DE61238C - Riemen- oder Seilgetriebe mit elektromagnetischer Anziehung zwischen Band und Scheibe - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT

PATENTSCHRIFT

KLASSE 47: Maschinenelemente.

(County of Essex, New-Jersey, V. St. Α.).

Patentirt im Deutschen Reiche vom 11. November 1890 ab.

Der Zweck vorliegender Erfindung ist die Herstellung einer mechanischen Bewegung durch die Beihülfe des Magnetismus, welcher gestattet die directe Uebertragung von grofsen Kräften bei hoher Geschwindigkeit ohne das bei der Benutzung von Zahnrädern entstehende übermäfsige Geräusch. Dieses wird durch die Anwendung von glattflächigen Eisenscheiben oder Rädern erreicht, die durch passende, mit einem Stromkreis mit angemessener elektrischer Kraftquelle verbundene Windungen stark magnetisch gemacht werden, und durch die Benutzung von endlosen Riemen, Ketten oder Seilen, welche entweder selbst magnetisch sind oder Eisenstäbe tragen, die Armaturen bilden, um die magnetischen Stromkreise bei den Scheiben zu schliefsen und eine starke' Anziehung auf die Oberfläche der Scheiben ausüben, wodurch die Adhäsion vermehrt und die Kraftübertragung ohne Schleifen bewirkt wird. Anstatt die magnetischen Stäbe durch die Riemen, Ketten oder Seile direct tragen zu lassen, können diese auch in einem über dem Riemen, der Kette oder dem Seil, dort, wo er gegen die Scheibe anliegt, angeordneten Gestell angebracht werden, in welchem sie eine Bewegung gegen die Scheibe in einer bestimmten Grenze ausführen können, um so den Riemen, die Kette oder das Seil auf die Scheibe zu pressen.

Die Erfindung kann in allen Fällen, wo bis jetzt Zahnräder benutzt wurden, angewendet werden, besonders wegen der grofsen Adhäsion des endlosen Riemens, der Kette oder des Seiles gegen die Scheiben oder Räder, und einer beträchtlichen Verminderung der Geschwindigkeit, welche durch einen einfachen endlosen Riemen, eine Kette oder ein Seil erhalten wird. Wenn die Erfindung an Stelle der Triebwerke die treibende elektromotorische Kraft mit den Achsen der Wagen von elektrischen Bahnen verbindet, überwindet sie sehr leicht die Schwierigkeiten, welche bis jetzt hierbei bestanden haben.

Fig. ι zeigt eine perspectivische Ansicht einer die Erfindung enthaltenden Construction, Fig. 2 eine Ansicht einer der in Fig. 1 gezeichneten Scheiben; Fig. 3 ist ein Schnitt eines Theiles des endlosen Riemens von Fig. 1, auf welchem die Eisenstäbe befestigt sind; Fig. 4 stellt eine Seitenansicht einer abgeänderten Form des Apparates dar, wobei die magnetischen Stäbe von dem endlosen Riemen getrennt sind; Fig. 5 ist ein Schnitt eines magnetischen Rades mit einem als Armatur dienenden Drahtseil; Fig. 6 veranschaulicht eine Seitenansicht einer abgeänderten Construction des durch das Drahtseil getriebenen Rades; Fig. 7 ist eine Seitenansicht einer weiteren Abänderung der Mittel zur Erzeugung von Magnetismus in den Scheiben oder Rädern.

Mit Bezug auf die Fig. 1, 2 und 3 sind A und B zwei Eisenscheiben, welche auf parallelen Wellen montirt und durch einen endlosen Riemen C mit einander verbunden sind. Jede von diesen Scheiben ist mit mehreren kreisförmigen Nuthen, welche deutlich in Fig. 2 gezeigt sind, versehen, in die Ringe α von

