisiert sind, in gewissen Beispielen bevorzugt
werden, und zwar im Hinblick auf ihre ständige Verfügbarkeit
bzw. im Hinblick auf die geringeren Kosten.
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Es gehört auch zur Erfindung, Halteanschläge an dem
relativ tiefen Ende oder an den Kugellagerungen vorzusehen.
Solche Halteanschläge können geprägte flache Rücksprünge
sein, die am unteren Ende des drehbaren
Verriegelungsschlitzes in dem Flansch 26 oder der Decke 14 geformt
sind und welche den Magneten beim Halten des
Verriegelungsdrehmagneten in der erregten Position unterstützen,
die aber nicht so tief sind, daß sie die Spiralfeder an
dem leichten Drehen der Teile zurück in die entregte
Stellung nach Anlegen eines Rückstromes an die
elektrische Wicklung hindern würden.
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Wenngleich die Teile des vorstehend beschriebenen Gerätes
bevorzugte Ausführungsformen dieser Erfindung darstellen,
ist das so zu verstehen, daß die Erfindung nicht auf
diese genauen Formen des Gerätes beschränkt ist und daß
Änderungen vorgenommen werden können, ohne den Bereich
der in den beigefügten Patentansprüchen definierten
Erfindung zu verlassen.