Vorrichtung mit einem Elektromagneten und einem unter dessen Wirkung in einer Ebene schwingenden .Anker. Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung, z. B. ein Resonanzrelais oder einen Wechsel richter, mit einem Elektromagneten und einem unter dessen Wirkung in einer Ebene schwingenden Anker. Erfindungsgemäss ist der Anker durch einen Dauermagneten gebil det.
Durch die erfindungsgemässe Anordnung wird erreicht, dass .die erforderliche Magneti- sierungsleistung verringert werden kann und sich die Vorrichtung besonders klein ausfüh ren lässt.
In der Zeichnung sind einerseits durch die Fig. 1 und 2, anderseits durch die Fig. 3 Ausführungsbeispiele veranschaulicht.
Nach Fig. 1 und 2 ist ein Gestell vor handen, das durch die Eisenteile 1, 2 und 3 gebildet wird. Die Eisenteile 1 und 2 werden mittels der Schraubenpaare 4 und 5 zusam mengehalten. Zwischen den beiden Klötzen 2 sind dabei Kontaktfedern 6, 7 unter Zwi- schenfügung von Isolationsscheiben singe presst, wobei die feststehenden Kontakte nahe der Einspannstelle angeordnet .sind. Die äussern Kontaktfedern 6 sind durch Stell schrauben 8, die als Madenschrauben ausge bildet sind, einstellbar gemacht.
Um die je weilige Einstellung zu sichern, sind die Klötze 2 an der Durchführungsstelle der Schrauben 8 geschlitzt, so dass die Schrauben schellenartig umschlossen und durch An ziehen der Schrauben 9 fest eingepresst wer den.
Das aus den Eisenteilen 1, 2, 3 bestehende Gestell bildet den Eisenweg des Elektromag netes. Die Teile 3 stellen die Polstücke dar und sind mittels der Schrauben 10 an den Seitenteilen 1 befestigt. Zweckmässig ge schieht dies in der Weise, dass die Befesti gungsschrauben je durch ein Langloch hin durchtreten, so dass die Möglichkeit einer Einstellung der Breite des Luftspaltes zwi- sehen den Polen gegeben ist. Die Polstücke 3 sind im übrigen so geformt, dass sich der Luft spalt nach oben hin verschmälert, so dass sieh das zwischen den Polen verlaufende Feld dort konzentriert.
An dieser Stelle ist der Dauermagnet 11 angeordnet, der zweckmässig aus Material von mindestens der Koerzitiv- kra.ft 200 hergestellt werden kann, um ihn in seinen Abmessungen möglichst klein zu hal ten. Der Dauermagnet 11 wird mittels einer Fassung 12 von der mittleren Kontaktfeder 7 getragen. Seine Anordnung ist so getroffen, dass der untere Pol oberhalb der Polstücke 3 zu liegen kommt, wobei zwischen ihm und den Polstücken nur ein ganz enger Luftspalt ver bleibt. Bei der Schwingungsbewegung bleibt dieser Luftspalt annähernd konstant und überschreitet jedenfalls nicht einen gewissen Wert, der selbst kleiner als die Amplitude der Schwingbewegung ist.
Die Spaltbreite zwischen den beiden Polstücken 3 braucht hierbei ebenfalls nicht gross zu sein, wird aber zweckmässig ein Mehrfaches des Ltzftspa,lies gegenüber dem Dauermagneten betragen.
Für die Erregung des Elektromagnetes ist die Erregerwicklung auf zwei Spulen 13 ver teilt, die beiderseits des Luftspaltes auf den Seitenteilen 1 angeordnet sind. Damit ergibt sieh eine sehr günstige Raumausnutzung. Ausserdem werden Verluste durch Streuung weitgehend vermieden. Statt auf den Seiten teilen 1 kann aber gegebenenfalls die Unter bringung der Spulen 13 auch auf den Pol stücken 3 unmittelbar erfolgen. Eine solche Ausführung ist in der Fig. 3 wiedergegeben.
