DE581370C - Magnetische Kupplung, insbesondere fuer Messzwecke - Google Patents

Description

Es ist in der Meßtechnik bekannt, die Stellung oder die Bewegung eines Körpers im Innern eines abgeschlossenen Raumes mit Hilfe magnetischer Kupplungsglieder außen erkennbar zu machen oder auf Zeigerwerke usw. außerhalb des abgeschlossenen Raumes zu übertragen. Man benutzt hierfür vorzugsweise magnetische Kupplungen, deren Magnet und Anker beweglich sind und deren einer Kupplungsteil dem anderen Kupplungsteil in die Stellung des geringsten magnetischen Widerstandes an den Polstellen nachfolgt.

Bei den bekannten magnetischen Kupplungen wird es nun als sehr störend empfunden, daß es infolge symmetrischer Anordnung der Polstellen zueinander und gleichförmiger Ausbildung des wirksamen Querschnittes der Polteile mehrere Stellungen der Kupplungsteile zueinander gibt, in denen ein maximaler Kraftlinienfluß zustande kommt und eine sichere Mitnahme des einen Kupplungskörpers durch den anderen bewirkt wird. Die beiden Kupplungsteile können also mehrere verschiedene Stellungen zueinander einnehmen. Eine genau eindeutige Bewegungsübertragung, wie sie z. B. zwischen Meßorgan und Anzeigegerät erforderlich ist, wird hierbei in Frage gestellt.

Es sind auch Kupplungen bekannt, bei welchen beide Kupplungsteile als Dauermagnete ausgebildet sind. Da jedoch bei diesen bekannten Ausführungen die Kupplungsteile symmetrisch, und zwar als Stab- oder Hufeisenmagnete ausgebildet sind, so besteht bei Verwendung dieser Kupplung in Anlagen, in welchen auf einen der Kupplungsteile den Magnetismus allmählich schwächende Einflüsse wirksam sind, die Möglichkeit, daß bei längerem Betrieb der Magnetismus des einen Kupplungsteiles verlorengeht oder doch stark geschwächt wird und infolgedessen die Kupplung zwei stabile Kopplungsstellen erhält.

Die Erfindung schafft hierin Abhilfe durch eine magnetische Kupplung, bei der die zusammenwirkenden Polpaare der beiden Kupplungskörper hinsichtlich ihrer Lage auf ihrer bei der Bewegung beschriebenen Kreisbahn derart ungleichmäßig verteilt oder in bezug auf die Form ihres für den Kraftlinienfluß wirksamen Querschnittes derart ungleichförmig ausgebildet sind, daß sie nur eine einzige Lage zueinander einnehmen können, bei der alle Pole der einen Kupplungshälfte mit den Polen der anderen Kupplungshälfte sich in Deckung befinden.

In den Abbildungen der Zeichnung sind einige Ausführungsbeispiele des Gegenstandes der Erfindung schematisch dargestellt; es zeigt Abb. 1 eine Kupplung mit in sich geschlossenem Magneten und unsymmetrisch auf konzentrischen Kreisen verteilten Polen, Abb. 2 eine Kupplung, deren kreisbogenförmiger" Magnet nicht in sich geschlossen ist und deren Anker aus zwei im Winkel zueinander verlaufenden Schenkeln mit Ausgleichgewicht besteht, Abb. 3 eine Kupplung mit

drei Polpaaren und Abb. 4 eine Kupplung·, bei der die Unsymmetrie durch Schrägstellung der Polpaare zu einer durch die Drehachse und die festen Pole gelegten Ebene erreicht ist.

In den Abbildungen ist α der ringförmige Magnet mit den nach innen vorspringenden Polschuhen b, c, von denen beispielsweise der mit b bezeichnete den Nordpol und der mit c bezeichnete den Südpol darstellt, d ist der Anker. In den Abb. 1, 2 und 4 ist der ringförmige Magnet α zweipolig, in Abb. 3 dagegen dreipolig ausgebildet. Von den drei Polen b, c, e in Abb. 3 ist z. B. der Pol b als ^X5 Nordpol ausgebildet, während die beiden Pole c und e den Südpol bilden.

