DE1590516B2

DE1590516B2 - IMPULSE ELECTROMAGNET WITH FORCE STORAGE AND DAMPING DEVICE FOR OPERATING ELECTRIC SWITCHES USING LONG-TERM FORCE IMPULSES

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Publication number: DE1590516B2
Application number: DE19621590516
Authority: DE
Priority date: 1962-10-19
Filing date: 1962-10-19
Publication date: 1971-04-01
Also published as: GB1001427A; DE1590516A1

Description

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Die Erfindung betrifft einen Stromstoßelektro- aus einem Kolben und einem Zylinder bestehende magnet mit Kraftspeicherung und Dämpfungsvor- Dämpfungspumpe aufweisen (vgl. deutsche Patentrichtung zur Betätigung von elektrischen Schaltern schrift 898 172).
mittels Kraftimpulsen längerer Dauer. Nach der Erfindung ist die Aufgabe dagegen inThe invention relates to a current impulse electric magnet consisting of a piston and a cylinder with energy storage and damping pre-damping pump (cf. German patent direction for the actuation of electrical switches writing 898 172).
by means of force impulses of longer duration. According to the invention, however, the task is in

Gegenüber Elektromagneten für Dauerbetrieb 5 der Weise gelöst, daß ein die Schaltkraft aufnehmenwerden Stromstoßmagnete seit langem überall da der Übertragungsbügel über einen zwischengeschalangewendet, wo momentane Kräfte benötigt werden. teten, im ausgeschalteten Zustand nicht speichern-Infolge der kurzen Zeit des sie belastenden Strom- den Kraftspeicher mit dem Anker des Elektrostoßes können Stromstoßmagnete weitaus höher be- magneten verbunden ist, daß der Anker in seiner lastet werden als Elektromagnete für Dauerbetrieb. io durch die Erregung bedingten Endstellung durch ein Sie fallen deswegen, für die gleiche Zugkraft viel Verriegelungsglied gehalten ist, das entsperrbar ist kleiner aus und sind billiger. mittels eines Entsperrungsgliedes, das in formschlüs-Released in relation to electromagnets for continuous operation 5 in such a way that one will receive the switching force Impulse magnets have long been used everywhere because the transfer bracket is used via an intermediate shell, where momentary forces are needed. not save when switched off - as a result the short time of the stressful electricity - the energy store with the anchor of the electric shock Impulse magnets can be connected to a much higher magnet that the armature is in its are loaded as electromagnets for continuous operation. io end position caused by the excitation by a They fall because a lot of locking member is held for the same tensile force, which can be unlocked smaller and cheaper. by means of an unlocking element, which is

Einen Stromstoßmagnet klein und billig zu bauen siger Verbindung mit dem Übertragungsbügel und ist technisch infolge zeitlich begrenzten Spitzen- einer seine Bewegung in Richtung auf das Verriegestromes nur möglich, wenn seine Arbeitszeit ent- 15 lungsglied verlangsamenden Dämpfung, durch die sprechend kurz istr Für langsame und gedämpfte Kraft des Kraftspeichers in Richtung auf die Ver-Bewegungsvorgänge,-die längere Zeit benötigen, wie riegelung des Ankers bewegbar ausgebildet ist.
sie z.B. bei Bewegung größerer Massen zur Ver- Der Gegenstand nach den Ansprüchen ist an Hand minderung großer Beschleunigungskräfte erforder- der Zeichnung, welche ein Ausführungsbeispiel in Hch sind, sind die bekannten Stromstoßmagneten 20 stark vereinfachter und schematischer Form darnicht anwendbar. stellt, näher erläutert. Es zeigtA small and cheap current impulse magnet can be built with a connection to the transmission bracket and is technically only possible due to the temporary peak movement in the direction of the locking current if its working time is decelerating attenuation, through which it is speaking short for slow and damped Power of the energy store in the direction of the Ver-movement processes that require a longer time, as the locking of the armature is designed to be movable.
For example, when moving larger masses, the object according to the claims is based on the drawing, which is an exemplary embodiment in the drawing, in a greatly simplified and schematic form, the known impulse magnets 20, in a greatly simplified and schematic form, cannot be used. provides, explained in more detail. It shows

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen F i g. 1 die Anordnung bei Beginn des Stromstoßes, Stromstoßelektromagnet mit Kraftspeicherung und Fig. 2 und 3;weitere Phasen des Bewegungs-Dämpfungsvorrichtung so auszubilden, daß er elek- ablaufes,
irische Schalter betätigen kann, die für ihre Betäti- 25 F i g. 4 eine Einzelheit.The invention is based on the object of providing a F i g. 1 the arrangement at the beginning of the current impulse, current impulse electromagnet with energy storage and Fig. 2 and 3; further phases of the movement-damping device to be designed so that it elec-
Irish switches that are necessary for their actuation- 25 F i g. 4 a detail.

gung einen Kraftimpuls von längerer Dauer be- Durch einen SchalterS (Fig. 1), der aus einergeneration of a force pulse of longer duration by a switch S (Fig. 1), which consists of a

nötigen. Taste, z. B. Drucktaste oder einem Druckknopf be-to necessitate. Button, e.g. B. Pushbutton or a pushbutton

Es ist bekannt, Drucktasten mit Federn zu ver- stehen- kann, kann der Stromkreis Str geschlossen sehen, die (z. B. zum Zwecke der Nachsynchroni- werden, der den Energiespeicher K und die Erregersierung bei Fernsehempfängern) eine periodische 30 wicklung 3 für die Betätigung des Ankers 2 des Hin- und Herbewegung von Abstimmelementen Elektromagneten umfaßt. Der Energiespeicher K bewirken. So wurden bereits Abstimmeinrichtungen dient zur Abgabe eines Stromstoßes und kann beimit Drucktasten vorgesehen, bei denen jeder Druck- spielsweise aus einem Kondensator bestehen, der taste Gestänge und: ein Anschlag zugeordnet sind, sich beim Schließen des Stromkreises plötzlich entderart, daß beim Drücken einer Taste die Abstimm- 35 lädt. Dieser Kondensator kann seine Ladung über mittel unter gleichzeitigem Spannen eine Feder zu- einen Schutzwiderstand R aus der Stromversorgung nächst in die eine Endstellung des Abstimmhubes oder einer sonst geeigneten Potentialquelle U desgebracht, ausgelöst und dann durch die gedrückte jenigen Gerätes erhalten, bei dem der Arbeitsgang Taste in den Rücklaufweg der Abstimmittel gebracht durchgeführt werden soll. Er kann aber auch unwird (deutsche Patentanmeldung S 24576). Hierbei 40 mittelbar vom Netz gespeist werden. Die impulshandelt es sich jedoch um ein kompliziertes Gestänge artige Erregung der Erregerwicklung kann aber auch nach Art einer Parallelführung mit einer Anzahl von durch elektrische oder mechanische Apparate her-Federn, bei denen lediglich ihre normale Druck- vorgerufen werden.It is known to understand pushbuttons with springs, the circuit Str can be seen closed, which (for example, for the purpose of post-synchronization, the energy store K and the excitation in television receivers) a periodic winding 3 for the actuation of the armature 2 of the reciprocating motion of tuning elements comprises electromagnets. The energy storage K cause. Voting devices have already been used to deliver a current surge and can be provided with pushbuttons, where each push consists of a capacitor, for example, the pushbutton linkage and: a stop are assigned, when the circuit is closed, suddenly, when a button is pressed, the Voting 35 loads. This capacitor can bring its charge to a protective resistor R from the power supply next to the one end position of the tuning stroke or another suitable potential source U des brought its charge via medium while simultaneously tensioning a spring, and then get it through the pressed one device in which the operation button is to be carried out brought into the return path of the tuning means. But it can also be unwilling (German patent application S 24576). Here 40 are fed indirectly from the network. The impulse is, however, a complicated linkage-like excitation of the excitation winding, but can also be carried out in the manner of a parallel guide with a number of springs produced by electrical or mechanical devices, in which only their normal pressure is produced.

