DE6606380U - Magnetische feder. - Google Patents

Description

RA. 151166*2^. 3.65

TU«! . —τ«α·_ Hsisrisii Ii;*

Magnetlaohe Feder

Wwaa säa dem Pol einem Permanentmagneten ein Eiaeaatüek nähert, *o wird dasaelbe angexogen und von dem Pol eo kräftig gehalten« das· maa sum Abreiaaea eiae gräeaere Kraft benötigt. Wema da· EiaeaatUek eine aolehe Gröaae und Auadehaung hat, daee ea am Permanentmagneten dea Nordpol sum SUöpssl Überbrückt j eo wird dies© Wirkung entsprechend Torgröaaert* Daa j könnt dadurch zustande* dass ein grosseror Fluaa nunmehr in d#m

tisch geaohloeaenen Kreis surUckgofUhrt wird.

Wirkungen, je nachdee ob im@i gleiohnaalge Pole oder entgegengehe sotote Pol· oieh gegenüber stehen· Bei ontgogengeeeteten Polen wird der Ansiehumgaeffekt, der bei dem ferritischen Anker aohon »u beobachte« war_t estspreoheaä 7ers?öseert· Bei gleieanaaigen Pole» tritt statt der Am* siebung eine Abatosamg a»f· De» Ajfö,l#htuigaefiekt kama ium aehver für FederwirkuBgen a«anuti«a, weil die Aamiehungecharakteriatik eiae progreaaive iat und weil infolfedeaaen kai« atabile Zwiaeheals^ea «wiaehen der polf@mem umi der polaahen Lage niatamie koamea. Beim Abatoaaeffekt kama man, www die Magaete emtapreehend gelagert o4er gefUmrt ai»d, Wirkuagea mm* ariagem, ti· «ear Mhaliea έ·ν Wirkuag vom Feder» »lad, aber die &f 1st sieht es« 4mss sas dsbsi ss praktisch τerseadbarea Bau* eleseatea gelaagem könnte.

Bei magmetiaehea Kafplumg«·, imabesoadere aolchem, dl· mit ihrem Xufplmmgaeffekt eime Wand darehdrlngea, arbeitet aoa mit Deppelaagaetea, derea Pol· aal Sehub maeiaeader wirkaaa werden. lia· aolehe Aaordauag wirkt uater aaderea aach wie eiae Drehfeder, uad ea kHnnea am aolehea Kappluagea eatapreehea4 aaeh Drekeehwiaguagea aaatande kemmea.

Bsi der TorHegeadea Srfiaduag ist der magaetleche Sehnbeiagriffaeffekt auf «la· Aaordauag übertragen, die iaebeaoadere mit linearem Exnsriff arbeitet am« dl· ca al·· geatattet, in geradliaiger Boweguag Federwirkuagea «u erlagea. Dl· Wirkung iat beaoadera grosa, weaa aaa mw«i koaaageerdaete Permanentmagnete, voa denen einex> den Sera bildet

und des* ander· alnan ringförmigen, mit entsprechenden Polteilen areier-'^•» Stator bildet, einander in Schubeingriff bringt, indem man eic insbesondere g«genpolig magnetisiert· Dabei muse der Kernaagnet ait oder •farn* Polaraierung gleitend gelagert werden und gut sentrisoh au dem Stat«irpolen geifUhrt sein· Der Kernmagnet wird magnetisch auf Mittellage» gesogsa, umä iflfd ämreh die magnetischem Kraft« la fiel eher Weis· la dl··· Lag· zurUckitebracht, wenn man ihn nach rechts oder liaka auslenkt·

Durch Polfona und Luftspalt läcot eich die Kraftwegcharakteriatik einer solchen magnetischen Feder beeinflussest· Bei (trossen Luftspalten erhält maa ein© weichere Federung bei öntapreohond grosseren Hüben, während es bei l&elaerm Luftspalt en umgekehrt iet«

J· gröosor die Luftspalt« sind, um so geringer sind die duroh horvorg©nif®n®a Reibungen· Bei kleineren Luftspalten muea bob auf gut sentrische Führung dea Kornmagnetea und auf eine reibungsara· aleitlageruag besonderes Wert legsn· Ausser der konscntrischen Anordnung gibt es auoh eine solche mit sw@i balkoafö2taigen_t »ebeneinandor liegendes Permanentmagnetsystemen, die «benfalle in Schubeingriff stehen und ao gegeneinander geführt umd gelagert sind, dass si· eine relbuagsarm· Bewegung ausfuhren könne«·

91· Lagerung kann eine Gleit- odor Wälzlagerring seim* Es gibt aber auch Koastruktio&en, bei denen naaa eine FederaufMagung »evoraugt anwende· wu>do_t Aa «ann ein· Terhältnismässig· Roibungslosigkait auch bei stärkeren quexv BU erzielen 1st.