Bei der Ausführungsform nach Abb. 2 besteht der Anker d aus zwei im Winkel zueinander verlaufenden Schenkeln h, i und einem Gegengewicht k zu diesen Schenkeln h, i. Bei den schematisch dargestellten Kupplungen nach Abb. 1 bis 3 sind die Polschuhe des ringförmigen Magneten α ungleichmäßig über einen Teilkreis verteilt.' Bei der Ausführungs^a5 form nach Abb. 4 sind die Pole des ringförmigen Magneten α und des Ankers d beispielsweise als schräg zur Achsenrichtung verlaufende, abgestumpfte Schneiden ausgeführt. Dabei ist die Anordnung der Pole so getroffen, daß bei einer Drehung des Ankers d um i8o° aus der in Abb. 4 dargestellten Normallage die schneidenförmigen Enden der Pole nicht mit der ganzen Breite ihrer abgestumpften Schneiden, sondern mit einem . äußerst geringen Teil dieser Schneiden sich gegenüberstehen. Für den magnetischen Kraftfluß in dieser Stellung des Ankers wird also nur ein geringer Bruchteil der Polquerschnitte von Anker d und Ringmagnet α nutzbar gemacht. Der hierbei mögliche magnetische Kraftfluß reicht nicht aus, um bei Drehung des ringförmigen Magneten α den Anker d dauernd mitzunehmen. Wenn also der Anker d aus irgendeinem Grunde seine in Abb. 4 dargestellte Normallage verlassen hat, so erfolgt seine Mitnahme durch den ringförmigen Magneten α erst dann, wenn er wieder die Normallage erreicht hat. Anstatt der schräg zur Achsenrichtung verlaufenden, schneidenförmigen Polenden können auch solche Polpaare verwendet werden, von denen das eine im Durchflußquerschnitt der Kraftlinien das Spiegelbild des anderen bildet. Ebenso können die Schneiden des einen PoI-paares senkrecht zur Drehachsenrichtung und die Schneiden des anderen Polpaares in Drehachsenrichtung verlaufen. Auf diese Weise ist der magnetische Kraftfluß nur in der Normallage des Ankers genügend groß, um eine Mitnahme des Ankers zu bewirken. Soll eine besonders günstige Haltewirkung der magnetischen Kupplung angestrebt werden, so empfiehlt es sich, den Anker als Magneten auszubilden.

Die Anordnung von Ringmagnet α und Anker d wird gewöhnlich so getroffen, daß der Ringmagnet α außerhalb und der Anker d innerhalb einer geschlossenen Kammer um die gleiche geometrische Achse drehbeweglich gelagert ist, wobei der hohlzylindrische Teil der Kammerwandung so in dem Luftspalt zwischen Ankerpolen und Ringmagnetpolen angeordnet ist, daß Anker und Magnet sich störungsfrei drehen können.

Als Anwendungsgebiet für die Erfindung kommen namentlich Meß- oder Anzeigeapparate und -Einrichtungen, wie z. B. Dampfmesser, Wasserstandsanzeiger, elektrostatische Spannungsanzeiger mit Druckluftisolation, Kathodenoscillographen und andere Apparate und Maschinen;, in Frage, bei denen eine schlupffreie Übertragung einer Drehbewegung angestrebt wird. Die Erfindung kann mit gleichem Erfolg aber auch für irgendwelche anderen Einrichtungen Verwendung finden, bei denen eine Bewegungsübertragung durch eine Trennwand hindurch ohne mechanische Zwischenglieder erforderlich ist. In Anpassung an den j eweiligen - Verwendungszweck können die dargestellten und beschriebenen Ausführungsbeispiele zahlreiche Abänderungen erfahren, ohne daß der Bereich der Erfindung verlassen wird.

Claims (5)

1. Patentansprüche:

   i. Magnetische Kupplung zur Übertragung der Bewegung eines drehbeweglichen Körpers auf einen anderen, insbesondere für Meßzwecke, dadurch gekennzeichnet, daß die zusammenwirkenden Polpaare hinsichtlich ihrer Lage auf ihrer bei der Bewegung beschriebenen Kreisbahn derart ungleichmäßig verteilt oder in bezug auf die Form ihres für den Kraftlinienfluß wirksamen Querschnittes derart ungleichförmig ausgebildet sind, daß sie nur eine einzige Lage zueinander einnehmen können, bei der alle Pole der einen Kupplungshälfte mit den Polen der ' anderen Kupplungshälfte sich in Deckung befinden.
2. 2. Magnetische Kupplung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung der Pole so getroffen ist, daß die Verbindungslinie zweier Pole je einer Kupplungshälfte nicht durch die Drehachse geht.
3. 3. Magnetische Kupplung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden der Pole als schräg zur Drehachsenrichtung verlaufende, spitze oder abgestumpfte Schneiden ausgebildet sind,
4. von denen mindestens ein Schneidenpaar in einem Winkel zu der durch die Drehachse gehenden Ebene verläuft (Abb. 4). 4. Magnetische Kupplung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die zusammengehörigen Pole in ihrem Querschnitt am Luftspalt übereinstimmen, die nicht zusammengehörigen Pole sich dagegen in bezug auf diesen Querschnitt wie Spiegelbilder zueinander verhalten.
5. 5. Magnetische Kupplung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnet und der Anker je eine ungerade Zahl von Polstellen besitzen (Abb. 3).

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen