DE1575605A1 - Magnetic bearing, preferably floating bearing, for standing waves, especially for the runner shaft of an electricity counter - Google Patents

Description

* 25 April 1966* April 25, 1966

SOMENS-SOHÜGKßilTWERKE Erlangen, den ' _a. _κη SOMENS-SOHÜGKßILTWERKE Erlangen, the ' _a . _κη

Aktiengesellschaft . Werner-von-Sienie»s-Strasse 50Corporation. Werner-von-Sienie »s-Strasse 50

PLA 66/1291 .PLA 66/1291.

Magnetisches Lager» vorzugsweise Schwebelager, für st^heη de We 11 en, insbeso«dere für die" Laufer-I eines EIek-trizlfätsZählersMagnetic bearing »preferably floating bearing, for st ^ heη de We 11 en, especially for the "Laufer-I an electric meter

Die Erfindung bezieht sich auf eine Verbesserung der bekannten Magnetlager für stehende Wellen, insbesondere für stehende Läuferwellen von Elektrizitätszählern, die aus fcwei übereinander angeordneten, mindestens teilweise aus Dauermagneten aufgebauten, sich mit Abstand gegenüberstehenden und damit den aktiven Luftspalt des Magnetlagers bildenden MagnetkörpeTJi besteht, von denen derbine an der Läuferwelle angebracht und de.r andere feststehend angeordnet ist. Die Dauermagnete sind dabei so polarisiert* daß sioh die beideThe invention relates to an improvement of the known magnetic bearings for standing waves, in particular for standing rotor waves of electricity meters, which consist of two stacked, at least partially made up of permanent magnets, facing each other at a distance and thus the active air gap of the MagnetkörpeTJi forming the magnetic bearing, of which derbine attached to the rotor shaft and the other arranged in a fixed manner is. The permanent magnets are polarized so * that they both

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Magnetkörper gegenseitig anziehen oder gegenseitig abstoßen. Im ersteren Falle ist der untere der beiden Magnetkörper, im zweiten Falle der obere der beiden Magnetkb'rper" an der Läuferwelle angebracht. Es sind Magnetlager bekannt, die als Schwebelager den Läufer in der Schwebe halten, und es sind Magnetlager bekannt, die das Läufergewicht nur teilweise kompensieren und dann als Entlastungslager bezeichnet werden.Magnetic bodies attract each other or repel each other. in the the first case is the lower of the two magnetic bodies, in the second case Case the upper of the two Magnetkb'rper "attached to the rotor shaft. Magnetic bearings are known which, as floating bearings, keep the rotor in suspension, and magnetic bearings are known which only partially compensate for the runner's weight and then as Relief camps are designated.

meistens besteht jeder der beiden itiagnetkörper ganz aus einem z.B. scheibenförmigen oder zylindrischen Dauermagnet. £s.sind aber auch Magnetkörper bekannt, die aus einem.Dauermagnet und einer weichmagnetischen, topfförmigen Hüllkappe aufgebaut sind, derart, daß die Hüllkappe mit ihrem Topfboden an der dem aktiven Luftspalt abgekehrten Stirnseite des Dauermagneten anliegt und mit ihrem Topfrand dem aktiven Luftspalt zugekehrt ist. Die Hüllkappe verkürzt nicht nur den Eisemveg für den magnetischen Kraftfluß des Lauermagneten, sondern sie leitet den aus der Rückseite des Dauermagneten austretenden Kraftfluß ebenfalls zum aktiven Luftspalt hin, so daß dia anziehende bzw. abstoßeride Kraft zwischen den beiden Magnetkörpern noch vergrößert wird. . - - ■usually each of the two itiagnetic bodies consists entirely of one e.g. disc-shaped or cylindrical permanent magnet. £ s. Are but also known magnetic bodies, which consist of a permanent magnet and a permanent magnet soft magnetic, cup-shaped cover cap are constructed in such a way, that the envelope cap with its pot bottom on the active air gap facing away end face of the permanent magnet and with her The edge of the pot faces the active air gap. The protective cap not only shortens the Eisemveg for the magnetic flux of the Lauermagneten, but it directs the out of the back of the permanent magnet exiting power flow also towards the active air gap, so that the attractive or repulsive force between the two Magnetic body is still enlarged. . - - ■

Die Form der Magnetkörper ist, wie schon angedeutet, in der Regel eine Rotationskörperform; sie ist beispielsweise zylindrisch oder scheibenförmig, mit oder ohne flSittelloch, und es sind auch hohlzylindrische Magnetkörper bekannt. .The shape of the magnet body is, as already indicated, as a rule a rotational body shape; it is, for example, cylindrical or disk-shaped, with or without a central hole, and they are also hollow-cylindrical Magnet body known. .

