DE1990028U - Lasthebemagnet. - Google Patents

Description

•Α. 316 364-31. S.

Dipl.-lng. Klaus Neubecker ": Düsseldorf, den 30. Mai 1968

Patentanwalt KN/w 5

4 Dusseldorf-Eller
AmS*raussenkreuz53,Te!.72S056

LF 201 -

6809 Gm

Hinweis: O^ese Uniernge <ββ»*«κ>«ηι «in· Semittwapr,) HT <i» .wWtf eingereichte, s.e *eich>,on rf« «en ■_l3s=_uno de- ursprünglich einreichten Unierlogen ob. Die rechtliche Bedwhmg der Abtönung et πκΜ- .jepfuft ΰί<> ursprünglich ίίηςβ«ί^Ιω Unterlagen befinden sich in. ien AwrtwMw. S* Vön_R<=n jed,-.,* — , t,H*wi eines rechHkihM Interwsw eebuhnnfrel*besehe· «erde·. *uf Wrco ««rrfoo hiervon ₅uoh fotokoi-i o«ter Hlm ,eootiv, u. to> äbncher ftebw 3tf«M - - <****·» ^«^^ Oebwwhsnnftrefslelle.

Lothar Fritz

'5159 ICerpen Bez. Köln, 'Wäldstraße 3

Lasthebemagnet

Die vorliegende Neuerung betrifft einen Lasthebemagneten mit einem Magnetpole aufweisenden ferromagnetischen Gehäuse und wenigstens einer zur Erzeugung magnetischer Zugkräfte dienenden elektrischen Erregerwicklung.

Bei herkömmlichen Elektromagneten dieser Art weist das ferromagnetische Gehäuse Magnetpole mit zur Erfassung der magnetischen Last dienenden Polflächen auf, durch die ein Großteil der magnetischen Feldlinien verläuft. Zur Ausübung einer Zugkraft auf die Last sind jedoch nur die Normalkomponenten der Induktion geeignet, die tangentialen Komponenten bleiben dagegen für"die Last ohne anziehende Wirkung. Das Verhältnis von Normalkomponenten zu Tangentialkomponenten der magnetischen Induktion soll daher -

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in der gesamten Polfläche des Elektromagneten so groß wie möglich sein. Tatsächlich ist dieses Verhältnis von normalen

Komponenten Nutzkomponenten zu tangentialen'für bekannte Elektromagneten

der hier in Rede stehenden Art verhältnismäßig niedrig.

ähnlich ist bei elektrischen Lasthebemagneten nach dem Stand der Technik auch das Verhältnis der grundsätzlich hohe Induktionen erzeugenden ferromagnetischen Polfläche zur gesamten, der Last gegenüberliegenden Fläche des Lasthebemagneten vergleichsweise niedrig, so daß insofern auch der Wirkungsgrad bekannter Lasthebemagnete verhältnismäßig niedrig ist,- (wobei hier unter Wirkungsgrad das Verhältnis von Nutzlast zu Eigengewicht des Lasthebemagneten verstanden werden soll). Einer der Hauptgründe für einen solchen niedrigen Wirkungsgrad der bisher bekannten Lasthebemagneten ist darin zu sehen, daß ein bestimmtes Volumen des ferromagnetischen Gehäuses für die Aufnahme der Erregerwicklung freigehalten werden muß.

Aufgabe vorliegender Neuerung ist daher die Schaffung eines elektrischen Lasthebemagneten, bei dem die Ausnutzung bzw. der Wirkungsgrad wesentlich größer ist als bei bekannten Elektromagneten von entsprechendem Aufbau, d.h. also eines Elektromagneten gleicher Gesamtgröße und gleicher Ampdrewindungen-wieein * entsprechender Elektromagnet nach dem Stand der Technik, der jedoch eine wesentlich größere Zugkraft als ein solcher bekannter Elektromagnet auf eine Last auszuüben vermag. Dies ist schon gewährleistet, wenn geringere magnetische Verluste als bei bisher bekannten Elektromagneten in Kauf genommen werden müssen. ;. '

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Zur Lösung einer solchen Aufgabe ist ein Lasthebemagnet der. eingangs erwähnten Art neuerungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß die Erregerwicklung außer einem Wicklungsabschnitt aus elektrisch leitendem, aber nicht-ferromagnetischem Material wenigstens einen Y/icklungsabschnitt mit Windungen aus ferromagnetischem Werkstoff aufweist und daß der Wicklungsabschnitt mit den ferromagnetischen lbindungen unter Wahrung eines von ferromagnetischem Werkstoff freien Gebietes zwischen benachbarten, eine entgegengesetzte magnetische Polarität aufweisenden Polen des ferromagnetischen Gehäuses in Nähe des ferromagnetischen Gehäuses in den magnetischen Querschnitt des Gehäuses verstärkender leise angeordnet ist.

