DE637018C

DE637018C - Elektrischer Zug- und Druckmagnet

Info

Publication number: DE637018C
Application number: DEH129290D
Authority: DE
Original assignee: ADOLF HANNING
Current assignee: ADOLF HANNING
Priority date: 1931-11-08
Filing date: 1931-11-08
Publication date: 1936-10-21

Description

Elektrischer Zug- und Druckmagnet Die Erfindung betrifft :einen Gleichstrommantelmagneten, d. h. einen Magneten, dessen Spule von einem Mantel umgeben ist, der den Rückschluß für die magnetischen Kraftlinien bildet, und dessen Zugkraft im ganzen Bereich des, Hubes praktisch gleich ist, bei einem im Vergleich zur Spulenlänge großen Hubweg. Solche Magnete können beispielsweise zur Betätigung von Rad- oder Zangenbremsen für Straßenbahnen verwendet werden.
Die bisher im Bahnbetrieb benutzten Bremsmagnete weisen keine konstante Zugkraft während des ganzen Hubes auf. Die Zugkraft schwankt vielmehr bis zum Zehnfachen. Wenn sich der Bremsklotz abnutzt, taucht-der Magnetkern immer tiefer in den Magneten ein. Deshalb ändert sich die Bremswirkung mit der Abnutzung der Br emsklötze. Die Zugkraft des Magneten wird durch ein Hebelgetriebe etwa zehnmal vergrößert und dann auf die Bremsklötze übertragen. Dadurch werden die an sich schon großen Differenzen in den magnetischen Zugkräften etwa zehnmal vergrößert, und der Bremsdruck schwankt vom Unzureichenden bis zum Übermaß.
Diesem Übelstand hilft die vorliegende Erfindung ab, da sich die Zugkraft des Magneten bei veränderlicher Eintauchtiefe des Kernes praktisch gleichbleibt.
Man hat zur Vermeidung übermäßig großer, ansteigender Zugkräfte gegen Ende des Hubes Magneten mit- einem zylindrischen Kern verwendet, der sich nur auf einem Teil des Hubweges in der Mantelöffnung des Bodens befindet, während des Endhubes jedoch die Mantelöffilung verläßt, so daß sich eine Luftstrecke zwischen Mantelöffnung und Kern einschaltet. Diese Anordnung ergibt aber keine gleichbleibende Zugkraft, und die Anfangszugkraft ist klein im Verhältnis zum Gewicht des Magneten.
Es ist ferner bekannt; daß man bei Luftsolenoiden, d. h. bei Magneten, die keinen Mantel für den Rückschluß der magnetischen Kraftlinien besitzen, eine praktisch gleichmäßige Zugkraft dadurch erreichen kann, daß man dem Magnetkern eine entsprechende Form gibt. Solche Solenoide entwickeln jedoch im Vergleich zu ihrer Größe und ihrem Kupfergewicht nur geringe Zugkräfte und sind deshalb unwirtschaftlich.
Es sind auch Mantelmagnete gebaut worden, die eine :etwa konstante Zugkraft über die ganze Länge des Hubes entwickeln. Bei diesen Magneten ist das Kernende, das in der Anfangsstellung in die Spule hineinragt, mit einer Reihe von Zähnen versehen, die den Kern so stark .schwächen, daß sich daraus die gleichbleibende Zugkraft ergibt. Die Zähne verursachen jedoch bei der Herstellung viel Arbeit und entsprechende Kosten. Außerdem wird durch die Anordnung der Zähne und durch Ausbohrung das aktive Material des Kernes und somit die Anfangszugkraft verringert, wodurch die Anordnung, unwirtschaftlich wird in bezug auf Arbeitsleistung, Materialverbrauch und Raumbedarf.
Um ein übermäßiges Ansteigen der Zugkraft gegen Ende des Hubes zu vermeiden, hat man auch bereits die Polflächen von Gleichstrommagneten kegelförmig ausgebil-; det. Eine praktisch gleichbleibende Zugkraft während des Hubes ist dadurch aber nicht erreicht worden, auch verursacht die kegelförmige Anordnung bei der Fabrikation sehr große Arbeit und entsprechende Kosten. Eine gleichbleibende Zugkraft ist aber insbesondere deswegen nicht erreicht worden, weil die Gehäusebohrung dieser Magnete, soweit dies für den Magnetpfad in Frage kommt, in jed%r Hubstellung vollständig vom Magnetanker ausgefüllt ist, d. h. der Widerstand des Magnetpfades zwischen der zylindrischen Mantelfläche der Gehäusebohrung und den-Magnetanker bleibt während des - ganzen Hubes unverändert, außerdem tritt der Boden mit einem Kegel oder einer kegelförmigen Ausbohrung weit in den lichten Raum der Magnetspule.
