DE2048996C3 - Magnetisch betriebener Drehkraftoder Schubkraftmotor - Google Patents
Magnetisch betriebener Drehkraftoder SchubkraftmotorInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen magnetisch betriebenen Drehkraft- odar Schubkraftmotor, bei dem der Anker
durch polarisierende Magnete in einer Nullstellung gehalten wird und bei dem Abweichungen des Ankers
von seiner Nullstellung durch Veränderung eines Steuerflusses bewirkt werden können, wobei ein Nullstromeinsteller
aus magnetischem Material so in bezug auf den Anker bewegbar angeordnet ist, daß die Wechselwi-kung
zwischen seinem Feld und dem Feld der polarisierenden Magnete veränderbar ist.
Ein Drehkraft- oder Schubkraftmotor dieser Art ist durch die US-PS 34 35 393 bekannt. Diese offenbart
einen Nullstromeinsteller in Form eines in bezug auf den Anker bzw. die senkrechte Achse des Motors drehbaren
schrägen Ringes aus magnetisch permeablem Material. Damit können aber größere Abweichungen
vom Nullstrom nicht korrigiert werden, und da der Ring des Nullstromeinstellers nur durch Drehung verstellbar
ist, ist der Einstellungsbereich sehr beschränkt.
Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen magnetisch betriebenen
Drehkraft- oder Schubkraftmotor zu schaffen, bei dem auch größere Abweichungen vom Nullstrom
korrigierbar sind und dessen Nullstromeinsteller einen erweiterten Einstellbereich hat.
Diese Aufgabe wird bei einem Drehkraft- oder Schubkraftmotor der eingangs genannten Art erfindurigsgemäß
dadurch gelost, daß zur Nullstromeinstellung ein Permanentmagnet innerhalb eines topfförmigen
Gehäuses befestigt ist, welches über ein aus magnetisch nicht leitfähigem Material bestehendes Kapselgehäuse
des Motors gestülpt und relativ zu diesem sowohl gleit- und/oder drehbar beweglich als auch arretierbar
ist.
Durch diese einfache konstruktive Ausbildung ist es möglich, Nullstromabweichungen in weitem Bereich zu
korrigieren.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.
Es zeigt
F i g. 1 eine perspektivische Darstellung eines Drehkraftmotors
mit einer bevorzugten Ausführung des Nullstromeinstellers nach der Erfindung,
F i g. 2 einen Querschnitt eines Drehkraftmotors zum
Betrieb eines hydraulischen Ventils Einer Düse mit einer Nulleinstelleinrichtung nach der Erfindung,
F i g. 3 eine teüweise geschnittene Ansicht eines anderen
Drehkraftmotors zum Betrieb ei-es hydraulischen Ventils in Klappenfonn mit einem Nullstromeinsteller
nach der Erfindung und
Fig.4 ein Diagramm, aus dem hervorgeht, wie die
magnetischen Flüsse einander entgegenwirken, um eine Nullstromeinstellung zu bewirken.
Fig. 1 zeigt einen Nuilstromeinsteller 10 mit einem
topfförmigen Gehäuse 11, das auf dem zylindrischen Kapselgehäuse 13 des Drehkraftmotors passend gleitet.
Durch den Drehkrafimotor wird eine Einrichtung 12 gesteuert. Das topfförmige Gehäuse 11 ist so bemessen,
daß es auf dem Kapselgehäuse 13 gleiten und sich auf ihm zur Winkeleinstellung drehen kann. Das topfförmige
Gehäuse 11 weist längs der Kante einen Flansch 15 auf und ist an einer Seite mit einem Schlitz 14 versehen.
Der Schütz 14 ist im Bereich des Flansches 15 durch eine Schraube 16 überbrückt. Die Kombination von
Flansch 15 und Schraube 16 ergibt eine Klammer zum Befestigen des Gehäuses 11 am KapsHgehäuse 13, so
daß es in einer gewählten Winkelstellung fest gehalten werden kann.
Die Fig.2 und 3 zeigen zwei Ausführungsbeispiele
des topfförmigen Gehäuses 11 an zwei verschieden gesteuerten
Einrichtungen 12. An der Innenseite des geschlossenen Oberteils des Gehäuses 11 befindet sich jeweils
ein Stabmagnet 20, der durch geeignetes Haftmaterial, beispielsweise einem Epoxyzement 21, in einer
Ausbuchtung 22 an der Innenfläche des Gehäuses 11 befestigt ist.
Bei dem in F i g. 2 gezeigten Beispiel besteht das topfförmige Gehäuse 11 aus einem geformter. Plastikmaterial,
wobei die Ausbuchtung 22 in den Gehäuseboden eingeformt ist. Das Gehäuse 11 kann auch, wie in
F i g. 3 gezeigt ist, aus einem tiefgezogenen, nichtmagnetischen Metall wie Aluminium bestehen, wobei die
Ausbuchtung 22 aus dem Boden herausgedrückt ist.
Der Drehkraftmotor 30 nach F i g. 2 wird kurz beschrieben, um die Wirkung des Nullsttomeinstellers 10
zu erläutern. Der Drehkraftmotor 30 enthält einen Anker 31 (in der Mittellage dargestellt), der an seinem
Mittelpunkt 32 gelagert ist. Zwischen den Enden 33 und 34 des Ankers 31 und den Polen 37, 37' und 38, 38'
befinden sich Luftspalte. Die Permanentmagnete 48 und 48' sind in F i g. 4 schematisch dargestellt. Sie erzeugen
in den Polen und in den Luftspalten einen magnetischen Polarisierungsfluß. In den Steuerwicklungen
39-39' und 40-40' wird ein Steuei fluß erzeugt. Die Luftspalte
35, 36' bilden ein Paar, das zusammen arbeitet, und die Spalte 35', 36 bilden ein zweites solches Paar.
