DE1539922B2

DE1539922B2 - Dreistellungsmagnet

Info

Publication number: DE1539922B2
Application number: DE1539922A
Authority: DE
Inventors: Gerhard 7143 Vaihingen Koeppel
Original assignee: EKS Elektromagnetik Dr Scheuerer KG
Current assignee: EKS Elektromagnetik Dr Scheuerer KG
Priority date: 1966-08-03
Filing date: 1966-08-03
Publication date: 1974-12-19
Also published as: SE315957B; DE1539922A1; BE702443A; NL6710771A; CH461651A; LU54275A1; DE1539923A1; DE1539922C3; US3489298A; GB1166389A

Description

Die Erfindung betrifft einen Dreistellungsmagneten, bestehend aus einem Magnetsystem mit mehreren felderregenden Wicklungen und drei auf einer Betätigungsstange gleichachsig angeordneten Ankern, von denen die beiden äußeren als Hilfsanker gegenüber dem mittleren Hauptanker axial verschiebbar sind und sich über unmagnetische Zwischenteile am Hauptanker abstützen.

Ein derartiger Magnet ist beispielsweise durch die deutsche Patentschrift 733 173 bekannt. Bei dieser bekannten Ausführung ist ein Hauptanker an einer Zugstange befestigt und zwei Hilfsanker werden von dieser mit Axialspiel über Zentrierfedern getragen. Es sind zwei Spulen vorgesehen, die nacheinander eingeschal- ι tet werden und von denen jeweils eine auf den Haupt- ; anker und auf einen der Hilfsanker einwirkt. Mit diesem Magnetsystem sind jedoch nur zwei magnetisch fixierte Stellungen zu erreichen. In der Mittelstellung ist das System nicht wirksam.

Außerdem ist durch die britische Patentschrift 591 040 auch bereits ein Dreistellungsmagnet bekannt, der drei magnetisch fixierte Stellungen hat. Zu diesem Zweck ist er mit drei Spulen und einem einzigen Anker ausgerüstet, der je nach Stromdurchfluß in der entsprechenden Spule fixierbar ist. Mit einer solchen Einrichtung ist es aber nicht möglich, den Anker magnetisch zu betätigen, sondern er kann nur nach einer über einen Hebel durchgeführten Handeinstellung fixiert werden. Ein selbsttätiges magnetisches Umschalten von einer Endstellung in die andere ist nicht zu erreichen. [

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen j Dreisteliungsmagnet zu schaffen, dessen Mittelstellung ebenfalls magnetisch festgelegt ist. Dabei sollen keine Zentrierfedern oder andere Anpassungselemente verwendet werden und die gesamte Einrichtung soll aus einfachsten Bauteilen bestehen, so daß eine wenig störanfällige und billige Bauart erreicht wird. Schließlich soll der Anker die Betätigungsstange nur infolge Magnetkraft von einer Stellung in die andere bewegen.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß den drei Ankern vier axial in Reihe liegende Erregersysteme zugeordnet sind, von denen die beiden äußeren mit je einem Hilfsankerund die beiden inneren wechselweise mit dem Hauptanker zusammenarbeiten, und zwar derart, daß der Hauptanker bei gleichzeitiger Erregung der beiden äußeren Systeme durch die da- ; durch betätigten Hilfsanker in der Mittelstellung gehalten ist, während bei Erregung des einen oder anderen Erregersystems der Hauptanker in die eine oder andere Endstellung unter Mitnahme eines der Hilfsanker verschoben wird.

Bei einer vorteilhaften weiteren Ausgestaltung der Erfindung bilden die vier axial in Reihe liegenden Erregersysteme mit Polen und Jochen ein Magnetgestell, welches aus einem zweimal im wesentlichen S-förmig gebogenen Blechstreifen besteht, in dessen Schleifen je eine von vier Erregerspulen eingesetzt ist.

Es ist durch die deutsche. Patentschrift 161 367 schon bekannt, ein Magnetgestell aus einem einzigen Eisenblechstück durch Biegen herzustellen. Das bekannte Magnetgestell hat aber trotz der Einfachheit der Arbeitsgänge eine umständliche Form, die bei einer Verwendung für Dreistellungsmagnete sehr verwickelt ist.

Ein einfacher Aufbau des Systems ergibt sich dadurch, daß die einzelnen Schleifen des Blechstreifens gleiche öffnungsweiten und die einzelnen Magnetspulen eine den öffnungsweiten angepaßte gleiche Höhe haben.