Der HacuptTorteil permanentmagnetischer Federn gegenüber allen andere» be- j

kannten Federungen würde insbesondere der sein, dame keinerlei Abnutsung !

la Lauf· der Zeit stattfindet, und dass «in Bruch selbstrorstaadlieh Ub«r> '

aanpt nicht eintreten kann« Sichtedestoweniger würde man immer fragen mfe- !

see, wann lohnt sieh dieser Mehraufwand, der mweifellos anbei getrieben

^! man

werde» muss, ween/bestimmte Feda?eharaktcrietikcn im Vergleich su denen bei &9T Verwendung von Stahlfedern ersielen will·

Klar setmt die SrfinAvng mit einem weiteren wichtigen Herkmal «in. Man kann namlien bei den erflndungsgeaässen Anordnungen im weiten drensen die Charak- ; terlnt&lc der Federung Terändem« und «war mowvni- durch feste einstellung, ]

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sXss b-ts«tels«sise Yerä«»der>i»s d«r X.w£iepalt# oder Auswechseln dap polbildenden Element·, als auch betriebsaäaeig durch magnetisch· NebensehlUsse, di· ·■ gestatten ι den magnetische Fluss zu schwächen oder su verstärkern und damit die Federcharakterisfeik »u verändern.

Ander· besonders geeignet· Anwendungsfälle dieses physikalischen Funktiennprinmips sind insbesondere solche» wo man «inen kräftigen magnetischen Hues 9pwieso braucht, und wo man ihn in swelter Linie dann auch nooh but Erzeugung von gesteuerten Ablenkungen oder beispielsweise zur Erseugung; von Schwingungen ausnutzen Itann. In diesem Fall fällt die mag» netiaohe Feder mit ab und der dafür notwendige Aufsand ist aussorordentlich goring.

Ein© «eitere interessante Anwendung, die die Erfindung bietet, ist folgend©! Man kann einen der beiden in magnetischem Eingriff stehenden Per* maneataagnete durch einen Elektromagneten ersetsen und kann damit die Federung doe Systems durch Veränderung des Erregeretöjnas beeinflussen. Ba-Hit kann man die Federung fein steuern und sogar - ens nan will - el*ktroEißoh steuern. Hierdurch ergeben sieh sehr interessante Aaseadusgea in der Automation von Maschinen.

Dass man sonlieaelich bein rein permanentmagnetisch·* Syefeea auch eiaem von beiden Permanentmagneten durch eine ferritisohe Brücke ersetsen kann, ist selbstverständlich. Die Wirkung geht dann surüek, aber ee ergibt sieh dona unter Umständen eine vereinfachte und verbilligt· Anordnung.

Im allgemeine* wird man sur Verwirklichung derartiger Anordnungen des Erfindungsgedanken entsprechend Permanentmagnete verwenden, die in axialer Richtung, d.h. is Bewegungsrichtung magnetisiert sind und die Polschuhe tragen« die dem gedachten Zweck besonders entsprechen. Ss besteht daber durchaus die Möglichkeit, Permanentmagnet· su verwenden, die senkrecht s«r Bewegttttfsrieatvmc magnetisiert eind, und die mit entsprechenden ferritisöhea Aufeauelementen verbunden sind· Bei konzentrischen Anord&ungen würde dies allerdings vorauesetsen. daas man r».Mai, magnetiaierte Ringmagnet β am« wendet, und diese sind im allgemeinen kostspielig in der Herstellung.

