DE2024746A1

DE2024746A1 - Feder

Info

Publication number: DE2024746A1
Application number: DE19702024746
Authority: DE
Inventors: Walther 4102 Homberg; Moschkau Christian 2850 Bremerhaven. F16f9-18 Moraw
Original assignee: Kloeckner Werke AG
Current assignee: Kloeckner Werke AG
Priority date: 1970-05-21
Filing date: 1970-05-21
Publication date: 1971-12-02

Description

Feder Auf dem Arbeitsgebiet der Federn kennt man unterschiedliche Federtypen, so z. B. Torsionsfedern, Biegefedern, pneutische Federn und dergl. mehr, wobei jedem Ledertyp sein eigenes Anwendungsgebiet zugeordnet ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, zusätzlich zu den bereits bekannten Ledertypen einen weiteren Federtyp zu schaffen. Dazu sieht die Erfindung eine aus Einzelmagneten bestehende Nagnetfeder vor, deren Einzelmagnete sich gegenseitig anziehend und gegeneinander längsverschieblich angeordnet sind. Auf diese Weise gelangt man zu einer Nagnetfeder, die, wenn ein Einzelmagnet gegenüber dem anderen durch äußere Xrafteinwirkung verschoben worden ist, nach Beendigung der Krafteinwirkung in ihre Ausgangslage bzw. unbelastete Gleichgewichtslage aufgrund des magnetischen Kraftfeldes, das bestrebt ist, seinen Energieinhalt auf einem Minimum zu halten, zurückkehrt.
Die die NagnetSeder bildenden Einzelmagnete können dabei unterschiedlich ausgebildet sein, so z. B. als Permanentmagnete oder als stromdurchflossene Spulen. Die Magnete feder kann auch aus einer Eombination aus beiden bestehen, nämlich aus einem Permanentmagneten und aus einer stromdurchflossenen Spule Im Falle der Verwendung von ausschließlich Permanentmagneten lassen sich sowohl Stabmagnete als auch Ringmagnete benutzen. Es:i5t auch möglich, die Nagnetfeder aus Permanentmagneten und Ringmagneten zu bilden. Neben der Verwendung von zweipoligen Permanentmagneten lassen sich auch mehrpolig magnetisierte Permanentmagnete einsetzen.
Im Falle der Verwendung von stromdurchflossenen Spulen sind letztere auf einem Stab längsverschieblich geführt, wobei dieser Stab als Eisenkern ausgeführt sein kann, was nicht heißen soll, daß der Stab nicht etwa auch aus einem dielektrischen Werkstoff bestehen könnte. Es lassen sich auch ein oder mehrere Permanentmagnete gegenüber einem oder mehreren anderen Permanentmagneten langsverschieblich anordnen. Dabei, wenn man also mehrere Permanentmagnete zu einer Gruppe zusammenfaßt können die einzelnen zu einer Magnetgruppe gehörigen Permanentmagnete einen magnetischen Rückschluß besitzen.
Schließlich läßt sich die erfindungsgemäße flagnetfeder auch dadurch herstellen, daß eine stromdurchflossene Spule auf einem Permanentmagnetstab geführt ist, wobei man auch umgekehrt vorgehen kann, nömlich so, daß in einer feststehenden stromdurchflossenen Spule ein Permanentmagnetstab längsverschieblich geführt ist.
In der Zeichnung sind drei Ausführungebeispiele der Erfindung beispielsweise und schematisch dargestellt. Die Erfindung beschränkt sich jedoch nicht auf die dargestellten Ausführungsformen, vielmehr sind im Rahmen der Erfindung noch viele weitere Abwandlungen mögliche Es zeigt Fig. 1 die generelle Anordnung zweier zweipoliger Permanentmagnetstäbe zu einer IiagnetSeder, Fig. 2 die Zusammenfassung von vier dreipoligen Permanentmagnetstäben mit magnetischem Räckachluß zu einer Magnetfeder, Fig. 3 die Draufsicht auf Fig. 2, Fig. 4 eine gegenüber Fig. 2 geringfügig abgewandelte Ausführungsform und Fig. 5 die Draufsicht auf Fig. 4.
Am Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 läßt sich der generelle Erfindungsgedanke ablesen, der darin besteht, daß die Einzelmagnete 10 und 11 sich gegenseitig anziehend und gegeneinander längsverschieblich angeordnet sind, und zwar derart, daß gegenüber dem Nordpol N des Permanentmagnetstabes 10 der Südpol S des Permanentmagnetstabes 11 und gegenüber dem Südpol S des Stabes 10 der Nordpol Ndes Stabes 11 vorgesehen ist. Dabei liegen die beiden Stäbe 10 und 11 unbefestigt, also gegeneinander gleitverschieblich nebeneinander und werden in ihrer aus Fig. 1 ersichtlichen Stellung durch das zwischen beiden Stäben 10 und 11 wirksame magnetische Kraftfeld gehalten.
Bei beispielsweise festgehaltenem Stab 10 würde die auf den IängsverschieblichenStab 11 wirkende Kraft P eine Verschiebung des Stabes 11 gegenüber dem Stab 10 bewirken, die zur Folge hätte, daß das magnetische Kraftfeld eine höhere magnetische Energie beinhalten würde als bei dem in Fig. 1 dargestellten Gleichgewichtszustand der beiden Stäbe 10 und 11 erforderlich wäre. Demzufolge bringt das magnetische Kraftfeld bei Verschwinden der Kraft P den ursprünglich aus der Gleichgewichtslage ausgelenkten Stab 11 wieder in die in Fig. 1 dargestellte Gleichgewichtslage zurück.
Das zuvor anhand des einfachsten und gleichzeitig übersichtlichsten iusführnngsbeispieles nach Fig. 1 Gesagte gilt analog auch für die Anordnung gemäß den Figuren 2 bzw. 3 und diejenige gemäß den Figuren 4 bzw. 5. Unterschiedlich bei letzteren gegenüber dem einfachsten Fall gemaß Pig. 1 ist, daß man es mit vier dreipolig magnetisierten Permanentmagnetstäben zu tup hat, wobei die Stäbe 12, 13 und 14 auf den Ecken eines gleichseitigen Dreieckes liegen und den magnetischen Rückschluß 15 besitzen, während in der Mitte zwischen diesen Außenmagneten der Innenmagnetstab 16 bzw. 17 angeordnet ist.
Die Kraft P würde auch hier eine Auslenkung des Innenstabes 16 bzw. 17 gegenüber den Stäben 12, 13 und 14 bewirken, wobei der Stab 16 nach Verschwinden der Kraft P wieder in seine in der Zeichnung dargestellte Gleichgewichtslage zurückkehren würde.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach den Figuren 4 bzw. 5 besteht gegenüber dem Ausführungsbeispiel nach den Figuren 2 und 3 der Unterschied, daß der Innenstab 17 gleich magnetisiert ist wie die Außenstäbe 12, 13 und 14, so daß der Innenstab 17 ohne weiteres gegen einen der Außenstäbe 12, 13 und 14 austauschbar ist.
Als Anwendungsgebiet für die erfindungsgemäße Nagnetfeder kommen vor allem Mikroschalter infrage, bei denen Rückstellungen bei kleinen Wegen erforderlich sind, außerdem auch Stoßdämpfer z. B. für Pxüfeinrichtungen, Fahrzeuge und Maschinen sowie vibrationsfreie Aufhängung von Meßgeräten und Maschinen.
Es empfiehlt sich auch in nicht näher dargestellter Weise eine Abschinaung der Magnetfelder mit Hilfe von Werkstoffen mit geringer Permeabilität, z. B. austenitischen Stählen.
Im übrigen sind bei Verwendung von Permanentmagneten letztere aus einer keramischen Masse unter Zuhilfenahme eines Binders gepreßt, wobei während des Pressens ihre Magnetisierung und anschließend ihre Sinterung erfolgt.
Das Magnetisieren eines dreipoligen Stabes geschieht durch zwei gegenläufige Spulen. In Stabmitte entstehen so zwei gleiche Pole, die praktisch in einen Pol zusammenfallen.

Claims

A n s p r ü c h e

1.Aus Einzelmagneten (10, 11; 12, 13, 14, 16; 12, 13, 14, 17 ) bestehende Nagnetfeder, deren Einzelmagnete sich gegenseitig anziehend und gegeneinander längsverschieblich angeordnet sind.

2. Magnetf eder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einzelmagnete als Permanentmagnete ausgebildet sind.

3. Magnetfeder nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Permanentmagnete als Stabmagnete ausgebildet sind.

4. Magnetfeder nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Permanentmagnete als Ringmagnete ausgebildet sind.

5. Magnetfeder nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeicet, daß der eine Permanentmagnet als Stabmagnet und der andere als Ringmagnet ausgebildet ist.

6. Nagnetfeder nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Permanentmagnete mehrpolig magnetisiert sind.

7. Nagnetfeder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einzelmagnete als stromdurchflossene Spulen ausgebildet sind.

8. Nagnetfeder nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Spulen längsverschieblich geführt sind.

9. Magnetfeder nach den Ansprüchen 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Spulen auf Eisenkernen längsverschieblich geführt sind.

10. Magnetfedernach elnt« der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine stromdurchflossene Spule auf einem Permanentmagnetstab oder ein Permanentmagnetstab auf einet stromdurchflossenen Spule längsverschieblich geführt ist.

11. Magnefedex nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennaeichnet, daß gegenüber einem oder mehreren feststehenden Permanentmagneten ein oder mehrere Permanentmagnete längsverschieblich angeordnet sind.

l2. Magnetfeder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung mehrerer Permanentmagnete zu einer Magnetgruppe letztere einen magnetischen Rückschluß (15) besitzt.

13. Magnetfeder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Abschirmung der Magnetfelder mit Hilfe von Werkstoffen mit geringer Permeabilität, z. B.

austenitischen Stählen.

14. Magnetfeder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung von Permanentmagneten letztere aus einer keramischen Masse unter Zuhilfenahme eines Binders gepreßt sind, wobei während des Pressens ihre Magnetisierung und anschließend ihre Sinterung erfolgt.