DE3716097A1 - Drehmagnet - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Drehmagneten mit zumindest einer aus Zylinderspule, Kern und Tauchanker bestehenden und in einem Gehäuse angeordneten Magnetanordnung, einer zur Zylinderspule und zum Tauchanker koaxialen, am bzw. im Gehäuse drehbar gelagerten Welle, mit der der Tauchanker undrehbar, jedoch axial verschiebbar gekoppelt ist, einem zur Welle konzentrischen, gehäusefesten ersten Kugellauf­ bahnring, einem fest mit dem Tauchanker verbundenen zweiten Kugellaufbahnring sowie dazwischen angeordneten Kugeln, deren Laufbahnen in Umfangsrichtung der Kugellaufbahnringe mit Steigung angeordnet sind, so daß der zweite Kugellauf­ bahnring mit dem Anker bei Relativdrehungen zwischen den Kugellaufbahnringen eine Axialbewegung in der einen oder anderen Richtung, je nach Drehsinn, ausführt, und einer Rückstellfederanordnung, welche den zweiten Kugellaufbahn­ ring mit dem Anker in einer den Anker aus der Spule aus­ schiebenden Richtung zu drehen sucht.

Derartige Drehmagnete sind aus der DE-PS 23 20 627 bekannt. Bei Erregung der Spule wird der Anker vom Kern angezogen und sucht in die Spule einzutauchen. Dabei wird der Anker aufgrund der Steigung der Kugellaufbahnen in Drehung versetzt, welche aufgrund der undrehbaren Kopplung zwischen Anker und Welle auf die letztere übertragen wird.

In der Beschreibung der DE-PS 23 20 627 werden keine Angaben über die Konstruktion der Kopplung zwischen Welle und Anker gemacht. Jedoch ist der Zeichnung zu entnehmen, daß zwischen Welle und Anker eine unmittelbare Kopplung vorgesehen ist, wie sie beispielsweise durch eine axiale Außenverzahnung der Welle sowie eine damit zusammenwirkende axiale Innenver­ zahnung am Anker ermöglicht wird.

Bei einer unmittelbaren Antriebskopplung zwischen Anker und Welle erfolgt die Drehmomentübertragung zwischen Anker und Welle im Bereich des Wellenumfanges, d.h. mit geringem Abstand von der Wellenachse. Bei größeren Dreh­ momenten werden deshalb die Kopplungselemente, beispiels­ weise die Axialverzahnungen, entsprechend stark belastet. Die damit verbundene hohe Preßkraft führt zu einer relativ hohen Reibung bei dem für die Drehung von Anker und Welle notwendigen Axialhub des Ankers. Diese Reibung vermindert den Wirkungsgrad des Drehmagneten.

Darüber hinaus sind Drehmagnete bekannt, bei denen der Anker mit der Welle drehfest und axial unverschiebbar verbunden ist und die Welle zusammen mit dem Anker einen Axialhub bei Drehung ausführt. Bei einer solchen Konstruk­ tion kann zwar grundsätzlich ein höherer Wirkungsgrad erreicht werden, weil die Reibung zwischen Welle und Anker entfällt. Jedoch werden für eine Vielzahl von Einsatzzwecken Drehmagnete gefordert, deren Wellen ihre Stellbewegungen ohne Axialhub ausführen.

Deshalb ist es Aufgabe der Erfindung, einen Drehmagneten der eingangs angegebenen Art mit geringem konstruktiven Aufwand hinsichtlich seines Wirkungsgrades zu verbessern.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der Anker und die Welle miteinander nach Art einer Klauenkupplung antriebs­ gekoppelt sind, indem ein ankerfestes Mitnehmerteil und ein wellenfestes Rotorteil mittels mit radialem Abstand von der Welle angeordneter axialer Vorsprünge und Aus­ sparungen axial beweglich ineinandergreifen.

Bei dieser Anordnung ist gewährleistet, daß die Drehkräfte mit großem Hebelarm bezüglich der Wellenachse zwischen Rotorteil und Mitnehmerteil übertragen werden. Dementspre­ chend treten auch bei größeren zu übertragenden Drehmomenten zwischen den Vorsprüngen und Aussparungen nur relativ geringe Preßkräfte auf. Dies ist gleichbedeutend damit, daß die Reibung vermindert wird, da deren Maß außer vom Material vor allem von der Größe der Kräfte abhängt, mit der die aufeinander reibenden Flächen gegeneinander­ gespannt werden.

