DE724955C

DE724955C - Device connected to alternating current for the electrical generation of mechanical movements

Info

Publication number: DE724955C
Application number: DEA88147D
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Wilhem Wilshaus
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Priority date: 1938-09-20
Filing date: 1938-09-20
Publication date: 1942-09-10

Description

An Wechselstrom angeschlossene Einrichtung zur elektrischen Erzeugung ' mechanischer Bewegungen Eg sind bereits an Wechselstrom angeschlossene Einrichtungen zur elektrischen Erzeugung mechanischer hin und her gehender Bewegungen vorgeschlagen worden, die aus einem magnetisch beeinflußbaren System bestehen, das über einen an sich bekannten Kippkreis, d. h. eine Reihenschaltung von gesättigten Induktivitäten und Kapazitäten, gesteuert wird.Device connected to alternating current for generating electricity Mechanical movements Eg are devices already connected to alternating current proposed for the electrical generation of mechanical reciprocating movements which consist of a magnetically influenceable system that has a tilt circle known per se, d. H. a series connection of saturated inductors and capacities, is controlled.

Ihre praktische Anwendung finden derartige Einrichtungen meist bei elektromagnetisch betriebenen Hämmern, die entweder einspulig oder zweispulig arbeiten. Bei einspuliger Ausführung wird die Schlagenergie von einer Schlagspule aufgebracht, während die Rückziehung -des Hammers durch'einen Kraftspeicher, beispielsweise eine Feder, erfolgt. Bei zweispuliger Anordnung ist eine Rückzugs- und eine Schlagspule angeordnet, von denen die letztere die Schlagenergie aufbringt, während die erstere die Rückziehung des Hammerbärs übernimmt, wobei meist zwecks schnellerer Umkehr der Bewegungsrichtung des Hammerbärs am Ende des Rückhubes eine Rückprallfeder o. dgl. angeordnet ist. Die Wirkungsweise derartiger Einrichtungen mit Kippkreis beruht darauf, daß die Spule in offenem Zustand ein Minimum an induktivem Widerstand besitzt und daher einen starken Strom aufnimmt, der das Hineinziehen des Hammerbärs in die Spule bewirkt, während die Spule in geschlossenem Zustand, also bei eingezogenem Hammerbär, ein Maximum an induktivem Widerstand besitzt, wodurch.- der Strom in der Spule klein wird und das Herausziehen des Hammerbärs aus der Spule durch eine zweite Spule oder durch einen Kraftspeicher ermöglicht wird. Zu diesem Zweck sind die Induktivitäten und Kapazitäten dabei in bestimmter Weise aufeinander abgestimmt, wodurch der das Sy- stem speisende Wechselstrom periodisch von einem Strommaximum auf ein Stromminimum abkippt.Such devices are mostly used in practice in electromagnetically operated hammers that work either with one or two coils. In the single-coil design, the impact energy is applied by a striking coil, while the hammer is withdrawn by an energy store, for example a spring. In the case of a two-coil arrangement, a retraction coil and a striking coil are arranged, the latter of which applies the impact energy, while the former takes over the retraction of the hammer, whereby a rebound spring or the like is usually arranged at the end of the return stroke for the purpose of faster reversal of the direction of movement of the hammer . The mode of operation of such devices with a tilting circuit is based on the fact that the coil has a minimum of inductive resistance when open and therefore absorbs a strong current, which causes the hammerbear to be pulled into the coil, while the coil in the closed state, i.e. with the hammerbear retracted, has a maximum of inductive resistance, whereby the current in the coil is small and the pulling of the hammerbear out of the coil is made possible by a second coil or by an energy store. To this end, the inductance and capacitance are matched to one another in a certain manner, whereby the Sy - stem supplying alternating tilts periodically from a maximum flow to a minimum flow.

Es hat sich gezeigt, daß ein aus Induktivitäten und Kapazitäten bestehender Schwingkreis, der auf ein bewegliches und magnetisch beeinflußbares System einwirkt, bei Anschluß der Gesamtanordnung an Wechselstrom auch dann zur elektrischen Erzeugung mechanischer Bewegungen dienen kann, wenn der Schwingkreis nicht als Kippkreis arbeitet, also nicht mit Durchgang durch den Resonanzzustand und periodisch abwechselnd vor- und nacheilenden Strom, sondern nur zwischen dem Resonanzzustand als oberer Stromgrenze und dem Zustand höchster Gesamtinduktivität als unterer Stromgrenze.It has been shown that an existing inductance and capacitance Oscillating circuit that acts on a moving and magnetically controllable system, when the overall arrangement is connected to alternating current, it is also used for electrical generation can be used for mechanical movements if the oscillating circuit does not work as a tilting circuit, i.e. not with passage through the resonance state and periodically alternating and lagging current, but only between the resonance state as the upper current limit and the state of the highest total inductance as the lower current limit.

