-
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.
-
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.
-
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.
-
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 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 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.
-
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.
-
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.