DE940476C

DE940476C - Arrangement in electromagnetic oscillating systems

Info

Publication number: DE940476C
Application number: DEF11478A
Authority: DE
Inventors: Theo Dr-Ing Fecker
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1953-03-31
Filing date: 1953-03-31
Publication date: 1956-03-22

Description

Anordnung bei elektromagnetischen Schwingsystemen Für schwingende Systeme mit elektromagnetischem Antrieb werden mechanische Massen, die durch Federn elastisc'h miteinander gekoppelt sind, durch die Kraft des magnetischen Feldes von einem Wechsel- oder unterbrochenem Gleichstrom in Schwingungen um den gemeinsamen Schwerpunkt versetzt. In der Regel soll nur die eine der beiden Massen bewegt werden, nämlich der Magnetanker, der die Arbeit leisten soll. Die andere Masse, die im allgemeinen durch den Kern des Magnets und das Gehäuse dargestellt wird, soll sich dagegen möglichst wenig bewegen. Daher muß das Gewicht des Ankers und der durch ihn zu bewegenden Teile klein sein gegen das Gewicht der übrigen Massen. Die Energie für die Schwingungen liefert das magnetische Feld des Elektromagnets, das sich über den Luftspalt und den beweglichen Anker schließt. Bei jedem Stromdurchgang wird der Anker angezogen. Verschwindet der Strom, so muß der Anker wieder in die Ausgangsstellung gebracht werden. Zu diesem Zweck enthalten solche Geräte Federn. Die Kräfte, die die Federn aufbringen müssen, sind um so größer, je größer die schwingenden Massen sind. Sie hängen außerdem von der Frequenz, mit der das System schwingen soll, ab. Die Größe der Schwingamplitude, .d. h. der Weg, den der Anker bei jeder Hinundherbewegung zurücklegt, hat bei gegebenem »System bei einer bestimmten. Frequenz des Strom-es ein Maximum. Diese Frequenz nennt man die Eigenfrequenz des schwingenden Systems. Wird diese Eigenfrequenz bei fester Frequenz des Stromes geändert, .so ändiert sich also die Größe der. Schwingung. Man hat es also in der Hand, die Schwingung vom größten Wert bis auf Null zu regulieren, wenn man die Eigenfrequenz ändert. Im Grenzfall kann: man auf diese Weise die mechanische Bewegung ein- oder ausschalten. Das kann z. B. dadurch geschehen, daß die Vorspannung der Feder, die die Bewegung verursacht, verändert wird.Arrangement in electromagnetic oscillating systems For oscillating systems with electromagnetic drive, mechanical masses, which are elastically coupled to one another by springs, are caused to oscillate around the common center of gravity by the force of the magnetic field from an alternating or interrupted direct current. As a rule, only one of the two masses should be moved, namely the magnet armature that is supposed to do the work. The other mass, which is generally represented by the core of the magnet and the housing, should move as little as possible. Therefore, the weight of the armature and the parts to be moved by it must be small compared to the weight of the other masses. The energy for the oscillations is supplied by the electromagnetic field of the electromagnet, which closes over the air gap and the movable armature. The armature is attracted with every passage of current. If the current disappears, the armature must be brought back into the starting position. For this purpose, such devices contain springs. The forces that the springs have to apply are greater, the greater the oscillating masses. They also depend on the frequency with which the system is supposed to oscillate. The magnitude of the oscillation amplitude, that is, the path that the anchor travels with every back and forth movement, has for a given system with a certain. Frequency of electricity-it a maximum. This frequency is called the natural frequency of the oscillating system. If this natural frequency is changed at a fixed frequency of the current, the size of the changes. Vibration. So it is up to you to regulate the oscillation from the highest value down to zero when you change the natural frequency. In the borderline case: you can switch the mechanical movement on or off in this way. This can be B. happen that the bias of the spring causing the movement is changed.

Im allgemeinen werden Geräte mit solchen Systemen dadurch ein- oder ausgeschaltet, daß der Stromkreis durch einen elektrischen Kontaktschalter geschlossen oder unterbrochen wird. Es gibt jedoch auch Fälle, bei denen das Unterbrechen eines Stromkreises unerwünscht oder sogar gefährlich ist. Ein solches Beispiel liegt vor, wenn ein solches System zum Antrieb einer Spritzpistole verwendet wird, bei dem der Schalter möglichst im Handgriff sitzen soll, in dem sich leicht Gase ansammeln können, die explosiv sind. In solchen Fällen ist es zweckmäßig, zum Ein- und Ausschalten den Strom nicht zu unterbrechen, auf alle Fälle nicht im Bereich der explosiven Dämpfe.In general, devices with such systems are thereby switched on or off turned off that the circuit is closed by an electrical contact switch or is interrupted. However, there are also cases where interrupting a Circuit is undesirable or even dangerous. One such example is when such a system is used to drive a spray gun, in which the switch should be located in the handle where possible, where gases can easily collect can that are explosive. In such cases it is useful to switch on and off not to interrupt the current, in any case not in the explosive area Fumes.

Die vorliegende Erfindung ermöglicht es, das schwingende System stillzusetzen oder einzuschalten ohne Unterbrechung des Stromes. Bei dem angegebenen Beispiel wird durch Drücken auf. einen Schaltknopf oder -hehel, der im Handgriff des Gerätes sitzt, der Magnetkreis des Systems so verändert, daß das schwingende System auf volle Leistung oder völlig stillgesetzt werden kann. Entsprechend kann durch denselben Vorgang die Arbeitsleistung stetig verändert werden.The present invention enables the vibrating system to be shut down or switch it on without interrupting the power. In the example given is activated by pressing. a switch button or lever that is in the handle of the device sits, the magnetic circuit of the system changed so that the oscillating system on full power or can be shut down completely. Correspondingly, through the same Process the work performance can be constantly changed.

In den Abb. i bis 3 sind Lösungen angegeben für einen Schalter bzw. Leistungsregler einer elektromagnetisch angetriebenen Spritzpistole. Selbstverständlich sind diese Lösungen nicht auf Spritzpistolen beschränkt.In Figs. I to 3 solutions are given for a switch or Power regulator of an electromagnetically driven spray gun. Of course these solutions are not limited to spray guns.

In Abb. i ist i ein Magnetkern, der durch den Strom in einer Spule 2 erregt werden kann. Dabei wird ein Anker 3, der durch eine Blattfeder 4 gelagert ist, angezogen, Die Blattfeder 4 ist an der Stelle 5 fest eingespannt. Beim Anziehen wird eine Feder 6 gespannt. 7 stellt die Versbindung zu einem Kolben dar, der die eigentliche Arbeit leistet. Die Feder 8 hat eine :bestimmte Vorspannung, die durch den Hebel 9, der in Punkt Io gelagert ist, verändert werden kann. Im ausgeschalteten Zustand wird dieser Hebel 9 durch die Feder 14, die sich am Gehäuse an der Stelle 15 abstützt, nach links bis zum Anschlag i2 gedrückt. Dadurch ist die Feder B so stark vorgespannt, daß sie den Anker 3 an den Eisenkern i anpreßt, .so daß der Luftspalt ein Minimum ist. Der magnetische Kreis ist nun so ausgelegt, daß bei dieser Stellung infolge der großen Induktivität der Strom nur ein kleiner. Bruchteil des normalen Stromes ist, so daß praktisch das System als ausgeschaltet angesehen wer= den kann. Wird jetzt durch den Hebel i i, der im Drehpunkt 13 gelagert ist, die Feder 14 zusammengedrückt, so daß über den Hebel 9 die Feder 8 mehr entspannt wird, so beginnt der Anker zu schwingen. Die Schwingungen werden um so größer, je mehr der Teildes Hebels i i, der aus dem Griff 16 hervorsteht, in den Griff hineingedrückt wird. An der Stelle 17 kann durch eine Stellschraube für diese Bewegung eine Begrenzung hergestellt werden, der bei einer bestimmten Einstellung der Schraube eine bestimmte Amplitude des Ankers und damit des Kolbens der Spritzpistole entspricht.In Fig. I, i is a magnetic core that is driven by the current in a coil 2 can be excited. In this case, an armature 3, which is supported by a leaf spring 4, is supported is, tightened, the leaf spring 4 is firmly clamped at the point 5. While dressing a spring 6 is tensioned. 7 shows the connection to a piston, which the doing real work. The spring 8 has a certain bias, which by the lever 9, which is mounted in point Io, can be changed. Im switched off This lever 9 is state by the spring 14, which is located on the housing at the point 15 is supported, pressed to the left as far as the stop i2. This makes the spring B so strongly biased that it presses the armature 3 against the iron core i, so that the air gap is a minimum. The magnetic circuit is now designed so that in this position due to the large inductance the current is only a small one. Fraction of normal Electricity, so that in practice the system can be regarded as switched off. If the spring 14 is now compressed by the lever i i, which is mounted in the pivot point 13, so that the spring 8 is relaxed more via the lever 9, the armature begins to swing. The more the part of the lever i i, the greater the vibrations which protrudes from the handle 16 is pushed into the handle. At the point 17 this movement can be limited by an adjusting screw that with a certain setting of the screw a certain amplitude of the armature and thus the piston of the spray gun.