isolirtem Draht gelegt sind, deren Enden mit isolirten Stellringen b, die die Contactfedern c tragen, versehen sind. Diese Contactfedern sind mit einer passenden elektrischen Kraftquelle, durch die Stromkreise i, 2 angedeutet, verbunden. Jede Scheibe wird, wie durch die Buchstaben N und S in Fig. 2 angezeigt, kräftig magnetisch, die kreisförmigen Rippen oder vorstehenden Flächen der Scheiben auf entgegengesetzten Seiten von jedem der Drahtwindungen sind entgegengesetzt magnetisch. Der Riemen C wird am zweckmäßigsten aus einer Anzahl von dünnen Stahlstreifen, welche, wie aus Fig. 3 ersichtlich, auf einander gelegt sind, hergestellt, auf dessen Aufsenseite, ähnlich den Sprossen einer Leiter, Querstangen d von weichem Eisen vernietet sind. Die Stahlstreifen bilden gleichzeitig durch diese Vernietung einen ununterbrochenen Riemen. Der Stahlriemen und die Stangen d überdecken die Windungen auf den beiden Scheiben, vollenden dadurch die magnetischen Stromkreise der Windungen und bilden so Armaturen oder Anker für die magnetischen, auf den Scheiben erzeugten Pole. Diese magnetischen Stromkreise sind aufserordentlich kurz und von auffallend geringem Widerstände; die Anziehungskraft der verschiedenen Anker auf den Scheiben erzeugt eine grofse Adhäsion der Riemen auf den Scheiben, wodurch es möglich ist, grofse Kräfte mit verhältnifsmä'fsig schmalen Riemen zu übertragen. Versuche haben dargethan, dafs bei einer vierzölligen Scheibe und einem drei Zoll breiten Riemen, der nur auf der Hälfte der Oberfläche anliegt, der Riemen eine Last von 200 Pfund trägt, ohne die Magnete zu überanstrengen.

In Fig. 4 ist eine Construction veranschaulicht, bei welcher, anstatt die Stangen d direct auf dem Riemen anzubringen, auf einem Gestell D, das auf der Contactseite einer oder jeder Scheibe angebracht ist, magnetische Rollen e in genutbeten Lagern angeordnet sind, um so eine begrenzte Bewegung gegen die Scheibe machen zu können. Der Riemen geht unter diesen Rollen her, und durch das Anziehen der Rollen gegen die Scheibe wird die Adhäsion des Riemens vermehrt.

In Fig. 5 ist die Vorrichtung an einem Eisenrade E angebracht, welches eine genuthete Oberfläche, in der das Drahtseil F liegt, besitzt. Das Rad ist kreisförmig genuthet und mit einer magnetischen Wickelung/ versehen, welche das Rad stark magnetisch macht, wodurch die entgegengesetzten Seilen seines Radkranzes entgegengesetzt polarisirt werden. Das Drahtseil wirkt wie eine Armatur oder ein Anker auf die magnetischen Pole, so einen magnetischen Stromkreis von aufserordentlich geringem Widerstände bildend, und erzeugt eine kräftige Adhäsion des Seiles auf dem Rade. Anstatt das Rad E kreisförmig zu umwickeln, kann sein Radkranz auch mit Quernuthen versehen werden, in welche die Wickelungen g ihren Platz finden, wodurch die vorstehenden Oberflächen der Räder zwischen diesen Wickelungen abwechselnd entgegengesetzt polarisirt werden, wie es in der Fig. 6 angedeutet ist. Das Drahtseil wirkt wie eine Armatur oder ein Anker für alle so gebildeten Magnete.

Anstatt jedes Rad oder jede Scheibe zu umwickeln, kann man auch in Fällen, wo die Räder oder Scheiben genügend nahe an einander angebracht sind, um die Benutzung dieser Construction zu gestatten, die Räder durch ein eisernes Gestell G, welches mit der magnetischen Wickelung h (Fig. 7) versehen ist, mit einander verbinden, wodurch die eine Scheibe die eine und die andere Scheibe die entgegengesetzte Polarität erhält; ein magnetischer Riemen, ein Seil oder eine Kette vervollständigt dann den magnetischen Stromkreis zwischen den beiden Scheiben oder Rädern. Diese Construction erzeugt nicht so kräftige Magnete, wie bei der bereits beschriebenen Construction. Die Erfindung kann in vielen Constructionsformen ausgeführt werden und ist nicht durch die besonderen dargestellten Constructionen begrenzt.