oder Zugwirkung in Wechselwirkung ausgenutzt wird. Das Arbeitsobjekt und der Elektromagnet sind in Auch ist es bekannt, Tastenaggregate von Rund- 45 den F i g. 1 bis 3 lediglich zum besseren Verständfunk- oder Fernsehgeräten mit einem Energiespeicher nis der Funktion der erfindungsgemäßen Anordnung und dem einzustellenden Organ zu einer Baugruppe als fest montierte Elemente gezeichnet worden,
zu vereinigen und als Energiespeicher eine elektro- Der Elektromagnet besteht aus dem den Kraftfluß mechanische Einheit zu verwenden, die durch eine leitenden Gehäuse 1, dem Anker 2, der Erregerelektromagnetische Einrichtung gespannt werden 50 wicklung 3 und dem Spulenkörper 4. Der Anker 2 kann. Der Aufzug erfolgt hierbei z. B. durch ein ist mit einer Stange 5 starr verbunden, die durch Schrittschaltwerk oder einen Unterbrecher. Mit dem das Nachlaufelement, das im vorliegenden Beispiel Problem der Umwandlung eines einzigen Stromstoßes aus dem Dämpfungskolben 6 mit Konus 7 und Überin eine langsame, gedämpfte Bewegung großer tragungsbügel 8 besteht, in axialer Richtung beweg-Massen hat diese Anordnung jedoch nichts zu tun 55 lieh hindurchragt und einen Kraftspeicher bzw. ein (deutsches Gebrauchsmuster 1 847 047). elastisches Glied in Form einer Spiralfeder 9 trägt. Weiterhin ist es bekannt, zur Verhinderung starker Die Spiralfeder 9 hat in der Ruhelage eine Vorspanmechanischer Beanspruchung der Kontakte oder nung und stützt sich einerseits gegen eine Scheibe Raststellen die Schaltmittel trotz raschen Schaltens 5 α am Ende der Stange 5, andererseits gegen die der Schalter verzögert nachlaufen zu lassen. Bei 60 Bodenseite des Übertragungsbügels 8 ab, der zur bekannten Anordnungen geschieht dies z. B. durch Arbeitsübertragung mit der Zugstange 12 des ein beim Umschalten automatisch aufgezogenes Arbeitsobjektes 13 (z. B. Teilen eines Drucktasten-Federwerk (vgl. zum Beispiel deutsches Patent satzes) gelenkig verbunden ist. Das Nachlaufelement 759 913). wird durch die Vorspannung der Spiralfeder 9 auf Schließlich ist auch die Verwendung und Anord- 65 die Stirnseite des Ankers 2 gepreßt und bildet eine nung von Dämpfungskolben bei Elektromagneten Einheit, die, bei der Bewegung durch den Luftdämpbekannt, bei denen zur Lüftung von Bremsen fungskolben 6 nach beiden Seiten gedämpft, in Ver-Bremslüftungsmagneten vorgesehen sind, die eine bindung mit dem Zylinder 10 z. B. durch die Zug-or pulling action is exploited in interaction. The work object and the electromagnet are also known to have key assemblies of round 45 den F i g. 1 to 3 have only been drawn for better understanding radio or television sets with an energy storage nis the function of the arrangement according to the invention and the organ to be set to an assembly as permanently mounted elements,
to unite and as an energy store an electro- The electromagnet consists of the power flow mechanical unit to be used, which are tensioned by a conductive housing 1, the armature 2, the exciter electromagnetic device 50 winding 3 and the bobbin 4. The armature 2 can. The elevator takes place here z. B. by a is rigidly connected to a rod 5, which by stepping mechanism or a breaker. With the trailing element, the problem of converting a single current surge from the damping piston 6 with cone 7 and over into a slow, damped movement of large support bracket 8 in the present example, masses moving in the axial direction, however, this arrangement has nothing to do with protruding 55 borrowed and an energy store or a (German utility model 1 847 047). elastic member in the form of a spiral spring 9 carries. Furthermore, it is known to prevent strong The spiral spring 9 has a preload mechanical stress on the contacts or voltage in the rest position and is supported on the one hand against a disk locking points the switching means despite rapid switching 5 α at the end of the rod 5, on the other hand against which the switch lag behind delayed allow. At 60 bottom side of the transfer bracket 8 from the known arrangements, this is done, for. B. by transferring work with the pull rod 12 of a work object 13 that is automatically drawn up when switching over (e.g. parts of a pushbutton spring mechanism (see, for example, German patent set) is articulated. The follower element 759 913). Finally, the use and arrangement of the end face of the armature 2 is pressed and forms a connection of damping pistons in electromagnets, which, when moving through the air dampers, are known in which pistons 6 are used to release brakes damped on both sides, are provided in Ver brake release magnets, which have a bond with the cylinder 10 z. B. by the train

