DE670590C

DE670590C - Bearing of a rotating magnet armature on which a radially directed pull is created

Info

Publication number: DE670590C
Application number: DEP72788D
Authority: DE
Inventors: Jakob Riotte; Willi Schmidt
Original assignee: Julius Pintsch AG
Current assignee: Julius Pintsch AG
Priority date: 1936-03-03
Filing date: 1936-03-03
Publication date: 1939-01-21

Description

Bei Magneten mit Drehanker und nur einseitig von der Drehachse angeordneten festen Magnetpolen entsteht auf die Ankerlagerstelle ein sehr starker radialer Zug. Wenn der Magnet einen empfindlichen elektrischen Apparat, z. B. einen Spannungsregler o.dgl., betätigen soll, so ist eine möglichst reibungslose Ankerlagerung von großer Bedeutung. In einem solchen Fall liegt es am nächsten, Kugellager anzuwenden. Die Erfahrung zeigt jedoch, daß auch bei diesen Lagern noch eine gewisse hemmende Reibung vorhandenFor magnets with a rotating armature and fixed magnetic poles only arranged on one side of the axis of rotation there is a very strong radial tension on the anchor bearing. If the magnet is a sensitive electrical apparatus, e.g. B. a voltage regulator or the like. To operate, so is a An anchor bearing that is as smooth as possible is of great importance. In such a case, it's up to the next to apply ball bearings. However, experience shows that even with these camps there is still a certain inhibiting friction

ist. Überdies ist der Anschaffungspreis von Kugellagern verhältnismäßig hoch.is. In addition, the purchase price of ball bearings is relatively high.

Eine Möglichkeit zur Vermeidung einer Lagerreibung bietet sich durch die Anwendung von einem bzw. zwei biegsamen dünnen Bändern, an denen der Anker gleichsam aufgehängt ist. Diese Anordnung besitzt indessen verschiedene Nachteile. Der Krümmungsradius der Bandbiegung die im Verlauf des Arbeitshubes des Magnetankers entsteht, darf ein gewisses Mindestmaß nicht unterschreiten, weil sonst bei der Biegung die Elastizitätsgrenze des Bandwerkstoffes überschritten wird und nach einiger Zeit ein Ermü-One way to avoid bearing friction is to use one or two flexible thin strips, on which the anchor is suspended, as it were. These Arrangement, however, has several disadvantages. The radius of curvature of the band bend that arises in the course of the working stroke of the armature may be a certain minimum Do not fall below this, because otherwise the elastic limit of the strip material will be exceeded during bending becomes and after some time an exhaustion

s5 dungsbruch entsteht. Wird indessen der Krümmungsradius verhältnismäßig groß gemacht, so vollzieht sich die Ankerverschiebung nicht mehr als Drehbewegung um einen festliegenden Punkt, sondern nach einem anderen Gesetz. Dann wird der Luftspalt zwischen dem drehbaren Ankerund dem festen Magnetpol längs des Ankeranziehhubes veränderlich. Die Ausbildung der Ankerlagerung in Form eines biegsamen Bandes ist auch nicht geeignet, an jener Stelle quer zum Aufhängeband entstehende Kräfte ohne unerwünschte Verschiebung aufzunehmen. Um alle diese Schwierigkeiten zu beseitigen, besteht die Lagerung des Magnetdrehankers, an dem ein radial gerichteter Zug entsteht, nach der Erfindung nun darin, daß zur Vermeidung der Ankerlagerreibung, die bei der Lagerung des Drehankers in einem festen Lager von dieser Zugkraft hervorgerufen wird, der Zug von biegsamen Organen aufgenommen wird, welche im wesentlichen nur auf Zug beansprucht werden, und zwar dadurch, daß sie sich während der Ankerdrehung nach und nach an einen Leitkörper anlegen. Daraus ergibt sich der Vorteil, den Krümmungsradius des Organs so zu bemessen, daß ein Ermüdungsbruch nicht eintritt, und daß außerdem die bei fehlendem Leitkörper quer zur Bandrichtung vorhandene Unbestimmtheit der Lage des Ankers an dem Punkt, an dem das Zentrum der gewünschten Drehbewegung liegen sollte, beseitigt wird, und zwar dadurch, daß der Anker in jener Stelle an einen festen Punkt sich anlegt, der in dem gewünschten Drehzentrum im Raum fest angeordnet ist.s5 fracture occurs. However, it becomes the radius of curvature Made relatively large, the anchor shift no longer takes place as a rotary movement around a fixed point, but according to a different law. Then it will be the air gap between the rotatable armature and the fixed magnetic pole along the armature tightening stroke changeable. The design of the anchor bearing is in the form of a flexible band Also not suitable for forces occurring across the suspension tape at that point without undesirable Record shift. In order to eliminate all these difficulties, there is the Storage of the rotating magnet armature, on which a radially directed train arises, according to the invention now that in order to avoid the armature bearing friction that occurs during the storage of the rotating armature in a fixed bearing this tensile force causes the tensile force to be drawn from flexible ones Organs is included, which are essentially only used on train, and by the fact that they gradually apply to a guide body during the armature rotation. This has the advantage of dimensioning the radius of curvature of the organ so that a Fatigue failure does not occur, and that, in addition, in the absence of a guide body, transverse to the direction of the tape existing indeterminacy of the position of the armature at the point where the center of the desired rotational movement should be, is eliminated, namely by the fact that the anchor rests on a fixed point at that point, which is fixed in the desired center of rotation in the room.

An sich ist es bereits bekannt, die Anker von Magneten mit Hilfe einer Feder zu lagern. BeiIt is already known per se to mount the armature of magnets with the aid of a spring. at

*) Von dem Patentsucher sind als die Erfinder angegeben worden:*) The patent seeker indicated the following as the inventors:

Willi Schmidt und Jakob Riotte in Fürstenwal'de, Spree.Willi Schmidt and Jakob Riotte in Fürstenwal'de, Spree.

den bekannten Einrichtungen handelt es sich alber lediglich um Federn, die auf Biegung beansprucht werden und den Anker in einer gewissen Schwebestellung halten. Ein radial gerichteter Zug tritt dabei jedoch nicht auf, dementsprechend ist hierbei auch kein einen Zug aufnehmendes Zugorgan vorgesehen. Die Feder bleibt vielmehr stets in einem angemessenen Abstand von den Eisenteilen, so daß sie Zugkräfte nicht ίο aufzunehmen vermag. Es ist weiterhin bekannt bei von Magneten angezogenen Ankern eine Feder anzuordnen, welche den Anker beim Abschalten der Magneterregung wieder vom Magneten abreißt. Diese Feder dient jedoch auch nicht der Lagerung eines Drehankers, welche vielmehr in gewöhnlicher Weise auf Zapfen erfolgt, sondern nur der Erzeugung der entsprechenden Abreißkräfte, ohne daß sich also hierbei dem obigen entsprechend eine Feder an einen Leitkörper anlegen kann.the known devices are only springs that are subject to bending and keep the anchor in a certain floating position. A radially directed one However, there is no pull, and accordingly there is no pull-up here either Pulling element provided. Rather, the spring always remains at an appropriate distance from the iron parts, so that it cannot absorb tensile forces. It is still known to arrange a spring for armatures attracted by magnets, which pulls the armature when it is switched off the magnet excitation tears off again from the magnet. However, this spring does not serve either the storage of a rotating armature, which rather takes place in the usual way on pegs, but only the generation of the corresponding tear-off forces, without thereby affecting the above can apply a spring to a guide body accordingly.

Die vorliegende Erfindung wird an Hand der Abbildungen noch näher erläutert.The present invention is explained in more detail with reference to the figures.

