DE1067125B - - Google Patents
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf Anker der im Titel genannten Art und bezweckt, das Elektromagnetsystem bzw. das Relais gegen Störbeschleunigungen jeder Art unempfindlich zu machen, und ist darum insbesondere für in Fahrzeugen, z. B. Flugzeugen, zu verwendende Elektromagnetsysteme von großer Bedeutung. The invention relates to anchors of the type mentioned in the title and aims the electromagnet system or to make the relay insensitive to interfering accelerations of any kind, and is therefore especially for in vehicles, e.g. B. aircraft, to be used electromagnetic systems of great importance.
Das Problem besteht darin, die beweglichen Massen des Elektromagnetsystems, vor allem also seinen Anker, aber auch die von diesem gegebenenfalls betätigten Zwischenglieder, so auszuwuchten, daß Fehlauslösungen des Relais durch Störbeschleunigungen nicht möglich sind. Hierfür ist bereits ein Relais in der Weise ausgebildet worden, daß sein Anker aus zwei gegenläufigen Teilen besteht, die in Richtung der Spulenachse verstellbar sind, ihre Kupplung jedoch über ein die Spule umgreifendes Bügelsysteni erhalten, welches durch die beiden Ankerteile gegensinnig verstellbar ist und die Wirkung hat, daß die durch Störbeschleunigungen auf die beiden Ankermassen ausgelösten Kräfte sich in dem Bügelsystem gegenseitig abstützen, also keine resultierende Verstellung bewirken können. Dies gilt hierbei jedoch nur für Beschleunigungen, die in Richtung der Spulenachse bzw. in der Verstellrichtung der Ankermassen wirken. Anders gerichtete Beschleunigungen beeinflussen dabei zwar die Ankermassen ebenfalls gegensinnig in gleichem Maße, nicht aber das die Ankermassen kuppelnde Bügelsystem, so daß dieses durch Beschleunigungen mit schräg zur Richtung der Ankerverstellung wirkenden Komponenten eine fehlerhafte Verstellung erfährt, die dann zu einer ungewollten Betätigung des von dem Relais einzustellenden Verschlusses, Kontaktes od. dgl. führt.The problem is the moving masses of the electromagnet system, especially its Anchors, but also the intermediate links that may be actuated by this, must be balanced so that false tripping of the relay are not possible due to interfering accelerations. A relay is already in for this designed in such a way that its anchor consists of two opposing parts that point in the direction of the coil axis are adjustable, but their coupling via a bracket system encompassing the coil obtained, which is adjustable in opposite directions by the two anchor parts and has the effect that the Forces released by interfering accelerations on the two anchor masses are reflected in the bracket system support each other, so they cannot cause any resulting adjustment. However, this applies here only for accelerations in the direction of the coil axis or in the adjustment direction of the armature masses works. Accelerations that are directed differently also influence the anchor masses in opposite directions to the same extent, but not the bracket system coupling the anchor masses, so that this due to accelerations with components acting at an angle to the direction of the armature adjustment, a faulty one Adjustment undergoes, which then leads to unwanted actuation of the relay to be set Closure, contact or the like. Leads.
Bei dem Elektromagnetsystem gemäß der Erfindung werden ebenfalls zwei gegenläufig gekuppelte Ankermassen verwendet. Diese sind jedoch erfindungsgemäß zwei teleskopartig ineinanderliegende Zylinder; dabei ist innerhalb des inneren Zylinders ein um einen ortsfesten Drehpunkt bewegbarer doppelarmiger und ausbalancierter Hebel angeordnet, dessen eines Ende durch einen Längsschlitz des inneren Zylinders hindurchgreift und in eine öffnung des äußeren Zylinders eingreift, während das andere Ende nur in eine öffnung des inneren Zylinders eingreift, derart, daß der Hebel bei Erregung des Elektromagneten aus der einen Endlage in die andere Endlage bewegt wird und dabei die Zylinder gegenläufig verstellt, wobei der äußere Zylinder unmittelbar oder über in die Massenauswuchtung einbezogene Zwischenglieder die zu verstellende Vorrichtung.z.B. Kontaktfedersatz, beeinflußt.In the electromagnetic system according to the invention, two armature masses coupled in opposite directions are also used used. According to the invention, however, these are two cylinders lying telescopically one inside the other; included is within the inner cylinder a double-armed and balanced one that can be moved around a stationary pivot point Arranged lever, one end of which extends through a longitudinal slot of the inner cylinder and engages in one opening of the outer cylinder, while the other end only engages in one opening of the inner cylinder engages in such a way that the lever upon energization of the electromagnet from the one end position is moved into the other end position and the cylinders are adjusted in opposite directions, the outer cylinder directly or via intermediate links included in the mass balancing that are to be adjusted Device, e.g. Contact spring set, influenced.