stange 12 des Arbeitsobjektes bewegt werden kann. An der Stirnseite des Gehäuses 1 liegt eine Verriegelungssperre 11, die aus einem federlosen, sich zur Seite des Nachlaufelementes hin konisch erweiternden Glied besteht und nach Bewegung des Ankers unter Wirkung des magnetischen Feldes den Sperrzustand erreicht.rod 12 of the work object can be moved. A locking device is located on the front of the housing 1 11, which consist of a springless widening conically towards the side of the trailing element Link exists and after movement of the armature under the effect of the magnetic field the blocking state achieved.

Wird der Stromkreis Str geschlossen und die Erregerwicklung 3 impulsförmig kurzzeitig erregt, so messer d größer ist als die einem Oval ähnelnde Ringöfmung. Wird der Schalter 5 geschlossen, so bewegt sich der Anker durch die Sperre hindurch bis in seine Endlage (s. auch F i g. 2) und hat, da das Nachlaufelement infolge Dämpfung und Trägheit nicht so schnell nachkommen kann, die Spiralfeder 9 gespreizt. Die Verriegelungssperre 11 ist unter der Wirkung des Magnetfeldes hinter die Stirnwand des Ankers 2 getreten und sperrt diesen inIf the circuit Str is closed and the excitation winding 3 is briefly excited in the form of a pulse, then knife d is larger than the ring opening, which is similar to an oval. If the switch 5 is closed, the armature moves through the lock to its end position (see also FIG. 2) and, since the trailing element cannot keep up so quickly due to damping and inertia, the spiral spring 9 spreads. The locking lock 11 has stepped behind the end wall of the armature 2 under the action of the magnetic field and locks it in

wird der Anker 2 stoßartig in das Feld der Erreger- io seiner Rückbewegung.the armature 2 jerks into the field of the excitation io of its return movement.

wicklung3 bis zum Anschlag4a hineingezogen Patentschutz wird nur begehrt jeweilswinding3 pulled in up to the stop 4a Patent protection is only sought in each case