Magnetische Fsdsrungea ksnses. fast linear« Sharaktarlstikes hsbes. Si« nes. aber insbesondere auch so gestaltet sein, dass sie eine progressive Charakteristik aufweisen. G«jf«£« letzteres ist in der Anweaduns sehr häufig

erwünaoht; dann dl· progreaeire Fe&ercharakteriatik dient bei sum Beiapiel dpa«, die Einhaltung einer annähernd konatanten Amplitude cn ersielea·

Sa Permanentmagnete einen unter Umständen ntöremdea Temperutur-Koef?!- «lernten haben, so köanea as sieb, bekannt« Msesmahmem sur TeüspeffÄtüF-Kospemaation angewandt werden·

Uns beeoadere leistungsfähige und relativ kloin bauen^d© Magnotfeäera »u verwirklichen, ist ©s auch zweoWüeelg, soweit man ©loktrcsaagnotisoa oder halb elsk*3=*aagaetiecii arbeitet, insbesondere ©inoa nicht peraanDatmagaetieohen Korn aus einem kobalthaltigen Sonderaatorial su »srssadöa, des=· scs Sättissüsg «twe via ciöoö awiB horaaf getrieben word@a &aaa· Hat eimer •elthoa Anordnung sind die denkbar höchsten Spiteonkräft© aa Fedörimgaue· kehrpuakt sit erreichen.

Fig« 1 sslgt ein sagnetisohes Sehubfederaystq^ boi dea (2) der pereaneaft- «agaeti*eh© Kern »it den bilden Peleehuhea (1) ist und (5) der etater· ■eitige Peman«bitsagnet mit den Polsohohe» (k) · t?) ist ©ine uiaagnetlaeae, rearförmige Zwiaehenwand, in der der Kern In Pfeilrichtuag hin uni hergleiten kann· (6) stellt einen rohrfönaigsn ferritloohon Hantel das·, ier Teraohoben werden kann, te die Feder«s&arakts?i@tik diaroh teilwelee· eehlieaeen des etatoreeitigen Peraaaeatoosaeten su

±8 Fts* = «* sis sLsiesss systas si© äa Slg« 1 öarsosteiit unter

j fügen eimer Spule (7), dvureH die dl® Fed@rcharakt@rl@t&k auf elektrlsehes

Wege verMmdert »aw· beeinflusst werden kasn·

3 «teilt ein Sjrate« dar, bei dem atatoraeitig ebenfalla ein aagnet (5) um« eise S^uIe (?) aagoordaat aiad, alt dea Poliemuhea und p*lafek»reeitig lediglich ein fers-itisoher K@ra (1) angeordnet let, der in de· umvagmetisehea Bohr (3) hi&» und her b@^@gt wird· läeaer Kern (1} sollte aus einem ferritiaohen HaSoS¹IaI mit all@rhSehet@n bestehen.

seigt Fig. k ein nicht särkular©s Systea mit oiaeia föraigea« statoraoitigea Magnetca (H) mit Polseh-ujfiwa (4) isaö e, bslkss« oder 93.«vMoSvl.g@s esikorsoitagisa bswcglichea Ma^io^eyetss C 2) mit dem Polaohuhem (1), «©bei Si©@@ai fcewegliefe© Seil aa F®S@s@ (6) paraXlelograaaartig auf gehängt ist ί hierf iix· kÖBBes natürlich s^eh asgsl©nkte"e"t*rr· Aueleger benutst werde«) «o daes Sä© atarkea ffiagnetieshea Qaerteäfö» we gat «Le reibungslos aufgemeaaom v«£ä©a_a

Claims (1)

1. RA. 151166*24.3.65 }

   1) Kagaetiscae feder» dadurch gekennseieamet, dass svei (oder «ehr) Perm&aeatmagaete Colt ede* ©äae Folaxaleruag) bei guter Gleit-, Wels· oder Federlagerung ait einander la magnetischem Sehubeinjriff stehe» _t und gegeapolig magnetisiert «Lad·

   2) Magnetische Feder gemäes 1) dadurch gekenn »oichae1₁ da·« tmreh Wahl der Luftspalte und der Polsehuhe aa. den Permanentmagneten Hab* uad Kr&ftwegeharakterlstik der »agaetiechen Feder beetint wird.

   3) Magnetische Feder genäse 1) und 2) dadarch gekeaa»eichae1;_t dass durch einen magaetischen Hebensehlues oder durch tiaen weiteren Permanentmagneten, der durch VerseMebsrcg dem statoreeitijea Permanentmagneten su-

   etä?k© snd Charakteristik voxgenoaoen werden.