Im einzelnen ist die Anordnung so getroffen, daß der mittlere Hauptanker fest mit der Betätigungsstange verbunden ist. Die beiden äußeren Hilfsanker sind gegenüber dem Magnetgestell durch am Mantel der Anker vorgesehene Anschläge in ihrer Bewegung begrenzt.

Ferner sind die beiden Hilfsanker auf der Betätigungsstange durch an dieser vorgesehene Anschläge

mit begrenztem Axialspiel bewegbar.

Es ist jedoch auch denkbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen, einen oder beide Hilfsanker mit der Betätigungsstange fest zu verbinden und den Hauptanker auf der Betätigungsstange verschiebbar anzuordnen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt, und zwar zeigt

F i g. 1 den Dreistellungsmagneten in Stellung »links«,

F i g. 2 den Dreistellungsmagneten in Stellung »Mitte«,

F i g. 3 den Dreistellungsmagneten in Stellung »rechts«.

Das Magnetgestell des Magneten besteht aus einem flachen Blechstreifen 1, der zweifach S-förmig gebogen ist. Auf diese Weise entstehen vier Schleifen, deren Bogen jeweils umgekehrt zu ihren Nachbarbogen angeordnet und deren Öffnungsweiten gleich sind. Der Blechstreifen 1 ist mit einer alle vier Schleifen durchgreifenden Bohrung versehen, die vorzugsweise in einem Arbeitsgang durchgestanzt ist und die zur Aufnahme eines unmagnetischen Rohres 2 bestimmt ist, das als Führungsrohr dient.

Auf diese Weise ist eine Kombination des magnetisehen Rückschlusses von vier Systemen möglich. Zwei der vier Schleifen sind an einer Grundplatte 3 angeschraubt, auf die aber auch verzichtet werden kann.

In dem Führungsrohr 2 ist eine Betätigungsstange 3 über drei hülsenförmige Magnetanker 5, 6 und 7 geiagert. Der mittlere Anker 6 ist der Hauptanker und zwei diesen einschließende äußere Anker 5 und 7 sind die Hilfsanker des Dreistellungsmagneten. Der Hauptanker 6 ist auf der Betätigungsstange 4 beispielsweise wie gestrichelt angedeutet durch Verstiften festgelegt. Die beiden Hilfsanker 5 und 7 sind auf der Betätigungsstange 4 um einen gewissen Betrag axial frei beweglich. Zwischen dem mittleren Hauptanker 6 und den beiden Hilfsankern 5 und 7 ist je ein Distanzring 8 und 9 angeordnet, über die sich die Hilfsanker 5 und 7 auf dem Hauptanker 6 abstützen und die als Koppelglieder zwischen Hauptanker und Hilfsanker dienen.

Ein freies Ende der Betätigungsstange 4 trägt einen Anschlag 10, der als Sprengring ausgebildet ist. Das andere aus der gegenüberliegenden Magnetseite herausragende Ende der Betätigungsstange 4 ist mit einem angeformten Anschlag 13 versehen. Die nach außen aus dem Führungsrohr herausragenden Enden der Hilfsanker 5 und 7 tragen ebenfalls Anschläge 11 und 12 in Form von Sprengringen, die in ihre Mantelflächen eingelassen sind. Jede der vier Schleifen des Blechstreifens 1 nimmt eine Spule 14,15,16 und 17 als Felderzeuger auf. Da die öffnungsweiten der Schleifen gleich sind, haben die Spulen auch alle die gleiche Höhe.

Der beschriebene Dreistellungsmagnet arbeitet wie folgt:

Die F i g. 1 zeigt den Magneten in der Stellung »links«. Dabei ist die Spule 14 erregt, wodurch der Hauptanker 6 in diese Spule hineingezogen wird. Der Anschlag 10 läuft gegen den Hilfsanker 5 und dessen Anschlag 11 stößt gegen das Magnetgestänge. Auf diese Weise wird der Hub begrenzt.