Zur weiteren Verminderung der Reibung ist vorgesehen, Mitnehmer- und Rotorteil aus Kunststoff herzustellen. Dadurch wird gleichzeitig der Vorteil erzielt, daß an den aufeinander reibenden Flächen kein ferromagnetischer bzw. magnetisierbarer Abrieb entstehen kann, welcherim Abstands­ raum zwischen Kern und Anker zu magnetischen Kurzschlüssen und damit zur Leistungsverminderung des Drehmagneten führen könnte.

Um zwischen Welle und Anker auch bei Herstellung der Mitnehmer- und Rotorteile aus Kunststoff hohe Drehmomente übertragen zu können, ist zweckmäßigerweise vorgesehen, daß das Mitnehmerteil mittels radialer Rippen in entsprechen­ de Rinnen der von der Spule abgewandten Stirnseite des Ankers eingreift, während das Rotorteil an der Welle mittels eines Querstiftes gehaltert sein kann, der in eine den Rotor durchsetzende Radialbohrung sowie eine die Welle durchsetzen­ de Querbohrung eingesetzt ist. Zusätzlich kann das Rotorteil fest auf einer Rändelzone der Welle sitzen.

Das Mitnehmerteil ist bevorzugt als ringscheibenartiges Teil mit vom Anker abgewandten axialen Fortsätzen angeordnet, welche in Axialnuten bzw. -rinnen am Umfang des Rotorteiles eingreifen.

Zur axialen Sicherung des Mitnehmerteiles am Anker dienen bevorzugt konzentrisch zur Achse der Welle angeordnete federzungenartige ankerseitige Axialfortsätze, welche beim Einschieben in eine Mittelbohrung des Ankers mit einem Randsteg rastartig in eine Ringstufe bzw. Ringnut an der Mittelbohrung einschnappen. Durch diese Anordnung wird gleichzeitig eine besonders einfache Montage des Mitnehmer­ teiles am Anker gewährleistet.

Die Rückstellfederanordnung läßt sich in konstruktiv vorteilhafter Weise dadurch verwirklichen, daß auf der vom gehäusefesten Kugellaufbahnring abgewandten Stirnseite des ankerfesten Kugellaufbahnringes ein Ringteil mit vom ankerfesten Kugellaufbahnring abgewandten axialen Zapfen angeordnet ist, welche berührungsfrei in Schlitze eingreifen, die auf einer Kreislinie in einem ringförmigen Federgehäuse angeordnet sind, wobei in den Schlitzen Druckfedern aufge­ nommen sind, deren eine Enden sich am Ende je eines Schlitzes abstützen und deren andere Enden auf je einem Zapfen direkt oder mittelbar zur Auflage kommen. Bei dieser Anordnung können die Zapfen mit dem Ringteil als einstückiges Kunst­ stoffelement hergestellt und in einem Arbeitsgang gemeinsam am ankerfesten Kugellaufbahnring, welcher in der Regel aus ferromagnetischem Material besteht, befestigt werden. Dazu kann das Ringteil mit an ihm angeformten Axialfortsätzen in Axialbohrungen des Kugellaufbahnringes eingesetzt und durch Verschweißung der Axialfortsätze in den Axialbohrungen befestigt werden. Zusätzlich kann zwischen dem ankerfesten Kugellaufbahnring und dem Ringteil noch ein Formschluß dadurch gegeben sein, daß im Bereich der Kugellaufbahnen gebildete wulstartige Erhebungen auf der dem Ringteil zuge­ wandten Stirnseite des ankerfesten Kugellaufbahnringes in passenden stirnseitigen Aussparungen des Ringteiles aufge­ nommen sind.