Die teleskopartige Ineinanderschachtelung der beiden gegeneinander ausgewuchteten Ankermassen führt
nicht nur baulich zu außerordentlich kleinen Abmes-Anker für Elektromagnetsysteme,
insbesondere RelaisankerThe telescopic nesting of the two armature masses, which are balanced against each other, not only leads to extremely small armature dimensions for electromagnetic systems,
especially relay armature
Anmelder:
Allied Control Company, Inc.,
New York, N. Y. (V. St. A.)Applicant:
Allied Control Company, Inc.,
New York, NY (V. St. A.)
Vertreter: Dipl.-Ing. A. Essel, Patentanwalt,
Münchens, Wittelsbacherplatz 4Representative: Dipl.-Ing. A. Essel, patent attorney,
Munich, Wittelsbacherplatz 4
Beanspruchte Priorität: V. St. v. Amerika vom 28. April 1954Claimed priority: V. St. v. America April 28, 1954
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sungen des Elektromagnetsystems, sondern macht vor allem umständliche Systeme zur Verbindung der Ankermassen entbehrlich; die Ankermassen sind nur in Richtung der Teleskopachse verschiebbar gelagert, also nur durch in Richtung der Teleskopachse wirksame Beschleunigungen überhaupt verstellbar, was aber wegen der Auswuchtung ebenfalls nicht möglich ist. Schräg zur Richtung der Teleskopachse wirksame Beschleunigungen können keine Verschiebung der Massen hervorrufen, da diese nur einen Freiheitsgrad, nämlich den in Richtung der Teleskopachse, aufweiche sich die Auswuchtung bezieht, besitzen.solutions of the electromagnet system, but mainly makes cumbersome systems for connecting the Anchor weights not necessary; the anchor masses can only be moved in the direction of the telescope axis, thus only adjustable at all by accelerations effective in the direction of the telescope axis, what but is also not possible because of the balancing. Effective obliquely to the direction of the telescope axis Accelerations cannot cause a displacement of the masses, since they only have one degree of freedom, namely the one in the direction of the telescope axis to which the balancing relates.
Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels.Further details of the invention emerge from the following description of one in FIG Drawing illustrated embodiment.
Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt durch eine elektromagnetische Schalteinrichtung, in welcher ein ausbalancierter Anker gemäß der Erfindung verwendet ist, in der Stellung, in welcher der Elektromagnet nicht erregt ist;Fig. 1 shows a longitudinal section through an electromagnetic switching device in which a balanced Armature according to the invention is used in the position in which the electromagnet is not aroused;
Fig. 2 zeigt denselben Schnitt für die Stellung, in welcher der Elektromagnet erregt ist;Fig. 2 shows the same section for the position in which the electromagnet is excited;
Fig. 3 stellt in größerem Maßstab einen Längsschnitt durch den Anker in der in Fig. 1 angegebenen Stellung undFIG. 3 shows, on a larger scale, a longitudinal section through the armature in the one indicated in FIG Position and
Fig. 4 wiederum in vergrößertem Maßstab einen Längsschnitt durch den Anker der in Fig. 2 angegebenen Stellung dar;FIG. 4 again shows, on an enlarged scale, a longitudinal section through the armature of the one indicated in FIG Position;
Fig. 5 zeigt einen Querschnitt durch den Anker gemäß Linie V-V der Fig. 3.FIG. 5 shows a cross section through the anchor along line V-V of FIG. 3.