Abb. ι zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung und Abb. 2 ihre Anwendung in einem besonderen Fall. In Abb. ι bedeutet A den festen Teil des Magnetkreises, B die erregende Spule und C den beweglichen Anker, der möglichst genau längs eines Kreisbogens sich verschieben sollte, welcher konzentrisch zu den Polschuhflächen des Magnetgestelles A verläuft und dessen Zentrum im Punkte D liegt. In diesem Punkte D ist ein Stift angeordnet, an den sich eine Fläche E des Ankergestells F anlegt, an dem der Magnetanker C befestigt ist. An diesem letzteren sind zwei im Bild hintereinanderliegende biegsame Zugbänder G befestigt, deren anderes Ende an einem Kurvenstück i? sitzt, an welches die Bänder sich im Verlaufe der Ankerverschiebung anlegen. Das Kurvenstück ist so angeordnet, daß die Kurve annähernd durch das Drehzentrum der Drehbewegung geht.Fig. Ι shows an embodiment of the invention and Fig. 2 shows its application in a special case. In Fig. Ι A denotes the fixed part of the magnetic circuit, B the exciting coil and C the movable armature, which should move as precisely as possible along an arc which is concentric to the pole face of the magnet frame A and whose center is at point D. At this point D a pin is arranged, on which a surface E of the armature frame F rests, to which the magnet armature C is attached. Two flexible tension straps G, one behind the other in the picture, are attached to the latter, the other end of which is attached to a curved piece i? sits on which the ligaments are attached in the course of the anchor displacement. The curve piece is arranged so that the curve passes approximately through the center of rotation of the rotary movement.

Die Kraft, im vorliegenden Fall die Kraft der Feder H, die der Verschiebekraft des Magnet-• ankers entgegenwirken soll, wird so gelegt, daß die Anschlagfläche E ständig gegen den festen das Drehzentrum bestimmenden Stift D gedruckt wird. Auch der Bandbefestigungspunkt / am Anker C ist so gewählt, daß der radial gerichtete Magnetzug die Anschlagfiäche E an den festen Stift D andrückt. Dies wird durch eine so starke seitliche Lage des Ankeraufhängepunktes / erreicht, daß das Drehmoment, welches bei der in Abb. 1 dargestellten Lage des Ankers von dem am linken Ankerende vorhandenen radial gerichteten Magnetzug in bezug auf den Bandbefestigungspunkt/ entsteht, größer ist als das durch den Magnetzug am anderen Ankerende hervorgebrachte Drehmoment.The force, in the present case the force of the spring H, which is intended to counteract the displacement force of the magnet armature, is applied in such a way that the stop surface E is constantly pressed against the fixed pin D which determines the center of rotation. The strap attachment point / on the armature C is also chosen so that the radially directed magnet pull presses the stop surface E against the fixed pin D. This is achieved by such a strong lateral position of the anchor suspension point / that the torque that arises in the position of the anchor shown in Fig the torque produced by the magnet pull at the other end of the armature.

Es ist von Bedeutung, daß der Bandbefestiggungspunkt am Anker möglichst weit vom Bewegungsdrehpunkt D entfernt ist. Je länger das freie Bandstück ist, um so genauer vollzieht sich die Ankerverschiebung nach einem Kreisbogen, Der noch auftretende Fehler kann zum Teil durch Anpassung der Leitkurve in bezug auf den Anschlagpunkt D aufgehoben werden.It is important that the tape attachment point on the anchor be as far from the pivot point D of movement as possible. The longer the free strap piece is, the more accurate the armature displacement takes place according to a circular arc, the more errors can be partly offset by adjusting the trajectory with respect to the attachment point D.

Aus mechanischen Rücksichten ist es zweckmäßig, am Stift D die Anliegefläche E des Ankerstützkörpers F als Seitenfläche einer engen Gabel auszubilden, die nach der unteren Seite um den Stift herum nur wenig Spiel aufweist. Auf diese Weise wird der Anker auch bei einem unerregten Magneten und auch bei ausgeklinkter Feder H annähernd in seiner Lage gehalten.For mechanical reasons, it is useful to design the contact surface E of the anchor support body F on the pin D as a side surface of a narrow fork that has little play around the pin on the lower side. In this way, the armature is held approximately in its position even with an unexcited magnet and also with the spring H disengaged.