Erfindungsgemäß wird der Magnet, bei dem die dem Boden zugekehrte Polfläche des Kernes in ihrem wesentlichen Teil senkrecht zur Bewegungsrichtung liegt, und der Kern in der Anfangsstellung mit seinem im wesentlichen massiven Teil etwa bis zur Mitte der Spule in dieselbe hineinragt, so ausgebildet, daß der Boden keine in die Spule hineinragende Teile besitzt. Ferner wird die Kernlänge so bemessen, daß. sich die Eintauchtiefe des Kernes in der Gehäusebohrung lt, soweit dies für den Magnetpfad in Frage kommt, während des Hubes wesentlich verringert.
In den Abbildungen ist ein Ausfübrungsbeispiel dargestellt. Abb. i zeigt den Kernd in seiner Anfangsstellung. In Abb.2 steht der Kern in seiner Endlage. -a stellt die Magnetwicklung dar, b den Topfmantel, c den Boden des Topfes, ,e die Zugstange und f die Führungsbuchse aus unmagnetischem Material, lt die Gehäusebohrung.
Die Polfläche -des Kernes, die dem Boden c zugewandt ist, liegt in ihrem wesentlichen Teil .senkrecht zur Bewegungsrichtung. Der Boden c besitzt keine in die Spule hineinragenden Teile, und der Kern d ragt mit seinem im wesentlichen massiven Ende bis etwa zur Mitte der Spule in dieselbe hinein. In der Anfangsstellung steht das dem Boderi c abgewandte und mit einer Aussparung versehene Kernende in einem halsförmigen Ansatz des Magnetmantels. Der Kern ragt dabei in die Bohrung lt tief hinein. Gegen Etide des Hubes verringert sich die Eintauchhefe des Kernes in dieser Bohrung beträchtlich. Während also der magnetische Widerstand zwischen dem Boden c und der ihm gegenüberliegenden Polfläche des Magnetkernes infolge der Hubbewegung sich dauernd verkleinert, nimmt der Widerstand des Magnetpfades zwischen dem Kern und der Gehäusebohrung h während der Hubbewegung entsprechend zu, welches durch die Kernlänge und die lichte Länge des Magnetgehäuses bedingt wird, soweit die Gehäusebohrung für den Magnetpfad und den magnetischen Widerstand gebraucht wird.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Elektrischer Zug- und Druckmagnet mit im ganzen Bereich des Hubes praktisch gleichbleibender Zugkraft, dessen Kraftlinien außerhalb der Solenoidspule im wesentlichen durch Eisen verlaufen und dessen dem Boden (c) zugewandte Polfläche des Kernes (d) in ihrem wesentlichen Teil senkrecht zur Bewegungsrichtung liegt und dessen Kern (d) in der Anfangsstelhing mit seinem im wesentlichen massiven Teil etwa bis zur Mitte der Spule in dieselbe hineinragt und den lichten Querschnitt der Spule annähernd ausfüllt, dadurch gekennzeichnet, daß. der Boden (c) keine in die Spule hineinragenden Teile besitzt und die Länge des Kernes (d) so bemessen ist, daß seine Eintauchtiefe in der Gehäusebohrung (h) in der Endstellung, soweit die Gehäusebohrung für den Magnetpfad und den magnetischen Widerstand gebraucht wird, bedeutend geringer ist.
2. Elektrischer Zug- und Druckmagnet nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern in der Endstellung auch über die Bodenseite der Spule hinausragt.
3. Elektrischer Zug- und Druckmagnet nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern auf der dem Boden (c) zugewandten Seite etwas abgesetzt und auf der entgegengesetzten Seite mit einer Aussparung versehen ist.