Im übrigen gehen bevorzugte Merkmale der Erfindung aus den Unteransprüchen sowie der nachfolgenden Erläuterung der Erfindung anhand einer bevorzugten Ausführungsform hervor, die in der Zeichnung dargestellt ist. Dabei zeigt

Fig. 1 einen Axialschnitt eines komplett montierten erfindungsgemäßen Drehmagneten,

Fig. 2 einen Axialschnitt des Ankers, komplett montiert mit ankerfestem Kugellaufbahnring und Mitnehmer­ teil, entsprechend der Schnittlinie II-II in Fig. 3,

Fig. 3 eine Draufsicht auf den Anker entsprechend dem Pfeil III in Fig. 2,

Fig. 4 eine Draufsicht auf die ankerseitige Stirnseite des Mitnehmerteiles,

Fig. 5 ein Schnittbild des Mitnehmerteiles entsprechend der Schnittlinie V-V in Fig. 4,

Fig. 6 die Welle mit Rotorteil,

Fig. 7 eine Stirnansicht des Rotorteiles entsprechend dem Pfeil VII in Fig. 6,

Fig. 8 ein Schnittbild des Rotorteiles entsprechend der Schnittlinie VIII-VIII in Fig. 7,

Fig. 9 einen Axialschnitt einer abgeänderten Ausführungs­ form vom Mitnehmer- und Rotorteil entsprechend der Schnittlinie IX-IX in Fig. 10,

Fig. 10 eine Draufsicht entsprechend dem Pfeil X in in Fig. 9 und

Fig. 11 eine der Fig. 10 entsprechende Draufsicht einer abgewandelten Anordnung.

In einem zylindrischen Gehäuse 1 aus ferromagnetischem Material ist konzentrisch eine ringförmige Erregerspule 2 angeordnet, die durch einen ebenfalls aus ferromagnetischem Material bestehenden magnetischen Stirndeckel 3, welcher sich in den Kern 4 der Erregerspule 2 fortsetzt, und einen mit seinem Außenumfang am Gehäuse 1 befestigten Kugellauf­ bahnring 5 aus ferromagnetischem Material in ihrer Lage festgehalten ist. Entlang der Achse des zylindrischen Gehäuses 1 erstreckt sich eine Welle 6 aus antimagnetischem Metall, welche durch gehäuseseitige bzw. im Kern 4 angeord­ nete Lagerbuchsen 7 und auf der Welle 6 in Umfangsnuten angeordnete Ringe 8 relativ zum Gehäuse 1 drehbar, aber axial unverschiebbar gelagert ist.

Die Welle 1 durchsetzt einen Anker 9 aus ferromagnetischem Material ohne unmittelbare antriebsmäßige Verbindung. Der Anker 9 steht dem Kern 4 mit geringem Axialabstand gegen­ über und wird von demselben bei Erregung der Spule 2 mit großer Kraft angezogen.

In einer Ringstufe des Ankers 9 ist ein zweiter Kugellauf­ bahnring 10 befestigt, welcher wie der Anker aus ferro­ magnetischem Material besteht.

In den Kugellaufbahnringen 5 und 10 sind einander gegen­ überliegende Kugellaufbahnen 11 auf einer die Welle 6 umschließenden Kreislinie einander gegenüberliegend angeordnet, wobei zwischen jeweils zwei gegenüberliegenden Kugellaufbahnen 11 eine Kugel 12 aufgenommen ist. Die Kugel­ laufbahnen 11 besitzen bezüglich der Achse der Welle 6 eine Steigung, derart, daß der Kugellaufbahnring 10 sowie der Anker 9 bei Drehung einen Axialhub ausführen bzw. zu einer Drehbewegung um die Achse der Welle 6 veranlaßt werden, wenn auf dem Anker 9 durch Erregung der Spule 2 eine axiale Kraft - in Fig. 1 nach unten - ausgeübt wird.

Auf der vom Kern 4 abgewandten Stirnseite des Ankers 9 ist ein Mitnehmerteil 13 angeordnet, welches aus Kunststoff besteht und mit einer Ringscheibe auf dem Anker 9 aufliegt. Zur drehfesten Kopplung von Anker 9 und Mitnehmerteil 13 ist ankerseitig auf der Ringscheibe ein beidseitig bis in die Nähe des Scheibenumfanges erstreckter Radialsteg 14 angeformt, welcher in einer entsprechenden Radialnut auf der zugewandten Stirnseite des Ankers 9 aufgenommen ist. Zur axialen Sicherung am Anker 9 ragt das Mitnehmerteil 13 mit konzentrisch zur Welle 6 angeordneten und auf derselben gleitverschiebbaren bzw. dieselbe nicht berührenden Axialfortsätzen 15 in die konzentrisch zur Welle 6 angeord­ nete Mittelbohrung des Ankers 9 hinein. Die Axialfortsätze 15, welche in Achsansicht des Mitnehmerteiles 13 jeweils annähernd einen Halbkreisbogen bilden, sind als federnde, voneinander durch Axialschlitze getrennte Zungen ausgebildet, die mit einem Randsteg 15′ rastartig in eine Ringstufe 16 in der Mittelbohrung des Ankers 9 einschnappen. Auf der vom Anker 9 abgewandten Seite sind nahe des Außenumfanges des Mitnehmerteiles 13 klauenförmige Axialfortsätze 17 angeord­ net, welche in entsprechenden Axialnuten bzw. -rinnen 18 am Außenumfang eines aus Kunststoff bestehenden Rotorteiles 19 axial verschiebbar aufgenommen sind und das Mitnehmerteil 13 sowie das Rotorteil 19 miteinander zur Übertragung von Drehmomenten koppeln.

