DD217355A1

DD217355A1 - ROTARY MAGNET

Info

Publication number: DD217355A1
Application number: DD25195783A
Authority: DD
Inventors: Ernst Muh
Original assignee: Zeiss Jena Veb Carl
Priority date: 1983-06-13
Filing date: 1983-06-13
Publication date: 1985-01-09

Abstract

Drehmagnet mit dem direkt ein Drehmoment in eine ca. 90 Drehbewegung in beide Richtungen umwandelbar ist. Der Drehmagnet erfordert einen geringen Raumbedarf und einen geringen Herstellungsaufwand. Der Drehmagnet besteht erfindungsgemaess aus einem hohlzylindrischen Mantel, einer entlang der Achse des Mantels verlaufenden und an beiden Enden des Mantels herausragenden Drehachse, an beiden Enden des Mantels um die Drehachse herum vorgesehenen Kugellagern, an einem Ende des Mantels zwischen diesem und der Drehachse vorgesehenem Lagerschild, am anderen Ende des Mantels zwischen diesem und dem Kugellager angeordneter Lageraufnahme aus nichtferromagnetischem Material und am Ende der Drehachse angebrachtem magnetischen Anker, der die Form eines Kreissegmentes aufweist, wobei der Mantel eine kreissegementfoermige Verlaengerung hat, die ueber den Anker hinausragt und deren Umfang dem Kreisbogen des Ankers entspricht, und aus einer zwischen Mantel und Drehachse angebrachten Zylinderspule. Der magnetische Kreis wird ueber den Mantel, das Lagerschild, die Drehachse und den Anker geschlossen. Fig. 1Rotary magnet with the directly a torque in about 90 rotational movement in both directions is convertible. The rotary magnet requires a small space and a low production cost. The rotary magnet according to the invention consists of a hollow-cylindrical jacket, a rotary axis extending along the axis of the jacket and protruding at both ends of the jacket, ball bearings provided at both ends of the jacket around the axis of rotation, bearing plate provided at one end of the jacket between this and the axis of rotation. at the other end of the shell between this and the ball bearing arranged bearing mount made of non-ferromagnetic material and attached to the end of the rotary magnetic armature, which has the shape of a circular segment, wherein the jacket has a kreissegementfoermige Verlaengerung, which extends beyond the armature and the circumference of the circular arc of Ankers corresponds, and from an attached between the shell and the rotary axis solenoid. The magnetic circuit is closed via the jacket, the end shield, the axis of rotation and the armature. Fig. 1

Description

CCjjbel: Drehmagnet ' . . , . . _t CCjjbel: rotary magnet '. , ,. , _t

• Anwendungsgebiet der Erfindung:' , .. .• Field of application of the invention: ' , ...

Die Erfindung ermöglicht, direkt ein Drehmoment in eine ca, 90° Drehbewegung in beide Richtungen umzuwandeln» Anwendungsgebiete sind die Meßtechnik,- Prüftechnik, Regelungstechnik, Fertigungstechnik sowie der wissenschaftliche Gerätebau.. '-..... . . . : .·.·.·The invention makes it possible to directly convert a torque into a 90 ° rotary motion in both directions »Applications are the measuring technology, - testing technology, control engineering, manufacturing technology and the scientific equipment .. '-...... , , : · · · · ·

Characteristic of the known technical solutions:

In DE-PS 2 154 637 wurde ein Drehmagnet beschrieben mit einem 'Topf magnet en, der einen magnetischen Kerit, Boden, Mantel ';. .In DE-PS 2 154 637 a rotary magnet has been described with a 'pot magnet s, the magnetic Kerit, bottom, shell';. ,

sowie einen magnetischen Anker aufweist, welcher drehfest mit / , einem drehbaren Kugellaufbahnring verbunden ist, und außer-' dem einen nichtdrehbaren Kugellaufbahnring aufweist, wobei beide Kugellaufbahnringe.im Inneren des.Mantels desTopfmagneten angeordnet sind, zwischen dem'Kernstück des Ankers und dem nichtdrehbaren Kugellaufbahnring, ein dünner Luftspalt gebildet wird, der drehbare Kugellaufbahnring mit einem Ende des Kernstücks des Ankers verbunden 4st und'wenigstens ein Kugellaufbahnring zur Schließung des 20/ magnetischen Kreises aus einem magnetischen Material besteht.. Bei Erregung der Magnetspule des Topf magnet en. wird der Anker axial angezogen und führt dabei eine Drehbewegung aus. · . , -..-'. Nachteil dieser Lösung ist, daß die Kraftwirkung in.nur einer Drehrichtung möglich ist. . :._: and a magnetic armature rotatably connected to / to a rotatable ball raceway ring and having a non-rotatable ball raceway ring, both ball raceway rings being disposed inside the shell of the pot magnet, between the armature core piece and the non-rotatable ball raceway ring , a thin air gap is formed, the rotatable ball raceway ring is connected to one end of the core of the armature and at least one ball raceway ring for closing the magnetic circuit is made of a magnetic material. When the magnetic coil of the pot magnet is energized. the armature is tightened axially and thereby performs a rotary motion. ·. , -..- '. Disadvantage of this solution is that the force is in.nur one direction of rotation possible. , :. _:

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Ziel der Erfindung: ' Object of the invention:

Ziel der Erfindung ist ein kleiner·, mit geringem: Aufwand · • herstellbarer. Drehmagnet, der es ermöglicht direkt ein Drehmoment in eine ca; 90° Drehbewegung in beide Sichtungen umzuwandeln· _; The aim of the invention is a small · with little effort · · producible. Rotary magnet, which allows direct torque in approx. To convert 90 ° rotation into both sightings · _;

: Darlegung des Wesens der Erfindung; . . ' : Presentation of the essence of the invention; , , '

' Der Erfindung liegt.die Aufgabe zugrunde, einen Drehmagnet emThe invention is the object., A rotary magnet em

zu schaffen., der Kraftwirkungen in beiden. Drehrichtungen :·. ermöglicht und dabei einen geringen Raumbedarf und:einento create, the force effects in both. Turning directions: ·. allows and thereby a small space requirement and: a

geringen Aufwand erfordert,· ; requires little effort, ·;

Die Aufgabe löst ein Drehmagnet, mit· einem aus einem hoh3r zylindrischen' Körper bestehenden Mantel, einer ZylinderspuleThe object is achieved by a rotary magnet with a jacket consisting of a relatively cylindrical body, a cylindrical coil

' ' zur magnetischen Erregung, einer Drehachse und einem _:; .-.·. magnetischen Anker, 'erfihdungsgemäß dadurch., äaß konzentrisch zu besagter Drehachse in einem.Abstand der^Mantel angeordnet ist,, daß sich zwischen Drehachse und Mantel die Zylinderspule befindet.,, daß an beiden Enden des hohlzylindrischen -Körpers, um die Drehachse herum Kugellager. Yorgeseh'en sind, /daß an einem Ende des hohlzylindrischen Körpers;zwischen Mantel und Drehachse ein-Lagerschild vorhanden ist., daß am anderen.Ende des hohlzylindrischen Körpers zwischen Kugellager und Mantel.eine Lageraufnähme aus nichtferto- ^: magnetischem'Werkstoff vorgesehen ist und sich an diesem'' To the magnetic excitation, an axis of rotation and _a:; .-. ·. Magnetic anchor 'erfihdungsgemäß characterized., Concentric to said axis of rotation in ein.Abstand the ^ jacket is arranged, that is located between the axis of rotation and mantle the cylindrical coil. ,, That at both ends of the hollow cylindrical body, about the axis of rotation around ball bearings , Yorgeseh'en are / / that at one end of the hollow cylindrical body, between the mantle and the axis of rotation a bearing plate is present., That at the other end of the hollow cylindrical body between ball bearing and Mantel.ne Lageraufnähme from nichtfer to- ^: magnetic material is provided and on this

. - Ende der Drehachse der magnetische Anker befindet, daß der Anker die Form eines Kreissegmentes aufweist, daß die Enden der Drehachse aus dem geschlossenen Mantel he-rausragen, daß der Mantel eine -kreissegmentfö.rmige Terlängerung besitzt mit einem Umfang, der im wesentlichen dem Kreisbogen des Ankers entspricht und daß der magnetische Kreis über den, - End of the axis of rotation of the magnetic armature is that the armature has the shape of a circle segment, that the ends of the axis of rotation from the closed shell he-herausragen that the shell has a -kreissegmentfö.rmige Terlängerung with a circumference which is substantially the circular arc corresponds to the armature and that the magnetic circuit on the