Die Feder 7 mit der Fassung 12 und ebenso die Federn 6 -werden zweckmässig aus Stahl hergestellt, um einen möglichst gut ge schlossenen Rückschluss für den Dauermag neten zu erhalten. An sich ist es jedoch auch möglich, ein anderes, unma,gnetisches Mate rial dafür zu verwenden. In jedem Falle wird beim Erregen des Elektromagnetes der Dauermagnet in eine mit der Frequenz des Erregerstromes erfolgende Schwingbewegung versetzt, wobei es vorteilhaft ist, das schwin gende System selbst auf diese Frequenz ab zustimmen. Hierbei tritt dann eine ab- wechselnde Kontaktgabe zwischen der Kon taktfeder 7 und den Kontaktfedern 6 ein, deren Dauer durch die Schrauben 8 einstell bar ist.
Die Erregung des Elektromagnetes kann durch Wechselstrom oder durch periodische Gleichstromstösse erfolgen. Letzteres kommt besonders für den Fall des Wechselrichters in Betracht. Die Gleichstromstösse lassen sich dabei einfach erzielen, indem die Erreger wicklung zwischen dem einen der feststehen den Kontakte und dem als beweglichen Kon takt dienenden Tragglied für den Dauermag neten angeordnet wird. Damit arbeitet der Wechselrichter beim Anlegen der Gleich stromquelle sofort richtig, ohne dass es noch eines besonderen Anstosses bedarf.
Eine solche Schaltung ist; in der Fig. 4 wiedergegeben. Die aus des beiden Spulen 13 bestehende Erregerwicklung des Elektromag netes ist darnach einerseits an die eine fest stehende Kontaktfeder 6, anderseits an die bewegliche Kontaktfeder 7 angeschlossen.
Wenn die Gleichstromquelle an die Klem men 14 gelegt wird, ergibt sich dann eine Er regung des Elektromagnetes durch den Gleichstrom und demzufolge ein Ausschwin gen des Dauermagnetes mit der Kontaktfeder 7 in der einen Richtung, beispielsweise in Richtung des Pfeils, bis der Kontakt 7 mit dem Kontakt 6 in Berühung kommt. In diesem Augenblick wird die Erregerwicklung 13 kurzgeschlossen, so dass die Erregung des Elektromagnetes wegfällt und der Magnet unter der Wirkung der Kontaktfeder 7 zu rückschwingt, bis letztere gegen die zweite Kontaktfeder 6 trifft.
Mit der Unterbrechung der Verbindung zwischen der beweglichen Kontaktfeder 7 und der ersten Kontaktfeder 6 ist aber die Erregerwicklung 13 wieder an die Spannung der Gleichstromquelle gelegt und der Elektromagnet infolgedessen erregt worden, so da;ss sich eine neuerliche Einwir kung auf den Dauermagneten im ursprüng lichen Sinne ergibt.
Auf diese Weise erfährt der Magnet eine Schwingung, die bewirkt, dass die bewegliche Kontaktfeder 7 abwech selnd mit den beiden Kontaktfedern 6 in Be- rührung kommt, wodurch in der Primärwick- lung des Transformators 15 sich periodisch die Stromrichtung ändert, so dass an der Sekundärwicklung ein Wechselstrom abge nommen werden kann.
Natürlich werden sich je nach dem be sonderen Verwendungszweck in den Ausfüh rungseinzelheiten Abänderungen ergeben können. Insbesondere kann die Kontaktanord nung anders getroffen werden oder auch an die Stelle der Kontaktgebung eine andere mittels des schwingenden Systems zu er zielende Wirkung treten.
Device with an electromagnet and an armature oscillating under its action in one plane. The invention relates to a device, e.g. B. a resonance relay or an alternating converter, with an electromagnet and an armature oscillating under its action in a plane. According to the invention, the armature is gebil det by a permanent magnet.
The arrangement according to the invention means that the required magnetization power can be reduced and the device can be made particularly small.
In the drawing, on the one hand by FIGS. 1 and 2, and on the other hand by FIG. 3, exemplary embodiments are illustrated.