Zum Erreichen der Mittelstellung nach der F i g. 2 werden die beiden Spulen 15 und 16 zusammen und gleichzeitig erregt. Die beiden Hilfsanker 5 und 7 laufen auf die Mitte der Einrichtung zu. Dabei werden die Betätigungsstange 4 und der Hauptanker 6 über die Abstandsringe 8 und 9 mitbewegt. Die Anschläge 11 und 12 der beiden Hilfsanker 5 und 7 begrenzen den Hub, indem sie sich am Magnetgestell anlegen. Bei der Bewegung wird der Hauptanker 6 je nachdem, ob er sich vorher links oder rechts der Mittellage befand, von dem einen oder anderen der beiden sich gegensinnig bewegenden Hilfsanker 5 oder 7 mitgenommen.

Die F i g. 3 stellt den Magneten in der Stellung »rechts« dar. Zum Erreichen dieser Stellung ist die Spule 17 von Strom durchflossen und der Hauptanker 6 ist in diese Spule hineingezogen worden. Der an der Betätigungsstange angebrachte Anschlag 13 stößt gegen den Hilfsanker 7 und dessen Anschlag 12 stößt gegen das Magnetgestell zur Begrenzung des Hubs.

Es ist zu bemerken, daß unabhängig von der jeweiligen Stellung des Ankers der Magnet sofort jede der drei möglichen Stellungen erreichen kann.

In jeder der drei Stellungen des Dreistellungsmagneten ist der mehrteilige Anker 5, 6, 7 des Magneten magnetisch verriegelt. Eine Verstellung des Ankers ist ohne jeglichen Eingriff von außen nur mit magnetischen Mitteln erreichbar.

Es ist auch möglich, den Hauptanker 6 auf der Betätigungsstange 4 axial beweglich anzuordnen und einen oder beide Hilfsanker 5 oder 7 an der Betätigungsstange 4 zu befestigen. Außerdem ist es denkbar, mindestens einen der drei Magnete 5, 6 und 7 als Hubmagnet auszubilden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Dreistellungsmagnet, bestehend aus einem Magnetsystem mit mehreren felderregenden Wicklungen und drei auf einer Betätigungsstange gleichachsig angeordneten Ankern, von denen die beiden äußeren als Hilfsanker gegenüber dem mittleren Hauptanker axial verschiebbar sind und sich über unmagnetische Zwischenteile am Hauptanker abstützen, dadurch gekennzeichnet, daß den drei Ankern (5, 6 und 7) vier axial in Reihe liegende Erregersysteme (14, 15, 16, 17) zugeordnet sind, von denen die beiden äußeren (15 und 16) je mit einem Hilfsanker (7 bzw. 5) und die beiden inneren (14, 17) wechselweise mit dem Hauptanker (6) zusammenarbeiten, und zwar derart, daß der Hauptanker (6) bei gleichzeitiger Erregung der beiden äußeren Systeme durch die dadurch betätigten Hilfsanker (5 und 7) in der Mittelstellung gehalten ist, während bei Erregung des einen oder anderen inneren Erregersystems der Hauptanker (6) in die eine oder andere Endstellung unter Mitnahme eines der Hilfsanker (5 oder 7) verschoben wird.

2. Dreistellungsmagnet nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die vier axial in Reihe liegenden Erregersysteme (14, 15, 16, 17) mit Polen und Jochen ein Magnetgestell bilden, welches aus einem zweimal im wesentlichen S-förmig gebogenen Blechstreifen (1) besteht, in dessen Schleifen je eine von vier Erregerspulen eingesetzt ist.

3. Dreistellungsmagnet nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Schleifen des Blechstreifens (1) gleiche Öffnungsweiten und die einzelnen Magnetspulen (14, 15, 16, 17) eine den Öffnungsweiten angepaßte gleiche Höhe haben.

4. Dreistellungsmagnet nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der mittlere Hauptanker (6) fest mit der Betätigungsstange (4) verbunden ist.

5. Dreistellungsmagnet nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden äußeren Hilfsanker (5, 7) gegenüber dem Magnetgestell durch am Mantel der Anker (5,7) vorgesehenen Anschläge (11 und 12) in ihrer Bewegung begrenzt sind.

6. Dreistellungsmagnet nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Hilfsanker (5, 7) auf der Betätigungsstange (4) durch an dieser vorgesehene Anschläge (10 und 13) mit begrenztem Axialspiel bewegbar sind.

7. Dreistellungsmagnet nach den Ansprüchen 1 bis 3 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß einer oder beide Hilfsanker (5; 7) mit der Betätigungsstange (4) fest verbunden sind und der Hauptanker (6) auf der Betätigungsstange (4) verschiebbar angeordnet ist.