. 30 Mantel, /das .Lägerschild, die· Drehachse und den. Drehanker geschlossen wird», 30 cloak, / the .Lägerschild, the · rotation axis and the. Rotary anchor is closed »

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•Im Ausgangszustand befindet sich der Drehanker so unter der Verlängerung des Mantels, daß der Kreisbogen des Ankers vom Kreisbogen der MantelVerlängerung überdeckt wird. .'.Bei Erregung der Zylinderspule führt der Anker eine Dreh— bewegung derart aus, daß der Kreisbogen; des Ankers an keiner Stelle rom Kreisbogen der Mantelverlängerung· überdeckt ist. Bei einem Kreisbogenurafang von einem'Viertelkreis führt damit der Anker eine ca. 90° Drehbewegung aus, . , ' . -. Zur -Erzielung eines speziellen Drehmomentenverlaufs kann• In the initial state, the rotary armature is located under the extension of the jacket so that the arc of the armature is covered by the arc of the jacket extension. When the cylindrical coil is excited, the armature makes a rotary movement such that the circular arc; the anchor is not covered at any point in the circular arc of the jacket extension · is covered. In a Kreisbogenurafang of ein'Viertelkreis so that the anchor performs an approximately 90 ° rotation,. , '. -. To achieve a specific torque curve can

10,; die Form des Drehankers variiert werden, - · ..10 ,; the shape of the rotary anchor can be varied, - ..

Ausführungsbeispiel:; . Embodiment :; ,

Die Erfindung v/ird anhand eines in. der · Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert, .; , Fig. 1^V zeigt einen Schnitt durch den.: erfindungsgemäßenThe invention will be explained in more detail with reference to an exemplary embodiment shown in FIG. , Fig. 1 ^V shows a section through the .: invention

' . . . ' Drehmagnet . ... ; .'. , , 'Rotary magnet. ...; ,

Fig, 2 zeigt eine Ansicht des Drehmagneten von.-derFig. 2 shows a view of the rotary magnet of. The

. '-.·. * Seite des Drehankers . ' " ' , '-. ·. * Side of the swivel anchor. '' '

FIg₉ 3 : zeigt eine Momentenkennlinie des Dreamagneten;. \ . FIg ₉ 3: shows a torque characteristic of the Dreamagneten ;. \.

;Der Drehmagnet besteht aus einem Mantel 1_? der aus einem hohlzylindrischen Körper besteht und an einem Ende über einen Teil seines Umfanges eine Verlängerung aufweist,-Entlang der Achse des hohlzylindrischen Körpers verläuft eine Drehachse 3. _? die an beiden Enden, des geschlossenen Mantels "1 aus diesem he raus ragt.. An beiden Enden, des geschlossenen Mantels 1 befindet sich um die Drehachse herum je ein Kugellager 7· zur Verringerung der Reibung.; The rotary magnet consists of a sheath 1 _? which consists of a hollow cylindrical body and at one end over a part of its circumference has an extension, -Antlang the axis of the hollow cylindrical body extends a rotation axis 3. _? at both ends, of the closed shell "1 protrudes out of this he .. At both ends, of the closed shell 1 is located around the axis of rotation around each a ball bearing 7 · to reduce friction.

An dein Ende des Mantels 1 , das keine Yerlängerwig aufweist-, ist zwischen Mantel 1 und Drehachse 3 ein Lagerschild. 2 . . vorgesehen. Am entgegengesetzten Ende des.Mantels 1 _t ist ZY/ischen Kugellager 7 und Mantel 1 eine Lagerbüchse 5 , die zur Verhinderung eines magnetischen Hebenschlusses aus nichtferromagnetischem Werkstoff gefertigt sein muß',,At the end of the shell 1, which has no Yerlängerwig- , between shell 1 and 3 axis of rotation is a bearing plate. 2. , intended. At the opposite end of the jacket 1 _t , ZY ball bearing 7 and jacket 1 are a bearing bushing 5 which must be made of non-ferromagnetic material to prevent magnetic lifting.

