DE1787675U - Elektrodynamische antriebsanordnung fuer hin- und her- gehende bewegung. - Google Patents

Description

• Elektrodynamische Antriebsanordnung für hin- und hergehende Bewegung.
• Bekanntlich lassen sich mit Hilfe elektrodynamischer Anordnungen, bestehend aus mindestens zwei magnetisch eng gekoppelten Leitersystemen, in einfacher Weise sehr. große Kräfte und Beschleunigungen erzielen. Bisher wurden derartige Anordnungen vornehmlich zum Öffnen oder Schließen elektrischer Schaltgeräte verwendet, wobei die Rückstellbewegung meist durch eine Federanordnung erfolgte. Für viele Zwecke ist es aber notwendig, in beiden Richtungen große Beschleunigungen zu erzeugen. Ferner kann es erforderlich sein, Schaltbewegungen in hermetisch abgeschlossenen Räumen durchzuführen. Die vorliegende Erfindung befaßt sich mit einer elektrodynamischen Antriebsanordnung, die gestattet, hin-und hergehende

  Be, i, egunc"en mit

  Bewegungen nit großen Beschleunigungen auch in vollkommen abge-

  schlossenen Räumen zu erzeugen. Diese Anordnung ist dadurch gekennzeichnet, da3 mindestens ein bewegliches Leitersystem zwischen mindestens zwei feststehenden Leitersystemen hin-und herbeweglich angeordnet und i j'eder Endstellung mit dem betreffenden feststehenden Leitersystem eng gekoppelt ist, wobei die feststehenden Leitersysteme mit Impulsströme gespeist werden.

  DieErfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung, die eine

  beispielsweise Ausführungsform im Schnitt (Fig. 1) nebst zuge-

  hörigem Schaltschema (Fig. 2) zeigt, näher erläutert, und zwar in Anwendung auf einen elektrischen Schalter, wobei sich der Schaltvorgang in einen gasförmigen Medium unter sehr hohem Druck vollzieht. In Fig. 1 bedeuten 1 und 2 die feststehenden Schaltstücke, die mit den Zuleitungen 3, 4 in leitender Verbindung stehen. 5 ist das ringförmige, bewegliche Leitersystem der elektrodynamischen Anordnung mit den beweglichen Schaltstücken 6 und 7.8 ist das untere feststehende Leitersystem in Form einer Spule. Sie ist in das Isoliergehäuse 9 eingebettet. Ihre Anschlüsse fuhren zu dem Klemmenkasten 10. 11 ist das obere Leitersystem, ebenfalls als Spule ausgebildet, die in den Deckel 12 aus Isoliermaterial eingegossen ist. 13 und 14 sind klinkenartige Federn, die in den Spalten 15 und 16, durch die die feststehenden Schaltstücks 6 und 7 beim Abheben des Deckels 12

  herausgleiten können, befestigt sind. 17 ist die Einschaltfeder,

  herausg

  die einerseits am Deckel 12, andererseits am Ring 5 befestigt ist. Der Deckel 12 ist durch Schrauben 18 mit dem Isoliergehäuse 9 unter Zwischenschaltung einer Dichtung 19 verbunden.
• Die Spulen 8 und 11 sind parallel geschaltet (s.Fig. 2). Die diesbezüglichen Verbindungen sind in einer Ebene senkrecht zur Schnittebene angeordnet. Als zusätzliche Isolation zwischen der Spule 8 und dem stromführenden System 3 ; 5 ? 4 ist noch eine Isolierplatte 20, z. B. aus Glimmer, vorgesehen.
• Die Wirkungsweise der Anordnung ist folgende : Im gezeichneten geschlossenen Zustand des Schalters werden der Ring 5 und damit die beweglichen Schaltstücke 6 und 7 durch die Feder 17 auf die feststehenden Schaltstücke 1 und 2 gepreßt. Soll nun ausgeschaltet werden,-so erhalten die Spulen 8 und 11 einen Stromimpuls. Da jedoch infolge der engen Kopplung zwischen der Spule 8 und den Ring 5 deren resultierende Induktivität viel kleiner ist als diejenige der lose gekoppelten Spule 11, nimmt die Spule 8 annähernd den vollen Strom auf, während die Spule 11 praktisch unerregt bleibt und zudem infolge der losen Kopplung nur eine sehr geringe Kraftwirkung auf den Ring 5 ausübt. Der Ring 5 wird nun unter dem Einfluß der abstoßenden Kraft gegenüber der Spule 8 nach oben geschleudert und verklinkt sich hinter den Federn 13 und 14 (gestrichelt gezeichnete Lage), womit die Ausschaltung beendet ist. Wird nun auf das gleiche System ein zweiter Impuls gegeben, so fließt der Hauptanteil des Stromes nun über die Spule 11. Der Ring 5 erhält einen Impuls in Schließrichtung des Schalters, wird aus der Verklinkung 13, 14 herausgerissen und bewegt sich so weit nach unten, bis die beweglichen Schaltstücke 6 und 7 wieder in enge Berührung mit den feststehenden Schaftstücken 1 und 2 kommen. Im allgemeinen wird man so disponieren, daß die Einschaltkraft kleiner ist als die Ausschaltkraft.
• Es sind nun noch eine Reihe von Abwandlungen möglich. Je nach der gegebenen Aufgabenstellung kann die Stromimapulsdauer kleiner oder auch großer als die Schaltdauer, d. h. die Zeit, die die - Schaltbrücke 5 benötigt, um von einer Endlage in die andere zu können, gewählt werden. Die Spulen 8 und 11 können von getrennten Stromquellen gespeist und so geschaltet werden, daß sie sieh hinsichtlich der Kraftwirkung auf den Ring 5 unterstützen oder entgegenwirken. Sie können zudem gleichzeitig oder nacheinander erregt werden. So ist es z. B. möglich, zunächst für das Einschalten die Spule 11 zu erregen und kurz vor Berührung der pobaltstücke aer Spule 8 einen entgegengesetzt gerichteten Impuls zu geben, damit sich die Kontakte unter kleiner Geschwindigkeit und damit weitgehend, prellfrei schließen. Beim Ein-