Dadurch ist es tatsächlich möglich, im Wickelraum des ferromagnetischen Gehäuses im wesentlichen die gleiche Anzahl Ampe*rewindungen unterzubringen wie bei einem entsprechend aufgebauten Elektromagneten nach dem Stand der Technik, dennoch aber einen ferromagnetischen Querschnitt vorzusehen, der größer ist als bei einem entsprechenden Elektromagneten nach dem Stand der Technik.

Nach einem weiteren vorteilhaften Merkmal der Neuerung kann ein einem Magnetpol zugeordneter Wicklungsabschnitt aus ferromagnetisehem Werkstoff durch eine angesetzte Polplatte mindestens teilweise abgedeckt sein, so daß sich auch eine Vergrößerung des Verhältnisses von ferr©magnetischer Polfläche zu gesamter, der Last gegenüberliegender Magnetfläche ergibt.

Weitere Einzelheiten und Vorzüge der Neuerung werden nachstehend anhand von Äusführungsbeispielen in Verbindung mit der zugehörigen Zeichnung erläutert. Darin zeigen:

Pig. I einen radialen Schnitt durch einen.topfartig ausgebildeten elektrischen Lasthebemagneten herkömmlicher Bauart;

Fig. 2 einen radialen Schnitt durch einen etwas abgewandelten, topfartig ausgebildeten Lasthebemagneten nach dem Stand der Technik mit einer etwas günstigeren Ausbildung des Gehäuses sowie der Erregerwicklung, so daß sich ein besserer Wirkungsgrad als bei der Ausführung nach Fig. 1 ergibt; ■

Fig. 3 einen Radialschnitt durch einen topfartigen Lasthebemagneten von dem Magneten nach Fig. 1 entsprechendem Aufbau, der darüber hinaus jedoch neuerungsgemäß ausgestaltet ist;

Fig. 4 einen Radialschnitt durch-eine Hälfte eines topfartig ausgebildeten Elektromagneten ähnlich Fig. 3, bei dem jedoch gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Neuerung die Erregerwicklung etwas abgewandelt angeordnet ist;

Fig. 5 schematisch einen Schnitt durch einen U-förmigen Lasthebemagneten nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Neuerung;

Fig. 6 in vergrößertem Maßstab eine Teilansicht der Fig. 4, die Einzelheiten hinsichtlich der neuerungsgemäß weiter vorgeschlagenen Ausbildung der Erregerwicklung erkennen läßtj und

Fig. 7 schematiseh eine Schaltungsanordnung für die Erregerwicklung, bei der sich weitere Vorzüge der Neuerung ergeben.

Wie vorstehend bereits angedeutet, geben die Fig. 1 und 2 jeweils Ausführungen, nach dem Stand der Technik wieder, auf die nachstehend kurz Bezug genommen werden soll, um die der vorliegenden Neuerung zugrunde liegenden Probleme sowie die' dadurch erreichten Vorteile besser verständlich zu machen.

Der Lasthebemagnet nach Fig. 1 hat grundsätzlich einen topfartigen Aufbau. Ein etwa nach Art einer kreisförmigen Scheibe ausgebildeter Magnetrücken 1 verbindet einen im wesentlichen zylindrischen Mittelpol 2 mit einem den Mittelpol 2 etwa konzentrisch umgebenden ringförmigen Außenpol 3. In dem zwischen dem Mittelpol 2 und dem Außenpol 3 verbleibenden freien Baum ist eine Erregerwicklung 4 untergebracht, die im stromführenden Zustand in bekannter Weise bewirkt, daß über Polflächen 8 und 7 des Mittelpoles 2 bzw. des Außenpoles eine Last 5 angezogen wird. Der Mittelpol 2 ist an seinem unteren, der Last 5 zugewandten Ende mit einer Mittelpolplatte versehen, wie das in Fig. 1 angedeutet ist. Der Außendurchmesser dieser Polplatte kann verhältnismäßig klein" sein, so daß sich die aus der

linken Hälfte der Fig. 1 ersichtlichen Verhältnisse ergeben,oder auch weiter reichen, so daß man die aus der rechten Hälfte der Fig. 1 ersichtliche Polplatte 2a erhält.

In der linken Hälfte der Fig. 1 sind eine Reihe von- Feldlinieneingezeichnet, die den bei einem Elektromagneten entsprechend dem Aufbau der Fig. 1 auftretenden Feldverlauf repräsentieren. Die Linie Ll bezeichnet das Gebiet, in dem die Normalkomponenten der magnetischen Induktion ihr Minimum und im wesentlichen die Länge Null haben. Der Schnittpunkt der beiden Linien Ll, L2 stellt die Quelle des magnetischen Feldes dar. Die Stellen, "an denen die Linien Ll und L2 den Jochrücken 1 bzw. den Außenpol 3 schneiden, bilden kritische Querschnitte, in denen es bei starker Erregung zuerst zu Sättigungserscheinungen kommt.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich, verläuft nur ein Teil des Flusses durch das magnetisch gut leitende ferromagnetische Gehäuse, während ein erheblicher Anteil der Feldlinien außerhalb des Gehäuses, insbesondere in dem von der Erregerwicklung 4 ausgefüllten Raum verläuft. Dementsprechend kommt es zu erheblichen magnetischen Verlusten in diesem nicht-ferromagnetischen Gebiet. Dartiber hinaus weisen die Normalkomponenten der magnetischen Induktion in dem Gebiet zwischen den Polen 2 und-3. nur verhältnismäßig kleine Längen mit Induktionswerten in der Größenordnung von 0 und 1 kG auf, so daß auf die Last 5 in diesem Gebiet keine nennenswerte Wirkung ausgeübt werden kann. Nur die Vektoren der magnetischen Induktion in den Polflächen 6 bzw. 7 besitzen große

Normalkomponenten rait Werten magnetischer Induktion in der Größenordnung von zwischen 10 und 20 kG.

Bei gut dimensionierten runden Lasthebemagneten der vorliegenden Art ist der Anteil der ferromagnetische!! Flächen an der Gesamtpolfläche selten größer als 35 %. Der Beitrag der zwischen den aktiven ferromagnetischen Polflächen befindlichen Kreisringfläche, die ihrerseits ca. 65 % der Gesamtpolfläche ausmacht, zu der Gesamtzugkraft ist nur sehr gering und liegt bei maximal 10 % der Gesamtkraft, mit der die Last angezogen wird.

Soll also die Zugkraft merklich gesteigert und der Wirkungsgrad des Elektromagneten damit erhöht werden, so müssen die Normalkomponenten der Induktion in dem Gebiet zwischen den Polen 2 und 3 vergrößert werden.

Ferner ist eine Verstärkung der Querschnitte des ferromagnetischen Gehäuses anzustreben, insbesondere in den Bereichen, in denen die Linie L2 den Außenpol 3 bzw. den Mittelpol 2 und die Linie Ll den Magnetrücken 1 schneiden. In diesen Gebieten neigt das ferromagnetische Gehäuse besonders stark zur Sättigung, was zu einem Anstieg der magnetischen Verluste und damit zu einer Verringerung der an den Polflächen zur Verfugung stehenden magnetischen Induktion führt. Mit bekannten Mitteln ist eine Vergrößerung dieser kritischen Querschnittsgebiete jedoch nicht möglich, ohne andere Nachteile in Kauf zu nehmen, da entweder das Gesamtvolumen des Magneten vergrößert oder aber der Querschnitt der Erregerwicklung verringert werden müßte.

Wie bereits angedeutet, ist auch schon versucht worden, den Wirkungsgrad von elektrischen Lasthebemagneten durch die Anordnung von Polplatten 2a mit großem Durchmesser zu verbessern. Der durch eine solche Maßnahme erzielte Fortschritt ist prak- tisch jedoch vernachlässigbar. Wie mit den beiden Feldlinien im rechten Teil der Fig. 1 angedeutet, muß der Fluß in diesem Gebiet trotz der Polplatte 2a einen verhältnismäßig großen nichtmagnetischen Raum passieren, so daß große magnetische Verluste entstehen. Die Normalkomponenten der magnetischen Induktion nehmen im übrigen in Richtung nach radial außen gesehen sehr rasch über die Breite der Polplatte 2a zu deren Außenkante hin ab.

Um solchen Nachteilen abzuhelfen und den Anteil der Normalkomponenten der Induktion in dem Gebiet zwischen den Polen 2,3 zu erhöhen, wurde daher schon ein Lasthebemagnet mit einem Aufbau entsprechend der Fig. 2 vorgeschlagen. Der Lasthebemagnet nach der Fig. 2 hat in ähnlicher Weise wie der Magnet nach Fig. 1 einen Magnetrücken S, einen ringförmigen Außenpol und einen Mittelpol 9. "Ein -Teil· der Erregerwicklung ist hierbei als Hilfswicklung 11 ausgebildet, die in einer geeigneten : ringförmigen Ausnehmung des Mittelpoles 9 untergebracht ist und dabei von einem ringförmigen Hilfspol 10 umgeben wird. Die beiden Teilwicklungen sind einander so zugeordnet, daß die magnetische Polarität des Hilfspoles 10 einerseits und des Mittelpoles 9 andererseits jeweils gleich sind und somit die Pole 9 und 10 durch eine Polplatte 9a überbrückt werden können, ohne daß es dabei zu einem magnetischen Kurzschluß kommt.

Die Feldlinien verlaufen dann etwa in der Weise, wie das in der linken Hälfte der Fig. 2 schematisch veranschaulicht ist. Wie daraus ersichtlich, haben die Normalkomponenten der Induktion im Bereich der Polfläche 12 des Hilfspoles 10 dabei tatsächlich eine Vergrößerung erfahren, und ebenso ist der Abstand zwischen dem Mittelpol 9 und dem Außenpol verringert, so daß auf diese Y/eise tatsächlich eine gewisse Verbesserung des Wirkungsgrades eintritt. Dennoch müssen die magnetischen Feldlinien, die sich im Gebiet der Hilfswicklung 11 erstrecken, einen nichtmagnetischen Bereich durchlaufen. Wenngleich daher die Summe der Normalkomponenten der magnetischen Induktion gegenüber der Ausführung nach Fig. 1 vergrößert wird, so ist der für den magnetischen Fluß zur Verfugung stehende Querschnitt ferromagnetisehen Materials doch noch im wesentlichen derselbe wie in Fig. 1, so daß weiterhin beträchtliche magnetische Verluste auftreten. Außerdem bleibt auch das Problem der Sättigung des magnetischen Querschnittes zumindest in den kritischen Gebieten in der gleichen Weise wie bei Fig. 1 bestehen. Die Normalkomponenten der die Polfläche schneidenden Induktionslinien sind über die radiale Breite der Polfläche 12 im wesentlichen konstant - im Gegensatz zu den Normalkomponenten, die die Polplatte 2a der Fig. 1 verlassen und zum Außenrand der Polplatte 2a hin rasch abnehmen -, jedoch beträgt ihr Wert nur 55 % des für die PoIflache 14 des Mittel-, poles 9 geltenden Wertes.

Nachdem vorstehend anhand der beiden Fig. 1 und 2 die grundlegenden Probleme dargelegt wurden, wie sie beim Bau von

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elektrischen Lasthebemagneten auftreten, soll nachstehend unter Bezugnahme auf die Fig. 3 und 4 gezeigt werden, wie diese;Problemeder bekannten Magneten nach den Fig. 1 bzw. 2 neuerungsgemäß jedenfalls weitgehend beseitigt werden. Der wiederum topfartig ausgebildete Lasthebemagnet nach Fig. 3 besitzt einen Mittelpol 15, der über ein kreisscheibenförmiges Magnetjoch 16 mit einem ringförmigen Äußenpol 17 verbunden ist. "Im Gegensatz zu den Ausführungen nach Fig. 1 und 2, die beide jeweils mit Erregerwicklungen herkömmlicher Bauart ausgestattet sind, ist die Erregerwicklung in diesem Fall neuerungsgemäß aus zwei Wicklungsabschnitten 18 und 19 zusammengesetzt. Dabei hat der Wicklungsabschnitt 19 einen herkömmlichen Aufbau und besteht aus nicht-ferromagnetischem Material, wie Aluminium oder Kupferdraht. Der zweite, mit dem Wicklungsabschnitt- 19 zusammen die Erregerwicklung bildende Wicklungsabschnitt 18 besteht aus Draht, Band oder einem anderen längsgestreckten Werkstoff mit ferro- : magnetischen Eigenschaften, wie Stahl oder Eisen, Kobalt bzw. Nickel, wobei Eisen infolge seiner verhältnismäßig guten elektrischen Leitfähigkeit und wegen seines geringen Preises einen bevorzugten Werkstoff- darstellt. Bei der Ausführung nach Fig. 3 umgibt der spulenförmige Wicklungsabschnitt 18 den Pol 15 konzentrisch. An das untere Ende des Mittelpoles 15 ist eine Polplatte 15a angeschlossen, deren Außendurchmesser etwa dem Außendurchmesser des ferromagnetischen Wicklungsabschnittes entspricht, so daß die Unterseite des Wicklungsabschnittes 18 durch die Polplatte 15a abgedeckt ist. Der nicht-ferromagnetische Wicklungsabschnitt 19 umgibt den ferromagnetischen Wicklungsabschnitt 18 ebenfalls konzentrisch.

