DE641113C - Elektromagnet - Google Patents

Description

Vorliegende Erfindung betrifft Verbesserungen des Hauptpatents.

Zum Prinzip ist der Beweis nachzutragen., daß ein Magnet nach der Erfindung gegenüber einem hochgesättigten Kernzugmagneten bei gleicher Erregung und gleichem Hub eine höhere Zügkraft besitzen muß. Bei hoher Sättigung des Gehäusemantels eines Kernzugmagneten ist nämlich die Permeabilität bereits so gering, daß man ein Zylinderstück dieses Mantels von der Länge des ganzen Hubes herausnehmen und durch einen Luftspalt mit großen ÜbergangsfLächen derart ersetzen kann, daß die magnetische Leitfähigkeit dieses Luftspaltes derjenigen des herausgenommenen Mantelstückes genau gleich ist. Der Gesarntkraftfluß erfährt also dadurch keine Änderung, und die Zugkraft des Kolbens muß ebenfalls unverändert bleiben. Macht

so man nun die eine Übertrittsfläche des neuen, außerhalb der Spule gelegenen Arbeitsluftspaltes beweglich, so gewinnt man einen zweiten Anker, dessen Zugkraft zu der unverändert gebliebenen des Innenankers hinzukommt. Die größte Zugkraftsumme beider Anker wird jedoch dann erreicht, wenn der Aufwand an Luft-AW für beide Arbeitsluftspalte gleich ist. Über das eingangs erwähnte Prinzip ist in dem Häuptpatent ausgef ührt, daß die AW für die Arbeitsluftspalte als Erzeuger des Nutzfeldes, diejenigen für das Eisen als unvermeidlicher Verlust zu betrachten sind. Erfindungsgemäß ist auf Grund dieser Erkenntnis der anteilige Aufwand an AW für die Arbeitsluftspalte dadurch auf ein Höchstmaß, derjenige für das Eisen auf ein Mindestmaß gebracht, daß die im magnetischen Material verlaufenden Teile des die Spule umschließenden Kraftflusses in der Ausgangsstellung der Anker die Stirnseiten der Spule in Form von kurzen, halbmondförmigen Bogen dicht umgeben. Hierdurch wird erreicht, daß das Verhältnis der Summe der mittleren Kraftlinienwege in den Arbeitsluftspalten zur Summe der mittleren Kraftlinienwege im magnetischen Material auf ein Maximum gesteigert wird. Dieser Zweck der Erfindung, nämlich die Steigerung der Zugkraft durch starke Verminderung der sonst bei hoher Erregung beträchtlichen Verlustamperewindungen wird bei den bereits bekannten Anordnungen^ bei denen vier Arbeitsluftspalte vorgesehen sind, infolge Auftretens eines starken Verluststreuflusses quer durch die Spule nicht erreicht, obwohl auch hier der Kraftfluß im Eisen die Stirnseiten der Spule in kurzen, halbmondförmigen Bogen umgibt (britische Patentschrift 14 109 aus

dem Jahre 1902). Außerdem, kommt bei diesen bekannten Anordnungen hinzu, daß der Anker in der Ausgangsstellung nur an den unteren Enden magnetisch wirkt, während dia·- Hauptmasse des Ankers magnetisch ungenutzte bleibt, so daß der Magnet im Verhältnis zu seiner Leistung viel zu schwer wird. Auch ist hier nicht der ganze Hub gleich der Spulenlänge vpü. ausnutzbar. Die Anker des Magneten können sowohl gleichzeitig als auch zu verschiedenen Zeiten arbeiten. Man kann auf diese Weise ohne Änderung des Erregerstromes drei Zugkraftkurven in verschiedener Höhenlage erzielen. iS Läßt man beispielsweise einen gegenüber dem Innenpol mit wesentlich größerer Fläche ausgestatteten Außenpol zuerst arbeiten, so ergibt sich eine flache, schwach ansteigende Zugkraftcharakteristik, während diejenige des so nacheilenden Innenpoles hyperbelähnlich ansteigend verläuft. Die dritte, bedeutend höher liegende Zugkraftkurve erhält man durch mechanische Kupplung beider Anker nach erfolgtem Rücklauf.

Die in den beiden Abbildungen im Längsschnitt dargestellten Magnete zeigen ungekuppelte Anker, welche auch zu verschiedenen Zeiten arbeiten können. Die Anker des Magneten nach Abb. 1 sind gleichsinnig beweglieh. Der feststehende Teil A besteht aus dem Außenkonus b und dem Innenkonus d. Der mit Gewinde versehene Bolzen χ hält d und b zusammen und ermöglicht gleichzeitig eine Befestigung des Magneten an seinem unteren Ende auf einer Platte. Der normalerweise bewegliche Außenanker c gleitet mit Hilfe des Führungszylinders ν auf der Röhre ti, welche mit dem Mittelstego unten und mit dem Lagerformstücks oben verbunden ist. Der Mittelsteg 0 ist mit Radialrippen gezeichnet. Der Innenankere überträgt seine Kraft durch eine aus beliebigem Material bestehende Stange w, welche in einer zentrischen Bohrung des Lagerformstückes s ge-4-5 führt ist, nach außen. Die aus unmagnetischem Material bestehende Buchse/ trägt die Erregerspule α und erstreckt sich innerhalb des Mittelstegeso und der Röhre« bis nahe an das Lagerformstücks. Die Kraft des Außenankers wird durch zu den Augen y führende Längsrippen nach außen ,abgegeben. Der Hauptkraftfluß verläuft von c über den Mittelstego zum Innenankere. Ein schwächerer Nebenschluß besteht über tn, ν und a nach e. Bei verstärkter Leitfähigkeit des Mittelsteges wird dieser Nebenschluß entbehrlich; die Teile tn und ν können dann aus unmagnetischem Material bestehen.

