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Elektromagnetische Antriebsvorrichtung Die Erfindung betrifft eine
elektromagnetische Antriebsvorrichtung mit einem um eine Achse begrenzt schwenkbaren
Element, das an einem feststehenden Träger mit Hilfe mehrerer kreisförmig um die
Schwenkachse angeordneter, sich im wesentlichen in der Schwenkachse schneidenden
Ebenen liegender Blattfedern befestigt ist.
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Bei einer bekannten Antriebsvorrichtung der genannten Art ist an einem
im Querschnitt kreuzförmigen Torsions-
Stab eine Permanentmagnetanordnung
befestigt, die mit einer feststehenden Spulenanordnung zusammenwirkt. Um einen guten
Wirkungsgrad zu erreichen, muss hier die bewegte Masse sehr groß gewählt werden.
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Es sind im übrigen allgemeinDrehspulanordnungen bekannt, bei denen
ein feststehendes Magnetsystem, z.B. ein Elektromagnetsystem, und eine auf einer
beidseitig gelagerten Welle oder an einem Spannband angeordnete Drehspule vorgesehen
sind. Bei Lagerung der Drehspule auf einer Welle ergibt sich eine unerwünschte Reibung
in den Lagern, während bei der Spannbandaufhängung die Stabilität der Anordnung
zu wünschen übrig lässt Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Antriebsvorrichtung
der eingangs genannten Art zu schaffen, welche bei einfachem Aufbau eine gute Stabilität
besitzt und im wesentlichen wartungsfrei sowie ohne wesentliche Reibung und damit
mit gutem Wirkungsgrad arbeitet. Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass
bei einer elektromagnetischen Antriebsvorrichtung der eingangs genannten Art als
Antriebsorgan eine in einem Magnetfeld angeordnete, sich in Richtung
der
Schwenkachse erstreckende Spule vorgesehen ist, die nur mit einem Ende am schwenkbaren
Element befestigt ist. Vorzugsweise ist zur Erzeugung des Magnetfeldes wenigstens
ein feststehender Permanentmagnet vorgesehen, dem ein auf der gegenüberliegenden
Spulenseite angeordneter Rückschlußteil zugeordnet ist. Zweckmässigerweise ist der
Permanentmagnet zentrisch innerhalb der Spule angeordnet und im wesentlichen in
der Spulenebene in Durchmesserrichtung magnetisiert, und es ist ein die Vorrichtung
umgebendes ferromagnetisches Gehäuse als Rückschluss vorgesehen. Die erfindungsgemäße
Ausbildung ermöglicht bei verhältnismäßig kleinen Abmessungen eine große wirksame
Spulenlänge, wobei die bewegte Masse verhältnismässig kleingehalten werden kann.
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Vorzugsweise werden die die Rückstellung bewirkenden Blattfedern innerhalb
des magnetischen Luftspaltes angeordnet. Es ergibt sich bei dieser Anordnung eine
verhältnismässig große Steifigkeit der Vorrichtung bezüglich in Durchmesserrichtung
wirkender Kräfte, während für eine Verschwenkung verhältnismässig kleine Auslenkkräfte
erforderlich sind.
Die Blattfedern können wenigstens teilweise
als
Stromzuführungen zu der Spule ausgebildet sein.
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Die Erfindung ist im folgenden anhand der Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel
näher erläutert. In der Zeichnung zeigen: Fig. 1 die erfindungsgemäße Vorrichtung
in einer Ansicht von unten; Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie II-II der Fig. 1;
Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie III-III der Fig. 1; Fig. 4 einen Schnitt nach
der Linie IV-IV der Fig. 3; Fig. 5 eine Draufsicht auf die erfindungsgemäße Vorrichtung;
Fig. 6 die erfindungsgemäße Vorrichtung in perspektivischer Darstellung; Fig. 4
Darstellungen der erfindungsgemäßen Vor-und riehtung in ihrer Anwendung als Impulswandler;
Fig. 9 eine Darstellung der erfindungsgemäßen
.Vorrichtung in ihrer
Anwendung als Drehspulinstrument.
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In den Fig. 1 bis 6 ist mit 10 ein im wesentlichen zylindrisches Gehäuse
hus ferromagnetisehem Material bezeichnet,
das auf einem
Ende eine Tragplatte 11 aufnimmt. Diese Tragplatte besteht aus einem elektrisch
isolierenden Material, vorzugsweise aus einem Kunststoff, insbesondere einem Gießharz.
Die Tragplatte 11 nimmt in ihrer Mitte einen zylindrischen Permanentmagneten 12
auf, der mit dem ihn umgebenden Gehäuse 10 einen ringförmigen Luftspalt 13 bildet.
In diesem Luftspalt 13 sind Blattfedern 14 angeordnet, die mit einem Ende an der
Tragplatte 11 befestigt, vorzugsweise in diese eingegossen sind. Die gegenüberliegenden
Enden der Blattfedern 14 tragen eine Scheibe 15. Vorzugsweise sind auch hier die
Blattfederenden in die Scheibe 15 eingegossen. Die Scheibe 15 ist um ihre Mittelachse
schwenkbar. Sie wird durch die Blattfedern 14 in einer Ruhelage gehalten.
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Die Scheibe 15 trägt eine Stirnseite einer Spule 16, die mit ihren
langen Seitenteilen in dem magnetischen Luftspalt verläuft und mit ihrem der Scheibe
15 gegenüberliegenden Seitenteil die Tragplatte 15 umfasst. Die Spule 16 ist vorzugsweise
mit ihrem einen stirnseitigen Teil in die Scheibe 15 eingegossen. Die Spule ist
somit zusammen mit der Scheibe 15 um die gemeinsame Mittelachse der Anordnung schwenkbar.
Zwei der Blattfedern 14 sind mit über die
Tragplatte 11 bzw. die
Scheibe 15 hinausstehenden Teilen 14a und 14b versehen. Sie sind zu diesem Zwecke
mit entsprechenden Lötösen versehen.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist für die verschiedensten Anwendungen
geeignet. In Fig. 8 ist sie in ihrer Anwendung als Fortschaltvorrichtung, beispielsweise
für eine Uhr, gezeigt. An der Scheibe 15 ist ein Zapfen 17 angeformt oder eingesetzt,
der mit einer Fortschaltgabel 18 zusammenwirkt, die in an sich bekannter Weise auf
ein Schaltrad 19 einwirkt. Es können auf diese Weise die Spule 16 durchfließende
Stromimpulse in eine Drehbewegung umgeformt werden.
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In Fig. 8 ist die erfindungsgemäße Vorrichtung in ihrer Anwendung
als elektromagnetischer Kontaktgeber gezeigt. Der Zapfen 17 wirkt hier mit einer
Blattfeder 20 zusammen, die ein Kontaktelement 21 trägt und mit einem ebenfalls
auf einer Blattfeder 22 angeordneten Gegenkontaktelement 23 zusammenwirkt. 24 und
25 sind die Stromzuführungen zu den Kontakten. Die erfindungsgemäße Vorrichtung
bildet hier praktisch ein elektromagnetisches Relais.
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Fig. 9 zeigt die erfindungsgemäße Vorrichtung in ihrer Anwendung als
Drehspulinstrument. An der Scheibe 15
ist ein Spiegel 26 befestigt,
der durch eine Lichtquelle 27
durch eine Blende 28 beleuchtet wird.
Der von dem Spiegel
26 reflektierte Lichtstrahl fällt. auf eine Skala
29, an
der die Auslenkung der Scheibe 15 und damit die Grüße
des
in der Spule 16 fließenden Stromes abgelesen werden kann.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung zeichnet sich durch
einfachen
Aufbau und damit durch einfache Fertigung aus.
Die Befestigung von
Spule und Blattfedern kann durch ein-
faches Eingießen in Kunststoffteile
oder durch Kleben er-
folgen. Insgesamt ergibt die erfindungsgemäße
Vorrichtung
eine geschlossene Baueinheit mit äusserst geringen Ab-
messungen
bei gutem Wirkungsgrad.