Das Rotorteil 19 ist mit der Welle 6 mittels eines Stiftes drehfest und axial unverschiebbar verbunden, welcher in eine das Rotorteil 19 durchsetzende Radialbohrung 20 sowie eine damit fluchtende Querbohrung der Welle 6 eingesetzt ist und eine etwa dem Durchmesser des Rotorteiles 19 entsprechende Länge besitzt. Außerdem sitzt das Rotorteil 19 fest auf einer Rändelzone 21 auf dem Umfang der Welle 6.

Mitnehmerteil 13 und Rotorteil 19 bilden also eine nach Art einer Klauenkupplung ausgebildete Antriebsverbindung zwischen Welle 6 und Anker 9, wobei der Anker 9 relativ zur Welle 6 axial beweglich bleibt.

Der ankerfeste Kugellaufbahnring 10, das Mitnehmerteil 13 sowie das Rotorteil 19 sind innerhalb eines zweiteiligen Federgehäuses 22 angeordnet, welches aus einem die in Fig. 1 obere Stirnseite des Gehäuses 1 abschließenden Bodenteil 22′ sowie einem Ringteil 22′′ mit mehreren stirnseitigen Sack­ löchern 23 besteht, in die das Bodenteil 22 mit zapfenarti­ gen Fortsätzen eingesetzt ist. An mehreren, beispielsweise drei Stellen des Außenumfanges des Ringteiles 22′ erstrecken sich in Richtung der Kugellaufbahnringe 10 und 5 Vorsprünge 24, die in passende Ausnehmungen des gehäusefesten Kugel­ laufbahnringes 5 eingreifen, so daß das Federgehäuse 22 drehfest gehaltert und eine eindeutige Winkelbeziehung zwischen dem Federgehäuse 22 und dem gehäusefesten Kugel­ laufbahnring 5 gegeben sind.

Das Ringteil 22 des Federgehäuses 22 weist drei Umfangs­ schlitze 25 auf, die jeweils in Umfangsrichtung zwischen den Sacklöchern 23 angeordnet sind und sich zu der von den Kugellaufbahnringen 5 und 10 abgewandten Seite des Ring­ teiles 22′ hin erweitern. Die Umfangsschlitze 25 sind an der den Kugellaufbahnringen 5 und 10 zugewandten Stirnseite des Ringteiles 22′′ so schmal, daß axiale Zapfen 26 eben noch ohne Berührung hindurchpassen. Diese Zapfen 26 sind in weiter unten dargestellter Weise am ankerfesten Kugellaufbahnring 10 befestigt.