Der Steuerfluß vergrößert den Fluß in dem einen Luftspaltpaar und verringert ihn in dem anderen. Somit
wird der Anker von einem Polpaar angezogen und von dem anderen abgestoßen, so daß er winklig in den Luftspalten
bewegt oder gedreht wird. Einer solchen Bewegung des Ankers aus seiner Mittellage wirkt eine Feder
oder eine andere Vorspanneinrichtung entgegen, die den Anker wieder in seine Mittellage zu bringen versucht.
Der Anker wird durch den Steuerfluß gewöhnlich nur über einen kleinen Bogen bewegt. Die Drehrichtung
des Ankers hängt von der Polarität des angelegten Signals ab, und das Drehmoment am Anker ändert
sich mit der Große des elektrischen Eingangs-
signals und proportional zu diesem.
Der Drehkraftmotor nach F i g. 2 ist in einer üblichen Anwendung gezeigt, bei der einen Flüssigkeitsmotor
steuert. An der Fliissigkeitsquelle befindet sich eine vertikale Stange mit einer Mittelbohrung und einer
Düse am unteren Ende. Die Stange ist am Anker befestigt, so daß beim Drehen von Anker und Stange Flüssigkeit
in eine oder mehrere Düsen unter dem Drehkraftmotor gegeben wird und somit in das eine oder
das andere Ende dc-s Zylinders des Flüssigkeitsmotors,
was den Kolben zum einen oder anderen Ende des Zylinders bringt. Eine andere Anwendung ist in F i g. 3
gezeigt, in der der Drehkraftmotor ein Klappenventil steuert. In diesem FaIi besitzt die vertikale Stange abgeflachte
Vorderteile und bewegt sich zwischen zwei Düsen und ändert somit den Druckabfall an den Düsen
zur Außenluft.
In F i g. 4 ist der PolarisationsfluC durch die Linien 45
und 45' und der Steuerfluß durch die Linien 45 und 46' dargestellt.
Die Arbeitsweise des Nullstromeinstellers kann der F i g. 4 entnommen werden, wo gezeigt wird, daß sich
der Magnet 20 in unmittelbarer Nähe des Drehkraftmotors befindet und sein Fluß 47 zu den Magnetfeldern
im Anker beiträgt. In F i g. 4 wird der Fluß des Magneten 20 als zu den Magnetfeldern im Gehäuse 13 bei'.ragend
in solcher Weise graphisch dargestellt, daß er den Polarisationsfluß 45' des Magneten 48' im Luftspalt 36
entgegenwirkt. Der Anker bewegt sich somit in Linksrichtung in F i g. 4. Durch Drehen des Magneten 20 auf
dem Gehäuse 13 ändert sich die Wirkung seines Flusses 47, und die Drehkraft am Anker 31 ändert sich in Größe
oder Richtung oder in beidem. Ein Umkehren des
Magneten durch Drehen des Gehäuses ti um 180' auf
dem Kapselgehäuse 13 kehrt auch die Richtung der
ίο Drehkraft am Anker 31 um. Wenn das Gehäuse 11 in
entgegengesetzte Stellungen gedreht wird, gibt die Nulleinstelldrehkraft dieselbe Abweichung in der einen
oder anderen Richtung. Es gibt dort zwei ungefähr diametral entgegengesetzte Winkelstellungen, in denen
keine Nulleinstellkraft am Anker 31 über den Drehpunkt 32 ausgeübt wird.
Bei zylindrischer Ausführung der Gehäuse 13 und 11
ist eine fortlaufende Einstellung möglich. Wenn durch Verdrehung des Gehäuses Il nichts mehr erreicht wird,
kann der Nulleinsteller durch Verändern der vertikalen
Lage des Gehäuses 11 am Kapselgehäuse 13 eingestellt werden. Solche vertikalen Veränderungen ergeben eine
Abnahme der Größe des magnetischen Flusses 47 des Magneten 20, wenn der Abstand des Magneten 20 über
dem Drehkraftmotor 30 zunimmt.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (2)
1. Magnetisch betriebener Drehkraft- oder Schubkraftmotor, bei dem der Anker durch polarisierende
Magnete in einer Nullstellung gehalten wird und bei dem Abweichungen des Ankers von
seiner Nullstellung durch Veränderung eines Steuerflusses bewirkt werden können, wobei ein
Nullstromeinsteller aus magnetischem Material so in bezug auf dem Anker bewegbar angeordnet ist,
daß die Wechselwirkung zwischen seinem Feld und dem Feld der polarisierenden Magnete veränderbar
ist, dadurch gekennzeichnet, daß zur Nullstromeinstellung ein Permanentmagnet (20) in- !5
nerhalb eines topfförmigen Gehäuses (11) befestigt ist, welches über ein aus magnetisch nicht leitfähigem
Material bestehendes Kapselgehäuse (13) des Motors gestülpt und relativ zu diesem sowohl gleit-
und/oder drehbar beweglich als auch arretierbar ist.
2. Motor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl das Kapselgehäuse (13) als auch das
topfförmige Gehäuse (11) zylindrisch ist.
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