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Drehmagnet Man hat bekanntlich schon Drehmagnete gebaut, bei denen die Hubbewegung des durch magnetische Kräfte in die Erregerspule hineingezogenen Ankers auf mechanischem Wege durch Anwendung des Prinzips der schiefen Ebene (d.
1i. der Schraube) in eine gleichzeitige Drehbewegung verwandelt wurde (Hub-Drelimagnet). Diese Hub-Drehmagnete haben gegenüber andern, ebenfalls bekannten Drehmagneten, bei denen der Anker zwischen den ausgeprägten Polen eines Erregersystems drehbar gelagert ist und bei Felderregung in die Richtung des Kraftlinienflusses hineingezogen wird, wobei er eine reine Drehbewegung ausführt, den grossen Vorteil, dass sie eine volle Ausnutzung des von der Spule erzeugten Kraftlinienflusses ermöglichen,
weil bei ihnen der Arbeitsluftspalt in das Innere der Erregerspule verlegt und im übrigen für einen vollkommen magnetischen Schluss zwischen dein iiitiern und äussern Spulenfeld gesorgt war, so dass sieh nirgends magnetische Streulinien ausbilden konnten. Sie haben jedoch den Naehteil, dass die Abtriebswelle ausser der Drehbewegung immer auch eine Hubbewegung ausführt, was ihrer einfachen und be- dueinen Anbringung an den zu betätigenden Organen oft entgegensteht.
Die Erfindung bezweckt, diesen Nachteil zu belieben. Der Drehmagnet. nach der Erfindung zeichnet. sieh dadurch atis, dass innerhalb der Erregerspule, aehsengleich mit der Spu- lenachse, wenigstens zwei ferromagnetische Teile angeordnet sind, von denen mindestens einer feststeht, während mindestens ein anderer um die Spulenaehse drehbar aber axial nicht verschiebbar gelagert ist. und als Drehanker auf die Abtriebswelle arbeitet, und dass einander gegenüberstehende Stirnflächen am drehbaren und am feststehenden Teil untereinander parallel und schräg zur Spulenachse verlaufen, so dass sie sich bei der Erregung der Spule anziehen und eine Drehung des drehbaren Teils gegenüber dem feststehenden Teil hervorrufen.
Zur Veranschaulichung dient die Abbildung, in der der Erfindungsgegenstand an einem Ausführungsbeispiel schematisch dargestellt ist. Die Erregerspule 1 ist in einem ferromagnetischen Topf eingeschlossen, dessen kreisförmige Grundplatte mit 2 und dessen zylindrische Seitenwandung mit 3 bezeichnet ist. Der Deckel 4 ist eine ebenfalls kreisrunde Platte, die bei 5 und 6 auf der Seitenwandung 3 in Kugeln gelagert ist. (Die Teile 1 bis 4 sind im Achsenschnitt, die folgenden in Aufsicht gezeichnet.) 7 ist die Abtriebswelle, sie besteht aus nichtferromagnetischem Stoff und ist. bei 8 in der Grundplatte 2 drehbar gelagert. Die Teile 9 und 10 stellen zusammen den Kern der Erregerspule 1 dar.
Teil 9 bildet den drehbaren Teil (Drehanker) und ist. mit. der Kreisplatte 4 und mit der Abtriebswelle 7 starr verbunden, wobei zwischen 4.
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und 9 völliger magnetischer Schluss herrscht. Der Teil 10 sitzt - ebenfalls unter magnetischem Schluss - auf der Grundplatte 2 starr fest, und die Antriebswelle 7 ist durch ihn drehbar hindurchgeführt.
Die einander gegenüberstehenden Stirnflächen der Teile 9 und 10, d. h. also die Flächen 11 und 12 links und die Flächen 13 und 14 rechts von der Figurenachse A-A sind paarweise untereinander parallel und bilden den Arbeitsluftspalt. Diese Flächen sind als Schraubenflächen ausgebildet, sie können aber auch - so, wie in der Zeichnung angenommen - als ebene Flächen gestaltet sein, in welchem Fall man sie aus dem durch die Teile 9 und 10 zusammen gebildeten massiven Spulkern durch zwei ebene Schnitte entstanden denken kann, von denen der links der Achse A -A liegende schräge von vorne nach hinten abfallend, der rechts liegende dagegen von vorne nach hinten ansteigend verläuft.
Bei Verdrehung djes Teils 9 gegenüber dem Teil 10 vergrössert sich der Abstand der gegenüberstehenden Flächen entsprechend der Grösse des Winkels, den diese Flächen mit der Figurenachse A-A. bilden. Bei Erregung der Spule 1 werden die Teile 9 und 10 diejenige gegenseitige Lage einnehmen, bei der sie - so, wie dargestellt den geringsten Abstand einnehmen oder sich sogar berühren. Die Stirnflächen können somit. als Endanschlag dienen, oder es können besondere Anschläge für die Begrenzung der Drehung vorgesehen werden.
Bei Wegnahme der Erregung verdreht sich durch die Kraft einer nicht dargestellten Feder - die beispielsweise auch in einem an die Antriebswelle angeschlossenen Organ zur Wirkung kommen kann der Teil 9 mitsamt der Kreisplatte 4 und der Abtriebswelle 7 in der Richtung der eingezeichneten Pfeile, so dass sich der Arbeitsluftspalt vergrössert.
Um eine solche Drehung räumlich zu ermöglichen, ohne dass Stirnflächen geschaffen werden, die bei Erregung der Spule Drehkräfte in einer Richtung her-vorrufen, die der von den Flächen 11, 12 und 13, 14. erzeugten Drehrichtung entgegengesetzt gerichtet ist, sind an den Teilen 9 und 10 sowohl auf der Vorder- als auch auf der Rückseite achsensenkrechte Ausbohrungen von kreis- oder ellipsenförmigem Querschnitt vorhanden, die bis zu der Abtriebswelle 7 durchgehen, so dass diese im Innern teilweise sichtbar ist.
Bei der Gezeichneten Form der Ausbohrungen lässt sieh der Teil 9 so weit nach links verdrehen, bis etwa die Kante B an die durch ein Kreuz bezeichnete Stelle B gelangt, ohne dass bei Spulenerregung der Solldrehung entgegengesetzte magnetische Kräfte praktisch wirksam werden.
Wie ersichtlich, dient der kreisförmige Deckel 4 zum Abfangen der axialen Komponenten der auf den drehbaren Teil 9 bei Erregung der Spule ausgeübten Zugkräfte, so dass dieser - wie auch die Abtriebswelle 7 eine reine Drehbewegung ausführt; gleichzeitig stellt sie über die Kugellagerungen, von denen mindestens drei längs des Umfanges angeordnet zu denken sind, den magnetischen Schluss mit dem Aussenjoch 3 her.
In Variante könnte der Deckel 4 aber auch nicht drehbar sein; in diesem Falle wären die Welle 7 und der Drehanker 9 im Deckel selbst drehbar gelagert und durch einen Bund oder dergleichen gegen axiale Verschiebung gesichert. Zwischen dem Drehanker und dem Deckel könnte eine Nickel- oder Nylonscheibe zur Verminderung der Reibung eingelegt werden.
Zur Vergrösserung des erzielten Drehweges kann man die beschriebene Ausführungsform noch dadurch erweitern, dass man statt eines drehbaren Teils 9 deren zwei oder mehrere koaxial auf der Abtriebswelle anordnet, wobei man den gesamten Drehmagneten in der Achsrichtung entsprechend länger baut. Der an die Grundplatte 2 anstossende Teil ist dabei genau so ausgebildet, wie der Teil 10 im Ausführungsbeispiel, ebenso der mit der Abtriebswelle 7 und der Kreisplatte 4 starr zu verbindende Teil 9. Die zwischen die Teile 9 und 10 einzufügenden weiteren drehbaren Teile sitzen lose auf der Abtriebswelle und tragen an ihren beiden Stirnseiten schräge Flächen der beschriebenen Art, die so geneigt sind, dass alle Drehkräfte in derselben Drehrichtung
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übertragen werden.
Auf diese Weise verdreht sich der mit der Kreisplatte 4 und mit der Abtriebswelle 7 fest verbundene drehbare Teil bei Spulenerregung um einen Winkel, der gleich der Summe der gegenseitigen Verdrehungen aller Teile ist. Die axialen Komponenten der an den eingefügten Teilen angreifenden magnetischen Zugkräfte werden durch Bünde (gegf. Stirnkugellager) auf der Abtriebswelle abgefangen.
Bei einer weiteren Ausführungsform ist der Drehanker zwischen zwei feststehenden ferromagnetischen Teilen angeordnet und auf beiden Seiten mit Stirnflächen versehen, die parallel zu den Stirnflächen der feststehenden Teile und schräg zur Spulenachse verlaufen, so dass sieh die bei Erregung der Spule an diesen Stirnflächen wirksamen Drehkräfte summieren. Dadurch kann der axiale Zug auf die Abtriebswelle im wesentlichen vermieden werden.
Um den Drehmagneten auch mit Wechselstrom anstandslos verwenden zu können, ist es zweckmässig, in den Drehteil entweder am Boden oder an den Stirnflächen noch einen Kupfer-Kurzschlussring einzufügen, der einen Teil des magnetischen Flusses umschliesst. Dadurch wird dieser Teil des magnetischen Flusses in der Phase gegenüber dem andern Teil des Flusses verschoben, wodurch vermieden wird, dass der ganze Fluss in einem gewissen Moment der Periode Null wird, was ein kurzzeitiges Zurückdrehen des Drehteils unter der Einwirkung der Rückstellkräfte zur Folge hätte, was zu einem starken Brummen oder gar Hämmern führen würde.