Die Erfindung läßt sich auch an anders geformten Drehmagneten anwenden, beispielsweise an solchen, bei denen die Magnetspulenachse prallel zu dem das Drehzentrum bildenden Stift D verläuft, also die Schwingbewegung beider Ankerpole sich nicht wie im in Abb. 1 dargestellten Fall mehr in ein und derselben Sehwingebene vollzieht, sondern in zwei einander parallelen Ebenen. In diesem Falle liegt die Achse der zylinderförmigen Polschuhbegrenzugsfläche parallel zur Spulenachse.The invention can also be applied to rotary magnets of different shapes, for example to those in which the magnet coil axis runs parallel to the pin D forming the center of rotation, that is, the oscillating movement Both armature poles are no longer in one and the same as in the case shown in Fig. 1 The visual swing plane takes place, but in two parallel planes. In this case the Axis of the cylindrical pole piece boundary surface parallel to the coil axis.

Wie Abb. 2 zeigen soll, läßt sich die Erfindung mit besonderem Vorteil bei Kohledruckspannungsreglern anwenden, bei welchen am Anker durch die Reaktionswirkung des vom Anker ausgeübten Druckes eine sehr starke Belastung im Drehpunkt entsteht, die bei gewöhnlicher Lagerung die Bewegungshemmung durch die Lagerreibung naturgemäß besonders hoch werden läßt. Auch diese Reaktionskraft wird so gelegt, daß sie den Anpreßdruck der Anschlagfläche £ an den festen Stift D verstärkt.As Fig. 2 should show, the invention can be used with particular advantage in carbon pressure regulators, in which the reaction effect of the pressure exerted by the armature creates a very strong load at the pivot point on the armature, which is naturally particularly high in normal storage due to the bearing friction can be. This reaction force is also applied in such a way that it increases the contact pressure of the stop surface £ on the fixed pin D.

Bei diesem in Abb. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel sitzt am Ankergestell F ein Stift L, auf dem eine aus Kohlescheiben aufgeschichtete Widerstandssäule M ruht, die an ihrem oberen Ende in einem festen Punkt N drehbar gelagert ist. Vermöge der Lage des unteren Stützpunktes!, wird die Säule M durch die Feder H mit Kniehebelwirkung zusammengedrückt und durch den wechselnden Magnetzug mehr oder weniger entlastet. Je höher die zu regelnde Spannung steigt, von der der Magnet erregt wird, um so mehr erhöht sich der Widerstand der Kohlesäule infolge ihrer mechanischen Entlastung und um so mehr wirkt die Widerstandsänderung, je nach der angewendeten Schaltung, der Spannungserhöhung entgegen.In this embodiment shown in Fig. 2, a pin L sits on the armature frame F , on which a resistance column M piled up from carbon disks rests, which is rotatably mounted at its upper end in a fixed point N. Due to the position of the lower support point !, the column M is compressed by the spring H with toggle action and more or less relieved by the alternating magnetic pull. The higher the voltage to be regulated increases, by which the magnet is excited, the more the resistance of the carbon column increases as a result of its mechanical relief and the more the change in resistance, depending on the circuit used, counteracts the increase in voltage.

Claims

Patent claims:

i. Storage of a rotating magnet armature on which a radially directed train arises, characterized in that this train is absorbed by flexible organs (G) , which are essentially only on train, namely by the fact that they move during the rotation of the Gradually apply the anchor to a guide body (K) .

2. Storage according to claim i, characterized in that the magnet armature (C F) rests with a stop surface [E) on a fixed pin [D) which is in the center of the desired circular movement of the armature, and in the vicinity of which the guide curve [ K) , the radius of curvature of which is advantageously so large that a fatigue failure of the flexible tension member does not occur.

3, storage according to claims ι and 2, characterized in that the attachment point (/) of the flexible tension member (G) is selected on the armature (C) that the tension member is as long as possible, and further that the radial magnet train Anchor stop surface [E ) is pressed against the fixed pin (D) located in the center of rotation.

4. Storage according to claims 1 to 3, characterized in that a reaction force [H) which counteracts the magnetic displacement force is arranged so that the stop surface [E) of the armature [CF] against the fixed center pin (D) is pressed.

5. Storage according to claims 1 to 4, characterized in that it is used in magnet armatures of carbon pressure regulators, with such a position of the reaction force acting on the armature of the carbon column (M) that this force also exerts a contact pressure of the stop surface [E) on the causes a fixed center pin (D) and thereby increases the contact pressure exerted by the magnetic pull.

1 sheet of drawings