Erfindungsgemäß ist dieses dann möglich. wenn die mit den Induktivitäten in Reihe liegenden Kapazitäten derart aufeinander und auf die Wirkwiderstände des Gesatntkreises abgestimmt sind, daß in jeden Nutzhub die maximalen Stromhalbwellen mit möglichst großen Werten des Anstiegs der magnetischen Leitfähigkeit des beweglichen, magnetisch beeinflußbaren Systems zusammenfallen oder mit anderen Worten, daß für jede Magnetspule die Größtwerte der Stromhalbwellen während des Nutzhubes, die Kleinstwerte während des Rücklaufs auftreten. Nach einem weiteren Gedanken der Erfindung können sich dabei die Gesamtinduktivitäten des Kreises aus festen und veränderlichen Induktiv itäten zusammensetzen, wobei die festen Induktivitäten die Charakteristik einer gesättigten oder ungesättigten Drossel aufweisen. Durch Anwendung an sich bekannter Kunstschaltungen in Verbindung mit dem Erfindungsgegenstand, wie z. B. transformatorischer Ankopplung der Induktivitäten und Kapazitäten än das magnetisch beeinflußbare System oder durch die Parallelschaltung weiterer Kapazitäten zu den Induktivitäten und die evtl. teilweise Ausbildung der unveränderlichen Induktivitäten ' als gleichstromvormagnetisierte Drosseln, sind besonders zweckmäßige Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Einrichtung zu erzielen.According to the invention, this is then possible. if the ones with the inductors capacities lying in series on top of one another and on the effective resistances of the Gesatntkreises are matched that the maximum current half-waves in each useful stroke with the highest possible values of the increase in the magnetic conductivity of the movable, magnetically influenceable system coincide or in other words that for each solenoid the maximum values of the current half-waves during the useful stroke, the minimum values occur during the rewind. According to a further idea of the invention can The total inductance of the circle is made up of fixed and variable inductive the fixed inductances are the characteristic of a have saturated or unsaturated choke. Better known per se through application Art circuits in connection with the subject matter of the invention, such. B. transformative Coupling of the inductances and capacitances to the magnetically influenceable system or by connecting additional capacitances in parallel to the inductors and the possible partial formation of the unchangeable inductances' as direct current pre-magnetized Chokes are particularly useful developments of the device according to the invention to achieve.

Es sind bereits Einrichtungen zur elektrischen Erzeugung mechanischer Bewegungen mittels veränderlichen Induktivitäten bekanntgeworden, die aus einem beweglichen, magnetisch beeinflußbaren System bestehen und zu denen Kapazitäten in Reihe geschaltet sind. Dabei handelt es sich jedoch um reine Kippkreisanordnungen, bei denen der Resonanzpunkt überschritten wird. Beim Erfindungsgegenstand tritt jedoch ein derartiges Kippen nicht ein.There are already devices for the electrical generation of mechanical Movements by means of variable inductances became known, which consist of a movable, magnetically influenceable system and to which capacities exist are connected in series. However, these are pure tilting circle arrangements, at which the resonance point is exceeded. When the subject of the invention occurs however, such tilting does not occur.

An Hand der Zeichnung sei der Erfindungsgegenstand beispielsweise in Anwendung auf einen mit Wechselstrom betriebenen Elektrohammer beschrieben, der aus einer Rückzugspule und einer Schlagspule bestehen möge, .innerhalb deren ein von diesen beiden Spulen magnetisch beeinflußter Hammerbär unter Anordnung eines elastischen Rückprallmittels, beispielsweise einer Schraubenfeder, hin und her schwingt, dessen Bewegungsenergie in bekannter Weise auf einen Meißel o. dgl. zwecks Leistung mechanischer Schlagarbeit übertragen wird. Die in den Abb. i und 2 dargestellten Charakteristiken sind dabei der Übersichtlichkeit halber nur für eine Spule, also beispielsweise für die Schlagspule, aufgetragen.The subject of the invention is exemplified by the drawing described in application to an AC powered electric hammer, the may consist of a pull-back coil and a beating coil Hammerbear magnetically influenced by these two coils with the arrangement of one elastic rebound means, for example a helical spring, swings back and forth, its kinetic energy in a known manner on a chisel or the like. For the purpose of performance mechanical impact work is transmitted. Those shown in Figs. I and 2 For the sake of clarity, characteristics are only for one coil, that is for example for the beating coil applied.