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Unangenehm wirken sich bei solchen Magnet lagern mechanische und iSag-" netische Unsymmetrlen aus.Mechanische Unsymraetrien geben dem rotierenäen Magneten neben der Umlaufbewegung eine exzentrische Bewegung, unter Umständen in verschiedenen Koordinatenrichtungen, die sich unervyünschterweise auf* die Läuferwelle überträgt. Aber auch ν beivölliger mechanischer Symmetrie verläuft die umlaufende Bewegung zwar mechanischreibungsfrei,'aber nicht schwellfrei. An beat imraten, mehr oder weniger ausgeprägten Stellen des Umlaufes entstehen kleine He mais te He η;» sogenannte Schwellen oder Schwellstellen, zu deren Überwindung ein bestimmtes Drehmoment notwendig ist. Sie wirken sich so aus, daß der Läufer erst nach Erreichung des Schwellwertes bzw. desSchwelldrehmoments seine Drehung beginnt. Im Lauf aelbat verursachten die Schwellen eine Beachleunigung und Verzögarunj des Läufers in der Nähe der Schwellstellen. Man kann die Schwellstellen auch als Haltepunkte bezeichnen« Mechanical and magnetic asymmetries have an unpleasant effect with such magnets. Mechanical asymmetries give the rotating magnet an eccentric movement in addition to the orbital movement, possibly in different coordinate directions, which is undesirably transferred to the rotor shaft. But also ν with complete mechanical symmetry The circumferential movement is free of mechanical friction, but not swell-free. At beat imrat, more or less pronounced points of the revolution, small he mais te He η; " So-called thresholds or thresholds, which require a certain torque to overcome. They have the effect that the runner only begins to turn after the threshold value or the threshold torque has been reached the threshold points. The threshold points can also be referred to as breakpoints «

Die Schwellstellen beruhen auf unvermeidlichen Unebenheiten der einander zugekehrten Stirnflächen der Magnetkörper sowie unvermeidlichen Ungleichmäßigkeiten auch der Werkstoffzusammensetzung der Dauermagnete, die in der Regel im Preßverfahren hergestellt werden. Solche Ungleichmäßigkeiten können sich mitunter sogar· so stark auswirken, daß sie sieh als Haltepunkte äu2ern.The swellings are based on the inevitable unevenness of the facing end faces of the magnet bodies as well as unavoidable irregularities in the material composition permanent magnets, which are usually manufactured using the pressing process will. Such irregularities can sometimes even appear so have a strong effect that they see utter as breakpoints.

Die Erfindung lehrt eine einfache Lösung zur Ausschaltung dieser juängel. Sie beruht auf der Erkenntnis, daß die beiden sich mit Abstand gegenüberstehenden Magnetkörper bei ihrer Relativbewegung 2*ar keine gegenseitige Reibung erfahren, aber eine der ReibungThe invention teaches a simple solution for eliminating this juängel. It is based on the knowledge that the two are with Distance of opposing magnetic bodies during their relative movement 2 * ar not experiencing any mutual friction, but one of friction

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vergleichbare magnetische Wechselwirkung* Ebenso wie Jbei der j Relativbewegung zweier aufeinanderliegender Scheiben das Reibungsmoment als Produkt aus Reibungskraft und Reibungsradius mit zu- . nehmendem Radius ansteigt, steigt auch bei den Magnetkörpern eines* -..·." magnetischen Schwebelagers, obwohl hier keine-"Reibung im eigentliche*- Sinne entsteht, das Angriffsmoment-mit dem Angriffsradius. Hiervon ausgehend beruht die Erfindung auf der weiteren Erkenntnis, daß sich ebenso wie bei der Reibung aufeinanderliegender Scheiben Ungleichinäßigkeiten der Stirnflächen um. so stärker auswirken, je größer ihr AngriffsradiuD ist, in gleicher Weise auch bei den Magnetkörpern eines* Schwebe lagers Ungleichmäßigkeit en um so stärker auswirken;,comparable magnetic interaction * as well as J for the j Relative movement of two discs lying on top of one another, the frictional torque as the product of frictional force and friction radius with additional. increases with increasing radius, also increases with the magnetic bodies of a * - .. ·. " magnetic levitation bearing, although there is no - "friction in the actual * - Sense arises, the moment of attack - with the radius of attack. Of this starting from the invention is based on the further knowledge that as well as inequality in the friction of discs lying on top of one another of the end faces around. the stronger the impact, the bigger Their attack radius is, in the same way, also with the magnetic bodies a * suspension bearing unevenness has the more pronounced;