According to Fig. 1 and 2, a frame is available, which is formed by the iron parts 1, 2 and 3. The iron parts 1 and 2 are held together by means of the pairs of screws 4 and 5. Contact springs 6, 7 are pressed between the two blocks 2 with the interposition of insulating disks, the fixed contacts being arranged near the clamping point. The outer contact springs 6 are made adjustable by adjusting screws 8, which are formed out as grub screws.
In order to secure the respective setting, the blocks 2 are slotted at the point where the screws 8 pass, so that the screws are enclosed in a clamp-like manner and firmly pressed in by tightening the screws 9.
The frame consisting of the iron parts 1, 2, 3 forms the iron path of the Elektromag netes. The parts 3 represent the pole pieces and are fastened to the side parts 1 by means of the screws 10. This is expediently done in such a way that the fastening screws each pass through an elongated hole, so that there is the possibility of adjusting the width of the air gap between the poles. The pole pieces 3 are moreover shaped so that the air gap narrows towards the top, so that the field running between the poles is concentrated there.
At this point, the permanent magnet 11 is arranged, which can expediently be made of material of at least the coercive force 200 in order to keep its dimensions as small as possible. The permanent magnet 11 is held by the middle contact spring 7 by means of a socket 12 carried. Its arrangement is such that the lower pole comes to lie above the pole pieces 3, with only a very narrow air gap remaining between it and the pole pieces. During the oscillating movement, this air gap remains approximately constant and in any case does not exceed a certain value which is itself smaller than the amplitude of the oscillating movement.
The gap width between the two pole pieces 3 does not need to be large here either, but it will expediently be a multiple of the Ltzftspa, read compared to the permanent magnet.
For the excitation of the electromagnet, the excitation winding is divided on two coils 13 ver, which are arranged on both sides of the air gap on the side parts 1. This results in a very favorable use of space. In addition, losses due to scatter are largely avoided. Instead of sharing on the sides 1, however, the placement of the coils 13 can also be carried out directly on the pole pieces 3. Such an embodiment is shown in FIG.
The spring 7 with the socket 12 and also the springs 6 are expediently made of steel in order to obtain the best possible closed loop for the permanent magnet. In itself, however, it is also possible to use a different, non-magnetic, magnetic material for it. In any case, when the electromagnet is energized, the permanent magnet is set in an oscillating movement that takes place at the frequency of the excitation current, and it is advantageous to agree the oscillating system itself to this frequency. In this case, alternating contact occurs between the contact spring 7 and the contact springs 6, the duration of which can be adjusted by means of the screws 8.
The electromagnet can be excited by alternating current or by periodic direct current surges. The latter is particularly useful in the case of the inverter. The direct current surges can easily be achieved by arranging the excitation winding between one of the fixed contacts and the support member serving as a movable contact for the permanent magnet. This means that the inverter works correctly immediately when the direct current source is applied, without the need for any special trigger.
One such circuit is; reproduced in FIG. 4. The field winding of the electromag netes consisting of the two coils 13 is then connected on the one hand to a fixed contact spring 6 and on the other hand to the movable contact spring 7.
If the direct current source is placed on the Klem men 14, then there is an excitation of the electromagnet by the direct current and consequently a Auswin gene of the permanent magnet with the contact spring 7 in one direction, for example in the direction of the arrow, until the contact 7 with the Contact 6 comes into contact. At this moment the excitation winding 13 is short-circuited so that the excitation of the electromagnet ceases and the magnet swings back under the action of the contact spring 7 until the latter strikes the second contact spring 6.
With the interruption of the connection between the movable contact spring 7 and the first contact spring 6, the excitation winding 13 is again connected to the voltage of the direct current source and the electromagnet has been excited as a result, so that a renewed effect on the permanent magnet in the original sense results.
In this way, the magnet experiences an oscillation which causes the movable contact spring 7 to come into contact alternately with the two contact springs 6, as a result of which the current direction in the primary winding of the transformer 15 changes periodically, so that on the secondary winding an alternating current can be drawn.
Of course, depending on the particular intended use, changes in the details of the execution may arise. In particular, the contact arrangement can be made differently or a different effect to be achieved by means of the oscillating system can take the place of the contact.