-
Elektromagnet mit `aus mehreren Einzelankern bestehendem Anker. Elektromagnete,
deren Anker zur Ausübung eines Hubes dienen, sind vielfach bekannt. Der Ankerhub
ist meist kurzgehalten und wird durch Hebelübersetzung vergrößert. Auch sind Elektromagnete
bekannt, deren Pol aus mehreren Polstücken besteht, die beim Erregen des Magneten
von Ankern überbrückt werden. Die Bewegung der von den Einzelpolen angezogenen Anker
wird zum Regulieren der Kontakte irgendeiner Schalteinrichtung benutzt.
-
Andere bekannte Elektromagnete wirken auf Schaltapparate dadurch ein,
daß der Anker bei Ausübung seines Hubes Kontakthebel betätigt, die getrennt vom
Anker angeordnet sind. Des weiteren ist es bekannt, mehrere Einzelpole in gleichen
Abständen hintereinander anzuordnen, die beim Erregen des Magneten nacheinander
angezogen. werden und dadurch einen größeren Hub bewirken als Magnete mit einfachem
Pol. Sämtliche Wicklungen solcher Elektromagnete erhalten beim Einschalten sofort
ihre Vollerregung und geben auch sofort ihre maximale Leistung ab. Dagegen wird
bei anderen bekannten Elektromagneten die Hubkraft des Magneten durch Absetzen des
massiven beweglichen Ankers vergrößert.
-
Die bekannten Elektromagnete bedürfen zur überwindung des erforderlichen
Luftspaltes zwischen feststehendem und beweglichem Magnetpol und zur Erreichung
einer hohen Feldstärke, die im Luftspalt gleich der Induktion sein muß, einer äußerst
hohen Amperewindungszahl. Ein großer Teil dieser aufgebrachten Amperewindungen wird
bei den bekannten Elektromagneten nach vollbrachter Hubleistung frei und ergibt
dann einen unnützen Strom- bzw. Materialverbrauch.
-
Vorliegende Erfindung betrifft einen Elektromagneten für kleinere
und größere Hubleistung, dessen Anker aus mehreren Einzelankern a1 bis a6 (Abb.
i) besteht, die durch angebrachte Stifte n und die Feder f sowie den. urmagnetischen
Bolzen p gehalten werden. Die Luftspalte h bis 1s sind verschieden groß und werden
beim Erregen des Elektromagneten durch die Einzelanker a1 bis a6 geschlossen., wobei
sich die Einzelanker in Richtung ihrer Längsachse ineinanderschieben und einen einzigen
großen Hub erzeugen, der der Größe 1E entspricht. Das Magnetgehäuse o ist aus gutem
magnetischen Material hergestellt, an dem der stufenförmige Kern k1 bis k6 apgeordnet
ist. Für die Erregung sind mehrere Spulen s1 bis s6 vorgesehen, deren Anfang und
Enden zu den Kontakten d, dl bis d6 führen. Während die Kontakte d bis d6 Pluspole
darstellen, stellt die Kontaktschiene m den Minuspol dar. Die unter der Kontaktbrücke
e angebrachten Gleitkontakte g sind zum Weiterleiten des Stroms leitend miteinander
verbunden. Im ausgeschalteten Zustand der Einrichtung hängen sämtliche Anker a1
bis a6 in dem urmagnetischen Bolzen p und den Stiften n und werden durch
die Feder f
in ihrer richtigen Lage gehalten.
-
Wird nun der Magnet erregt, so schließen sich die Luftspalte
1, bis 1s nicht hintereinander, sondern nebeneinander, was den Vorteil mit
sich bringt, daß der magnetische Widerstand zwischen dem feststehenden Magnetpol
und dem beweglichen Anker im gesamten Polquerschnitt nur einmal vorkommt, während
derselbe bei den bekannten Magneten so oft vorkommt, als Luftspalte vorhanden sind.
Letzteres hat einen Verlust an magnetomotorischer Kraft zur Folge. Zwecks Erreichung
eines äußerst großen Gesamthubes und einer immer größer werdenden Hubleistung ist
der feststehende Kern k1 bis k6 nach Abb. i stufenförmig abgesetzt. Die Polflächen
sämtlicher Einzelanker werden bei jedem Einzelhwbe
ohne Aufwendung
einer weiteren Kraft den ihnen gegenüberliegenden Polflächen selbsttätig näher gebracht,
wodurch ein großer Teil vom gesamten. Luftweg ohne Aufwand der sonst hierfür erforderlichen
magnetomotorischen Kraft geschlossen wird. Der letzte Einzelanker as nach Abb. x
ist am unteren Ende magnetisch geschlossen; er wird von den schon vorher angezogenen
Einzelankern, die dann eine Verlängerung des Magnetkernes darstellen, mit angezogen,
wodurch die Endhubleistung eine äußerst große wird.
-
Die Wirkung der Einrichtung ist folgende Nachdem der Netzschalter
eingeschaltet ist, wird der Schalter E eingeschaltet. Erst dann fließt ein Strom
über die Widerstände r5 bis r1 rechts. Am Kontakt b, rechts wird der Strom abgenommen
und durch die beiden Gleitkontakte h, die leitend miteinander verbunden sind, über
die Widerstände r1 bis r5 links bis zum Kontakt b6 links weitergeleitet. Hier verzweigt
sich der Strom und fließt teils zum Kontakt d, dann weiter durch die Spule s1 zum
Kontakt dl durch die Gleitkontakte g und die Kontaktschiene m zum Netz. Der andere
Teil des Stromes fließt vom Kontakt b6 links durch den Stromverbraucher zum Netz.
Die Spule s1 ist jetzt erregt und bringt die Anker a1 bis a6 in Bewegung, wobei
der Luftspalt 1, geschlossen wird. Die Kontaktbrücke e mit den Gleitkontakteng
und h steht jetzt auf bz bzw. d2. Die Widerstände r, links und rechts
sind jetzt ausgeschaltet, und die Spule s1 ist zugeschaltet. Ein großer Teil der
Amperewindungen der Spule s" der nach Schließung des Luftspaltes h frei geworden
ist, wird durch die Amperewindungen der Spule s9 erhöht und schließt den Luftspalt
l2. Beim Schließen des Luftspaltes l2 wird der Widerstand r2 abgeschaltet und die
Spule s3 zugeschaltet. Die frei gewordenen Amperewindungen vom Luftspalt l2 werden
durch die Amperewindungen der Spule s3 erhöht und schließen den Luftspalt 13.
-
Diese Vorgänge wiederholen sich selbsttätig weiter, bis die Kontaktbrücke
e die Kontakte b6 bzw. d6 erreicht hat und die Luftspalte h bis 1s sich alle geschlossen
haben. Die Widerstände r1 bis r6 links und rechts, die den Spulen s1 bis s6 und
dem Stromverbraucher vorgeschaltet waren, sind jetzt abgeschafet. Die Spulen und
der Stromverbraucher liegen jetzt parallel an der vollen Netzspannung. Die Widerstände,
die den Strom für die Magnetspulen regulieren, werden zugleich als Anlaßwiderstand
für irgendeinen Stromverbraucher verwendet. Die Einrichtung, in kleiner Bauart gehalten,
dient zum Anlassen irgendeines Stromverbrauchers und zum Regulieren eines Widerstandes.
In großer Bauart gehalten, dient die Einrichtung zum Ausüben einer Preß- bzw. Druckkraft.-Wird
nun die Einrichtung durch Ausschal-. ten des Schalters E stromlos gemacht, so kann
eine schädliche Wirkung des Induktionsstromes nicht stattfinden, da sämtliche Erregerspulen
der Einrichtung mit dem Stromverbraucher parallel liegen. Beim Ausschalten schnellen
die Anker in ihre Ruhelage zurück und werden durch die Feder f in ihre richtige
Lage gedrückt. Soll nun dem Stromverbraucher der Strom in entgegengesetzter Richtung
zugeführt werden, z. B. zum Entmagnetisieren der Lasthebemagnete, so wird der Schalter
G eingeschaltet.