Anstatt eines Riemens von magnetischem Material, wie der beschriebene überzogene Stahlriemen, kann es auch wünschenswerth sein, letztere auch zur Vermehrung der Adhäsion bei Riemen, z. B. von Leder, Gummi, Tuch oder dergleichen, benutzen zu können. Wenn der endlose Riemen C (Fig. 1) ein Leder- oder Gummituchriemen wäre, so würden die magnetischen Stäbe d die Adhäsion des Riemens zu der Scheibe vermehren, während , wenn der Riemen der Fig. 4 von nicht magnetischem Material gemacht ist, die magnetischen Rollen seine Adhäsion vermehren würden.

Fig. 8 ist eine Seitenansicht einer anderen Form von magnetischen Treibriemen, in welcher der Riemen und die Scheiben, über welche er geführt wird, dargestellt sind. Fig. 9 ist eine obere Ansicht eines Theiles des Riemens. Fig. 10 veranschaulicht einen Verticalschnitt eines Theiles des Riemens, wodurch die Mittel zur Befestigung der Eisenstäbe zu dem Drahtseil dargestellt werden. Die Fig. 11 und 12 sind horizontale Schnitte zur Veranschaulichung der Befestigungsmittel der Enden des Drahtseils; Fig. 14 und 15 stellen eine abgeänderte Form des Riemens und der Scheiben in Ansicht dar.

Der magnetische Riemen ist aus einer Anzahl von Stahldrahtseilen A, auf welchen Querstangen B von weichem Eisen befestigt sind, zusammengesetzt. Die Drahtseile gehen durch Oeffnungen α der Stangen B, welche Oeffnungen, wie aus Fig. 10 ersichtlich, von der

Mitte der Stange nach auswärts in beiden Richtungen sich erweitern; die Stange wird auf dem Drahtseil durch Fixiren der Mitte der Stange auf demselben befestigt. Dieses wird erreicht, indem man jede Stange über der horizontalen Oeffnung a, durch welche jedes Seil geht, mit einer oder mehreren Oeffnungen oder Vertiefungen b versieht, die von der Oberfläche der Stange senkrecht bis nahe der Oeffnung α reichen; durch Einführen und Niedertreiben eines Dorns in der Oeffnung b wird das Metall der Stange sich auf das Seil anlegen, welches so geklemmt und gehalten wird, so dafs die Stange in ihrer Stellung mit Bezug auf das Seil feststeht. Wie aus Fig. 9 ersichtlich, kann für jede Oeffnung α eine oder zwei Oeffnungen b vorhanden sein. Die Stange ist auf dem Seil in ihrem Mittelpunkt befestigt, und erweitert sich die Oeffnung α nach auswärts von diesem Punkt aus nach beiden Seiten, wodurch die Biegsamkeit des Seils gesichert ist. Die Enden des Drahtseils können, wie in Fig. 11 dargestellt, mit einander verbunden werden durch Einführen der zusammenkommenden Enden in eine horizontale Oeffnung c, welche grofs genug ist, um dieselben neben einander aufzunehmen. Diese Oeffnung ist in ihrer Mitte etwas weiter als an ihren Enden. Durch Einführen einer Schraube, eines Bolzens oder Nietes d zwischen die anliegenden Enden des Seils werden diese in die gröfsere Mitte der Oeffnung c getrieben, wodurch die Seilenden festgehalten werden. ■ Wenn es das Seil des einen oder anderen Endes der Stange ist, wie Fig. 12 zeigt, so müssen die Enden in die Stange von entgegengesetzten Seiten eingeführt und dann rechtwinklig umgebogen und durch eine Queröffnung e wieder herausgeführt werden; wenn nun durch die in der Mitte erweiterte Oeffnung, wie Oeffnung c, eine Schraube, ein Bolzen oder Niet d geführt und wie vorhin benutzt wird, werden die Enden des Seils in der erweiterten Mitte der Oeffnung festgehalten. Verschiedene Vorrichtungen können noch für die Befestigung der Seilenden benutzt werden und geben die dargestellten nur eine passende Art, wie dieses geschehen soll, an. C und D sind die Scheiben, über welche der Riemen läuft. Diese Scheiben bestehen aus Eisen und sind mittelst magnetischer Wickelungen , welche in einer oder mehreren kreisförmigen Nuthen liegen, stark magnetisch gemacht. Beide stark magnetischen Scheiben und die Eisenstangen B des Riemens verbinden die magnetische Wickelung und schliefsen den magnetischen Stromkreis über diesen Wickelungen; die Stangen werden zu der Oberfläche der Scheiben angezogen und hängen fest daran.

