DE442274C - Einrichtung zur Erhoehung der Anziehungskraft bei Anordnungen nach Johnsen und Rahbek - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrische Vorrichtung nach Johnsen und Rahbek zur Auslösung, Steuerung oder Beeinflussung mechanischer Kräfte, die insbesondere als elektrisches Relais, verwendbar ist, und bei der elektrische Anziehungs- oder hieraus sich ergebende Reibungskräfte durch einen galvanischen Strom hervorgerufen werden, der durch zwei einander unmittelbar berührende

ίο feste Körper und deren Berührungsfläche hindurchfließt. Bei solchen Einrichtungen besteht mindestens einer der beiden Körper aus schlecht leitendem Material. Als einer der Körper wird gewöhnlich ein biegsames Band benutzt, das sich an eine zylinderförmige, sich drehende Walze teilweise anlegt.

Gemäß der Erfindung werden Mittel vorgesehen, welche dafür sorgen, daß mit Vermehrung der Zugkraft infolge Vergrößerung des galvanischen Stromes od'er der Spannung an der Berührungsfläche gleichzeitig der Abstand der einander berührenden Körper mechanisch verringert wird, so daß hierdurch eine zusätzliche Vergrößerung der Anziehungs- bzw. resultierenden Reibungskräfte hervorgerufen wird. Die Erfindung ist Herbei auf biegsame Körper nicht beschränkt.

Eine Ausführungsform einer solchen Einrichtung zur Druckerhöhung ist in Abb. 1 dargestellt. Hierbei bedeutet 1 eine Walze, in vorliegendem Falle aus einem Halbleiter bestehend, 2 eine metallische Achse, an die der eine Pol der Leitung angeschlossen ist, 3 ein dünnes metallisches Band, das die Walze etwas umschmiegend berührt. Die Walze dreht sich ständig in der Richtung des Pfeiles 4. An einer mechanischen Verbindung 5 ist bei den bekannten Einrichtungen gewöhnlich ein Gewicht angehängt, angedeutet durch das punktierte Viereck 6. Wird diese Einrichtung in Benutzung genommen und zwischen 2 und 3 eine Spannung angelegt,

wahrend die Walze ι rotiert, so wird das Band 3 in der Richtung des Doppelpfeiles 7 mitgenommen, und zwar so weit, wie das Gewicht 6 oder ein Anschlag 8 es erlaubt. Bei einer solchen Verwendung wird regelmäßig der Zug an 5 unverändert bleiben und nur abhängig sein von der Größe des Gewichtes, 6. Es sind auch an Stelle von Gewichten bereits Federn verwendet worden. Die Federn dienen jedoch bei den bekannten Einrichtungen lediglich zur Erzielung einer günstigeren Bauart insofern, als bei Verwendung von Gewichten die Einrichtungen nur in senkrechter Lage benutzt werden können. Bei diesen Vorrichtungen "handelt es sich immer darum, eine äußere konstante Kraft auszubalancieren. Im Gegensatz hierzu wird bei der Einrichtung gemäß der Erfindung gerade eine inkonstante Gegenkraft benötigt. Diese inkonstante Gegenkraft wird unter Fortlassung des Gewichtes, 6 durch eine Spiralfeder 9, die mit ihrem einen Ende an dem festen Punkt 10 befestigt ist, oder durch ein Hebelsystem (Abb. 3) geliefert. Tritt jetzt das System in Tätigkeit, so nimmt die Zugkraft an S entsprechend der Spannung der Feder 9 zu, infolgedessen auch der radiale Druck des Bandes 3 auf die Walze 1 und damit wieder die Anziehungskraft.
Wie stark die Wirkung ist, soll schematisch in Abb. 2 gezeigt werden. Hier ist eine Kurvenschar gezeichnet; die Abszisse 11 stellt die an die Einrichtung angelegte Spannung in irgendwelchen Einheiten dar, wähnend die Ordinate 12 die Zugkraft darstellt. Ist beispielsweise die Spannung in irgendeinem Augenblick zwei Einheiten und wird sie dann von zwei auf vier erhöht, so müßte bei gleichbleibendem Abstand nach der Theorie sich die Kraft ändern gemäß, der Kurve 13, nämlich mit dem Quadrat der Spannungszunahme bei einem bestimmten, wenn auch sehr kleinen Abstand zwischen dem Band 3 und der Walze i. Die Kurve 14 stellt die Kraftwirkung in Abhängigkeit von der Spannung bei einem kleineren Abstand und 15 die entsprechende Kurve bei einem noch kleineren Abstand dar.

Statt daß nun der Verlauf der Kraftänderung von 16 nach 17 erfolgt, erfolgt er bei Mitwirkung einer zusätzlichen mechanischen Zugkraft von 16 nach 18, wenn man die Form und Kraftleistung der Felder 9 entsprechend wählt. Wie aus den Kurvenscharen ersichtlich ist, tritt somit eine erhebEch stärkere Zunahme der Kraftleistung, als sie dem Quadrat der Spannungsänderung entspricht, ein. Eine solche Vermehrung der Wirkung kann in außerordentlich großem Maße erfolgen und so weit gehen, daß statt einer quadratisehen Änderung eine Änderung der Zugkraft mit der vierten und fünften Potenz eintritt. Statt der Feder 9 kann auch eine andere Einrichtung verwendet werden, sofern sie nur eine Zugänderung in 5 mit zunehmender Bewegung von 5 herbeiführt. In Abb. 3 bedeutet z.B. 5 das Zugseil, 19 eine feste Grundplatte, 20 ein Hebelsystem, das jedoch keinen festen Drehpunkt hat, sondern infolge seiner Krümmung mit der Bewegung einen veränderlichen Drehpunkt erhält.

In dem in Abb. 3 dargestellten Fall rückt der Drehpunkt mit der Bewegung des Zugseiles 5 in Richtung des Doppelpfeiles 27 nach links;. Durch diese Bewegung wird die Wirkung eines. Gewichtes 21, welches, an demselben Hebelarm sich befindet, in bezug auf das Zugseil 5 verändert. Durch die Wahl der Entfernung des, Angriffspunktes des Zugseiles 5 von dem Gewicht 21 und der gewählten Krümmung'von 20 kann man hierbei die Veränderung der Zugkraft bei 5 wahlweise verändern. Man kann auch erreichen, daß die Zugkraft, statt zuzunehmen, abnimmt. Denn wenn z. B. die Einrichtung so getroffen wird, daß der Drehpunkt des, Hebels 20 nach rechts rückt, so vermindert sich bei dieser Bewegung die Einwirkung des Gewichts 21 auf das Zugseil 5. Die Wirkung läßt sich wieder an Hand der Abb. 2 darstellen. Wenn beispielsweise ohne künstliche Veränderung der Zugkraft sich der Vorgang entlang der Kurve 15 abspielen würde, etwa von 18 nach 22, so wird nun durch die künstlich verminderte Zugkraft sich der Vorgang von 18 nach 23 abspielen. ,

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Einrichtung zur Erhöhung der Anziehungskraft bei Anordnungen nach ioo Johnsen .und Rahbek zur Auslösung, Steuerung oder Beeinflussung mechanischer Kräfte, insbesondere als Relais verwendbar, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der einander berührenden, die Anziehung bewirkender Körper, während der Dauer der Anziehung außerdem auf mechanischem Wege, z. B. durch eine Regulierfeder o. dgl., künstlich verringert wird.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zugkraft mit der vierten oder höheren Potenz des galvanischen Übergangssitromes oder der Spannung an den Berührungsflächen wächst.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.