In der Abb. 2 .ist ein ähnliches System dargestellt, bei dem wieder ein Eisenkern 2I und eine Magnetspule 22 vorhanden ist. Der Anker 23 ist hier in einer Schneide 24 gelagert. Die Antriebsfeder 25 versucht über den Bolzen 26, der über 27 zum Pumpenkolben führt, den Anker in die Ausgangsstellung zurückzudrücken. Die Feder 28 wird wieder über den Hebel 29, der in 30 gelagert ist, mehr öder weniger gespannt. In dem angegebenen Beispiel ist der Schalthebel 31, der in 33 gelagert ist, auf volle Leistung geschaltet. Das obere Ende des Hebels 29 ist bis zum Anschlag 36 gedrückt. Beim Anliegen am Anschlag 32 ist das System wieder abgedrosselt.A similar system is shown in Fig. 2, in which again an iron core 2I and a solenoid 22 are provided. The anchor 23 is in here a cutting edge 24 stored. The drive spring 25 tries on the bolt 26, the leads via 27 to the pump piston to push the armature back into the starting position. The spring 28 is again more or less via the lever 29, which is mounted in 30 tense. In the example given, the shift lever 31 is mounted in FIG is switched to full power. The upper end of the lever 29 is up to the stop 36 pressed. When the stop 32 is applied, the system is throttled again.

Abb. 3 zeigt einen Magnetkreis, bei dem die Regelung in etwas anderer Weise gemacht wird. In diesem Beispiel .enthält der Eisenkreis 41, der die Spule 42 umgibt, einen beweglichen Kern 43. Der Anker 45 ist wie im Beispiel der Abb. i durch eine Blattfeder 46 gelagert und bewegt sich beim Arbeiten entsprechend dem eingetragenen Pfeil hin und her. Wird jetzt der Kern 43 durch Verschieben der Halterung 44 nach links so weit in den Eisenkreis hineingeschoben, daß der Luftspalt zwischen Anker 45 und Eisenkern 43 immer kleiner wird, so hört die Bewegung auf, und der Strom, der in der Spule fließt, wird selbst klein, so daß das System wieder für viele Fälle als ausgeschaltet gelten kann.Fig. 3 shows a magnetic circuit in which the regulation is somewhat different Way is done. In this example. Contains the iron circle 41, which is the coil 42 surrounds a movable core 43. The armature 45 is as in the example of Fig. i supported by a leaf spring 46 and moves when working according to the registered arrow back and forth. Now the core 43 by moving the bracket 44 pushed so far into the iron circle to the left that the air gap between Armature 45 and iron core 43 is getting smaller, the movement stops, and the Current flowing in the coil becomes small itself, so that the system again for many cases can be considered turned off.

Durch diese Maßnahmen können diese Systeme praktisch ein- und ausgeschaltet werden, ohne daß ein Kontaktschalter den Strom unterbricht. Grundsätzlich geschieht es dadurch, daß die Induktivität des Systems zum Abschalten stark vergrößert und das mechanische Schwingsystem verstimmt wird. Ersteres kann unter anderem auch dadurch geschehen, daß parallel zum Anker ein magnetischer Nebenschluß gelegt wird, über den sich der magnetische Kreis leichter :schließt als über den Anker.With these measures, these systems can be switched on and off in practice without a contact switch interrupting the current. Basically happens it by the fact that the inductance of the system for switching off is greatly increased and the mechanical oscillation system is detuned. The former can also be due to this, among other things happen that a magnetic shunt is placed parallel to the armature over which the magnetic circuit closes more easily than via the armature.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Arrangement for switching and regulating the energy in electromagnetic oscillating systems, characterized in that for reducing the oscillation amplitude of the mechanical oscillation circuit detuned and at the same time the inductance of the magnetic circuit is increased.

2. Arrangement according to claim i, characterized in that the detuning of the mechanical oscillation circuit takes place by changing the spring force of one or more springs, the swiveling index towards small air gaps is pressed, so that the inductance of the magnetic Circle becomes larger.

3. Arrangement according to claim i and 2, characterized in that that this change by an elastic intermediate member, for. B. rubber, takes place, by which the armature is pressed onto the magnetic core.

4. Arrangement according to claim I to 3, characterized in that this change by a Lever (9), which is activated by a switch handle or button (II) in the handle (I6) of the device is moved.

5. Arrangement according to claim 4, characterized in that this handle is automatically brought into the "Off" position by a spring (I4).

6. Arrangement according to claim I, characterized in that the inductance through Moving the magnetic circuit or a part (43) thereof enlarged will.

7. Arrangement according to claim I, characterized in that the magnification the inductance due to a shunt in the magnetic circuit in which the moving Anchor lies, is effected.