   . ν Magnotleche F#dei? geaäcs 1) bis 3) dadurch gekenaeeiebnet» dass eine ver» atärkte Wipkuag oder ein© gewünschte Bauform dadurch erreicht wird, dass die vorgenanntes AnorfiBuagen in Gruppea- oder Serieasehaltuag Tereimigt

   5) Magnetische FeAer geaäsg 1) bis 4) dadurch gekenaseichaet, dass iron dem Ik magnetischen Eingriff stehenden« insbesondere awei Permanentmagnetea einer durch einen ferritlsshcn Anker bsw« durch eine firritische Brück* ersotst wird.

   6) Hagnotisehe Feder gezaäse 1) bis 5) dadurch gekennzeichnet, das-s die in Anspruch 3) angegebene Beeinflussung und Veränderung der Federung ins« besonder© durch einen statorseitig zugeschalteten Elektromagneten in der Woio© erfolgt, daas eise StrotaHaderung in der zusätzlichen Statororrogung die Veränderung der Federung hervorruft·

   7) Magnetische Feder geiaäes 1) bis 6) dadurch gekennseichnet, dass atatorodor anlcerseitig an die Stolle des Permanentmagneten ein Elektroaagaiot tritt, deasea Steuerung eise veränderliche Fedorwirkaag hervorruft·

   8) Magnetische Feder geaüaa 1) als 7) dadurch gekenftsoica&Qt, dass Sagulieroftf dar Fsdonsag 4ar*h Seriealeftapalte erfolgt _s «*·* sm b®- Stall· d·· aag»ctia«h«& Kxaiaea aageerdaet asäa

   9) Magaetiaehc feder gcsäas 1) als 8) dadurch fekenaselcha<£>t₀ dass für 41· Fedexuaj *er«a&&t«a Pcrnaneafceagaete iad»aeos4«r® ia d«.»

   1·) Magmatlaeha Fader gaaäas 1) bis S) dotoreh gake&aaalehaa&, dass Peraaaaataagaet· senkrecht aur Beeagüagarlciituaß «egaatiaier-iJ

   Magnetische ?«dar casäaa 1) bis 1o) dadnrch gakeusalabnate

   fceaoa&era dar Sarsx&gaet bei der »aatriachaa Äaordssxg ala arterial höcaater Haargledlcäta

   12) Magnetlaeha Feder geaä&s 1) und ^) dadurch gakeamaeiehxet_e dass ürmppea- baw» Sariaaaaordasiag isabeaoAäere dadurch gaitil^st ^Lrd₍ daaa ■an Ia Beweguasarlehtaas »agaetialert· MagBetachelsaB kasms@itig, -riage atatoraeltif abwacheelnd alt farritischoa Seheibea •o daa« adaaelta elaa Sänl@ ge»Hdat

   1» Hagaetfader jaaSae 1) bis 12) dadurch geUenaaeiehaefc, dass) dl©

   Federaaordauag gleiehasltig als Ery©sereyateai aiacs

   Aatrlebea geautst wird* trobei darch la d@a Kreia geashaltet© Spid.em_e 41« iss^sacadera sa das Lafiapaltea Hosen, bei Strombeechi^feuas ela ,junktiöraiger oder ochwinsendör Antrieb Bestände küomoa

   Magnetfeder geaäae 1) and folgendea dadurch g@&en&seichu>et_e dass bsi der Kombination eine· paraa&@ataagaeti@ch©& Seiles rai3 elxusa elektrosagn©tl©ehea₉ der peraaasntaagnoti&oho Teil insbesondere don essses« li©g©adeü Stator bildet« während der ©lelstrosagaetisch© Teil inaea liegt mud eiaon Korn aus einest Sposialei£?ea höchster nagaotisohor Sättigung bcoitst.

   15) Hagttotf@dor gemäea 1^) dadurch g@k@nns@l«>hBet_t dass die Magne6foder

   durch oiseea Blskfcroaagnoton mit Husoorcwn SloearUc&schlu&e and aus olaca Kern aaa Spesialelsen mit ho^sr magnotischer Sättigung bs*