DE7315473U - Drehmagnet - Google Patents

Description

MANITZ. FINSTERWALD & ORAMKOW

G 73 15 473.1 München, den 31.3-77

S/ri - E 2116

KARL GLASER Stelten/Hlder

Drehmagnet

Die Erfindting betrifft einen Drehmagnet mit wenigstens einem in einem Gehäuse angeordneten Elektromagneten, einer im Gehäuse drehbar gelagerten Welle, auf der dxehfest und axial verschiebbar ein von dem Elektromagneten axial anziehbarer Anker sitzt, einem ersten zur Welle konzentrischen, gehäusefesten Kugellaufbahnring und einem damit zusammenwirkenden, fest mit dem Anker verbundenen zweiten Kugellaufbahnring, zwischen denen Kugeln angeordnet sind und deren Laufbahnen derart ausgebildet sind, daß eine vom Ankör auf den mit ihm verbundeneu Kugellaufbahnring ausgeübte Axialkraft eine Drehbewegung desselben zur Folge hat, und mit einer oder mehreren Rückstellfedern für den mit dem Anker verbundenen Kugellaufbahnring.

Drehmagnete sind Vorrichtungen, mit denen eine Axialbewegung eines Ankers in eine Drehbewegung umgewandelt werden kann. Es ist dabei wichtig, daß alle bewegten Teile des Drehmagneten

DR. O. MANlTZ · DIPL.-INC. M. FINSTERWALD DIPL.-IN G. W. CRAMKOW ZENTRALKASSE BAYER. VOLKSBANKEN

» MÖNCHEN 22. ROBERT-KOCH-STRASSE 1 7 STUTTGART SO (BAD CANNSTATTI MÖNCHEN. KONTO-NUMMER 7270

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äußei-st robust getaut sind, damit die Betriebssicherheit auch noch nach zahlreichen Betätigungen gewährleistet ist, deren Zahl in die Millionen gehen kann.

Es ist somit Ziel der Erfindung, einen Drehmagneten der eingangs genannten Gattung zu schaffen, der bei kompaktem Aufbau und wirtschaftlicher Herstellbarkeit auch noch nach langer Betriebsdauer· einwandfrei arbeitet, ohne daß die Gefahr eines Versagena& durch Ausfall irgendwelcher Teile vorliegt.

Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung vor, daß der mit dem Anker verbundene Eugeliaufbahnring auf der den Kugellaufbahnen entgegengesetzten Seite sich axial von ihm weg erstreckender Zapfen aufweist, die in dazu passende Umfangsschlitze eines ringförmigen Federgehäuses eingreifen, in denen Druckfedern angeordnet sind, die sich einseitig am Federgehäuse abstützen und mit der anderen Seite an den Zapfen des mit dem Anker verbundenen Kugellaufbahnringes angreifen. Auf diese Weise wird ein gegen Störungen besonders anfälliges Teil bekannter Drehmagnete vermieden, welches im allgemeinen aus einer Zugfeder besteht, die mit ihren EEilen an entsprechenden Halterungen angebracht ist. Besonders im Bereich dieser Halterungen sind die Zugfedern empfindlich gegen Bruch, was durch die erfindungsgemäße Ausbildung der Rückstellfedern als Druckfedern vermieden wird. Außerdem erstrecken sich die bekannten Zugfedern auf einer geraden Linie, so daß die Rückstellkraft niemals genau tangential an den Kugellaufbahnring angreift. Durch die erfindungsgemäße Ausbildung wird demgegenüber gewährleistet, daß der Rückstelldruck auf die Zapfen des drehbaren Kugellaufbahnringes exakt in tangentialer Richtung ausgeübt wird.

Nach einer zweckmäßigen Ausführungsform sind zwischen Feder und Zapfen Kugeln geschaltet, so daß einerseits die Federn gleichmäßig abgestützt sind und auch auf die Zapfen ein gleichmäßiger Druck ausgeübt wird.

Vorteilhafterweise sind die TJmfangsschlitze in dem dife Zapfen aufnahmenden Endbereich etwas enger ausgebildet, se da£ die Federn bzw. die Endkugeln an der Übergangsstufe ziu diesen* Bereich anliegen. Durch diese Ausbildung wird also der Weg der die Zapfen beaufschlagenden Kugeln begrenzt, so daß der die Zapfen im Ruhezustand aufnahmende Spalt auch bei herausgenommenen Zapfen aufrechterhalten bleibt. Hierdurch ist eine einfache und damit wirtschaftliche Herstellung des betreffenden Teils gewährleistet. Außerdem ist es so möglich, im Ruhezustand die Zapfen von dem Federdruck zu entlasten, weil sich die Kugeln nach dem Rückstellen des drehbaren Kugellaufbahnringes auf der Ütergangsstufe abstützen.

Ein besonders kompakter Aufbau wird erzielt, wenn der mit dem Anker verbundene Kugellaufbahnring in einer Ausnehmung des Federgehäuses untergebracht ist und rundum einen geringen Abstand vom Federgehäuse aufweist. Hierdurch wird gleichzeitig eine leichte Drehbarkeit der gesamten Anordnung verwirklicht.

Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform ist so ausgebildet, daß der mit dem Anker verbundene Kugellaufbahnring auf der Seite der Kugellaufbahnen im Ruhezustand im wesentlichen bündig mit dem Rand des Federgehäuses ist. Hierdurch wird d€*r in axialer Richtung zur Verfugung stehende Raum besonders gut ausgenutzt.

Um eine möglichst direkte Übertragung der Rückstellkräfte \-:to den Rückstellfedern auf den mit den Anker verbundenen Kugellauf-. bahnrijag zu gewährleisten, sind nach einer weiteren Ausführiuigsform die Zapfen möglichst nahe den Kugeilaufbahnen angebracht. Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform erstrecken sich vom Rand des Federgehäuses in entgegengesetzter Richtung wie die Zapfenvorsprünge, die in dazu passende Ausnehmungen des gehäusefesten Kugellaufbahnringes eingreifen. Hierdurch wird automatisch eine genaue Winkelbeziehung zwischen Federgehäuse und Kugellaufbahnringen hergestellt, was wegen des Eingreifens der Zapfen in

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die Umf angschlitze des Feäergehäuses wichtig ist.
Die Yorsprünge greifen vorteilhafterweise auch in
passende Ausnehmungen des Gehäuses ein, oder der feststehende Kugellaufbahnring ist in geeigneter Weise gegen I Drehung im Gehäuse gesichert. f

Eine in bezug auf Federwege und gleichmäßige Arbeitsweise besonders zweckmäßige Ausführungsform kennzeichnet
sich dadurch, daß auf dem Umfang des Federgehäuses gleichmäßig verteilt drei Umfangsschlitze vorgesehen sind.

Zwischen zwei benachbarten TJmfangsschlitzen ist dabei
vorteilhafterweise auf der von den Kugellaufbahnringen
abgewandten Seite des Federgehäuses jeweils ein Loch vorgesehen, in das gegebenenfalls Zapfen einer nach einer
weiteren Ausführungsform vorgesehenen Stirnplatte ein- 4

greifen können, um zwischen der Stirnplatte und dem Feder- | gehäuse eine eindeutige Winkelbeziehung herzustellen. H

Die Durchmesser der Löcher sind dabei zweckmäßigerweise
nicht alle gleich, so daß bei Anordnung entsprechend f

dimensionierter Zapfen an der Stirnplatte die Stirnplatte t

und das Federgehäuse nur in einer von vornherein vorgesehenen Winkelbeziehung zueinander verbunden werden
können ο

Eine besonders vorteilhafte praktische Ausführungsform kennzeichnet sich dadurch, daß der Umfangsschlitz auf der dem \\

drehbaren Kugellaufbahnring zugewandten Seite gerade so i'i

breit ist, daß die Zapfen mit etwas Spiel durchpassen, und u daß er sich danach stufenartig derartig erweitert, daß die
Kugel und die Feder mit etwas Spiel hineinpassen. Hierdurch
werden ein leichter Zusammeaba/u und ein einwandfreier Lauf

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der Vorrichtung gewährleistet, Auch ist die Herstellung des Federgehäuses als Spritzgußteil auf diese Weise wesentlich erleichtert.

Die Erfindung wird im folgenden "beispielsweise anhasd der Zeichnung beschrieben; in dieser zeigt:

Fig. 1 einen Axialschnitt eines erfindungsgemäßen "jJrehmagnetes,

Fig. 2 eine Draufsicht des in Fig. 1 dargestellten Federgehauses von links in Fig. 1 und

Fig. 3 einen der Fig. 1 entsprechenden Schnitt des Federgehäuses.

Nach der Zeichnung ist in einem zylindrischen Gehäuse 11 konzentrisch ein ringfö*.rmiger Elektromagnet 12 angeordnet, der durch einen magnetischen Stimdeeksi 38 und einen mit seinem Außenumfang am Gehäuse 11 befestigten Kugellaufbahnring 16 in seiner Lage festgehalten wird. Entlang der Achse des zylindrischen Gehäuses 11 erstreckt sich die Welle 13 des Drehmagneten, welche durch Lager 39 und Anschlagringe 40 drehbar, aber axial fest relativ sum Gehäuse 11 angeordnet ist.

Auf der Welle 13 sitzt drehfest aber axial verschiebbar ein Anker 15, der in geringem Abstand dem magnetischen Stirndeckel 38 gegenübersteht, so daß er bei Erregung des Elektromagneten 12 mit einer möglichst großen Kraft angezogen wird.

In einer Ringstufe des Ankers 15 ist ein zweiter Kugellaufbahnring 17 befestigt, welcher mit seinen Kugellaufbahnen 24 den Kugellaufbahnen 24 des gehäusefesten Kugellaufbahnringes 16 gegenüberliegt, wobei zwischen jeweils zwei gsgen-

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überliegen&eu Kugellaufbahnen 24 eine Kugel 18 angeordnet; ist. Die Kugeilaufbahnen 24 sind in "bekannter Weise so ausgebildet, daß "bei Ausübung einer axialen Kraft auf den Anker 15 in Fig. 1 nach links der Kugellaufbahnring 17 zu einer Drehbewegung um die Achse der Welle 15 veranlaßt wird.

Brfindungsgemäß ist der Kugellaufbahnring 17 in einer Ausnehmung eines im einzelnen in den Fig. 2 und 3 dargestellten Federgehäuses 26 untergebracht. Das Federgehäuse 26 weist drei Umfangssehlitäe 25 auf, zwischen den#n je^eils Sacklöcher 33 vorgesehen sind, die sich zu der von den Kugeln 18 abgewandten Seite hin öffnen.

Die TJmfangs schlitze 25 sind an dem dem Sugellaufbshnring 17 zugewandten Ende so schmal, daß an den Eingen 17 angebracht und axial in Fig. 1 nach rechts vorstehende Zapfen 23 gerade mit etwas Spiel .durch den Schlitz 25 hindurchpassen. Auf der von den Kugellaufbahnringen abgewandten Seiten erweitert sich jeder ümfangsschlitz 25 dann stufenartig, so daß eine Schraubendruckfeder 21 und an ihrem Ende eine Kugel 22 aufgenommen werden können.

Der Endbereich 28 jedes Umfangsschlitzes 25 ist durchgehend so schmal ausgebildet wie der für den Durchgang der Zapfen 23 bestimmte Bereich, so daß gemäß Fig. 2 eine Übergangsstufe entsteht, über die die von äen Federn 21 unter Druck gesetzten Kugeln 22 nicht hinauskönnen.

Federgehäuse 26 und Kugellaufbahnring 17 sind so ausgebildet, daß der Kugellaufbahnring 17 in Ruhestellung etwa mit dem 30 des Federgehäuses 26 bündig ist.

An drei Stellen des Umf anges erstrecken sich von dem Federge* häuse 26 auf die Kugellaufbahnringe 16, 17 zu Vorspränge 31»

die in Ausnehmungen 32 des gehauisefesten Kugellaufbahnringes 16 eingreifen, so da£ eine eindeutige Winkelbeziehung zwischen dem Federgehäuse 26 und dem gehäusefesten Kugellaufbahnring 16 gegeben ist.

Auf der Seite des Federgehäuses 26 ist die gesamte Anordnung durch eine Stirnplatte 2? abgeschlossen, welche zur Befestigung Gewindebohrungen 41 oder auch auf der gegenüberliegenden Seite Zapfen aufweisen kann, die in die Sackbohrungen 33 eingreifen=

Die Federn 21 und Kugeln 22 werden vor der Montage in das Federgehäuse 26 eingelegt, so daß die Anordnung nach dem Einsetzen des Federgehäuses 26 und Abdeckung der Umfangsschlitze 25 äurch die Stirnplatte 2? sofort funktionsfähig ist.

Die Arbeitsweise des erfindungsgemäßen Drehmagneten ist analog den bekannten Drehmagneten, wobei jedoch jeweils die Zapfen 23 bei Erregung des Elektromagneten 12 die Druckfedern 21 zusammendrücken, damit diese nach dem Stromloswerden des Elektromagneten 12 die Rückstellung des Kugellaufbahnringes 17 übernehmen.

- Schutzansprüche -

Claims (13)

JH »· · S I J · ii al Schutzansprüche

1. Drehmagnet mit wenigstens einem in einem Gehäuse !angeordneten Elektromagneten, einer im Gehäuse drehbar gelagerten Welle, auf der drehfest und axial verschiebbar ein von dem Elektromagneten axial ausziehbarer Anker sitzt, einem ersten zur Welle konzentrischen, gehäusefesten Kugellaufbahnring und einem damit zusammenwirkenden, fest mit dem Anker verbundenen zweiten Sugellaufbahnringj g-wisches denen Kugeln angeordnet sind und deren Laufbahnen derart ausgebildet sind, daß eine vom Anker auf den mit ihm verbundenen Kugellaufbahnring ausgeübte axiale Kraft eine Drehbewegung desselben zur Folge hat, und mit einer oder mehreren Rückstellfedern für den mit dem Anker verbundenen Kugellaufbahnring, dadurch gekennzeichnet , daß der mit dem Anker (15) verbundene Kugellaufbahnring (17) auf der den SJugellaufbahnen entgegengesetzten Seite sich axial von ihm weg erstreckende Zapfen (23) aufweist, die in dazu passende Umfangsschlitze (25) eines ringförmigen Pedergehäuses (26) eingreifen, in denen Druckfedern (21) angeordnet sind, die sich einseitig am Federgehäuse (26) abstützen und mit der anderen Seite an dem Zapfen (23) des Kugellaufbahnringes (17) angreifen.

2. Drehmagnet nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Feder (21) und Zapfen (23) Kugeln (22)· geschaltet sind.

3. Drehmagnet nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Umfangsschlitze (25) in den die Zapfen (23) aufnehmenden Endbereich (28) etw.s enger ausgebildet sind, so daß die Federn (21) bzw. die Endkugeln (22) an der Übergangsstufe (29) zu diesem Bereich (28) anliegen.

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4. Drehmagnet nach einen der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß der mit dem Anker (15) verbunden« Kugellaufbahnring (17) in einer Ausnehmung des F ed<*r gehäuses (26) untergebracht ist und rundum einen geringen Abstand vom Federgehäuse (26) aufweist.

5. Drehmagnet nach Anspruch 4, da.durch gekennzeichnet, daS der mit dem Anker (15) verbundene Kugellaufbahnring (17) auf der Seite der Kugellaufbahnen (24) im Ruhezustand im wesentlichen bündig mit dem Rand (30) des Federgehäuses (26) ist.

6. Drehmagnet nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß die Zapfen (23) möglichst nahe den Kugellaufbahnen (24) angebracht sind.

7. Drehmagnet nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß sich vom Rand (JO) des Federgehäuses (26) in entgegengesetzter Sichtung wie die Zapfen (23) Vorsprünge (31) erstrecken, die in dazu passende Ausnehmungen (32) des gehäusefesten Kugellaufbahnringes (16) eingreifen.

8. Drehmagnet nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ; gekennzeichnet , daß auf dem Umfang des Feder- ' gehäuses (26) gleichmäßig verteilte drei TJmfangsschlitze (25) j vorgesehen sind.

9. Drehmagnet nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß ,".wischen zwei benachbarten Umfangsschlitzen (25) auf der von den Kugellaufbahnringen abgewandten Seite des Federgehäuses (26) jeweils ein Loch (5?) vorgesehen, ist.

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10. Drehmagnet nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß das Federgehäuse (26) von einer Stirnplatte (27) abgedeckt ist.

11. Drehmagnet nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß die Vorsprün ge (5'1) auch in passende Ausnehmungen des Gehäuses (ii) eingreifen.

12. Drehmagnet nach einem der Ansprüche 9 ^is 11, dadurch gekennzeichnet , daß die Durchmesser der Löcher (33) zwischen den Umf^ings schlitz en (25) nicht alle gleich sind.

13. Drehmagnet nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß der Umfangsschlitz (25) auf der dem drehbaren Kugellaufbahnring (17) zugewandten Seite gerade so breit ist, daß die Zapfen (23) mit etwas Spiel durchpassen, und daß er sich danach stufenartig derartig erweitert, daß die Kugel (22) und die Feder (21) mit etwas Spiel hineinpassen.

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