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je größer der Angriffsradius ist« Die magnetischen Ungleichmäßigkeiten bzw. Störstellen sind außerdem nach der Viährscheinlichkeit umso stärker ausgeprägt, je weniger die Flächen konzentriert sind; beispielsweise sind'sie bei einem magnetischen Ring miteiner Hingebe rf lache größer als bei einer.magnetischen Scheibe mit kreisförmig geschlossener, konzentrierter Oberfläche. Von diesen Erkenntnissen ausgebend wird ein'magnetisches Lager, vorzugsweise Schwebelager, für stehende Wellen, insbesondere für die- Läuferwelle eines Elektrizitätszählers, das aus zwei übereinander angeordneten, s.ich mit Abstand gegenüberstehenden und damit den aktiven Luftspalt des Schwebelagers bildenden, mindestens teilweise aus patrermagneten aufgebauten Magnetkörpern besteht, von denen der eine koaxial an der Läuferwelle angebracht und der andere feststehend angeordnet". ist, erfindungsgemäß mit besonderen Mitteln versehen, durch die die zwischen den beiden i/iagnetkörpern wirksamen Itfagnetkräftethe larger the attack radius is «The magnetic irregularities or defects are also according to the probability the less concentrated the areas are, the more pronounced; For example, they are larger in the case of a magnetic ring with a lifting surface than in the case of a magnetic disc with a circular shape closed, concentrated surface. From these findings a'magnetic bearing, preferably floating bearing, is issued for standing waves, especially for the rotor shaft of an electricity meter, that of two arranged one above the other, see me with Distance opposite and thus forming the active air gap of the floating bearing, at least partially from patrermagneten constructed magnetic bodies, of which one is attached coaxially to the rotor shaft and the other is fixed ". is, according to the invention provided with special means by which the magnetic forces acting between the two magnetic bodies

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-gegenüber ihrer Verkeilung» die sich ohne Anwendung solcher Mittel längs des Radius der MagnetkÖr'per-Stirnseiten aufweisen wurden, zur Längsachse der Magnetkörper hin verstärkt und zum Rande der Stirnseiten hin geschwächt werden.- as opposed to their wedging »which can be achieved without the use of such means along the radius of the magnet body end faces, Reinforced towards the longitudinal axis of the magnet body and towards the edge of the Front sides are weakened.

Ein· sehr einfaches besonderes Mittel dieser Art ist es, den einander zugekehrten Stirnflächen der Magnetkörper· eine solche Form zu geben, daß der gegenseitige Abstand der beiden Magnetkörper am aktiven Luftspalt von der Achse der Läuferwelle zum Rande der Stirnflächen 1 in zunimmt. Hierzu kann beispielsweise die stirnfläche mindestens eines der beiden Magnetkörper längs des Radius abgestuft ausgebildet werden. Das Gleiche kann auch da- · durch erreicht werden, daß die.Stirnfläche mindestens eines der beiden Magnetkörper konvex ausgebildet wird. Sind die beiden Magnetkör-per so ausgebildet, daß Jeder der beiden Magnetkörper aua einem zur Läuferachse koaxialen -zylinäyischen Dauermagnet und einer weichmagnetischen, topfförmigen Hüllkappe besteht, die mit ihrem Topf- ,| boden an der dem aktiven Luftspalt abgekehrten Stirnseite des Dauermagneten anliegj; und mit ihrara Topf- bzw., Stirnrand demA very simple special means of this type is to give the facing end faces of the magnet bodies a shape such that the mutual distance between the two magnet bodies at the active air gap increases from the axis of the rotor shaft to the edge of the end faces 1 . For this purpose, for example, the end face of at least one of the two magnetic bodies can be designed stepped along the radius. The same can also be achieved in that the end face of at least one of the two magnet bodies is convex. Are the two magnet bodies designed so that each of the two magnet bodies consists of a cylindrical permanent magnet coaxial to the rotor axis and a soft magnetic, cup-shaped cover cap which, with its pot, | ground on the face of the permanent magnet facing away from the active air gap; and with herara pot or, forehead edge the

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aktiven Luftspalt zugekehrt ist₉ so kann das Gleiche aber auch jactive air gap is facing ₉ so can the same but also j

dadurcl. erreicht werden^ daß:-der.-gegenseitige Abstand der.Hüll- ' • "' ■.-.■,:■■■-..■ ■■■.......' . . * -j dadurcl. can be achieved ^ that: -the.-mutual distance of the.shell- ' • "' ■ .-. ■,: ■■■ - .. ■ ■■■ ....... '.. * -j

kappen größer ist als der gegenseitige Abstand der Dauermagnete.. jcaps is greater than the mutual distance between the permanent magnets .. j

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Gewünschtenf-alls können au ah mehrere der vorgenaiinten Möglichkeiten kombiniert angewendet .werden.· . ■Gewünschtenf-alls can au ah .werden applied combines several of vorgenaiinten options. ·. ■

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In"der Zeichnung sind einige'Ausführungsbeispiele dargestellt*In "the drawing some examples are shown *

In jjlg. 1 ist zunächst zum Vergleich ein bekanntes magnetischen Schwebelager dargestellt. Diese.·.} besteht aus den beiden Magnetkörpern 1 und 2, die sich in einem geringen Abstand gegenüberstehen und zwischen sich den aktiven Luftspalt 3 bilden. Jeder dieser beiden Magnetkörper besteht aus einem .Dauermagnet in Scheibenform. Die den Luftspalt 3 zugekehrte Stirnseite jedes . Magnetkörpers ist mit einer Hingnut versehen, die aber auch fehlen kann. Der Magnetkörper 1 - steojct am unteren Ende einer senkrechten Walle 4» beispielsweise deij Läuferwelle eines Elektrizitätszählers. Der Magnetkörper 2~"Tst feststehend angeordnet. Zur Führung der Y/ella 4 ist ein Pührungs- bzw. Halslager angedeutet zu sehen. Gemäß der eingezeichneten Polarität der beiden Magnetkörper stehen sich am.aktiven Luftspalt gleichnamige Pole gegenüber, so daß sich die beides- M%gn<ät körper gegenseitig abstoßen. Der obere Magnetkörper 1 wird also von dem unteren, feststehenden Magnetkörper 2 nach oben hin weggedrängt, so daß er samt der Läuferwelle und mit den mit dieser fest verbundenen, nicht mitgezeichneten Teilen in der- Schwebe gehalten wird. ·In jjlg. 1 a known magnetic levitation bearing is first shown for comparison. This. ·.} Consists of the two magnetic bodies 1 and 2, which face each other at a small distance and form the active air gap 3 between them. Each of these two magnetic bodies consists of a permanent magnet in the shape of a disk. The face facing the air gap 3 each. Magnet body is provided with a groove, which can also be missing. The magnetic body 1 - steojct at the lower end of a vertical wall 4 »for example the rotor shaft of an electricity meter. The magnet body 2 ~ "Tst is fixedly arranged. A guide or neck bearing is indicated for guiding the Y / ella 4. According to the polarity of the two magnet bodies, poles of the same name are opposite each other at the active air gap, so that the two- M% gn <ät repel body each other. the upper magnet body 1 is urged away so from the lower stationary magnet body 2 upwardly, so that it is held together with the rotor shaft and with the connected firmly with this not mitgezeichneten parts DER levitation . ·

Soll das in Fig« 1 dargestellte Schare belagar am oberen Ende Well® angebracht werden,, so ist der Magiietkörper 1 feststehend und der Magnetkörper 2 an der I»äuf.srwelle anzubringen! außerdem muß . d,ann die' Polarität so "vorgesehen-weTd©ft₉ daß sich üt® beiden Magnetkörper gegenseitig anziehen Auch soleM Araorfiaiaiiigee sind- bekannt.If the coulter shown in Fig. 1 is to be attached to the upper end of Well® with a covering, the magnetic body 1 is fixed and the magnetic body 2 is to be attached to the vertical shaft! also must. d, the ann 'polarity so "provided weTd-© ft ₉ that attract üt® both magnetic bodies mutually Also Solem Araorfiaiaiiigee Video- known.

Zum Unterschied zu dem Schwebelager nach Fig. 1 zeigt ?ig. 2In contrast to the floating bearing according to FIG. 1,? Ig shows. 2

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als ein erstes Ausführungsbeispiel dee Erfindungsgegenstandss , ein maenetisches Schwabelagör« dessen-Magnetkörper 1 und 2 in der gleichen Jröiee wie Xa Fig* 1 angeordnei; sind» aber mit dem Unter-BQhiedydaß die dem aktiven Euftspalt 3 zugekehrten Stirnseiten der beiden Magnetkörper 1 und 2 zu ihren Hände hin stufenförmig zürUokweicheßs Der gegenseitige Abstand der beiden Magne.tkörper wird also mit sunehinendemRadius stufenförmig größer«. Dies hat aUr Folge, daß sieh die zwischen den beiden Magnetkorpem ia aktiven luftspalt 5 wirkBaiaen Magnetkräfte längs dee Hadius nicht mehr so verteilen j nie es Mi der Ausbildung in Fig. 1 der Fall ist, έοndern derart, daß die Magnetkräfte nunmehr zur Längsachse des JifegnetkGrpers hin verstärkt und zum lande der Magnetkörper hin geschwächt werden* J)ie Magnetkräfte sind also hauptsächlich in öer fwitte der Stirnseiten wirksam und weniger amiElande. Mit. der Schwächung der Magnetkräfte am Rande aber wird erreicht, daß sich die eingangs ar-geführten üngleichmäßigkeiten ue'r Magnetkörper viel schwächer, störend bemerkbar mechen als im Falle der Anordnung nach Fig. 1., wo keine besonderen Mittel zur Verlagerung der IJagnetkräfte zur ßtirnflächenmitte hin vorgesehen sind.as a first embodiment of the subject matter of the invention, a mechanical Schwabelagör «whose magnetic bodies 1 and 2 are arranged in the same Jröiee as Xa Fig * 1; are "but with the sub-BQhiedydass the active air gap 3 facing the front sides of the two magnetic bodies 1 and 2 towards your hands in a step-like manner, so that the mutual distance between the two magnetic bodies increases in steps with a decreasing radius". The consequence of this is that the air gap 5 active between the two magnetic bodies no longer distributes the magnetic forces along the Hadius in such a way that it is never the case in the embodiment in FIG the magnetic body is strengthened towards the land and weakened towards the land. With. The weakening of the magnetic forces at the edge, however, ensures that the irregularities introduced at the beginning are much weaker and more disturbing than in the case of the arrangement according to FIG are provided.