Die Abb. ja veranschaulicht die Stromspannungscharakteristiken einer Spule in den beiden Grenzstellungen des Hammerbärs, d. h. die Linie a veranschaulicht den Verlauf der Spannung in Abhängigkeit vom Strom bei offener Spule, d. h. bei nicht in die Spule hineingezogenem Hammerbär, während die Linie b den Spannungsverlauf in Abhängigkeit vom Strom bei geschlossener Spule, also bei in die Spule hineingezogenem Hammer-' bär, darstellt. Die gestrichelt dargestellten Linien zwischen diesen beiden Grenzstellungen veranschaulichen beispielsweise Zwischenstellungen des Hammerbärs. Die Abb. ja gilt dabei für rein induktive Verhältnisse. Wird zu den Induktivitäten der Abb. ja beispielsweise die in der Abb. ib festgelegte Kapazität in Reihe geschaltet, so ergibt sich das Schaubild nach Abb. ic, wobei ä den Gesamtspannungsverlauf bei offener Spule und b' den Gesamtspannungsverlauf bei geschlossener Spule veranschaulicht, während die Charakteristiken a und b den Charakteristiken a und b der Abb. i entsprechen.The figure ja illustrates the voltage characteristics of a coil in the two limit positions of the hammerbear, i.e. the line a illustrates the course of the voltage as a function of the current with the coil open, i.e. with the hammerbear not pulled into the coil, while the line b shows the voltage course as a function of the current when the coil is closed, i.e. when the hammerbear is pulled into the coil. The dashed lines between these two limit positions illustrate, for example, intermediate positions of the hammer bear. The figure yes applies to purely inductive conditions. If, for example, the capacitance specified in Fig. Ib is connected in series with the inductances in Fig Characteristics a and b correspond to characteristics a and b of Fig. I.

Aus der Abb. ic ergibt sich deutlich die Tatsache, daß durch die Reihenschaltung der Hammerspule mit einer Kapazität bei konstanter Netzspannung die Hammerspannung bei offener Spule beträchtlich größer ist als die angelegte Gesamtspannung.From Fig. Ic the fact clearly emerges that through the series connection the hammer coil with a capacity at constant mains voltage is the hammer voltage with the coil open is considerably greater than the total voltage applied.

Zur Verdeutlichung dieser Tatsachen ist die gestrichelte Linie CA mit den zugehörigen Strömen eingetragen. Die Hammerspannung bei offener Spule ist durch den Punkt B dargestellt, während die Hammerspannung bei geschlossener Spule durch den Punkt D veranschaulicht wird. Gleichzeitig wird hierdurch versinnbildlicht, daß der Strom zwischen den Grenzwerten B und D bei offener und geschlossener Spule hin und her springt, woraus sich die selbsttätige Steuerung des magnetisch beeinflußten Systems, also im Ausführungsbeispiel des Hammers, bei Verwendung der erfindungsgemäßen Verhältnisse ergibt. Die Verwendung eines elastischen Rückprallmittels am Ende des Rückhubes des Hammerbärs zwecks einer schnellen Umkehr der Bewegungsrichtung ist dabei selbstverständlich erwünscht.To clarify these facts, the dashed line is CA. entered with the associated currents. The hammer tension with the bobbin open is represented by point B, while the hammer tension with the coil closed illustrated by point D. At the same time it symbolizes, that the current is between the limit values B and D with the coil open and closed jumps back and forth, from which the automatic control of the magnetically influenced System, so in the embodiment of the hammer, when using the invention Ratios results. The use of a resilient rebound agent at the end of the Return stroke of the hammer bear for the purpose a quick reversal of the direction of movement is of course welcome.

Bei der Schilderung der bisherigen Verhältnisse war unterstellt, daß die außer dem Elektromagneten des Hammers evtl. vorhandenen Induktivitäten von einer Luftdrossel, d. h. von einer Drossel mit gradliniger Charakteristik gebildet sind. Wird statt dessen eine gesättigte Drossel verwendet oder wird zu der Luftdrossel eine gesättigte Drossel in Reihe geschaltet, so ergibt sich beispielsweise das Schaubild nach Abb.2, in der mit a und b wiederum die Grenzstellungen der Abb. r a, mit c die Kapazität der Abb. rb und mit d die Charakteristik der gesättigten Drossel veranschaulicht ist. In Abb. 2 a sind nun die entsprechenden Resultierenden eingetragen, wobei b1 den Stromspannungsverlauf des Gesamtsystems bei geschlossener Spule und a1 dasselbe bei offener Spule veranschaulicht. Es ergibt sich hierbei die Tatsache, daß die Kapazität C im Gebiet kleiner Ströme durch die geettigte Drossel überkompensiert wird, wodurch die beiden Resultierenden a, und bi einen steileren Verlauf als in Abb. rc erhalten. Hierdurch wird in Verbindung mit der Tatsache, daß die Charakteristik a1 für den offenen Hammer einen gekrümmten Verlauf aufweist, bei konstanter Netzspannung eine weitere starke Verringerung der Spannung am geschlossenen Hammer bedingt, was selbstverständlich auch eine in jedem Falle erwünschte Verringerung des Spulenstromes mit' °sich bringt. Zur Veranschaulichung dieser Tatsache ist wiederum. eine gestrichelte LinieHF konstanter Spannung mit den zugehörigen Strömen eingetragen.In the description of the previous situation, it was assumed that the inductances that may be present in addition to the hammer's electromagnet are formed by an air throttle, ie a throttle with straight-line characteristics. If a saturated throttle is used instead, or if a saturated throttle is connected in series with the air throttle, the diagram in Fig. 2 results, for example, in which with a and b the limit positions in Fig. Ra, with c the capacitance in Fig rb and with d the characteristic of the saturated choke is illustrated. The corresponding resultants are now entered in Fig. 2a, where b1 illustrates the current-voltage curve of the overall system when the coil is closed and a1 illustrates the same when the coil is open. This results in the fact that the capacitance C in the area of small currents is overcompensated by the choke that is saturated, so that the two resultants a, and bi have a steeper course than in Fig. Rc. In connection with the fact that the characteristic a1 has a curved profile for the open hammer, this results in a further strong reduction in the voltage on the closed hammer at constant mains voltage, which of course also results in a reduction in the coil current with a degree of value which is desirable in every case brings. To illustrate this fact is again. a dashed line HF of constant voltage is entered with the associated currents.

Durch die soeben beschriebene und durch die zusätzliche oder alleinige Verwendung einer gesättigten Drossel bedingte beträchtliche Verringerung des Spulenstromes bei geschlossenem Hammer wird die Umkehrung der Bewegungsrichtung des Hammerbärs, d. h. das Entfernen des beweglichen Schlagbolzens von dem Pol des ruhenden Magneten, erleichtert und die Gefahr des bei elektromagnetischen Schlagwerkzeugen oft auftretenden Klebens des Schlagbolzens beträchtlich verringert.By the just described and by the additional or sole The use of a saturated choke causes a considerable reduction in the coil current when the hammer is closed, the reversal of the hammerbear's direction of movement is d. H. removing the movable firing pin from the pole of the magnet at rest, facilitated and the risk of electromagnetic impact tools often occurring Sticking of the firing pin is considerably reduced.

