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Wälzankermagnet Bei den bekannten Wälzankermagneten ist der Anker
nicht in einem festen Lager schwenkbar angeordnet, sondern führt bei Änderung der
Erregung eine Abwälzbewegung auf dem Eisenkörper des Magnetsystems oder auf einer
mit diesem verbundenen Wälzbahn aus. Infolgedessen bereitet die Halterung des Ankers
auf der Wälzbahn Schwierigkeiten, und es ist nicht möglich, den Anker so zu lagern,
daß in jeder während der Anzug- oder Abfallbewegung durcheilten Stellung seine Lage
spielfrei genau definiert ist. Für viele Fälle der Anwendung einer elektromagnetischen
Steuerung ist es jedoch erforderlich, daß das von dem Elektromagneten bewegte Glied
spielfrei arbeitet und fest gelagert ist. Die Erfindung bezweckt, auch in solchen
Fällen einen Wälzankermagneten mit während der Ankerbewegung ständig sich ändernden
Verhältnissen von Kraftarm zu Lastarm anzuwenden und erreicht dies dadurch, daß
die Bewegung des sich auf einer Wälzbahn des Magnetsystems abwälzenden Ankers mittels
elastischer Zwischenglieder auf ein schwenkbar um einen festen Drehpunkt gelagertes
Betätigungsglied übertragen wird. Das auf einer Achse oder Schneide gelagerte Betätigungsglied
wird zweckmäßig im wesentlichen parallel und möglichst nahe zu dem Wälzanker angeordnet.
Zur elastischen Kupplung zwischen Anker und Betätigungshebel kann eine auf den Anker
einwirkende Abreißfeder verwendet werden.
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Einige Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt.
Es zeigen
Fig. i und 2 einen Wälzmggneten für den Antrieb eines
Schrittschaltwerkes mit Seitenansicht und Aufsicht, Fig. 3 einen Wälzmagneten für
Regelungszwecke in Seitenansicht und '.
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Fig. 4 und 5 einen Wälzmagneten für Steuerung in Seitenansicht und
Aufsicht.
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Der rechte Sehenkel des im wesentlichen U-förmigen Eisenkörpers i
i (Fig: I) ist an seinem freien Ende als Wälzbahn 2 gekrümmt, während der linke
Schenkel die Erregerspule 12 trägt und an seinem freien Ende 13 als Pol ausgebildet
ist.
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Auf der Wälzbahn 2 liegt der Anker 14, welcher aus mehreren in geeigneter
Weise miteinander verbundenen Blechen geschichtet ist: Die Auflagefläche des Ankers
14 ist eben ausgebildet. In.der Ruhelage berührt sie die . Wälzbahn am rechten Ende,
bei Anzug hingegen 2n linken Ende.
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An dem rechten Schenkel des Eisenkörpers i i sind zwei Lappen 15 befestigt;
welche Lagerzapfen 16 tragen. Auf diesen Lagerzapfen 16 sind die Schienen 17 eines
Betätigungshebels gelagert, welcher an seinem freien Ende schwenkbar eine Stoßklinke
18 trägt. Diese Stoßklinke greift in bekannter Weise in ein Zahnrad i9 ein, welches
bei jedem Anzug des Ankers 14. um einen Schritt gedreht wird.
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Ein mittleres Blech 20 des Ankers 14 ist länger gehalten als die übrigen
Bleche und trägt eine Einkerbung, in welcher eine Walze 21 liegt. Auf dieser Walze
21 stützt sich der Betätigungshebel 17 ab. Eine in Fig. i nur schematisch angedeutete
Schraubfeder 22 zieht den Betätigungshebel 17 gegen die Kupplungswalze 21; sie ist
bestrebt, bei Beendigung der Erregung den Anker 14 von dem Pol 13 abzureißen. Eine
am Betätigungshebel 17 befestigte Blattfeder 23 drückt den Anker über die
Walze 21 an den Betätigungshebel 17 von unten an.
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Infolge der Lagerung auf den feststehenden Zapfen 16 lühren der Betätigungshebel
17 binc4. damit die Klinke 18 eine genau definierte Bewegung aus. Der Anker 14 hingegen
wälzt sich auf der Wälzbahn 2 ab, so daß sich bei seiner Bewegung das Übersetzungsverhältnis
von Kraftarm zu Lastarm stetig ändert. Mittels der Walze 21 des Lastarmes wird diese
Bewegung auf den Betätigungshebel 17 übertragen.
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Der Eisenkörper 31 des in Fig. 3 dargestellten Wälzankermagneten ist
E-förrüig ausgebildet. Der mittlere Schenkel bildet eine ebene Wälzbahn, auf welcher
eine gekrümmte Fläche djes Ankers 32 aufliegt. Die beiden äußeren, Schenkel 33 und
34 tragen Erregerspulen 35 und 36. je nach der Erregung der Spule 35 und 36 wird
der Anker 32 mit seinem linken oder rechten Ende angezogen und vollführt eine Abwälzbewegung
entgegen oder im Sinne des Uhrzeigers. Ein derartiger Doppelwälzmagnet eignet sich
besonders für polarisierte Systeme. In diesem Falle ist der mittlere Schenkel des
Eisenkörpers 31 als Dauermagnet ausgebildet.
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An dem mittleren Schenkel des Eisenkörpers 31 ist auf beiden Seiten
je eine'Schiene 37 befestigt, welche eine Achse 38 trägt: Auf dieser Achse
ist ein dreischenkeliger Betätigungshebel 39 gelagert. Der rechte und der
linke Schenkel des Betätigungshebels 39 sind je über eine Feder 40 mit den beiden
Enden des Ankers 32 elastisch gekuppelt. Der Anker 32 wird durch die Kupplungsfeder
4o derart geführt, daß er auch mit horizontaler Bewegungsrichtung oder aufrecht
stehend benutzt werden kann, so daß die Schwerkraft nicht als Richtkraft zur Wirkung
kommt. Außer der Kupplung des Ankers 32 mit dem an der Achse 38 gelagerten Betätigungshebel
39 bewirken die Federn 4o durch den auf den Anker ausgeiibten Druck auch
das dauernde Aufliegen des Ankers auf der Wälzbahn in Verbindung mit der magnetischen
Anziehung durch den Dauerfluß. Als Kupplungsfeder dienen zweckmäßig breite Blattfedern,
deren Enden an der einen Befestigungsstelle übereinander gelegt sind, so daß ein
flacher, in der Längsrichtung des Ankers 32 gestreckter Ring 4o entsteht. Das ganze
symmetrisch gebaute bewegliche System stellt sich bei Stromlosigkeit in die in Fig.
3 dargestellte Ruhelage ein. Die Schienen 37 sind aus unmagnetischem Material und
können zugleich zur Befestigung des in dem mittleren Schenkel eingebauten Dauermagneten
verwendet werden.
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Ein solches System eignet sich besonders gut, für die Steuerung von
elektrischen Reglern unter dem Einfluß verhältnismäßig schwacher Meßströme.
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Der stabförmige Eisenkern 41 des in Fig. 4 und 5 dargestellten Elektromagneten
trägt eine Erregerspule 42. Das rechte Ende dieses Eisenkörpers dient zugleich als
Wälzbahn für einen U-förmig gekrümmten Anker 43. Zu diesem Zweck ist der rechte
Schenkel 44 des Ankers 43 gekrümmt. In der abgefallenen Lage liegt er. an seinem
äußersten rechten Ende auf dem Eisenstab 41 auf, während in angezogener Stellung
die Auflagelinie in der Nähe der Spule 42 liegt.
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An dem Eisenstab 41 ist mittels einer Schiene 45 eine Achse 46 befestigt,
an welcher ein Betätigungshebel 47 schwenkbar gelagert ist. Dessen rechter Hebelarm
ist mittels einer bügelförmigen Blattfeder 4ä mit dem rechten Ende des Ankers 43
elastisch gekuppelt. Im dargestellten Beispiel trägt der Hebel 47 eine Sperrklinke
49, die in die Nuten eines Rades 5o einzugreifen vermag und bei Anzug des Ankers
das Rad 5o zu einer Drehbewegung unter dem Einfluß einer nicht dargestellten Antriebskraft,
z. B. einer gespannten Feder, freigibt. Das rechte Ende des Ankers 43 wirkt mittels
eines Winkels 51 auf einen Federsatz 52 ein, welcher Muf einem mit dem Eisenkörper
verbundenen Bock 53
befestigt ist. Dieser Bock 53 trägt gleichzeitig deine
Feder 54, die auf den Winkel 51 einwirkt und bei strebt ist, den Anker 43 und damit
auch den Betätigungshebel 47 in der dargestellten Lage zu halten. Diese Abreißfeder
54 wirkt somit der magnetischen Kraft entgegen.