Abb. 2 zeigt den Magneten mit den gegenläufigen Ankern B und D. Die Pole sind wieder mit b, c, d und e bezeichnet. Die Spule α sitzt auf der Buchse/, welche nach unten verlängert ist, um als Führung des ifftnenankers D zu dienen. Der Außenanker B »est^ht aus einer Röhre, welche auf der mit 6g deiner. Buchse aus unmagnetischem Material 'umgebenen Röhre2, die unten in den Mittelsteg 0 übergeht, gleitet. Die Kraft des Innenankers D wird nach unten durch eine Stange, diejenige des Außenankers B nach oben durch die Augen y übertragen, r und s sind Lager, in welchen der Magnet ruht. Die Röhre ζ ist deshalb besonders lang gezeichnet, um auch den Sonderfall der Ausnutzung des Hohlraumes R innerhalb der Röhre 2 berücksichiigen zu können. In diesem Falle wird eine Platte 2 durch das E-förmige Gestänge 3 mit dem Anker B und eine Platte 1 durch eine sonst nicht erforderliche Stangen mit dem Anker D verbunden. Diese beiden Platten bewegen sich gegenläufig aufeinander zu. Infolge des dadurch verfügbaren großen Arbeitsweges können durch einen einzigen Krafthub des Magneten starke Verdichtungsgrade und Drücke erzielt werden. Zwischen 1 und 2 kann auch eine Schraubenfeder eingesetzt werden, welche beide Anker zugleich in ihre Ausgangsstellung zurückbringt. Diese Feder kann auch dann beibehalten werden, wenn das zu verdichtende Gut leicht beweglieh, d.h. flüssig oder gasförmig ist. Abweichend von der Abb. 2 können auch wie im Hauptpatent der bewegliche Innenpol D als Vollkonus und der feststehende Innenpol als Hohlkonus ausgebildet werden.

Die Magnete nach Abb. 1 und 2 sind so entworfen, daß die in dem Hauptpatent erwähnte, in der Längsachse gelegene Führungsstange h entbehrlich wird. Die für den Sonderfall der Ausnutzung des Raumes R in Abb. 2 zusätzlich erforderlichen Stangen h, 3 und Platten 1, 2 sind deshalb aus Platzgründen nur durch Striche angedeutet. Die Stange h muß aus nicht magnetisierbarem Material bestehen. Die einfache Form des Ankers B nach Abb. 2 kann auch für Abb. 1 verwandt werden, indem auch in Abb. 1 an den Mittelsteg 0 eine Röhre ζ angesetzt wird, wobei die Röhre« zur Führung des Innenankers bestehen bleibt. In dem Hohlraum zwischen 0 uo und m des Magneten nach Abb. 1 kann auch eine Rückzugsfeder untergebracht werden. Die Magnete nach Abb. 1 und 2 sind für stehende Ausführung gezeichnet. Die Verbesserung der Magnete nach Abb. 1 und 2 gegenüber dem Hauptpatent liegt hauptsächlich darin, daß die vorhandenen AW der Spule so verteilt werden, daß möglichst viel, d.h. nutzbar auf die Arbeitsluftspalte, und möglichst wenig auf die magnetischen Massen entfalten; ferner in der getrennten Anordnung der Anker in Abb. 1, der gesteigerten Leit-

fähigkeit des Luftspaltes zwischen ζ und B und der Ausnutzungsmöglichkeit des Raumes/? in Abb. 2.

Claims (5)

1. Patentansprüche:

   i. Elektromagnet nach Patent 604601, dadurch gekennzeichnet, daß die im ma^; gne tischen Material· verlauf enden Teile des die Spule umschließenden Kraftflusses, der die zwei veränderlichen Luftspalte durchsetzt, in der Ausgangsstellung der Anker die Stirnseiten der Spule in Form von kurzen, halbmondförmigen Bogen dicht umgeben.
2. 2." Elektromagnet nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Hauptkraftfluß an der einen Stirnseite der Spule relativ zur Spule unbewegliche, magnetisch leitende Massen 'und an der anderen Stirnseite den Außenanker, eine relativ zur Spule unbewegliche, magnetisch, leitende, ringförmige Brücke, welche in einen zylindrischen Hohlraum des Außenankers hineinragt, und sodann den Innenanker durchsetzt (Abb. 1). ■
3. 3. Elektromagnet nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Anker sich zu verschiedenen Zeiten bewegen können.
4. 4. Elektromagnet nach. Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Anker mechanisch gekuppelt werden und sich gleichzeitig bewegen.
5. 5. Elektromagnet nach Anspruch 1, 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Gesamtkraftfluß an der einen Stirnseite der Spule relativ zur Spule unbewegliche, magnetisch leitende Massen 'und den Innenanker (Z)) und an der anderen Stirn- ^₀ seite den Außenanker (B) und innerhalb dieses Ankers befindliche, relativ zur Spule unbewegliche, magnetisch leitende Massen durchsetzt (Abb. 2).

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen