DE29763C - Elektro-Magnet - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

KLASSE 21 ίί Elektrische Apparate.

Elektro- Magnet.

Patentirt im Deutschen Reiche vom 30. November 1883 ab.

Die Elektromagnet^ mit zwei Schenkeln sind fehlerhaft, und zwar aus folgenden Gründen:

Sie bestehen aus zwei Spulen, wovon man jeweils nur ein Ende, d. h. einen Pol derselben benutzen kann. Beim Magnetisiren des langen Eisenkernes geht der gröfste Theil des Magnetismus unnütz verloren.

Die hufeisenförmige Gestalt der Elektromagneten mit zwei Schenkeln bedingt die Verwendung von zwei hölzernen oder messingenen Spulen, . sonst könnte man die Drähte nicht aufwickeln. Aber durch die Entfernung, welche die Wanddicke der Spule zwischen dem inneren eisernen Kern und der ersten Drahtlage nothwendig macht, wird wieder der elektrische Effect vermindert.

Das von Coulomb zuerst erkannte Bestreben des Magnetismus, . sich auf der Oberfläche des Kernes am stärksten zu zeigen und dann allmälig nach dem Innern des .Eisens zu abzunehmen, ist heute allgemein anerkannt, und deshalb sind hier Röhren von weichem Eisen in der Form und Gröfse von Gasröhren als Spule verwendet und dieselben an beiden Enden mit rechtwinklig aufgesetzten Platten (Backen) von ebenfalls weichem Eisen versehen.

Diese Construction macht wenig Eisen erforderlich und bietet gfofse Oberflächen. Die beiden auf den Enden der Röhre angebrachten Platten oder Backen bilden die beiden Pole.

Auf beiliegender Zeichnung veranschaulichen Fig. ι und 2 den Schnitt und Grundrifs eines Elektromagneten. Er besteht, wie schon bemerkt, aus einer Röhre mit rechtwinklig aufgesetzten Platten (Backen) an den beiden Enden und bildet so die Spule. Auf diese Spule werden die isolirten Kupferdrähte aufgewickelt, nachdem die Aufsenseite der Röhre und das Innere der Scheiben α a', um die Berührung des Eisens mit den Drahtwindungen zu verhindern, mit Papier eingehüllt werden.

Um die Pole zu bilden, feilt man auf dem Rande der beiden Backen α a^l je eine gerade Fläche χ χ', Fig. 2, an, und diese Stellen dienen als Pole. Bringt ,man gleiche Flächen diagonal gegenüberliegend auf den Backen an, so können diese beiden letzteren Flächen benutzt werden, um den Elektromagneten mittelst messingener Klammerwinkel horizontal auf einem hölzernen Untergestell zu befestigen.

Dieser Elektromagnet vereinigt während der Thätigkeit des elektrischen Stromes auf dem Umfang der beiden Backen den ganzen Magnetismus, der sich auf der Röhrenoberfläche entwickelt, so dafs die Röhre selbst keine magnetische Kraft mehr zeigt. Von den beiden geraden Flächen xx' der Endbacken wird der Anker angezogen, dessen Dimensionen von der Gröfse und Stärke des Elektromagneten abhängen.

Der Anker wird bei diesen Elektromagneten stets parallel zur Achse der Spule angelegt, niemals rechtwinklig zn derselben, wie bei den Elektromagneten bekannter Formen.

Die Flachstellen χ x' an den Backen sind von aufserordentlicher Wesenheit. Durch einenpraktischen Versuch kann man sich leicht davon überzeugen, dafs eine Armatur von gerundeter Form, die sich der Rundung der Endbacken anschmiegt, kaum halb so viel trägt als eine flache Armatur (selbst von geringer Breite), die sich an die Flachstellen χ χ' anlegt.

CII

Der Grund mag wohl darin liegen, dafs das Gleichgewicht in der Vertheilung der magnetischen Kraft auf den runden Endbacken durch eine runde Armatur nur wenig gestört. wird, während das Equilibrium durch Anbringen der Flachstellen aufgehoben ist und der Magnetismus sich gegen die flache Armatur sammelt.

Die magnetische Kraft sammelt sich vorwiegend auf der Peripherie der Endbacken, bildet also gewissermafsen zwei magnetische Ringe, die durch die flache Armatur b unterbrochen werden, indem dieselbe in die Ringe hineintritt. Diese Elektromagneten mit vollen Backen sind einer starken Erregung fähig, wenn man sie zwischen permanente magnetische Pole stellt.

Sie sind so empfindlich, dafs, wenn man zwei derselben am Ende einer Achse befestigt , und diese in die Richtung des örtlichen Meridians bringt, und wenn man vorher die Pole dieses Elektromagneten mit dem Leiter eines Galvanometers in Verbindung gebracht hat, dieses letztere den Durchgang eines elektrischen Stromes anzeigt, sobald die Achse der Spulen in eine senkrechte Lage zur Erdachse kommt.

In Fig. 3 sind die Backen des Elektromagneten sternartig ausgeschnitten, um meherere Pole zu erhalten, zu welchen ebenso viele Anker gehören.

Der beschriebene Elektromagnet gestattet, auch mehrere Anker anzubringen, dadurch, dafs man mehrere gerade Flächen an dem Rande der Backen, Fig. 4, anbringt.

Entweder wird das Rohr und die Backen des Elektromagneten ihrer ganzen Länge nach theilweise zerschnitten, oder auch nur an einer Seite, wodurch das Magnetisiren und Entmagnetisiren beschleunigt wird.

Es ist durchaus nicht gleichgültig, in welchem Gröisenverhältnifs die einzelnen Theile eines Elektromagneten zu einander stehen.

Wollte man z. B. bei Verwendung eines Rohres von 2 mm Wandstärke (to) und 15 mm äufserem Durchmesser (d) eine beliebige Länge, etwa 50 mm, wählen und Endbacken von ca. 20 mm Durchmesser aufsetzen, so würde der entwickelte Magnetismus bei Aufwickelung von 40 g Kupferdraht nicht bedeutend stark sein. Wählt man aber für den Durchmesser der Backen D das Doppelte von d, also 30 mm, für die Dicke W das Doppelte der Wandstärke («/), also 4 mm, und für die Rohrlänge / zwischen den Endbacken ²/₃ D, also 20 mm, so erhält man bei Aufwickelung von nur 40 g Draht, wie die Praxis gezeigt hat, das beste Resultat, drei- bis vierfach besser als bei den zuerst angeführten Dimensionen.

Im allgemeinen kann als Norm gelten:

W=z 2 w, d. h. Backendicke = der doppelten Rohrwandstärke,

D — 2 d, d. h. Backendurchmesser = dem doppelten Rohrdurchmesser,

/= ²/₃ D, d. h. EntfernungderBacken = ²J₃ vom Backendurchmesser.

Bei Innehaltung dieser Regeln erzielt man unter Verwendung der geringsten Drahtmenge die besten Resultate in der Wirkung, kann also starke Elektromagnete unter geringstem Kostenaufwand herstellen.

Claims (2)

Patent-An Sprüche:

1. Ein Elektromagnet, bestehend aus einem Eisenrohr als Kern der Spule mit aufgesetzten Endplatten, die an einer oder mehreren Stellen behufs Bildung der Pole abgeflacht sind, Fig. ι und 2.

2. Die Construction der Backen β β' in Form eines Sternes oder Polygons behufs Bildung mehrerer Polflächen, Fig. 3 und 4.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.