Auf der von den Kugellaufbahnringen 5 und 10 abgewandten Seite erweitern sich die Umfangsschlitze 25 im Querschnitt stufenartig, so daß jeweils Schraubendruckfedern 27 aufge­ nommen werden können, deren eines Ende am einen Ende des zugehörigen Schlitzes 25 und deren anderes Ende an einem der Zapfen 26 unter Spannung anliegt, wobei gegebenenfalls am zapfenseitigen Ende der Schraubendruckfedern 27 in den Schlitzen 25 verschiebbare Kugeln angeordnet sind, mit denen die Federn 27 die Zapfen 26 beaufschlagen. Gegebenenfalls können die Endbereiche, in die die Schraubendruckfedern 27 die Zapfen 26 innerhalb der Umfangsschlitze 25 zu drängen suchen, derart schmal ausgebildet sein, daß in diese Bereiche lediglich die Zapfen 26, nicht jedoch die Enden der Schraubendruckfedern 27 bzw. die zwischen diesen Enden und den Zapfen 26 angeordneten Kugeln eindringen können. Dadurch wird die Möglichkeit geschaffen, die Schraubendruck­ federn 27 sowie die gegebenenfalls vorgesehenen Kugeln in das Ringteil 22′′ einzusetzen und dasselbe zur Vormontage des Federgehäuses 22 mit dem Bodenteil 22′ zu verbinden. Sodann kann das komplett vormontierte Federgehäuse 22 in die offene Stirnseite des Gehäuses 1 eingesetzt werden, wobei die Zapfen 26 ohne Behinderung durch die Schrauben­ druckfedern 27 bzw. die in den Umfangsschlitzen 25 angeord­ neten Kugeln in die vorgenannten schmalen Endbereiche der Umfangsschlitze 25 eindringen können.

Die Zapfen 26 sind an einem Kunststoffring 28 angeformt, welcher auf der von den Kugeln 12 abgewandten Stirnseite des Kugellaufbahnringes 10 befestigt ist, indem bolzen­ artige axiale Fortsätze des Kunststoffringes 28 zwischen den Kugellaufbahnen 11 in Axialbohrungen 29 des Kugellauf­ bahnringes 10 eingesetzt und dort in ringstufenartigen Erweiterungen der Axialbohrungen 29 ohne Überstand über die kugelseitige Stirnseite des Kugellaufbahnringes 10 verschweißt, beispielsweise durch Ultraschaltschweißung, oder in anderer Weise befestigt sind. Darüber hinaus wird die Drehfestigkeit der Halterung des Kunststoffringes 28 am Kugellaufbahnring 10 noch dadurch verbessert, daß die im Bereich der Kugellaufbahnen 11 gebildeten Wülste form­ schlüssig in entsprechend geformten stirnseitigen Aus­ sparungen des Kunststoffringes 28 aufgenommen sind.

Der dargestellte Drehmagnet arbeitet wie folgt:

Bei nicht erregter Spule 2 halten die Schraubendruckfedern 27 den Kunststoffring 28 und damit auch den Kugellaufbahnring 10 sowie den Anker 9 in der einen durch die Länge der Kugel­ laufbahnen 11 vorgegebenen Dreh-Endlage, bei der der Spalt zwischen den einander zugewandten Stirnseiten von Kern 4 und Anker 9 eine maximale Breite (in Achsrichtung der Welle 6) hat. Bei Erregung der Spule 2 wird der Anker 9 vom Kern 4 mit großer Kraft angezogen, so daß der Anker 9 einen Axialhub in Richtung des Kernes 4 ausführt und sich dabei aufgrund der Steigung der Kugellaufbahnen 11 dreht, bis die andere Dreh- Endlage erreicht ist. Bei den Drehbewegungen des Ankers 9 dreht sich die Welle 6 entsprechend mit, ohne jedoch den Axialhub des Ankers 9 auszuführen.

Gegebenenfalls kann die Reibung zwischen dem Mitnehmerteil 13 und dem Rotorteil 19 bzw. den daran angeordneten klauenartigen Fortsätzen und Ausnehmungen durch zwischengeschaltete Rollkörper vermindert werden.

Eine erste entsprechende Ausführungsform kann den Fig. 1 und 7 entnommen werden. Bei bestromter Spule 2 wird der Anker 9 in die Spule 2 hineingezogen und dabei zu einer Drehung veranlaßt, wobei über den Mitnehmer 13 sowie das Rotorteil 19 ein Drehmoment auf die Welle 6 übertragen wird. Bei Übertragung dieses Drehmomentes suchen sich gegenüber­ liegende Flächen an den klauenförmigen Fortsätzen 17 des Mitnehmers 13 und den Aussparungen 18 des Rotorteiles 19 aufeinander aufzulegen. Eine unmittelbare Berührung dieser Flächen wird nun dadurch verhindert, daß in diesen Flächen einander gegenüberliegende Nuten 31 und 32 angeordnet sind, welche gemeinsam eine in Fig. 1 nach oben geöffnete Sack­ bohrung bilden, in die eine Kugel 30 eingesetzt ist. Dabei sind die Kugel 30 derart bemessen und das Bodenteil 22′ des Federgehäuses 22 derart dicht oberhalb der von den Nuten 31 und 32 gebildeten Sackbohrung angeordnet, daß die Kugel 30 bei montiertem Drehmagneten nach oben nicht aus den Nuten 31 und 32 austreten kann. An den in Fig. 1 nicht sichtbaren weiteren Fortsätzen 17 und Aussparungen 18 des Mitnehmers 13 sowie des Rotorteiles 19 sind Kugeln 30 und Nuten 31 und 32 in entsprechender Weise angeordnet.