In Fällen, wo eine bedeutende Verminderung oder Vergröfserung der Geschwindigkeit erreicht werden soll, für welchen Zweck die magnetischen Treibriemen sehr gut zum Ersatz von Zahnrädern, die bis jetzt für diesen Zweck allein benutzt wurden, verwendet werden können, mufs die Contactfläche der kleinen Scheiben D so grofs wie möglich gemacht werden. Für diesen Zweck erhalten die Stangen B auf ihrer inneren Fläche die Form einer Curve, welche mit der Oberfläche der kleinen Scheibe übereinstimmt, so dafs die Stangen bei der Berührung mit der kleinen Scheibe immer mit der ganzen Fläche in Contact sind. Die kleine Scheibe D wird am besten durch passende Construction der Wickelung stärker magnetisch gemacht als die grofse Scheibe C. Infolge dessen wird sich der Riemen von der grofsen Scheibe schneller lösen als von der kleinen, an welch letztere die Stangen den Riemen auf einer gröfseren Oberfläche festhalten, wie aus Fig. 8 ersichtlich. Der Riemen hängt tangential von der grofsen Scheibe und von der kleinen Scheibe in der einen oder anderen Richtung mehr radial.

In Fig. 13 und 14 ist eine abgeänderte Form des Riemens und der Scheiben dargestellt, und zwar für die Benutzung da, wo der Raum beschränkt ist und eine grofse, breite Scheibe nicht angewendet werden kann. Hierbei ist die Scheibe E mit V-förmiger Oberfläche versehen , mit magnetischer Wickelung, und die weichen Eisenstäbe B des Riemens sind ebenfalls V-förmig gemacht.

Claims (2)

Patent-Ansprüche:

1. Ein Riemen- oder Seilgetriebe, bei welchem zur Erzeugung und Vermehrung des Reibungsdruckes zwischen dem endlosen Bande (Riemen, Seil, Kette) und dem zugehörigen Rade die elektromagnetische Anziehung zwischen Rad und Band benutzt wird

2. Bei der in Anspruch 1. gekennzeichneten Einrichtung die folgenden Anordnungen:

a) die Verbindung einer durch eine oder mehrere passende Wickelungen elektromagnetisch gemachten Scheibe, welche zur Herbeiführung inniger Berührung vorstehende cylinder- bezw. globoidförmige Flächen von entgegengesetzter Polarität auf den entgegengesetzten Seiten einer jeden Wickelung erhalten kann, mit einem über diese Scheiben laufenden und durch elektromagnetische Anziehung darauf gehaltenen oder mit

• einem ganz oder theilweise aus magnetischem Stoff hergestellten oder mit einem aus Querstangen aus magnetischem Stoff versehenen Bande (Riemen, Seil oder Kette, Fig. 1 bis 7);

b) ein Riemen aus magnetischem Stoff, bei welchem ein oder mehrere Draht-

seile durch aufgeschobene und befestigte, aus weichem Eisen bestehende Querstangen mit einander verbunden sind (Fig. 8 bis 12);
c) die Verbindung einer grofsen und einer kleinen elektromagnetisch gemachten Scheibe, von welchen die kleinere stärker magnetisch ist als die gröfsere, mit einem über diese Scheiben geführten, ■ mit eisernen Querstangen versehenen Riemen aus magnetischem Stoff, wobei die Querstangen auf ihrer inneren Fläche eine der Oberfläche der kleinen Scheibe entsprechende Krümmung haben, so dafs die Stangen zur Vergröfserung der Berührungsfläche mit ihrer ganzen Fläche.auf der kleinen Scheibe liegen.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen.