164631. lajstromszámú szabadalom • Billenthető laboratíriumi elektromágnes

7 164631 8 forgató állványról egy motorikus hajtásúra, vagy fordítva. További előnyt jelent, hogy helyes formatervezést tesz lehetővé, ami egyrészt abból adódik, hogy semmi alkatrész nem nyúlik ki az elforgási átmérőn, ami balesetveszélyt okozhatna, másrészt esztétikailag helyes, kiegyensúlyozott a konstrukció. Az alaplemez közepének áttöréséből származó üres térrész a forgató állvány szerkesztésekor kihasználható, és ezáltal a mágnes és a forgató állvány együttes magassága csökkenthető. Előny végül az is, hogy lehetővé teszi a billentő állvány alkalmazását olyan esetben is, ha a mágnes jármainak külső oldalán a pólusok geometriai tengelyében olyan szerelvények vannak, mint például a pólusok egytengelyűségének finombeállítására szolgáló szerkezet, a pólusok tengely irányú mozgatására szolgáló szerkezet, vagy a pólusok tengelye mentén végig húzódó furatok. A 6.-9. ábrák kapcsán az előzőkben ismertetett billenő állványhoz jól illeszthető előnyös kialakítású elektromágnest ismertetünk. A vasmagos laboratóriumi elektromágnes az 1 tekercsekből és a vasmagból tevődik össze. A vasmag főbb részei a felső 2 és az alsó 3 ívelt oszlop, a 4 jármok, a 12 pólustörzsek és a 13 pólusfejek. A felső 2 ívelt oszlopban helyezkednék el a 14 gyűrűcsavarok. Az ívelt oszlopokat a külső 15 és a belső 16 oszloprögzítő csavarok és a 17 oszloprögzítő kúposszegek rögzítik 4 jármokhoz. A pólusokat a 18 pólusrögzítő csavarok és a 19 pólusrögzítő kúpos szegek rögzítik. A 2 és 3 ívelt oszlopok közepén lévő 20 bemarásnak kettős célja van. Egyrészt lehetővé teszi azt, hogy a pólusok közti légrés közepébe két egymásra és a pólusok tengelyére merőleges, exe méretű négyzetnél nem nagyobb keresztmetszetű mérőberendezéssel nyúljunk be (7. és 8. ábra), másrészt lehetővé teszi azt is, hogy a tekercseket a 13 pólusfejek lecsavarása után a vasmag megbontása nélkül ki- és beszereljük. Ennek érdekében a tekercsek f szélességének kisebbnek kell lennie, mint a bemarás e hossza, ami közel azonos a pólustörzsek távolságával (7. ábra és 8. ábra). Megjegyezzük, hogy a pólusfejeket nem a tekercsek ki- és beszerelése érdekében kell leszerelhetőre készíteni, hanem azért, mert különféle mérésekhez más és más alapú pólusfejekre van szükség. A 20 bemarás méretezésénél ügyelni kell arra, hogy az ívelt oszlopok megmaradó keresztmetszete legalább akkora legyen, mint a 4 jármok keresztmetszete, és így ne lépjen fel ezen a szakaszon mágneses telítés. Ügyelni kell továbbá arra is, hogy ennek a szakasznak a keresztmetszetét semmiféle furat ne csökkentse. Éppen ezért a 14 gyűrűs csavarok, a 15 és 16 oszloprögzítő csavarok és a 17 oszloprögzítő kúpos szegek furatát a bemarással gyengített szakaszon kívül kell elhelyezni. A mágnes az A-A vízszintes tengely körül elbillenthető úgy, hogy a B-B tengely a vízszintes és függőleges között bármilyen helyzetet felvehet. Bizonyos mérések közben viszont a függőleges tengely körül történik forgatás. A . billentés és forgatás együttes lehetősége arra az eredményre vezet, hogy a mágnes férőhelyét a köré írható legkisebb -Dg átmérőjű- gömb, azaz az elforgási gömb határozza meg (8. ábra). 5 A 14 gyűrűs csavarok az elforgási gömbből kiállhatnak, mert azokat forgatáskor el lehet távolítani. Az elforgási gömb átmérőjének csökkentését szolgálja egyrészt az a körülmény, hogy a vasmagot egy F átmérőjű hengerpalást határolja, .10 másrészt az is, hogy a 4 jármok ívelt szakaszát kúposán letörjük. A kúpos letörésnek olyannak kell lennie, hogy amiatt a vas keresztmetszete ne szűküljön le. A külső 15 ószloprögzítő csavarokat annyira bele süllyesztjük a 4 járom kúpos 15 részébe, hogy azok az elforgási gömbön belül maradjanak. A jármoknak az oszlopokhoz való rögzítése -más tényezőktől eltekintve- annál merevebb, minél nagyobb a külső 15 és belső 16 oszloprögzítő csavarok g távolsága (9. ábra). Az 20 oszlop ívelt kiképzésének éppen az egyik fő előnye, hogy ez a g távolság lényegesen nagyobbra adódik, mint ugyanolyan keresztmetszetű és vastagságú, téglaalakú oszlop esetén. A 2, 3 ívelt oszlopok gyártása úgy történhet, 25 hogy először egy F külső és d belső átmérőjű csődarabot munkálunk meg, azt egy-egy alkotó mentén három, négy, vagy több részre széjjelfűrészeljük, és az így nyert darabokból kettőt használunk fel egy mágnes alsó ill. felső ívelt 30 oszlopának gyártásához. A találmány szerinti elektromágnes alkalmazása révén érhető két fő előny abból származik, hogy egyrészt a vasmag hengeres határfelülete és kúpos letörése miatt az elforgási gömb kisebbre adódik, 35 mint a szokásos elrendezéseknél, másrészt az oszlopok ívelt formája lehetővé teszi, hogy a külső és belső oszloprögzítő csavarok távolsága nagyobb legyen és ezáltal a vasmag merevebbé válik. Ez utóbbira főként azért van szükség, hogy 40 a szigorú tűréssel párhuzamosra és egytengelyűre készített pólusfelületek ezt a tulajdonságukat szállítás közben is megtartsák. Ujabb előnyként jelentkezik, hogy a vasmag zártabb szerkezete miatt a szórt mágneses tér (a 45 mágnesen kívül fellépő mágneses tér) kisebb. Előnyként jelentkezik az is, hogy az ívelt oszlopok két végén, keresztmetszet növekedés lép fel a középső szakaszhoz és a járomhoz képest, és ez a keresztmetszet növekedés kompenzálja azt 50 a keresztmetszetcsökkenést, amit a gyűrűs csavarok, az oszlop rögzítőcsavarok és a kúpos szegek furatai okoznak. Ki kell még emelnünk, hogy az ívelt oszlopok alkalmazása nem jelent hátrányt a tekercsek ki-55 és beszerelhetősége szempontjából sem, mert az oszlopok közepén lévő bemarást, amire a mágneses térbe nyúló szerelvények miatt van szükség, úgy alakítottuk ki, hogy azon a tekercseket is ki és be lehessen szerelni a mágnes vasmagjának 60 megbontása nélkül. Ugyancsak nem jelent hátrányt a vasmag hengeres kialakítása a különféle szerelvényeknek (például kapocstábla, hűtővíz csatlakozás) a felszerelése szempontjából sem, mert a vasmag első 65 és hátsó lapja (8. ábra) megbontatlan sík felület. 4