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Bei Erregung der Wicklungsabschnitte. 18 und 19, die vorzugsweise, elektrisch in Reihe geschaltet und einander so zugeordnet sind, daß die von ihnen erzeugten magnetischen Felder einander unterstützen, kann eine Last 20 angezogen werden, und in dem zwischen den Polen 15 und 17 liegenden Bereich entsteht ein Magnetfeld, wie es mit den Feldlinien im linken Teil der Fig. 3 schematisch angedeutet ist. Wie aus Fig. 3 ersichtlich, ist der Abstand zwischen den Polen 15 und 17 (bzw. zwischen der Polplatte 15a und dem Außenpol 17) im wesentlichen derselbe wie in Fig. 2, d.h., der Luftspalt zwischen Außen- und Mittelpol ist wesentlich kleiner als der entsprechende Luftspalt in Fig. 1. Im Gegensatz zu der Ausführung nach Fig. 2 müssen die die Polplatte 15a durchsetzenden magnetischen Feldlinien jedoch nicht durch einen nicht-ferromagnetischen Bereich hindurchgehen wie die Feldlinien der Fig. 2, sondern finden infolge der Lage des ferromagnetischen Wicklungsabschnittes IS im Verhältnis zu dem Mittelpol 15 in dem ferromagnetischen Wicklungsabschnitt 18 einen zusätzlichen magnetischen Pfad. Bei diesem bevorzugten Ausführungsbeispiel nach der Neuerung sind daher die Normalkomponenten der magnetischen Induktion in der Polplatte 15a viel größer als in der Polplatte 9a und der Polfläche 12, wobei außerdem die Werte der Normalkomponenten über die radiale Breite der Polplatte 15a weitgehend konstant bleiben, so daß der Wirkungsgrad des Elektromagneten nach der vorliegenden Neuerung tatsächlich eine starke Erhöhung erfährt.

Die äußere, dem Wicklungsabschnitt 19 zugewandte Mantelfläche des Wieklungsabschnittes 18 kann einen etwa kegelförmigen

Verlauf haben, um einen gewissen Ausgleich, dafür zu schaffen, daß in dem Eckbereich des Mittelpoles 15 und des Magnetjoch.es der Streufluß verhältnismäßig stark ausgeprägt ist. Das ferromagnetische Gehäuse kann aus Dynamo-Stahlguß oder einem anderen geeigneten Werkstoff, wie er beim Bau von elektrischen Lasthebemagneten üblich ist, bestehen.

Mit Fig. 4 ist die linke Hälfte eines Schnittes durch ein anderes Äusführungsbeispiel nach der vorliegenden Neuerung wiedergegeben, das teilweise einen ähnlichen Aufbau wie das Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 hat und demgemäß ein ferromagnetisches Gehäuse mit einem zylindrischen Mittelpol 21 sowie einem ringförmigen Außenpol 23 besitzt. Beide Pole sind wieder durch ein gemeinsames, vorzugsweise kreisförmiges Magnetjoch 22 miteinander verbunden. Die Pole 21 und 23 gehen in diesem Fall beide an ihren unteren Enden in Polplatten 21a bzw. 23a über, die aufeinanderzu gerichtet sind und jeweils über den Außendurchraesser des Mittelpoles 21 bzw. den Innendurchmesser des Außenpoles 23 hinausragen. Bei diesem Äusführungsbeispiel sind drei verschiedene ferromagnetische Wicklungsabschnitte 24, 25 und 26 vorgesehen, die sich längs der Innenwandung erstrecken und dabei jeweils unmittelbar an flußführende Bereiche des ferromagnetischen Gehäuses angrenzen. Dadurch erfolgt eine Verstärkung und Vergrößerung des Querschnittes dieser Teile des ferromagnetischen Gehäuses, ohne daß deswegen eine nennenswerte Verringerung der Ampdrewindungen einträte, ohne daß es aber auch etwa zu einer magnetischen .Überbrückung der Pole 21, 23 käme, was naturgemäß zu einer magnetischen