In Abb.3 ist zur weiteren Veranschaulichung der Verhältnisse beispielsweise .der Stromverlauf in der Rückhubspule und in der Schlagspule eines elektromagnetischen Schlagwerkzeugs in Abhängigkeit vom Weg des Hammerbären zwischen seinen Grenzstellungen für die an Hand der Abb. 2,a: beschriebenen elektrischen Verhältnisse oszillographisch dargestellt. Aus Abb.3 geht hervor, daß die zeitliche Zu- und Abnahme der Stromhalbwellen dem zeitlichen Verlauf der mechanischen Bewegung angepaßt sein muß, und zwar so, daß in jeder Magnetspule die großen Stromhalbwellen während der Zeit des jeweiligen Nutzhubes auftreten, d. h. während der Zunahme der magnetischen Leitfähigkeit, die kleinen Halbwellen hingegen während des Rücklaufs, d. h. während der Abnahme der magnetischen Leitfähigkeit. Nur dann wird die Nutzarbeit möglichst groß, die schädliche Bremsarbeit möglichst klein. Da keine völlige Ausschaltung des Stromes während des Rücklaufs wie z. B. bei Kontaktschaltung eintritt, ist auch. die nachteilige Bremsarbeit während des jeweiligen Rücklaufs unvermeidlich. Um so mehr ist die erfindungsgemäße Abstimmung der Induktivitäten und Kapazitäten aufeinander und auf die Wirkwiderstände des Kreises derart, daß in jedem Nutzhub die maximalen Stromhalbwellen mit möglichst großen Werten des Leitfähigkeitsanstieges zusammenfallen, notwendig.In Fig. 3, for example, is to illustrate the situation further .the current curve in the return stroke coil and in the beating coil of an electromagnetic one Striking tool depending on the path of the hammerbear between its limit positions for the electrical conditions described on the basis of Fig. 2, a: oscillographically shown. From Fig.3 it can be seen that the temporal increase and decrease of the current half-waves must be adapted to the temporal course of the mechanical movement, namely as follows, that in each solenoid the large current half-waves during the time of the respective Useful stroke occur, d. H. during the increase in magnetic conductivity that small half-waves, however, during the return, d. H. during the decrease of the magnetic conductivity. Only then will the useful work be as great as possible, the harmful work Braking work as small as possible. Since there is no complete shutdown of the electricity during the Return such as B. occurs when contact switching is also. the disadvantageous braking work unavoidable during the respective return. All the more so is the one according to the invention Coordination of inductances and capacitances to one another and to the effective resistances of the circle in such a way that the maximum current half-waves with as much as possible in each useful stroke large values of the conductivity increase coincide, necessary.

Welche Größe dabei die Zeitkonstanten haben müssen, um ein :Maximum der Hubarbeit zu erreichen, hängt aber wiederum von der Ausbildung des magnetischen Kreises- ab, d. h. von der Abhängigkeit seiner magnetischen Leitfähigkeit vom Weg. Steigt beispielsweise die Leitfähigkeit erst gegen Hubende steiler an, so muß angestrebt werden, daß gegen Hubende noch möglichst große Stromhalbwellen vorhanden sind; denn die magnetische Zugkraft ist in jedemAugenblick bekanntlich proportional der Änderung der Leitfähigkeit mal dem Quadrat des Augenblickswertes des Stromes. Liegt der Leitfähigkeitsanstieg jedoch mehr am Hubbeginn, so muß auch das Maximum der Stromhalbwellen möglichst am Hubbeginn liegen.What size the time constants must have in order to achieve a: maximum To achieve the lifting work, however, in turn depends on the training of the magnetic Circular ab, d. H. on the dependence of its magnetic conductivity on the path. For example, if the conductivity only rises steeply towards the end of the stroke, an effort must be made be that towards the end of the stroke there are still as large current half-waves as possible; because the magnetic pulling force is known to be proportional to the change at any moment the conductivity times the square of the instantaneous value of the current. Is the conductivity increase however, more at the start of the stroke, the maximum of the current half-waves must also be as high as possible lie at the start of the stroke.

Würde die erfindungsgemäße Abstimmung der Induktiv itäten und Kapazitäten aufeinander und auf die Wirkwiderstände des Kreises nicht vorgenommen, so würde beispielsweise bei zu großen Zeitkonstanten im Verhältnis zum mechanischen Bewegungsverlauf das Abklingen des Stromes zu langsam erfolgen; das würde bedeuten, daß der am Ende der mechanischen Bewegung verbleibende Reststrom zu groß wäre, um eine einwandfreieBewegungsumkehr desHammerbärs zu gestatten. Im anderen Falle, d. h. bei zu kleiner Zeitkonstante im Verhältnis zum mechanischen Bewegungsverlauf, würde das Strommaximum zu früh eintreten, wodurch ebenfalls der zweckmäßige Bewegungsablauf gestört, nämlich gehemmt würde. Diese Tatsachen lassen einwandfrei die Kurven der Abb. 3 erkennen.The inventive coordination of inductances and capacities would on each other and on the effective resistances of the circle would not be made for example, if the time constants are too large in relation to the mechanical course of movement the current decays too slowly; that would mean the end the residual current remaining in the mechanical movement would be too great for a proper movement reversal of the hammer bear. In the other case, i. H. if the time constant is too small in relation to the mechanical course of movement, the current maximum would be too early occur, whereby the appropriate sequence of movements is also disturbed, namely inhibited would. These facts clearly reveal the curves in Fig. 3.

In Abb.:I ist die Prinzipschaltung der erfindungsgemäßenEinrichtung zur elektrischen Erzeugung mechanischer Bewegungen unter Berücksichtigung der bisher beschriebenen Verhältnisse dargestellt. Mit D sind die Induktivitäten und mit C die hierzu in Reihe geschalteten Kapazitäten bezeichnet, währen-1 mit beiden das magnetisch beeinflußbare Bewegungssystem K, also im gewählten Ausführungsbeispiel derElektrohammer, inReihe geschaltet ist. Die Speisung der Einrichtung erfolgt aus einer Wechselstromquelle.In Fig.:I is the basic circuit of the device according to the invention to electrical Generation of mechanical movements taking into account the relationships described so far. With D are the inductances and with C denotes the capacitances connected in series for this purpose, while-1 with both the magnetically influenceable movement system K, so in the selected embodiment the electric hammer, connected in series. The facility is powered off an AC power source.

Gemäß einem weiteren Gedanken der Erfindung kann, wie in Abb. 5 beispielsweise dargestellt, zweckmäßig die Ankopplung der Induktiv itäten und Kapazitäten an das magnetisch beeinflußbare Bewegungssystem, also beispielsweise an den Hammer, transformatorisch erfolgen. Mit einer derartigen Schaltung wird der Vorteil erreicht, daß die zur Erzielung der notwendigen Kapazitäten erforderlichen Kondensatoren C dadurch verkleinert werden können, daß sie an eine höhere Spannung gelegt werden, ohne daß zufolge der Zwischenschaltung des Transformators T die Berührungsspannung am Hammer K unzulässig hoch wird. Außerdem ist es durch diese transformatorische Ankopplung des Hammers möglich, den Füllfaktor der Hammerwicklung durch Erniedrigung der Spannung bzw. durch die damit verbundene Erhöhung des Stromes zu verbessern, wodurch eine sehr erwünschte Verkleinerung der Hammerabmessungen erreicht werden kann.According to a further concept of the invention, as in FIG. 5, for example shown, it is appropriate to couple the inductances and capacitances to the magnetically influenceable movement system, so for example to the hammer, transformer take place. With such a circuit, the advantage is achieved that the for Achieving the necessary capacities required capacitors C thereby reduced can be that they are placed at a higher voltage without resulting from the Interconnection of the transformer T the contact voltage at the hammer K is impermissible gets high. In addition, it is through this transformer coupling of the hammer possible to reduce the fill factor of the hammer winding by lowering the voltage or by the associated increase in the current to improve, creating a very desired reduction in hammer dimensions can be achieved.

Eine weitere Fortbildung des Erfindungsgedankens ist in der Abb.6 dargestellt, gemäß welcher in an sich bekannter Weise zu den Induktivitäten D weitere Kapazitäten Cl parallel geschaltet sind. Um die an Hand der Abb. 5 erläuterten Vorzüge zu erzielen, kann dabei wiederum der Hammer über einen Transformator (T) mit den Kapazitäten und Induktiv itäten verbunden werden.Another development of the inventive concept is shown in Fig.6 shown, according to which in a known manner to the inductances D further Capacities Cl are connected in parallel. To the advantages explained on the basis of Fig. 5 to achieve, in turn, the hammer via a transformer (T) with the Capacities and inductances are connected.

Diese an sich bekannte Parallelschaltung der Kapazitäten C1 zu den Induktivitäten D hat zur Folge, daß im Gesamtstrom Oberwellen auftreten, deren Ordnungszahl in bekannter Weise durch den Sättigungsgrad der Induktivitäten D bestimmbar ist. Durch diese Oberwellen wird erreicht, daß der Spulenstrom bei seiner Umkehrung vom Positiven ins Negative und umgekehrt nicht nur einen einzigen Nulldurchgang, sondern eine ganze Reihe nebeneinanderliegender Nulldurchgänge aufweist, wie dieses beispielsweise in der Abb. 7 veranschaulicht ist. Hierdurch wird ein weicheres Arbeiten des Hammers bedingt, da der Zeitpunkt der Bewegungsumkehr nicht mehr streng an den Nulldurchgang der Grundwelle des Stromes gebunden ist. Es ergeben sich vielmehr eine ganze Reihe verschiedener Nulldurchgänge, von denen sich der Hammer, elektrisch betrachtet, bei der Umkehr der Bewegungsrichtung des Hammerbars den für den derzeitigen Betriebszustand geeignetsten aussuchen kann. Durch die beschriebene Maßnahme wird das sogenannte Stottern des Hammers bei der Bewegungsumkehr des Hammerhärs, das durch mangelhafte Anpassung zwischen der aufgedrückten Netzfrequenz und der beim derzeitigen Betriebszustand des Hammers sich einstellenden Schlagfrequenz verursacht wird, vermindert.This known parallel connection of the capacitors C1 to the Inductivities D have the consequence that harmonics occur in the total current, their ordinal number can be determined in a known manner by the degree of saturation of the inductances D. Through these harmonics it is achieved that the coil current when it is reversed from Positive into negative and vice versa not just a single zero crossing, but rather has a whole series of adjacent zero crossings, such as this one, for example is illustrated in fig. This makes the hammer work smoother conditional, since the point in time of the movement reversal is no longer strictly at the zero crossing the fundamental wave of the current is bound. Rather, there are a number of them different zero crossings, of which the hammer, considered electrically, when reversing the direction of movement of the hammer bar that for the current operating state can choose the most suitable. Through the measure described, the so-called Stuttering of the hammer when reversing the movement of the hammer hair caused by defective Adjustment between the applied network frequency and that of the current operating status the hammer's impact frequency is reduced.

Es möge noch darauf hingewiesen werden, daß Einrichtungen zur elektrischen Erzeugung mechanischer Bewegungen, bei denen mit den beweglichen, magnetisch beeinflußbaren Systemen Kapazitäten in Reihe geschaltet sind, von sich aus. immer nur mit ganzzahligen Bruchteilen der aufgedrückten doppelten Netzfrequenz am besten arbeiten. Ein gemäß der Erfindung gebauter Elektrohammer wird also ebenfalls bei einer Netzfrequenz f immer am besten mit Schlagfre-. quenzen arbeiten, die durch das Verhältnis dargestellt sind, wobei a gleich oder größer als z und eine ungebrochene Zahl ist. Es tritt nun sehr oft der Fall ein, daß bei der Bewegungsumkehr des Hammerbars die derzeitige Schlagfrequenz die soeben gestellte Bedingung nicht erfüllt. Durch die im Gesamtstrom vorhandenen negativen Oberwellen und die damit bedingte größere nebeneinanderliegender Nulldurchgänge bei Parallelschaltung eines Kondensators bestimmter Größe für gesättigte Drosseln wird dem Hammer nun die Möglichkeit gegeben, sich bei der Bewegungsumkehr des Hammerbars einen für die derzeitige Schlagfrequenz geeigneten Nulldurchgang auszusuchen, d. h. selbsttätig das richtige Verhältnis zwischen Netzfrequenz und derzeitiger Schlagfrequenz herzustellen.It should also be pointed out that devices for the electrical generation of mechanical movements, in which capacities are connected in series with the movable, magnetically influenceable systems, are inherent in themselves. always work best with integer fractions of the double line frequency that is printed on. An electric hammer built according to the invention is therefore always best with impact frequency, also at a network frequency f. quenzen work that through the relationship are shown, where a is equal to or greater than z and an unbroken number. The case now very often occurs that when the movement of the hammer bar is reversed, the current impact frequency does not meet the condition just set. Due to the negative harmonics present in the overall current and the resulting larger adjacent zero crossings when a capacitor of a certain size is connected in parallel for saturated chokes, the hammer is now given the opportunity to choose a suitable zero crossing for the current impact frequency when the hammer bar is reversed, i.e. automatically the correct one Establish a relationship between the network frequency and the current beat frequency.