Das dargestellte Relais besitzt eine Grundplatte 10 für die Halterung der elektrischen Verbindungen undThe relay shown has a base plate 10 for holding the electrical connections and
909 638/280909 638/280
Schaltkontakte und des Gehäuses 11 des Elektromagneten, welches in geeigneter Weise an der Grundplatte befestigt ist. Das Gehäuse 11 trägt eine ringförmige Manschette 13 mit dem flanschförmigen Ansatz 14; dieser weist eine Bohrung zur geeigneten Befestigung des Relais auf, wozu beispielsweise die dargestellte Stiftschraube 15 verwendet werden kann. Oberhalb der Platte 10 befindet sich zunächst ein an sich abgeschlossener Raum, in welchem die Kontakte und die elektrischen Anschlüsse liegen. Der Einfachheit halber ist lediglich ein einziger Kontaktsatz dargestellt. Selbstverständlich könnten in dem Raum auch mehrere solcher Kontakte, und zwar sowohl Arbeitskontakte als auch Ruhekontakte oder Umschaltkontakte vorgesehen werden. Bei dem dargestellten Kontaktsatz ist der feststehende Kontakt 16 an einem drahtförmigen Halter 17 befestigt, welcher die Platte 10 durchdringt und in einer Schlaufe 18 endigt, an der die Anschlußleitung befestigt wird. In ähnlicher Weise wird der bewegliche Kontakt 19 durch einen an der Grundplatte 10 befestigten drahtförmigen Halter 20 mit Anschlußschlaufe 21, getragen. Der bewegliche Kontakt ist an einer U-förmig gebogenen Feder aus stromleitendem Stoff befestigt, deren unteres Ende an dem Halter 20 befestigt ist und dessen oberes Ende nach rechts über den Kontakt 19 hinaus bis in den Bereich des von dem Elektromagnetanker betätigten Versteilgliedes 32 reicht. Bei dem Kontaktsatz 16, 19 handelt es sich um einen Ruhekontakt, der bei Erregung des Elektromagneten geöffnet wird. An seiner Stelle könnte natürlich ein entsprechend anders ausgestalteter Arbeitskontakt vorgesehen werden, der normalerweise offen ist und erst bei Erregung des Elektromagneten geschlossen wird. Für die Zuleitung zur Elektromagnetwicklung sind noch weitere zwei stiftförmige Halter in der Platte 10 erforderlich, von denen beim Ausführungsbeispiel jedoch nur der eine Halter 23 dargestellt ist, um welchen das eine Ende 24 der Elektromagnetwicklung geschlungen ist. Die drahtförmigen Halter sind dann, wenn die Platte 10 nicht selbst als Isolierstoff besteht, mittels isolierender Buchsen 25 bzw. 26, beispielsweise aus Glas, in der Platte 10 zu befestigen.Switching contacts and the housing 11 of the electromagnet, which is fastened in a suitable manner to the base plate. The housing 11 carries an annular collar 13 with the flange-shaped extension 14; this has a bore for suitable fastening of the relay, for which purpose, for example, the illustrated stud 15 can be used. Above the plate 10 there is initially an enclosed space in which the contacts and the electrical connections are located. For the sake of simplicity, only a single contact set is shown. It goes without saying that several such contacts, namely both normally open contacts and normally closed contacts or changeover contacts, could also be provided in the space. In the illustrated contact set, the fixed contact 16 is attached to a wire-shaped holder 17 which penetrates the plate 10 and ends in a loop 18 to which the connecting line is attached. In a similar way, the movable contact 19 is carried by a wire-shaped holder 20 with a connecting loop 21, which is fastened to the base plate 10. The movable contact is fastened to a U- shaped bent spring made of electrically conductive material, the lower end of which is fastened to the holder 20 and the upper end of which extends to the right beyond the contact 19 into the area of the adjusting member 32 actuated by the solenoid armature. The contact set 16, 19 is a normally closed contact that is opened when the electromagnet is excited. In its place, of course, a correspondingly differently designed working contact could be provided, which is normally open and is only closed when the electromagnet is excited. For the supply line to the electromagnet winding, two further pin-shaped holders are required in the plate 10 , of which, however, only one holder 23 is shown in the exemplary embodiment, around which one end 24 of the electromagnet winding is looped. If the plate 10 itself does not consist of insulating material, the wire-shaped holders are to be fastened in the plate 10 by means of insulating bushes 25 or 26, for example made of glass.
Die Elektromagnetanordnung umfaßt hauptsächlich die Wicklung 27, eine als Polschuh dienende Buchse 28 aus magnetisierbarem Stoff, die sich von dem Raum 12 her etwa bis zur halben Höhe der Magnetspule erstreckt und den feststehenden Kern dieser Spule bildet, ferner den Stößel 29 aus leichtem unmagnetischem Stoff, der sich in axialer Richtung in der Buchse 28 führt, und schließlich den ausbalancierten Anker, der insgesamt mit 30 bezeichnet ist und oberhalb der Polschuhbuchse 28 zentrisch innerhalb der Wicklung 27 angeordnet ist.The electromagnet arrangement mainly comprises the winding 27, a sleeve 28 made of magnetizable material serving as a pole shoe, which extends from the space 12 to about half the height of the magnet coil and forms the stationary core of this coil, furthermore the plunger 29 made of light, non-magnetic material, which runs in the axial direction in the socket 28 , and finally the balanced armature, which is designated as a whole by 30 and is arranged above the pole shoe socket 28 centrally within the winding 27 .
Das untere Ende des Stößels 29 weist eine Bohrung zur Aufnahme einer kleinen Schraubenfeder 31 auf, die sich an der Platte 10 abstützt und bezweckt, den Stößel in der dargestellten Lage zu halten, in welcher er von der Kontaktfeder 22 abgehoben steht und mit seinem ringförmigen Flansch 32 gegen die untere Stirnfläche der Polschuhbuchse 28 anliegt. Wird der Stößel 29 bei Erregung des Elektromagneten abwärts bewegt, dann drückt der Flansch 32 auf das freie Ende der U-förmigen Feder 22 und trennt dadurch den Kontakt 16 und 19. The lower end of the plunger 29 has a bore for receiving a small helical spring 31 , which is supported on the plate 10 and aims to hold the plunger in the position shown, in which it is lifted from the contact spring 22 and with its annular flange 32 rests against the lower end face of the pole shoe socket 28. If the plunger 29 is moved downwards when the electromagnet is excited, the flange 32 presses on the free end of the U- shaped spring 22 and thereby separates the contacts 16 and 19.
Der ausbalancierte Anker 30 umfaßt ein Glied 33 aus magnetischem Stoff, ein zweites Glied 34, welches wahlweise aus magnetischem oder aus nichtmagnetischem Stoff sein kann, und einen Hebel 35, der mit seinen Enden mit den genannten Gliedern 33 und 34 im Eingriff steht und einen bei 36 liegenden festen Drehpunkt hat. Beim Ausführungsbeispiel sind die Glieder 33 und 34 in aus Fig. 5 ersichtlicher Weise zylindrisch so ausgebildet, daß sie sich ineinander füll ren. Um die gleitende Reibung gering zu halten, bestehen sie zweckmäßig aus verschiedenem Metall, beispielsweise aus Stahl und Messing. Der Drehpunkt 36 des Hebels 35 liegt in der öffnung 40, welche in der Zunge des zylindrischen Führungsstücks 37 vorgesehen ist. Dieses besteht vorzugsweise aus magnetisierbarem Stoff und ist in aus Fig. 3 und 4 ersichtlicher Weise in eine feststehende Platte 38 des Relais eingeschraubt.The balanced armature 30 comprises a member 33 made of magnetic material, a second member 34, which may optionally be made of magnetic or non-magnetic material, and a lever 35 which is at its ends with said members 33 and 34 in engagement and one at 36 has a fixed pivot point. In the embodiment, the members 33 and 34 are cylindrical in the manner shown in Fig. 5 so that they füll Ren. To keep the sliding friction low, they are expediently made of different metals, for example steel and brass. The pivot point 36 of the lever 35 lies in the opening 40 which is provided in the tongue of the cylindrical guide piece 37 . This is preferably made of magnetizable material and is screwed into a fixed plate 38 of the relay, as can be seen in FIGS. 3 and 4.
Die beiden teleskopartig ineinander gleitenden zylindrischen Glieder 33 und 34 werden durch den Hebel 35 gegenläufig in axialer Richtung verstellt. Das Glied 33 ist durch eine Kappe 33' nach unten hin topfartig verschlossen und bildet den beweglichen Anker des Elektromagneten. Das Glied 34 gleitet unmittelbar über die ringförmigen Flansche 41 und 42 des feststehenden Führungsstücks 37. Das aus magnetisierbarem Stoff bestehende äußere Glied 33 gleitet über die zylindrische Oberfläche des Gliedes 34 und mit seiner Oberfläche innerhalb der zylindrischen Muffe 43, die aus unmagnetischem Stoff besteht und innerhalb der Spule 27 feststehend angeordnet ist. The two cylindrical members 33 and 34 sliding telescopically into one another are displaced in opposite directions in the axial direction by the lever 35. The member 33 is closed in a pot-like manner at the bottom by a cap 33 'and forms the movable armature of the electromagnet. The member 34 slides directly over the annular flanges 41 and 42 of the fixed guide piece 37. The outer member 33 made of magnetizable material slides over the cylindrical surface of the member 34 and with its surface inside the cylindrical sleeve 43, which is made of non-magnetic material and within the coil 27 is fixedly arranged.
Der als zylindrischer Topf ausgebildete Anker 33 schlägt, wenn die Spule erregt wird, auf den Stößel 29, so daß dieser bei seiner Abwärtsbewegung die Kontakte trennt. An Stelle des äußeren Zylinders 33 kann auch der innere Zylinder 34 topfförmig ausgebildet sein und zur Betätigung des Stößels 29 verwendet werden. In diesem Fall ist der äußere Zylinder 33 nach unten offen und möglichst aus nichtmagnetischem Material auszuführen. The armature 33 , designed as a cylindrical pot, strikes the plunger 29 when the coil is energized, so that it separates the contacts as it moves downward. Instead of the outer cylinder 33 , the inner cylinder 34 can also have a pot-shaped design and can be used to actuate the plunger 29 . In this case, the outer cylinder 33 is open at the bottom and, if possible, made of a non-magnetic material.
Wie besonders Fig. 3 und 4 erkennen lassen, greift der als glatter zylindrischer Bolzen ausgebildete Hebel 35 mit seinem linken Ende in eine entsprechende öffnung 44 des zylindrischen Ankers 33 und mit seinem rechten Ende in eine entsprechende öffnung 45 des inneren VerStellgliedes 34. Die öffnungen 40, 44 und 45 sind etwas abgerundet oder abgewinkelt, dergestalt, daß der Hebel 35 in jeder Winkellage die drei Glieder 42, 33 und 34 formschlüssig erfaßt. In der Wand des inneren Zylinders 34 ist entlang einer Mantellinie ein Schlitz 46 vorgesehen, der der Öffnung 45 diametral gegenüberliegt und durch welchen der Hebel 35 hindurchgreift. Beim Ausführungsbeispiel ist, vom Drehpunkt aus gesehen, das linke Ende des Hebels länger als das in die öffnung 45 greifende rechte Ende. Demzufolge ist auch das linke Ende schwerer als das rechte Ende. Um gleichwohl beiderseits gleiche Verstellmomente zu erzielen, erhält das von dem kürzeren Ende verstellte Glied 34 ein etwas größeres Gewicht als das von dem längeren linken Ende des Hebels 35 verstellte Glied 33, damit die Momente auf beiden Seiten gleich werden. Dieses Gleichgewicht der Momente ist dann in jeder Stellung des Hebels 35 vorhanden, so daß die Glieder 33 und 34 unabhängig von äußeren Erschütterungen stets in der jeweils eingenommenen Lage verbleiben und nur dann verstellt werden, wenn die Magnetspule erregt wird. Solange die Spule nicht erregt ist, hält die kleine Schraubenfeder 31 den Stößel 29 in der in Fig. 1 angegebenen Lage, in welcher der topfförmige Anker 33 von der Polschuhbuchse 28 am weitesten entfernt steht, während das Glied 34 dieser Buchse genähert steht.As can be seen particularly Figs. 3 and 4, designed as a smooth cylindrical bolt lever 35 engages with the left end thereof in a corresponding opening 44 of the cylindrical armature 33 and with its right end in a corresponding opening 45 of the inner adjusting member 34. The openings 40 , 44 and 45 are slightly rounded or angled, such that the lever 35 detects the three links 42, 33 and 34 in a form-fitting manner in every angular position. In the wall of the inner cylinder 34 , a slot 46 is provided along a surface line which is diametrically opposite the opening 45 and through which the lever 35 extends. In the exemplary embodiment, viewed from the pivot point, the left end of the lever is longer than the right end engaging in the opening 45. As a result, the left end is also heavier than the right end. In order nevertheless to achieve the same adjustment moments on both sides, the member 34 adjusted by the shorter end is given a slightly greater weight than the member 33 adjusted by the longer left end of the lever 35 , so that the moments are the same on both sides. This balance of moments is then present in every position of the lever 35 , so that the members 33 and 34 always remain in the position they are in, regardless of external vibrations, and are only adjusted when the magnetic coil is excited. As long as the coil is not energized, the small helical spring 31 holds the plunger 29 in the position indicated in FIG. 1, in which the cup-shaped armature 33 is furthest away from the pole shoe socket 28 , while the member 34 is closer to this socket.
Bei Erregung der Elektromagnetwicklung wird der topfförmige Anker 33 gegen die Mitte der Spule 27 gezogen. Die den Kern der Spule bildende feststehendeWhen the electromagnet winding is excited, the cup-shaped armature 33 is pulled towards the center of the coil 27. The stationary one forming the core of the coil
Claims (9)
Deutsche Patentschriften Nr. 447. 310, 604 601,
244;Considered publications:
German patent specifications No. 447, 310, 604 601,
244;
schweizerische Patentschrift Nr. 136 165;
USA.-Patentschrift Nr. 2 405 396.French Patent No. 837 116;
Swiss Patent No. 136 165;
U.S. Patent No. 2,405,396.
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