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Kurzschließung und damit zu einer Herabsetzung der Leistungsfähigkeit des Magneten führen würde.

Der Außendurchmesser der Polplatte 21a entspricht im wesentlichen dem Außendurchmesser des ferromagnetischen Wicklungsabschnittes 24, und in ähnlicher Weise ist auch der Innendurchmesser der Polplatte 23a nur wenig größer als der Innendurchmesser des ferromagnetischen Wicklungsabschnittes 26. Der verbleibende Wicklungsabschnitt 27 der Erregerwicklung besteht in herkömmlicher Weise aus Aluminium- oder Kupferdraht bzw. einem ähnlichen geeigneten Material, das jedoch keine ferromagnetischen Eigenschaften besitzt. Der durch diesen Wicklungsaufbau erzielte Effekt entspricht grundsätzlich demjenigen der Fig. 3, d.h., es werden verhältnismäßig große aktive magnetische Polflächen erhalten, und es wird außerdem sichergestellt, daß die in den ferromagnetischen Polflächen erzeugten Normalkomponenten der Induktion gegenüber den Ausführungen nach Fig. 1 und 2 eine erhebliche Steigerung erfahren. Mit dem Ausführungsbeispiel der Fig. 4 ergibt sich damit ein sehr hohes Verhältnis von Zugkraft zu Eigengewicht des Lasthebemagneten.

Mit Fig. 5 ist eine abgewandelte Ausführungsmöglichkeit der Neuerung veranschaulicht, bei der das ferromagnetische Gehäuse U-förmig ausgebildet ist, dessen Jochabschnitt zunächst von einem ferromagnetischen Wicklungsabschnitt 29 umgeben ist, dessen Außenseite dann ein nicht-ferromagnetischer Wicklungsabschnitt 30 umschließt. Dadurch, daß der ferromagnetische Wicklungsabschnitt 29 den Jochabschnitt des -Kerns-'28 unmittelbar/ \

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umgibt, wird der magnetische Querschnitt dieses Jochabschnittes verstärkt. Trotz dieser Vergrößerung des magnetischen Querschnitts tritt keine Verkleinerung des zur Aufnahme der Erregerwicklung benötigten Raumes zwischen den beiden seitlichen Schenkeln des Kernes 28 ein.

Fig. 6 gibt eine besonders vorteilhafte Möglichkeit einer ferromagnetischen Wicklung wieder, wie sie etwa in Fig. 4 verwendet wird. Ein Streifen oder Band aus elektrisch leitendem, ferromagnetischem Werkstoff ist in einzelnen Lagen 31 gewickelt, so daß eine etwa zylinderförmige Spule entsteht. Zwischen den einzelnen Lagen 31 des streifenförmigen ferromagnetischen Materials verläuft eine Isolierschicht 32, 33, um die Lagen 31 des ferromagnetischen Wicklungsabschnittes 26 elektrisch voneinander zu trennen. Diese Isolierschicht 32, 33 kann durchweg aus elektrischem Isolierwerkstoff bestehen. Statt dessen kann die Isolierschicht aber auch aus einer inneren Lage 32 aus elektrisch leitendem Material und aus einer die innere Lage 32 mindestens im Verhältnis zu angrenzenden Windungen 31 aus ferromagnetischem Material abdeckenden äußeren Lage 33 aus elektrisch isolierendem Material zusammengesetzt sein. Beispielsweise kann die leitende innere Lage 32 Aluminiumfolie mit einer Dicke von etwa 20 xl sein, während die äußere isolierende Lage 33- eine elektrolytisch aufgebrachte Aluminiumoxidschicht mit einer Stärke von etwa 5yU ist. Eine solche Osidisolation ist in starkem Maße hitzebeständig und gleichzeitig in der Lage, elektrischen Spannungen in ausreichendem Maße zu widerstehen, um benachbarte Windungen 31 untereinander

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sowie auch gegen die aus elektrisch leitendem Material bestehende Lage 32 zu isolieren. Wenn die Lage 32 aus elektrisch leitendem Material besteht, kann sie mit den Lagen 31 parallelgeschaltet werden, um den resultierenden elektrischen Widerstand des ferromagnetischen Wicklungsabschnittes 26 herabzusetzen.

Durch die Aufteilung der Erregerwicklung in mindestens einen ferromagnetischen sowie einen nicht-ferromagnetischen Wicklungsabschnitt wird der weitere Vorteil erzielt, daß sich die Erregerwicklung dadurch auch gegen Zerstörung durch Überspannungen schützen läßt, wie sie beispielsweise auftreten, wenn der durch die Erregerwicklung fließende Strom plötzlich unterbrochen wird, so daß sich Spannungsspitzen mit beachtlichen Amplituden ergeben. Es ist zwar bekannt, Erregerwicklungen von Elektromagneten besondere Schutzvorrichtungen zuzuordnen, um die Erregerwicklungen gegen Zerstörung durch .Überspannungen zu schützen, jedoch bleiben diese bekannten Schutzvorrichtungen in jedem Fall wirkungslos, wenn eine Unterbrechung des Zuführungskabels eintritt. Neuerungsgemäß ist es dagegen möglich, die ferromagnetische Wicklung ohne Inanspruchnahme des Zuführungskabels mittels eines Schaltelementes zu überbrücken, dessen Widerstandswert von der an dem ferromagnetischen Wicklungsabschnitt anstehenden Spannung abhängt und mit steigender Spannung fällt.

Fig. 7 zeigt eine solche Schaltung. Die Wicklung 34 entspricht dabei dem nicht-ferromagnetischen Anteil der Erregerwicklung.

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während die Wicklung 35 dem ferromagnetischen-Wicklungsabschnitt entspricht. Im Betrieb sind beide Wicklungen über elektrische Schalter 37, 38 an eine geeignete Gleichspannungsquelle angeschlossen. Parallel zu der dem ferromagnetischen Wicklungsabschnitt entsprechenden Wicklung 35 ist ein Schaltelement 36 geschaltet, dessen Widerstand groß ist, wenn die Potentialdifferenz zwischen den beiden Enden der Wicklung 35 den Nennwert hat, der jedoch auf einen Anstieg der vorerwähnten Potentialdifferenz mit einem starken Abfall reagiert. Dieses spannungsabhängige Schaltelement kann ein Varistor oder eine andere Anordnung mit ähnlichen Eigenschaften sein.

Bei dem Schaltungsaufbau nach Fig. 7 tritt bei Öffnung des Schalters 37 durch das spannungsabhängige Element eine Dämpfung von Überspannungen ein, die an den Enden der Wicklung 35 infolge der aufgetretenen Stromunterbrechung erscheinen.. Wird anschliessend auch der Schalter 38 geöffnet, so wird auch der Strom durch die V/lcklung 34 unterbrochen, was normalerweise ebenfalls zu Überspannungen führt. Infolge der neuerungsgemäßen Ausgestaltung der Erregerwicklung ist die Wicklung 34 jedoch eng mit der Wicklung 35 gekoppelt, die weiterhin von dem spannungsabhängigen Schaltelement 36 überbrückt wird und infolge ihrer engen magnetischen Kopplung dämpfend auf die Wicklung 34 wirkt.

'Schutz äri Sprüche";

Claims (11)

1. ff ff!

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   'S c ti ü t ζ a ή s ρ r "ti c K e

