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Hubmagnet mit Zuganker Die Erfindung bezieht sich auf Hubmagnete,
wie man sie zur elektromagnetischen Bedienung von zu verstellenden Teilen, wie Schaltern,
Klinken u. dgl., benutzt. Ziel der Erfindung ist, einen Hubmagneten kleiner Ansprechzeit
und großer Kraft zu schaffen bei möglichst vollständiger Ausnutzung des zum Aufbau
des Hubmagneten verwendeten Eisens und Kupfers.
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Erreicht ist das dadurch, daß erfindungsgemäß der eine oder beide
Ständerpole der stab- oder ringförmigen Gestalt des Ankers durch Verbreiterung in
der Ankerlängserstreckung und entsprechende Verkürzung in der Höhe relativ zu dem
Querschnitt des Hauptteiles des Eisenweges ,angepaß.t sind.
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Infolge dieser Anpassung steht dem magnetischen Kraftfluß ,auf seiner
ganzen Bahn stets der gleiche Eisenquerschnitt zur Verfügung. Auf diese Weise ist
eine volle Ausnutzung der Arbeitsmöglichkeit gewährleistet, die durch den mittleren
Eisenquerschnitt und die für diesen entsprechend bemessene Erregerwicklung bedingt
_ ist.
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Es sind an sich Hubmagnete bekanntgeworden, bei welchen der Anker
ringförmig gestaltet ist. Indes ist bei diesen bekannten Hubmagneten die Formgebung
des Ankers und der .diesem entsprechenden Ständerpole eine mehr oder weniger zufällige.
Jedenfalls ist bei diesen bekannten Ausführungen eine Anpassung der Ständerpole
an die stab-oder ringförmige Gestalt des Ankers im Sinne der vorliegenden Erfindung
nicht gegeben. Daraus folgt, daß mit dem bekannten Hubmagneten eine volle Ausnutzung
der durch den mittleren Eisenquerschnitt und die Erregerwicklung bedingten Arbeitsmöglichkeit
nicht erreicht ist.
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Zur 'näheren Erläuterung sei Bezug genommen auf die in der Zeichnung
veranschaulichten Ausführungsbeispiele.
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Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. i ist i der Ständer, z die auf
diesem befindliche, nur schematisch angedeutete Erregerwicklung und 3 der Anker.
Er ist hier stabförmig ausgebildet und besitzt nur eine verhältnismäßig geringe
Höhe. Ihm angepaßt ist die Bemessung des Luftspaltes und die Gestaltung der Pole
des Ständers. Die den Luftspalt begrenzenden Flächen der Pole ja und iv sind im
wesentlichen inhaltsgleich einem Querschnitt des Hauptteiles. des Eisenweges, z.
B. einem Querschnitt an der strichpunktiert angedeuteten Stelle ic. Man kann sich
also die dargestellte Polform dadurch entstanden denken, daß die freien Enden des
Ständers i von zunächst gleicher Querschnittsform wie der übrige Teil des Ständers
zusammengedrückt sind im Sinne der Verbreiterung in Richtung der Längserstreckung
des Ankers 3. Die Vorteile der neuen Gestaltung sind folgende: Der Anker besitzt
in seiner durch den eingezeichneten Pfeil ,angedeuteten Bewegungsrichtung nur geringe
Höhe. Der Hub wird klein und damit
die während des Hubes auftretende;
auf den Anker 3 ,ausgeübte Kraft groß, worauf in der Regel bei Verwendung von Hubmagneten
Wert gelegt wird. Des weiteren besitzt der Anker nur eine verhältnismäßig geringe
Masse. Die zu seiner Beschleunigung benötigten Kräfte sind somit klein. Durch die
Anpassung der Ständerpole ia und ib an die stabförmige, gestreckte Gestalt des Ankers
3 ist erreicht, daß die durch den mittleren Eisenquerschnitt und die Erregerwicklung
bedingte Arbeitsmöglichkeit vollkommen ausgenutzt wird. Mit anderen Worten, bei
gegebener Hubarbeit besitzt die neue Ausführung gegenüber bekannten Ausführungen
den geringsten Aufwand an Eisen und Kupfer.
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Das mit der Ausführung nach Fig. i angestrebte Ziel wird noch °im
höheren Maße bei ringförmiger Gestaltung des Ankers erreicht. Ein Ausführungsbeispiel
hierfür zeigt Fig.2. Der Ständer besteht hier aus einem nach Art einer Garnspule
ausgebildeten Eisenkörper 5 und einem diesen und die von ihm getragene Erregerwicklung
6 umgebenden Eisenzylinder 7. Der Zylinder 7 ist mit dem einen Flansch des KörpeA
5 verschraubt und besitzt dadurch mit diesem unmittelbaren magnetischen Schluß.
An der Peripherie des anderen Flansches des Eisenkörpers 5 ist zwisehen diesem und
dem Zylinder 7 der ringförmige Luftspalt zur Aufnahme des ebenfalls ,als Ring ausgebildeten
Ankers 8 gebildet. Der aus einem kreisförmigen Ring bestehende Anker 8 wird von
einer aus nicht ferromagnetischem Stoff bestehenden Scheibe 9 getragen. Diese ist
mit Hilfe einer in einer axialen Bohrung des- Körpers 5 verschiebliehen Achse i
o in deren Längsrichtung verschieblich. i i ist ein an dem Zylinder 7 befestigter
Deckel aus nicht ferromagnetischem Stoff.
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In nicht erregtem Zustand nehmen die Teile 8, 9 und i o z. B. unter
dem Einfloß einer an.. der Achse io angreifenden Feder die dargestellte Lage ein.
Wird die Erregerwicklung 6 an Spannung gelegt, so wird der Anker 8 in den Spalt
hineingezogen. Die Abmessungen werden. hier wie auch bei der Ausführung nach Fig.
i so gewählt, daß in Arbeitsstellung der Anker den Luftspalt nahezu vollständig
,ausfüllt. Die mit Hilfe des Hubmagneten zu verstellenden Teile werden unmittelbar
oder über geeignete Zwischenglieder mit der Achse io gekuppelt.
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Bei der Ausführung nach Fig. 2 ergibt sich infolge der Verwendung
des als Rotationskörper ausgebildeten Eisenkörpers 5 und durch die Verlegung des
Luftspaltes an die Peripherie des einen Flansches dieses Körpers die für die Erfindung
wesentliche Gestaltring der Pole bzw. eines der Pole nahezu von selbst, wie man
ohne weiteres aus der Zeichnung entnimmt. Ebenso läßt die Zeichnung erkennen, daß
die Ausführung nach - Fig. 2 auch aus fabrikatörischen Gründen, vor allem wegen
der Einfachheit ihrer Teile und des leichten Zusammenbaues, überaus vorteilhaft
ist.
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Die der Ausführung nach Fig.2 eigenen Vorteile werden .auch zu einem
wesentlichen Teil erreicht, wenn der Luftspalt und ebenso der Anker 8 an einigen
Stellen unterbrochen wird, so daß ,also der Anker 8 und der dazugehörige Luftspalt
des Ständers nur aus vorzugsweise symmetrisch verteilten Ringsegmenten bestehen
würde. Wenn daher hier und in den Ansprüchen von einer ringförmigen Gestalt des
Ankers und .des Luftspaltes gesprochen wird, so wird damit auch die vorgenannte
Ausführung miterfaßt. Ebenso ist klar, daß mit den Ausdrücken Eisenkörper und Eisenzylinder
schlechthin entsprechende Körper aus magnetisierbai3em Stoff zu verstehen sind.