Wenn die Fortsätze 17 bei Betätigung des Drehmagneten eine Axialbewegung relativ zur Welle 6 bzw. dem Rotorteil 19 ausführen, wälzen sich die Kugeln 30 auf den Wandungen der Nuten 31 und 32 ab, d.h. die Übertragung von Drehmomenten bei stromführender Erregerspule 2 bewirkt praktisch keinerlei Gleitreibung zwischen Elementen bzw. Flächen der Mitnehmer- und Rotorteile 13 und 19.

In den Fig. 9 und 10 ist eine abgewandelte Ausführungsform im Schnitt sowie in Draufsicht dargestellt. Hier ist das Mitnehmerteil 13 mittels Schrauben 33 am (nicht darge­ stellten) Anker 9 befestigt. Dabei ist der Mitnehmer 13 als nach oben geöffnetes napfartiges Teil ausgebildet, welches das an der Welle 6 befestigte Rotorteil 19 radial umschließt. An der Umfangswandung des Mitnehmerteiles 13 sind in Draufsicht kreissegmentartige Vorsprünge 13′ angeord­ net, zwischen denen das Rotorteil 19 mit in Draufsicht etwa kreissegmentförmigen Fortsätzen 19′ hineinragt. Dabei sind die Vorsprünge 13′ und 19′ im Bereich der Schrauben 33 mit Aussparungen versehen, so daß sich die Schrauben 33 ohne Schwierigkeit einsetzen lassen. An den von den Schrauben 33 abgewandten Flanken der Vorsprünge 13′ bzw. Fortsätze 19′ ist ein Abstandsraum vorhanden, welcher in der Draufsicht der Fig. 10 annähernd quadratischen Querschnitt aufweist und zur Aufnahme von Kugeln 30 dient. Die Kugeln 30 sind in den genannten Abstandsräumen käfigartig eingeschlossen, indem ein Austritt der Kugeln 30 in Fig. 9 nach unten durch die ankerseitige Stirnseite des Mitnehmerteiles 13 und ein Austritt nach oben durch die die genannten Abstandsräume überlappende, vom Mitnehmerteil 13 abgewandte obere Stirn­ seite des Rotorteiles 19 verhindert werden.

Wenn die Erregerspule 2 Strom führt, so führen der Anker 9 sowie das daran befestigte Mitnehmerteil 13 eine Drehung entsprechend dem Pfeil P in Fig. 10 aus, wobei die kugel­ seitigen Flanken der Vorsprünge 13′ die Kugeln 30 gegen die gegenüberliegenden Flanken der Fortsätze 19′ des Rotorteiles 19 drängen. Dabei verhindern die Kugeln 30 eine unmittelbare Berührung von Teilen des Mitnehmers 13 und des Rotorteiles 19. Gleichzeitig wälzen sich die Kugeln 30 wiederum aufgrund des vom Mitnehmerteil 13 zusammen mit dem Anker 9 ausgeführten Axialhubes relativ zur Welle 6 auf den einander gegenüber­ liegenden Flanken der Vorsprünge 13′ und Fortsätze 19′ ab. Dementsprechend wird wiederum Gleitreibung vermieden.

Gegebenenfalls können die einander bezüglich der Kugeln 30 gegenüberliegenden Flanken der Vorsprünge 13′ und Fortsätze 19′ auch Nuten 31 bzw. 32 aufweisen, wie im Ausschnitt A der Fig. 10 dargestellt ist. Dabei bilden die Nuten 31 und 32 wiederum eine zur Achse der Welle 6 parallele Bohrung mit Kreisquerschnitt zur Aufnahme und Führung der Kugeln 30. Bei dieser Ausführungsform wird eine etwas verbesserte Führung der Kugeln 30 erreicht, darüber hinaus liegen die Kugeln 30 bei Übertragung von Drehmomenten zwischen dem Mitnehmer 13 und dem Rotorteil 19 mit vergleichsweise großen Oberflächenzonen auf den Wandungen der Nuten 31 und 32 auf, d.h. die Flächenpressung innerhalb der Berührungszonen zwischen den Kugeln 30 und den Mitnehmer- bzw. Rotorteilen 13 und 19 ist geringer.

Bei der in Fig. 11 dargestellten Ausführungsform ist das Mitnehmerteil 13 wiederum napfartig ausgebildet, wobei jedoch die Innenumfangsfläche der Napfwandung in Draufsicht im wesentlichen Kreisform besitzt. Darüber hinaus besitzt auch das mit der Welle 6 fest verbundene Rotorteil 19, welches von dem napfartigen Mitnehmerteil 13 radial umschlossen wird, in Draufsicht im wesentlichen Kreisform. Zwischen einander gegenüberliegenden Abschnitten der Innen- und Außenumfangsflächen von Mitnehmer 13 und Rotorteil 19 sind einander zu einer Bohrung mit Kreisquerschnitt ergänzende Nuten 34 angeordnet, um die Schrauben 33 zur Befestigung des Mitnehmers 13 auf dem Anker 9 einsetzen zu können. Dabei besitzen die Köpfe der Schrauben 33 einen etwas geringeren Durchmesser als die von den Nuten 34 gebildete Bohrung.

Des weiteren sind zwischen den Innen- und Außenumfangsflächen von Mitnehmer 13 und Rotorteil 19 einander ebenfalls zu Bohrungen mit Kreisquerschnitt ergänzende Nuten 31 und 32 angeordnet, welche zur Aufnahme von Kugeln 30 dienen. In den von den Nuten 31 und 32 gebildeten Bohrungen sind die Kugeln 30 käfigartig eingesperrt, da die genannten Bohrungen an einem Ende durch die ankerseitige Stirnseite des Mitneh­ merteiles 13 abgeschlossen sind und an ihrem entgegen­ gesetzten Ende durch die dortige Stirnseite des Rotorteiles 19 im Bereich des Querschnittes der Nuten 32 überlappt werden.

Auch bei der in Fig. 11 dargestellten Anordnung verhindern die Kugeln 30 wiederum eine unmittelbare Berührung zwischen Teilen des Mitnehmerteiles 13 und des Rotorteiles 19. Des weiteren kann wiederum praktisch keinerlei Gleitreibung auftreten, wenn das Rotorteil 19 relativ zum Mitnehmerteil 13 einen Axialhub ausführt, weil sich die Kugeln 30 dabei inner­ halb der Nuten 31 und 32 abwälzen.

Gegebenenfalls können anstelle der Kugeln 30 jeweils zur Welle 6 parallele Stiftstücke angeordnet werden. Allerdings muß dann beim Axialhub des Rotorteiles 19 relativ zum Mitnehmer 13 Gleitreibung in Kauf genommen werden.

Claims (15)

1. Drehmagnet mit

• - zumindest einer aus Zylinderspule, Kern und Tauchanker bestehenden und in einem Gehäuse angeordneten Magnetanordnung,
• - einer zur Zylinderspule und zum Tauchanker koaxialen, am bzw. im Gehäuse drehbar und axial unverschiebbar gelagerten Welle, mit der der Tauchanker undrehbar, jedoch axial verschiebbar gekoppelt ist,
• - einem zur Welle konzentrischen gehäusefesten ersten Kugellaufbahnring, einem fest mit dem Tauchanker verbundenen zweiten Kugellaufbahnring sowie dazwischen angeordneten Kugeln, deren Laufbahnen in Umfangsrich­ tung der Kugellaufbahnringe mit Steigung angeordnet sind, so daß der zweite Kugellaufbahnring mit dem Anker bei Relativdrehungen zwischen den Kugellauf­ bahnringen eine Axialbewegung in der einen oder anderen Richtung, je nach Drehrichtung, ausführt, und
• - einer Rückstellfederanordnung, welche den zweiten Kugellaufbahnring mit dem Anker in einer den Anker aus der Spule ausschiebenden Richtung zu drehen sucht,

dadurch gekennzeichnet, daß der Anker (9) und die Welle (6) miteinander nach Art einer Klauenkupplung antriebsgekoppelt sind, indem ein ankerfestes Mitnehmerteil (13) und ein wellenfestes Rotorteil (19) mittels mit radialem Abstand von der Welle (6) angeordneter axialer Vorsprünge (17) und Aussparungen (18) axial beweglich ineinandergreifen.

2. Drehmagnet nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Mitnehmer- und Rotorteil (13, 19) aus Kunststoff bestehen.

3. Drehmagnet nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Mitnehmerteil (13) auf der vom Kern (4) abgewandten Seite des Ankers (9) ein ringscheibenartiges Teil mit vom Anker (9) abge­ wandten axialen Fortsätzen (17) angeordnet ist, welche in Axialnuten (18) bzw. -rinnen am Umfang des Rotor­ teiles (19) eingreifen.

4. Drehmagnet nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Mitnehmerteil (13) mittels radialer Rippen (Radialsteg 14) in entsprechenden Rinnen am Anker (9) eingreift.

5. Drehmagnet nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß am Mitnehmerteil (13) konzentrisch zur Achse der Welle (6) ankerseitig federzungenartige axiale Fortsätze (15) angeordnet sind, welche beim Einschieben in eine Mittelbohrung des Ankers (9) mit einem Randsteg (15′) rastartig in eine Ringstufe bzw. Ringnut (16) an der Mittelbohrung einschnappen.

6. Drehmagnet nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Rotorteil (19) an der Welle (6) mittels eines Querstiftes gehaltert ist, der in eine das Rotorteil (19) durchsetzende Radialbohrung (20) sowie eine die Welle durchsetzende Querbohrung eingesetzt ist.

7. Drehmagnet nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Rotorteil (19) fest auf einer Rändelzone (21) der Welle (6) sitzt.

8. Drehmagnet nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß auf der vom gehäusefesten Kugellaufbahnring (5) abgewandten Stirnseite des ankerfesten Kugellaufbahnringes (10) ein Ringteil (28) mit vom ankerfesten Kugellaufbahnring (10) abgewandten axialen Zapfen (26) angeordnet ist, welche berührungsfrei in Schlitze (25) eingreifen, die auf einer Kreislinie in einem Federgehäuse (22) angeordnet sind, und daß in den Schlitzen (25) Druckfedern (27) angeordnet sind, deren eine Enden sich am Ende je eines Schlitzes (25) abstützen und deren andere Enden auf je einem Zapfen (26) direkt oder mittelbar zur Auflage kommen.

9. Drehmagnet nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß zur Reibungsverminderung zwischen den Vorsprüngen (17) und Aussparungen (18) Rollkörper (Kugeln 30) eingesetzt sind.

10. Drehmagnet nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorsprünge (17) und Aussparungen (18) an einander gegenüberliegenden Flächen, welche sich bei stromführender Spule (2) aufgrund des vom Anker (9) auf die Welle (6) über­ tragenen Drehmomentes aufeinander aufzulegen suchen, zur Achse der Welle (6) parallele Nuten (31, 32) bzw. Ausnehmungen als Führungen für Rollkörper (Kugeln 30) angeordnet sind, die eine unmittelbare Berührung zwischen den Flächen bzw. zwischen den Vorsprüngen (17) und Aussparungen (18) verhindern.

11. Drehmagnet nach einem der Ansprüche 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Nuten (31, 32) bzw. Ausnehmungen jeweils ein geschlossenes und ein offenes Ende aufweisen.

12. Drehmagnet nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß als Rollkörper Kugeln (30) angeordnet sind.

13. Drehmagnet nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß als Rollkörper Rundstifte mit zur Welle (6) parallelen Achsen angeordnet sind.

14. Drehmagnet nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß Rollkörper, insbesondere Kugeln (30), anstelle der Klauen angeordnet sind, indem ein mit der Welle (6) fest verbundenes Teil (19) und ein mit dem Anker (9) fest verbundenes Teil (13) sich mit einander eng benachbarten Außen- und Innenumfangs­ flächen axial überlappen, wobei an den Außen- und Innenumfangsflächen gegenüberliegende, zur Welle (6) parallele Nuten (31, 32) als Aufnahmeräume für die die Teile (13, 19) kuppelnden Rollkörper bzw. Kugeln (30) angeordnet sind.