DE848780C - Elektromagnetisches Schlagwerkzeug, dessen schlagender Kern durch mehrere hintereinander angeordnete stromdurchflossene Spulen bewegt wird - Google Patents

Description

• Elektromagnetisches Schlagwerkzeug, dessen schlagender Kern durch mehrere hintereinander angeordnete stromdurchflossene Spulen bewegt wird Es sind Spulensysteme bekannt, die an Stelle je einer Schlag- und je einer Rückholspule mehrere derartige Spulen besitzen, die hintereinander angeordnet sind. In diesem Fall sind mehrere Eisenkerne koaxial hintereinander vorgesehen, die durch Messing- oder Bronzeteile magnetisch voneinander getrennt sind, mechanisch aber eine Einheit bilden. Der von diesem verhältnismäßig langen Kern zurückgelegte Weg entspricht im wesentlichen der Länge einer Einzelspule, so daß also die durch die magnetischen Kräfte hervorgerufene kinetische Energie ihr Maximum erreicht, wenn jedes Kernteil voll in die zugehörige Spule eingetaucht ist. Durch eine solche Anordnung kann zwar eine große Kraft auf die Magnetkernanordnung ausgeübt werden, es besteht aber der Nachteil, daß die zu beschleunigende Masse verhältnismäßig groß ist. Man könnte nun an Stelle der unmagnetischen Zwischenstücke solche aus magnetisierbarem Material vorsehen, wenn man den Querschnitt dieser Teile, die bisher aus Messing oder Bronze hergestellt waren, kleiner wählt als den Querschnitt der magnetisierbaren Kernteile.
• Gemäß der Erfindung wird vorgeschlagen, an Stelle eines verhältnismäßig langen Kerns aus magnetisierbaren und unmagnetisierbaren Teilen bzw. eines langen aus magnetisierbarem Material bestehenden Kerns, der dort, wo bisher Zwischenstücke saßen, einen geringeren Querschnitt aufweist als die zur Erzeugung der Schlagkraft dienenden Kernteile, einen verhältnismäßig kurzen Kern vorzusehen, der in einem aus mehreren Spulen bestehenden Magnetsystem bewegt werden kann. Die Länge des die Schlagenergie abgebenden Kerns soll also geringer sein als die in Schlagrichtung gesehene Länge aller hintereinander angeordneten, z. B. gleich langen Spulen, vorzugsweise soll die Länge des Kerns im wesentlichen gleich der Länge einer Einzelspule sein. Die Spulen können so eingeschaltet werden, daß entweder alle gleichzeitig oder eine nach der anderen von Ström durchflossen werden. Besitzt der Kern, nachdem er voll in die erste Spule hineingezogen wurde, eine bestimmte kinetische Energie, so wird dadurch, daß nun die nachfolgende Spule auf ihn einwirkt, seine kinetische Energie zunehmen und durch jede nachfolgende Spule weiter gesteigert. Die Spulen werden vorzugsweise der Reihe nach mittels geeigneter Schaltmittel so gesteuert, daß zuerst . die in unmittelbarer Nähe des Eisenkerns liegende, vom Werkzeug am weitesten entfernte Spule Strom erhält, wodurch sich der Kern infolge des entstehenden Magnetfeldes aus der Ausgangsstellung in Bewegung setzt und kurz danach die der ersten Spule folgende eingeschaltet wird, während die erste abgeschaltet wird.
• Nach einer anderen Ausführung können aber auch alle Spulen gleichzeitig Strom erhalten, wobei der Eisenkern, wenn die jeweils durcheilten Spulen zu geeigneter Zeit abgeschaltet werden, in dem langen Spulenfeld ebenfalls immer stärker beschleunigt wird, bis er seine Energie an das eigentliche Schlagwerkzeug abgibt.
• Es ist zu beachten, daß jedes Spulenfeld eine gewisse Zeit zu seinem Aufbau benötigt, so daß bei der Festlegung der Einschaltzeitpunkte der nachfolgenden Spulen diesem Umstand Rechnung getragen werden muß. Da der Eisenkern dem stärksten Bereich des Spulenfeldes zustrebt, ist es zweckmäßig, in diesem Fall solche Spulen zu verwenden, deren Stärke in Richtung auf das Werkzeug hin zunimmt. Die Rückholung des Eisenkerns kann in entsprechender Weise durch dieselben Spulen bei umgekehrter Schaltfolge geschehen.
• Der Eisenkern kann auch mit dem eigentlichen Schlagwerkzeug unmittelbar z. B. über ein Teil aus nichtmagnetischem Stahl in Verbindung stehen, wobei der Querschnitt des Stahlteils .wesentlich geringer sein kann als der Querschnitt des eigentlichen Eisenkerns. Eine besondere Rückholspule ist allenfalls, wenn man die Schlagspulen nicht auch zum Zurückholen des Kerns benutzt, zwischen den beiden vordersten, dem Werkzeug am nächsten liegenden Spulen notwendig, da es meist nicht erforderlich ist, für das Zurückholen gleich große Spulen wie für das Schlagen vorzusehen, weil ein derartiges Schlagwerkzeug im allgemeinen nur dort eingesetzt wird, wo es mehr auf die große Schlagenergie, dagegen weniger auf die schnelle Schlagfolge ankommt. Weitere Merkmale ergeben sich aus der Beschreibung.
• Ein Ausführungsbeispiel ist in der Zeichnung veranschaulicht. Das Schlagwerkzeug ist teilweise im Schnitt dargestellt.
• In dem Gehäuse i befinden sich z. B. vier Schlagspulen 2 bis 5, die nacheinander entsprechend den obigen Ausführungen eingeschaltet werden. Die Spulen können so bewickelt werden, daß ihre Amperewindungen in der Schlagrichtung zunehmen. Der Einzelkern 6 befindet sich gerade teilweise in der Spule 3 während des Schlaghubs in Richtung auf das Werkzeug 7 und kann gegebenenfalls kurz vor dem Auftreffen auf das Werkzeug auf eine Feder 8 einwirken, die den Kern 6 nach Abgabe seiner Energie an das Werkzeug so weit zurückwirft, daß er z. B. in das Wirkfeld der Spule d. kommt. Am anderen Ende des Gehäuses kann innerhalb der Kappe 9 der Taktgeber angeordnet werden sowie außerhalb ein Schalter io vorgesehen sein; es ist aber meist zweckmäßiger, das Schlagwerkzeug nicht mit Teilen zu versehen, die infolge ihres zusätzlichen Gewichts seine Handhabung behindern könnten.
• Zwischen den einzelnen Schlagspulen 2 bis 5, vorzugsweise zwischen den Spulen d. und 3, kann man die Rückholspulen anordnen oder das Rückholen in anderer Weise bewirken. Den Kern kann man in der Ausgangsstellung z. B. dadurch festhalten, daß an seinem oberen Ende eine Klinke angeordnet ist, die in ein entsprechendes Halteorgan einfaßt, wenn der Kern in die Ausgangsstellung zurückgekehrt ist. Derartige Haltemittel sind bei Schlagwerkzeugen an sich bekannt.

Claims (13)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Elektromagnetisches Schlagwerkzeug, dessen schlagender Kern durch mehrere hintereinander angeordnete stromdurchflossene Spulen bewegt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern kürzer ist als der Abstand von der Feldmitte der ersten Spule bis zur Feldmitte der letzten Spule.
2. 2. Schlagwerkzeug nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern etwa die Länge einer Einzelspule hat.
3. 3. Schlagwerkzeug nach den Ansprüchen i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß alle Spulen gleichzeitig mit Strom versorgt werden. q..
4. Schlagwerkzeug nach den Ansprüchen i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Spulen (2 bis 5) nacheinander eingeschaltet werden, derart, daß das Magnetfeld jeder Spule schon aufgebaut ist, wenn der Kern (6) in diese Spule eintritt, während das Magnetfeld der vom Kern jeweils ausgefüllten Spule schnellstens beseitigt wird.
5. 5. Schlagwerkzeug nach den Ansprüchen i bis d, dadurch gekennzeichnet, daß das Magnetfeld jeder Spule stärker ist als das derjenigen, die der Kern beim Schlag zuvor durcheilt.
6. Schlagwerkzeug nach den Ansprüchen i bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Spulen derart bewickelt sind, daß die Amperewindungen jeder Spule in Schlagrichtung zunehmen.
7. 7. Schlagwerkzeug nach den Ansprüchen i bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Spulen von Eisen ummantelt sind.
8. S. Schlagwerkzeug nach den Ansprüchen i bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Spulen eisenlos sind und gleichzeitig eingeschaltet werden, so daß ein langes Magnetfeld entsteht.
9. 9. Schlagwerkzeug nach den Ansprüchen i bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern (6) nach Abgabe seiner Schlagenergie durch eine oder mehrere der Spulen (4, 3, 2) durch umgekehrte Schaltfolge in seine Ausgangsstellung zurückgebracht wird. io.
10. Schlagwerkzeug- nach den Ansprüchen i bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den beiden vordersten Spulen (I, 6) eine Rückholspule vorgesehen ist. i i.
11. Schlagwerkzeug nach den Ansprüchen i bis io, dadurch gekennzeichnet, daß im vorderen Teil des Gehäuses eine Druckfeder (8) sitzt, um den Kern nach dem Aufschlag zurückzuwerfen.
12. 12. Schlagwerkzeug nach den Ansprüchen i bis i i, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Schlagspulen der Rückholung des Kerns in die Ausgangsstellung dienende Spulen vorgesehen sind und der Kern in der Ausgangsstellung in bekannter Weise gehalten wird.
13. 13. Schlagwerkzeug nach den Ansprüchen i bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der oder die Taktgeber für die Ein- bzw. Ausschaltung der Einzelspulen vorzugsweise innerhalb des die Spulen umschließenden Gehäuses, insbesondere in der rückwärtigen Kappe (9), angeordnet sind.