Das Ausführungsbeispiel in Fig. 3 unterscheidet sich von dem in Fig. 2 dadurch, daß hier die beiden Stirnseiten der Magnetkörper 1 und 2 konvex sind, so daß auch hier der gegenseitige Abstand der beiden Magnetkörper mit zunehmendem Radius größer wird.The embodiment in Fig. 3 differs from that in Fig. 2 in that here the two end faces of the magnet body 1 and 2 are convex, so that here, too, the mutual distance between the two magnetic bodies increases as the radius increases.

Bei dejn Ausführungsbeispiel in Fig. 4 ist am unteren Ende einer Läüferwelle 4 eines Slektrizitätszählers ein magnetisches Schwebe*-In dejn embodiment in Fig. 4 is at the lower end of a Läüferwelle 4 of an electricity meter a magnetic levitation * -

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lager Vorgesehen, bei dem wie in Fig* 1 bis 3 der obere Magnet- , körper 1 an der Läuferwelle 4 angebracht und der untere Magnet- . ■■ körper 2 feststehend angeordnet ist. Die beiden Magnet körper haben' · eine konische Form, mit der Konusspitze zum aktiven Luftspalt 3bearing provided, in which, as in Fig * 1 to 3, the upper magnet, body 1 attached to the rotor shaft 4 and the lower magnet. ■■ body 2 is fixedly arranged. The two magnetic bodies have ' a conical shape, with the cone tip facing the active air gap 3

hin* wodurch eine Konzentrierung des .Kraftflusses zürn Luftspalt 3 hin in den Magnetkörpern erzielt wird. Außerdem-aber sind auch hier wie in Fig. 3 die einander zugekehrten Stirnseiten der /beiden .Magnetkörper konvex ausgebildet.towards * whereby a concentration of the force flow to the air gap 3 is achieved in the magnetic bodies. Besides-but are also here as in FIG. 3, the facing end faces of the / two .Magnet body is convex.

In Fig. 5 ist als Beispiel ein magnetisches .Entlastungslager, mit den Magn et körpern 10 und 20 angegebeii, die aber, wie aus ihrer eingezeichneten Polarität zu erkennen ist, sich gegenseitig anziehen. Auch bei den Magnetkörpern 10 und 20 sind die einander zugekehrten Stirnseiten konvex ausgebildet. Durch das magnetische Lager wird das effektive Gewicht des Läufers auf einen Bruchteil des normalen Gewichtes reduziert, so daß das Unterlager der Welle» z.B. ein Steinlager^ nur gering beansprucht wird.In Fig. 5, a magnetic .Entlastungslager is shown as an example, with the Magn et bodies 10 and 20, but, as can be seen from their polarity shown, attract each other. In the case of the magnetic bodies 10 and 20, the mutually facing end faces are also convex. The magnetic bearing reduces the effective weight of the rotor to a fraction of the normal weight, so that the lower bearing of the shaft, eg a stone bearing, is only slightly stressed.

Bei dem Ausführungsbeispiel in Fig. 6 bestehen die beiden Magnetkörper 1 und 2 nicht nur aus je einem Dauermagnetkörper 11, sondern auch, aus je einer den Dauermagnetkörper umschließenden, topfförnigen Hüllkappe 12 aus weichmagnetischem·Stoff, z.B. aus Weicheisen» Jede der Hüllkappen 12 liegt mit ihrem TopfBoden an der dem Luftspalt 3 abgewandten Stirnseite des ihr zugeordneten Dauermagneten dicht an, und die Topf- bzw. Stirnränder der beiden Hüllkappen 12 sind einander zugekehrt. Solche Hüllkappen sind zwar, wie schon erwähnt, an sich bekannt; neu ist aber in Fig. 6, daß dieIn the embodiment in FIG. 6, there are two magnetic bodies 1 and 2 not only each from a permanent magnet body 11, but also, from one cup-shaped each surrounding the permanent magnet body Envelope cap 12 made of soft magnetic material, e.g. made of soft iron » Each of the enveloping caps 12 lies with its pot bottom on the the end face of the permanent magnet assigned to it facing away from the air gap 3 close to, and the pot or front edges of the two enveloping caps 12 are facing each other. Such enveloping caps are, as already mentioned, known per se; but what is new in FIG. 6 is that the

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Stirnränder der Hüllkappen am Luftspalt 3 nicht bündig mit den Stirnflächen der Magnete 11 liegen, sondesn gegenüber diesen etwas zurückweichen. Auch hiermit wird erreioht, daß der Abatand der einander zugekehrten Stirnseiten der beiden Magnetkörper mit zunehmendem Radius größer wird« · · Front edges of the enveloping caps at the air gap 3 are not flush with the The faces of the magnets 11 are located, sondesn slightly opposite these back away. This also ensures that the abatand of the facing end faces of the two magnetic bodies becomes larger with increasing radius «· ·

Bei den Ausführungsbeispielen nach Fig. 1 bis 6 weisen die beiden · Magnetkörper 1 und 2, bzw. 10 und 20 durchwag die- gleich© Form untereinander aufs beide Magnetkörper sind an der Stirnseite entweder abgestuft oder konvex ausgebildet. Zur Fertigungsvereinfachung weist dabei sogar auch der feststehende Magnetkörper ©in Mittelloch auf, das unbenutzt bleibt oder allenfalls sum Anschrauben od.dgl. des Magnetkörpers diene» kann» An sich kann es aber in vielen Fällen auch schon genügen, wenn nur einer der beiden Magnetkörper stufenförmig bzw. konvex ausgebildet wird, da auch dann noch die Bedingung erfüllt wird₉ daß der gegenseitige Abstand der beiden Magnetkörper mit zunehmendem Radius größer wird. Die Magnetkörper können gewünschtenfalls auch aus einzelnen, z.B* sektorförm^gen oder konzentrischen Stücken zusammengesetzt sein.In the exemplary embodiments according to FIGS. 1 to 6, the two magnetic bodies 1 and 2, or 10 and 20, have the same shape through each other. Both magnetic bodies are either stepped or convex on the end face. To simplify production, the stationary magnet body © also has a central hole that remains unused or, if necessary, screwed on or the like. of the magnet body »can» In itself, however, in many cases it can be sufficient if only one of the two magnet bodies is designed step-shaped or convex, since the condition is then still fulfilled ₉ that the mutual distance between the two magnet bodies with increasing radius gets bigger. If desired, the magnetic bodies can also be composed of individual, for example sector-shaped or concentric pieces.

Als ein Aüsführungabeispiel für ein. andersartiges besonderes Mittel .eines magnetischen Lagers nach der Erfindung ist in Fig. 7 eine Ausbildung gezeigt, die weitgehend ähnlich der in Fig. 6 ist, aber mit dem Unterschied, daß hier nicht nur eine, sondern beide Hüllkappen feststehend angeordnet sind. Wie aus der Zeichnung ersichtlich, be-. findet sich zwischen dem oberen Dauermagneten und seiner Hüllkappe· eir.As an execution example for a. different special means A magnetic bearing according to the invention is shown in FIG shown, which is largely similar to that in Fig. 6, but with the difference is that here not just one, but both enveloping caps are fixedly arranged. As can be seen from the drawing, loading. is found between the upper permanent magnet and its enveloping cap.

- - ORiSfNAt "INSPECTED- - ORiSfNAt "INSPECTED

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Luftspalt. Außerdem unterscheidet sich die Ausbildung nach Fig. 7 von der in Fig. 6 dadurch, daß in Fig. 7 die Topf- bzw. Stirnränder der Hüllkappen bündig mit den Stirnseiten der Dauermagnete liegen. Der vorgenannte Luftspalt zwischen dem oberen Magnetkörper und seine; Hüllkappe kann zwar klein seini in jedem Falle aber hat er eine Schwächung der Magnetkräfte an den Topf- bzw. Stirnrändern der Hüllkappen zur Folge, also auch.hier wiadar eina Schwächung der Magnetkräfte am Rande der Magnetkörper und eina Stärkung der Magnetkräfte zu ihrer Mitte hin. Auch hier wird also mit besonderen Mitteln erreicht, daß eich UngleichmäSigkeiten der Magnetkörper an ihren dem aktiven Luftspalt zugekehrten Stirnseiten am Rande weniger störend bemerkbar machen ala in der Mitte der Stirnseiten, denn da die Stirnränder beider Hüllkappen stillstehen, eine Relativbewegung zwischen ihnen nicht stattfindet·, so können sich die Ungleichmäßigkeiten auch nicht bei einer Relativbewegung auswirken. Der äußere Luftspalt zwischen daß Topfrändern ist hier gewissermaßen nach innen auf einen kleinen Radius gezogen, indem neben dem Luftspalt 3 ein zweiter Luftspalt 31 geschaffen wurde; der Luftspalt 3 sucht sich zu vergrößern, der Luftspalt 31 sich zu verkleinern, und in beiden Luftspalten wirken die Kräfte nach oben. Bei beiden Kräften ist nur der innere Magnetkörper an der Drehung beteiligt, so daß sich auch die magnetischen Ungleichmäßigkeiten in der Hauptsache nur aA Magnetkörper mit seinem kleinen Radius auswirken.Air gap. In addition, the design according to FIG. 7 differs from that in FIG. 6 in that in FIG. 7 the pot or end edges of the enveloping caps are flush with the end faces of the permanent magnets. The aforementioned air gap between the upper magnetic body and its; The enveloping cap can be small, but in any case it results in a weakening of the magnetic forces at the pot or front edges of the enveloping caps. Here, too, special means are used to ensure that irregularities in the magnetic bodies on their front sides facing the active air gap are less noticeable at the edge, ala in the middle of the front sides, because since the front edges of both enveloping caps are stationary, there is no relative movement between them. so the irregularities cannot have an effect on a relative movement either. The outer air gap between the pot edges is drawn inwards to a small radius, as it were, by creating a second air gap 31 next to the air gap 3; the air gap 3 tries to enlarge, the air gap 31 to decrease, and the forces act upwards in both air gaps. When two forces only the inner magnetic body is involved in the rotation, so that the magnetic unevenness in the main only aA magnetic body effects with its small radius.

In Weiterbildung des Beispiels in Fig. 7 ist in Fig. 8 der Luftspalt zwischen den beiden feststehenden Kappen 12 (Fig. 7) ganzIn a further development of the example in FIG. 7, the air gap is in FIG. 8 between the two fixed caps 12 (Fig. 7) completely

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weggelassen* indem diese zu einer einzigen topfförmigen Kappe , vereinigt sind, die mit einem Deckel geschlossen ist. ,Damit ist das ganze Magnetlager nach außen magnetisch abgeschirmt und auch gegen Schmutz usw. geschützt.omitted * by forming a single pot-shaped cap, are united, which is closed with a lid. So that the whole magnetic bearing is magnetically shielded from the outside and also protected against dirt etc.

8 Figuren8 figures

8 Patentansprüche8 claims

909886/0766 " ¹¹ " ^Keu/Po '909886/0766 " ¹¹ " ^{Keu / Po} '

ORIGINAL INSPECTEDORIGINAL INSPECTED

Claims (1)

Patentansprüche ι . ■*. Claims ι . ■ *. 1. Magnetisches lager, vorzugsweise Schwebelager, für stehende ' "Wellen, insbesondere für die läuferwelle eines Elektrizitäts- \. Zählers, " · * ν1. Magnetic bearing, preferably floating bearing, for standing '"waves, especially for the rotor shaft of an electricity \. Numerator, "· * ν das aus zwei übereinander angeordneten« sich mit Abstand gegenüberstehenden und damit den aktiven luftspalt des Schwebelagers bildenden, mindestens teilweise aus Dauermagneten aufgebauten Magnetkörpern besteht, von denen der eine koaxial an der läufer-, welle angebracht und der andere'feststehend angeordnet ist,that of two "one above the other" that are at a distance from one another and thus the active air gap of the floating bearing, which is at least partially made up of permanent magnets Magnetic bodies, one of which is attached coaxially to the rotor shaft and the other is arranged in a fixed manner, dadurch gekennzeichnet, daß es mit besonderen Mitteln versehen ist, durch die die zwischen den beiden Magnetkörpern wirksamen . · Magnetkräfte gegenüber ihrer Verteilung, die sie ohne Anwendung , solcher Mittel längs des Radius der Magnetkörper-Stirnseiten aufweisen würden_s zur längsachse der Magnetkörper hin verstärkt und zu» Rande der Stirnseiten hin geschwächt werden. characterized in that it is provided with special means by which the act between the two magnetic bodies. _S are reinforced towards the longitudinal axis of the magnetic bodies and weakened to "the edge of the end sides · magnetic forces over their distribution, they would exhibit without the use of such agents along the radius of the magnetic body end faces. 2. lager nach Anspruch 1, gekennzeichnet, durch eine solche2. bearing according to claim 1, characterized by such Form der einander zugekehrten Stirnseiten der Magnetkörper, daß der gegenseitige Abstand der beiden Magnetkörper'am aktiven luft-, spalt von der Achse der läuferwelle zum Bande der "StirnflächenShape of the facing end faces of the magnetic body that the mutual distance between the two magnetic bodies on the active air, gap from the axis of the rotor shaft to the band of the "end faces" hin zunimmt. "increases towards. " 3. lager nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die ! Stirnfläche mindestens eines der beiden llagnetkörper abgestuft 3. bearing according to claim 2, characterized in that the ! Graduated end face of at least one of the two laminated bodies .ist. - ' _ ν :.is. - '_ ν: 909886/0766 -12- _copY Keu/Po "909886/0766 -12- _copY Keu / Po " A66/1₂₉₁ A66 / 1 ₂₉₁ /* ■■" ■/ * ■■ "■ ' /4-.- lager nach Anspruoh 2 und 3» daduroh gekennzeichnet, daß -die Stirnfläche mindestens eines der beiden Magnete konvex ist'/4-.- bearing according to claims 2 and 3 »daduroh characterized in that -the end face of at least one of the two magnets is convex 5> Lager naoh Anspruch 2 bis 41 wobei jeder der beiden Magnetkörper aus einem zur Läuferaohee koaxialen zylindrischen Dauermagnet und einer weiohmagnttisehen, topfförmigen Hüllkappe besteht, die mit ihrem Topfboden an der dem aktiven Luftspalt abgekehrten Stirnseite des Dauermagneten anliegt und mit seinem Topfbzw. Stirnrand dem aktiven Luftspalt zugekehrt ist,5> bearing naoh claim 2 to 41 wherein each of the two magnetic bodies from a cylindrical permanent magnet coaxial with the rotor ahee and a Weiohmagntisehen, cup-shaped cover cap, which rests with its pot bottom on the face of the permanent magnet facing away from the active air gap and with its pot or. The front edge faces the active air gap, dadurch gekennzeichnet, ,daß der gegenseitige Abstand der Hüllkap pen größer ist als der gegenseitige Abstand der Dauermagnete.characterized in that the mutual spacing of the Hüllkap pen is greater than the mutual distance between the permanent magnets. 6. Lager nach Anspruch 1 und 2, wobei jeder der beiden Magnetkörper aus einem zur Läuferachse koaxialen zylindrischen Dauermagnet und einer weichmagnetischen, topfförmigen Hüllkappe besteht, die den ihr zugeordneten Magnetkörper rückwärtig umgreift und mit ihrem Topf- bzw. Stirnrand dem aktiven Luftspalt zugekehrt ist, '' ■ ,6. Bearing according to claim 1 and 2, wherein each of the two magnetic bodies consists of a cylindrical permanent magnet coaxial to the rotor axis and a soft magnetic, cup-shaped cover cap which surrounds the magnetic body assigned to it at the rear and faces the active air gap with its pot or end edge, '' ■, dadurch gekennzeichnet, daß die Hüllkappe des an der Welle angebrachten Dauermagneten von diesem baulich getrennt und ebenfalls^ feststehend angeordnet ist' (Fig. 7 und 8). /characterized in that the cover cap is attached to the shaft Permanent magnets structurally separated from this and also ^ is fixedly arranged '(Fig. 7 and 8). / ■ 7· Lager naoh Anspruch 6, daduroh gekennzeichnet, daß der■ 7 · Camp according to claim 6, characterized by the fact that the Topf- bzw« Stirnrand der Hüllkappe, die dem an der Läuferwelle , angebrachten Dauermagnet zugeordnet ist, gegenüber der dem aktiven!Pot or «front edge of the cover cap that corresponds to the one on the rotor shaft , attached permanent magnet is assigned, opposite to the active one! \ .Luftspalt zugekehrten Stirnseite des .Dauermagneten zurückweioht. χ \ 90 9886/07 6 6 \ .Air gap facing end face of the .permanent magnet is receded. χ \ 90 9886/07 6 6 / - ¹³ * copy ^Keu/^po !/ - ¹³ * copy ^Keu / ^po ! 8. Lager nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die ' Hüllkappe für beide Magnete aus einem einsigen feststehenden Topf ohne Zwischenluftspalte besteht, der mit einem Deokel geschlossen ist (Fig. 8).8. Bearing according to claim 6, characterized in that the 'cover cap for both magnets consists of a single fixed pot without an intermediate air gap, which is closed with a deodorant (Fig. 8). -H- . Keu/Po-H- . Keu / Po 909886/0766909886/0766