Gemäß einem weiteren Gedanken der Erfindung ist es zweckmäßig, die erfindungsgemäß zu verwendenden Induktivitäten derart aufzubauen, daß zumindest ein Teil von ihnen von einer gleichstromvormagnetisierten Drossel gebildet wird. .Die Verhältnisse hierfür sind beispielsweise in der Abb. 8 veranschaulicht, in der D die Gesamtcharakteristik bei offenem Hammer ohne gleichstromvormagnetisierte Drossel, Dg die Charakteristik einer gleichstromvormagnetisierten Drossel und D' die aus D und Dg zusammengesetzte resultierende Charakteristik d:=s Hammers darstellen. Es ergibt sich aus der Abb. 8, daß durch die Verwendung einer gleichstromvormagnetisierten Drossel das Ende der resultierenden Hammercharakteristik nach oben gezogen wird. Hierdurch wird dei# große Vorteil erreicht, daß selbst bei stark ansteigender Netzspannung keine wesentliche Erhöhung des Stromes mehr eintritt, wodurch eine Begrenzung der Leistungsaufnahme des Hammers selbst bei ansteigender Spannung erreicht wird. Hierdurch wird vermieden, daß sich der Hammer bei hohen Spannungen unerwünscht- beschleunigt, was sonst stets zu einem sog. Stottern des Hammers Anlaß gibt, da der Hammerbär bei unerwünschter Steigerung der Leistungsaufnahme des Hammers durch die übergroße Beschleunigung außer Tritt fällt.According to a further concept of the invention, it is expedient to build up the inductances to be used according to the invention in such a way that at least some of them are formed by a direct-current-biased choke. The relationships for this are illustrated, for example, in Fig. 8, in which D represents the overall characteristic with an open hammer without a direct current bias choke, Dg the characteristic of a direct current bias choke and D ' the resulting characteristic d: = s hammer composed of D and Dg. It can be seen from Fig. 8 that the use of a direct current bias choke pulls the end of the resulting hammer characteristic upwards. This has the great advantage that even when the mains voltage rises significantly, there is no longer any significant increase in the current, which limits the power consumption of the hammer even when the voltage rises. This prevents the hammer from accelerating undesirably at high voltages, which otherwise always gives rise to so-called stuttering of the hammer, since the hammer hammer falls out of step due to the excessive acceleration when the power consumption of the hammer is undesirably increased.

In Abb. 9 ist eine weitere Anwendung des Erfindungsgedankens dargestellt. Nach Abb. 9 ist es bei einem mit zwei abwechselnd gespeisten Magnetspulen versehenen System, dessen bewegliche Anker mechanisch miteinander gekuppelt sind, also beispielsweise bei einem Zwei-spulenelektrohammer, möglich, die festen Induktivitäten beider Kreise ganz oder teilweise durch eine beiden Kreisen gemeinsam vorgeschaltete feste Induktivität, z. B. eine ungesättigte Drossel, zu ersetzen, die dann auch für das an Hand' der Abb. 8 beschriebene Ausführungsbeispiel gleichstromvormagnetisiert sein kann. In Abb.9 sind mit K1 und K2 die beiden Magnetspulen des Magnetmotors, mit Dl und C1 sowie D2 und C2 die mit den Spulen in Reihe liegenden festen Induktivitäten sowie Kapazitäten bezeichnet, während D,, die beiden Kreisen gemeinsam vorgeschaltete feste und unter Umständen gleichstromvormagnetisierte Induktivität darstellt. Durch die vorgeschaltete Induktivität D" wird die Spannungsempfindlichkeit des Kreises vermindert.In Fig. 9, a further application of the inventive concept is shown. According to Fig. 9, one is provided with two alternately fed magnetic coils System whose movable armatures are mechanically coupled to one another, for example with a two-coil electric hammer, the fixed inductances of both circuits are possible wholly or partially through a fixed inductance connected upstream of both circuits, z. B. to replace an unsaturated choke, which is then also for the hand 'the Fig. 8 described embodiment can be DC bias. In Fig.9 with K1 and K2 are the two magnetic coils of the magnet motor, with Dl and C1 and D2 and C2 are the fixed inductances in series with the coils and Denotes capacities, while D ,, the two circles upstream together represents fixed and under certain circumstances direct current biased inductance. By the upstream inductance D "becomes the voltage sensitivity of the circuit reduced.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Equipment connected to alternating current for electrical generation of mechanical movements by means of variable inductances, which consist of a movable, magnetically influenceable system and to which Capacities are connected in series, characterized in that the capacities and inductances in such a way matched to one another and to the effective resistances of the circuit are that in each useful stroke the maximum current half-waves with the largest possible values the increase in the magnetic conductivity of the movable, magnetically influenceable System coincide.

2. Device according to claim i, characterized in that that the total inductance of the circuit consists of fixed and variable inductances composed, the fixed inductances having the characteristic of a saturated or unsaturated choke.

3. Device according to claim i and 2, characterized characterized in that the inductances and capacitances with the magnetically influenceable System are transformer-coupled.

4 .. device according to claim i to 3, characterized by the use of additional capacitors added to the inductors are connected in parallel.

5. Device according to claim 2, characterized in that that the invariable inductance (D) consists entirely or in part of a direct current bias Throttle exists.

6. Device according to claim i to 5 when applied to one with two Magnetic coils provided magnetiscli influenceable system, whose movable armature are mechanically coupled to one another, characterized in that with the individual Solenoid coils in series with fixed inductances wholly or partially replaces a fixed inductance (D ,,) connected upstream of both coil circuits which can be DC biased if necessary (Fig.9).