  o

  schalten auf Kurzschluß kann'es notwendig sein, unmittelbar nach

  Schließen des Schalters sofort wieder auszuschalten. Dies läßt

  sich ohne weiteres bewerkstelligen, wenn die Spulen 8 und 11 von getrennten Stromquellen gespeist werden. Es ist jedoch, wie Fig. 2 zeigt, auch möglich, zwar zwei Stromquellen in Form verschieden großer Kondensatoren 30 und 32 zu verwenden, jedoch die Spulen 8 und 11 nach wie vor parallel zu schalten. Zunächst sollen die Kondensatoren 30 und 32 (s. Fig. 2) auf die gleiche Spannung aufgeladen sein. Für das Einschalten bringt man nun die Funkenstrecke 31 zum Ansprechen ? wodurch, wie bereits erwähnt, vornehmlich die Spule 11, deren resultierende Induktivität in der gestrichelt gezeichneten Stellung des Ringes 5 viel kleiner ist als die der Spule 8, erregt wird. Der kleinere Kondensator 30 entlädt sich hierbei. Soll nun sofort wieder ausgeschaltet werden, so wird in Augenblick, da der Ring 5 seine untere Endstellung erreicht hat, die Funkenstrecke 33 gezündet.
• Der Entladestrom fließt nun hauptsächlich über die Spule 8.
• Unter Umständen kommt die Funkenstrecke 31 zum Ansprechen, so

  daßde ! Xondensator 30 teilweise wieder mit aufgeladen wird,

  was jedoch ohne Bedeutung ist. Dies kann vermieden werden, wenn die Zündspannung zwischen den Elektroden der Funkenstrecke 31 wesentlich höher liegt als die höchste Ladespannung der Kondensatoren 30 und 32.
• Außer zur Betätigung elektrischer Schaltgerate kann eine doppelt wirkende elektrodynamische Anordnung nach der Erfin-

  dung Xr viele ndereZwecke mit Nutzen angewendet werden, bei-

  spielsweise als leicht transportable Stanz-oder iiieteirrichtung, da sich bekanntlich mit Ringdurchmessern von einigen

  Zentimetern schon Kräfte von 0,5... 1 t und Beschleunigungen

  b , en

  von 50. 000 g und mehr erzielen lassen. Etwas größere Ausfüh-

  0

  rungsformen wären auch geeignet zur Steuerung von reichen in

  Eis'bahilanlapre-n, Verriegelung

  Bisenbahnanlagen, Verriegelungen u. dgl. Es ist ferner denkbar,

  z

  zwei bewegliche Leitersysteme in den beiden Zwischenraumes von

  viel y

  drei feststehenden Leitersystenen anzuordnen und damit gegen-

  läufige Bewegungen der beweglichen Leitersysteme zu erzeugen.

  2Figuren

  9Ansprüche

Claims (9)

1. Schutzansprüche: 1. Elektrodynamische Antriebsanordnung zur Erzeugung mechanischer Impulse wechselnder Richtung, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein beweglicher, elektrisch gut leitender Ring zwischen mindestens zwei feststehenden Spulen hin-und herbeweglich angewordnet ist und in jeder Endstellung mit der betreffenden Spule magnetisch eng gekoppelt ist, wobei die beiden Spulen parallel geschaltet sind und mit Impulsströmen gespeist werden.
2. 2. Antriebsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die feststehenden Leitersysteae parallel geschaltet sind.
3. 3. Antriebsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die feststehenden Leitersysteme ans der gleichen Stromquelle gespeist werden.
4. 4. Antriebsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel vorhanden sind, um die feststehenden Leitersysteme abwechselnd mit einer von wenigstens zwei Stromquellen zu verbinden.
5. 5, Antriebsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromimpulsdauer kleiner ist als die Schaltdauer des beweglichen Leitersystems.
6. 6. Antriebsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromimpulsdauer größer ist als die Schaltdauer des beweglichen Leitersystems.
7. 7. Antriebsanordnung nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß sich die Stromimpulse in den feststehenden Leitersystemen mindestens teilweise zeitlich überlappen.
8. 8. Antriebsanordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftwirkungen der feststehenden Leitersysteme einander entgegenwirken.
9. 9. Antriebsanordnung nach Anspruch 7. dadurch gekennzeichnet, daß sich die Kraftwirkungen der feststehenden Leitersysteme unterstützen.