   1, Lasthebemagnet mit einem Magnetpole aufweisenden ferromagnetischen Gehäuse und -wenigstens einer zur Erzeugung magnetischer Zugkräfte dienenden elektrischen Erregerwicklung, dadurch gekennzeichnet, daß die Erregerwicklung (18, 19; 24, 25, 26, 27; 29, 30) außer einem Wicklungsabschnitt (19; 27; 30) aus elektrisch leitendem, aber nichtferromagnetischem Material wenigstens einen Wicklungsabschnitt (18; 24, 25, 26; 29) mit Windungen aus ferromagnetischem Werkstoff aufweist und daß der Wicklungsabschnitt (18; 24, 25, 26; 29) mit den ferromagnetischen Windungen unter Wahrung eines von ferromagnetischem Werkstoff freien Gebietes zwischen benachbarten Polen (15, 17; 21, 23) entgegengesetzter magnetischer Polarität in Nähe des ferroraagnetischen Gehäuses in den magnetischen Querschnitt des Gehäuses verstärkender isise angeordnet ist.
2. 2. Lasthebemagnet nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein einem Magnetpol (15; 21, 23) zugeordneter Wicklungsabschnitt (18; 24, 26) aus ferromagnetischem Werkstoff durch eine am entsprechenden Magnetpol (15; 21, 23) angesetzte Polplatte (I5a; 21a, 23a) mindestens teilweise abgedeckt ist.
3. 3. Lasthebemagnet nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die ferromagnetischen Wicklungsabschnitte (18; 24, 25, 26; 20) aus bandförmigem Material aufgebaut . ~ sind und daß zwischen einander benachbarten Windungen (31) der Wicklungsabschnitte (ISj 24, 25, 26; 29) jeweils wenigstens eine dem Verlauf des gewickelten bandförmigen Materials folgende Isolationsschicht (32, 33) angeordnet ist.
4. 4. Lasthebemagnet nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolationsschicht (32, 33) eine innere Lage (32) aus elektrisch leitendem Material und eine die innere Lage (32) mindestens im Verhältnis zu angrenzenden Windungen (31) aus ferromagnetische!» Material abdeckende äußere Lage (33) aus elektrisch isolierendem Material aufweist.
5. 5. Lasthebemagnet nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die innere Lage (32) aus Aluminiumfolie besteht und daß die äußere Lage (33) eine elektrolytisch aufgebrachte Aluminiumoxidschicht ist.
6. 6. Lasthebemagnet nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 - 5, der nach Art eines Topfmagneten mit einem Mittelpol und einem diesen Mittelpol im wesentlichen konzentrisch umgebenden ringförmigen 'Außenpol ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der ferromagnetische Wicklungsabschnitt

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   i 24) <*^en Mittelpol (15j 21) im wesentlichen konzentrisch umgibt und einen Außendurchmesser hat, der wesentlich kleiner als der Innendurchmesser des ringförmigen Außenpoles (17; 23) ist.
7. 7. Lasthebemagnet nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Mittelpol (15; 21) an seinem freien Ende in eine Polplatte (15, 21a) übergeht, deren Außendurchmesser etwa dem Außendurchmesser des Wicklungsabschnittes (18; 24) aus ferromagnetische«! Material entspricht.
8. S. Lasthebemagnet nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein zweiter Wicklungsabschnitt (26) aus ferromagnetischem Material vorgesehen ist, der längs der Innenfläche des Außenpols (23) im wesentlichen konzentrisch zu dem Mittelpol (21) verläuft und einen Innendurchmesser hat, der wesentlich größer als der Außendurchmesser des den Mittelpol umgebenden Wicklungsabschnittes (24) ist.
9. 9. Lasthebemagnet nach Anspruch 8, dadurcta gekennzeichnet, daß der Außenpol (23) an seinem freien Ende in eine Polplatte (23a) übergeht, deren Innendurchmesser etwa dem Innendurchmesser des Wicklungsabschnittes (26) aus ferromagnetischem Material entspricht.
10. 10. Lasthebemagnet nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß ein dritter Wicklungsabschnitt (25) vor-

    gesehen ist, der sich längs eines den Mittelpol (21) mit dem Außenpol (23) verbindenden Magnetjoches (22) zwischen dem ersten ferrömagnetischen Wicklungsabschnitt (24) und dem zweiten ferrömagnetischen Wicklungsabschnitt (26) erstreckt und eine wesentlich kleinere axiale Länge als der Mittelpol (21) bzw. der Außenpol (23) hat.
11. 11. Lasthebemagnet nach Anspruch 1-5, der ein U-förmiges Gehäuse mit durch ein Querjoch verbundenen Polschenkeln hat, dadurch gekennzeichnet, daß das Querjoch etwa konzentrisch von dem Wicklungsabschnitt (29) aus ferromagnetischem Material und der Wicklungsabschnitt (29) aus ferromagnetischem Material ebenfalls etwa konzentrisch von dem Wicklungsabschnitt (30) aus nicht-ferromagnetischem Material umgeben ist.