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sowie am Ende der Drehachse 3 ein Drehanker. 4 vorgesehen. Die Yerlängerung des Mantels 1 ist so lang,.daß die Drehachse 3 mit dem Drehanker 4 überdeckt ist.Der Drehanker · 4 hat die Form eines Kreissegmentes, die Verlängerung.and at the end of the rotation axis 3, a rotary armature. 4 provided. The extension of the jacket 1 is so long that the axis of rotation 3 is covered with the rotary anchor 4. The rotary anchor · 4 has the shape of a circle segment, the extension.

des Mantels 1 hat einen Umfang, der im wesentlichen dem Kreisbogen des Drehankers 4 entspricht. .Zwischen dem. Kreis-. bogen d-es Drehankers 4 und dem Kreisbogen des Mantels 1 befindet sich ein Luftspalt. - ' Eine Zylinder spule 6 zur magnetischen Exreg^jng ist im . Innern des Mantels A zv/ischen den Kugellagern 7, der Drehachse 3 und dem Mantel i angeordnet, der Spulenkörper ist mit ,8 bezeichnet"(Fig.i).of the shell 1 has a circumference which substantially corresponds to the arc of the rotary armature 4. .Between the. Circle-. arc of the rotary anchor 4 and the arc of the shell 1 is an air gap. A cylindrical coil 6 for magnetic excitation is in. Inside the jacket A zv / ischen the ball bearings 7, the rotation axis 3 and the jacket i arranged, the bobbin is denoted by, 8 "(Fig.i).

. Im Ausgangszustand steht der Drehanker 4 so, daß der Kreisbogen des Drehankers 4 nicht . vom Kreisbogen der Verlängerung des Mantels 1 bedeckt ist. Bei Erregung ; der Zylinderspule 6 .besteht ein geschlossener magnetischer Kreis über den Mantel 1 , das Lagerschild 2, die Dreh^- ' achse 3 und den Drehanker . 4 , wodurch eine Drehung des Drehankers 4 in eine der beiden Dreh'rientrungen erzielt, wird bis der Kreisbogen des Drehankers 4 rom Kreisbogen der Verlängerung des Mantels 1 überdeckt., In the initial state of the rotary armature 4 is such that the arc of the rotary armature 4 is not. from the arc of the extension of the mantle 1 is covered. With excitement; the cylindrical coil 6. there is a closed magnetic circuit on the jacket 1, the bearing plate 2, the rotary axis 3 and the rotary armature. 4, whereby a rotation of the rotary armature 4 achieved in one of the two Dreh'rientrungen, until the circular arc of the rotary armature 4 rom circular arc of the extension of the shell 1 is covered.

·' : ' ist (Fig.2). . . . ': .: : '" " ''. · ':' Is (Fig.2). , , , ': "''.

Fig. 3 zeigt eine Momentenkennlinie für einen Drehmagnet, dessen Kre'isbögen des Drehankers 4 und der VerlängerungFig. 3 shows a torque characteristic for a rotary magnet whose Kre'isbögen of the rotary armature 4 and the extension

25. des Mantels 1 einem viertel Kreis entsprechen ,und damit die Drehung des Drehankers 4' etwa 90° entspricht· ' . ·25 of the shell 1 correspond to a quarter circle, and thus the rotation of the rotary armature 4 'corresponds to about 90 ° ·'. ·

.. . \ ' ... \ '

Die Momentenkennlinie weist in einem großen. Bereich einen ' fast linearen Verlauf auf.The torque characteristic points in a large. Range to an 'almost linear course.

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Claims

' Invention-sanction · _: ''

Rotary magnet with. a hollow cylindrical body, an existing jacket, a solenoid for magnetic excitation, a rotation axis and a magnetic armature, characterized in that concentric with "said

Rotational axis of the sheath is arranged in a ^distance, that the solenoid is located between the rotation axis and the jacket that at both ends of the hollow cylindrical '- · ...'. Body are provided around the rotational axis around ball bearings, that at one end of the hollow cylindrical body between 'mantle and axis of rotation, a bearing plate is present that at the other end of the ho ^ lzylindrisehen. Body between ball bearing and mantle a bearing should be made of non-ferromagnetic "! Material is provided 'and is located at the end of the axis of rotation of the magnetic anchor that the Ankör has the shape of a circular segment, that, Σΐή en the axis of rotation of the closed. Coat out-

, :. protrude that the shell has a circular segment-shaped Yerlängerung having a circumference which is substantially the circular. corresponds to the arc of the linker and that the magnetic circuit on the. Sheath, the bearing plate, the axis of rotation and the rotary armature is closed. , ,

Bie / Mr Buet.

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