(Fig. 2). Ist der Anker 2 vollständig in die Wick- für die lung3 hineingezogen worden, so schließt sich die jeden Verriegelungssperre 11 unter der Wirkung des Ma- seiner gnetfeldes und legt sich somit vor die rückseitige Fläche des Ankers 2, so daß dieser auch unter der Kraftwirkung der Feder 9 nicht in seine Ausgangsstellung zurückkehren kann, wenn das Elektromagnetfeld nach Impulsende zusammenbricht. Da der Anker 2 über die Stange 5 und die Spiralfeder 9 mit dem Nachlaufelement 6, 7, 8 gekuppelt ist, wird gleichzeitig eine in Richtung des Ankers 2 wirkende Kraft auf das Nachlaufelement ausgeübt. Infolge der Dämpfungsanordnung (Dämpfungskolben 6 und Zylinder 10) kann das Nachlaufelement jedoch nicht mit derselben Geschwindigkeit nachfolgen, so daß die Feder 9 gespannt wird und die auf sie übertragene Kraft speichert. Unter der Wirkung dieser Kraft folgen die Teile 6, 7, 8 des Nachlaufelements und das Arbeitsobjekt 13, z. B. der Schieber eines Drucktastensatzes zeitlich verzögert dem Anker 2 nach (Fig. 3). Hat im Verlaufe dieser Bewegung die Stirnseite mit Konus 7 des Nachlaufelementes die Verriegelungssperre 11 erreicht, so wird dieser bei der weiteren Vorwärtsbewegung des Nachlaufelementes durch den Konusteil gespreizt. Die Feder 9 ist derartig dimensioniert, daß sie bei Erreichen dieses Zustandes noch nicht vollständig entspannt ist, so daß noch eine ausreichende Kraft gespeichert ist. Da die Verriegelung des Ankers 2 jedoch gelöst ist, kann die Reaktionskraft der Feder 9 zur Wirkung kommen (ist das Arbeitsobjekt 13 ein Schieber eines Drucktastensatzes, so kann er auch in bekannter Weise verriegelt worden sein) und zieht den Anker 2 und das Nachlaufelement wieder in die Ausgangsstellung zurück.(Fig. 2). If the armature 2 has been pulled completely into the winding for the lung3, each one closes Locking lock 11 under the action of the magnetic field and thus lies in front of the rear Area of the armature 2, so that it does not return to its starting position even under the force of the spring 9 can return when the electromagnetic field collapses after the end of the pulse. There the armature 2 is coupled to the follower element 6, 7, 8 via the rod 5 and the spiral spring 9 at the same time a force acting in the direction of the armature 2 is exerted on the follower element. As a result the damping arrangement (damping piston 6 and cylinder 10), however, the trailing element cannot follow at the same speed, so that the spring 9 is tensioned and the transferred to it Saves power. Under the effect of this force, the parts 6, 7, 8 of the follower element follow and the work object 13, e.g. B. the slide of a push button set delayed the armature 2 according to (Fig. 3). Has in the course of this movement the face with the cone 7 of the follower element the locking lock 11 is reached, so this is when the further forward movement of the follower element spread by the cone part. The spring 9 is dimensioned such that when it is reached this state is not yet completely relaxed, so that sufficient force is still stored is. However, since the locking of the armature 2 is released, the reaction force of the spring 9 can take effect come (if the work object 13 is a slider of a pushbutton set, it can also be used in a known Way have been locked) and pulls the armature 2 and the follower element back into the Starting position back.

Im Verlauf der Bewegungsabläufe kann das Arbeitsobjekt 13 (Schieber) die gewünschte Schaltfunktion bewirken, wobei durch die erfindungsgemäße Anordnung eine größere Lebensdauer der Tasten und Kontakte gewährleistet ist. In gleicher Weise läßt sich die Anordnung besonders günstig zum Zwecke der Fernbedienung anwenden, da die Leitung Str bzw. Druckknopf S ohne Schwierigkeit an jede gewünschte Stelle gelegt werden kann, ohne daß die mechanischen Teile mit verlegt werden müssen.In the course of the movement sequences, the work object 13 (slide) can effect the desired switching function, the arrangement according to the invention ensuring a longer service life for the buttons and contacts. In the same way, the arrangement can be used particularly favorably for the purpose of remote control, since the line Str or push button S can be placed at any desired point without difficulty, without the mechanical parts also having to be laid.

F i g. 4 a zeigt die Form der Verriegelungssperre 11 im Ruhezustand. Die Sperre stellt einen an zwei gegenüberliegenden Punkten durchschnittenen Ring dar, der aus magnetisch leitendem Material besteht. Der Durchmesser des Ringes entspricht dem Durchmesser des Ankers, so daß dieser durch ihn hindurchfahren kann. Ist der Anker durch ihn hindurchgefahren, so werden die beiden Ringhälften hinter dem Anker unter der Kraftwirkung des Magnetfeldes zusammengezogen.F i g. 4 a shows the shape of the locking lock 11 in the idle state. The lock puts one on two opposite points is cut through ring, which consists of magnetically conductive material. The diameter of the ring corresponds to the diameter of the anchor so that it can pass through it can. Once the anchor has passed through it, the two halves of the ring become contracted behind the armature under the force of the magnetic field.

Wie F i g. 4 b zeigt, kann der Anker trotz der Feder nicht mehr zurückschnellen, da sein DurchGesamtheit der Merkmale eines Anspruches, also einschließlich Rückbeziehung.Like F i g. 4 b shows, the anchor can no longer snap back despite the spring, because its totality the features of a claim, i.e. including back-reference.

Claims

Patent claims:

1. Impulse electromagnet with energy storage and damping device for actuation of electrical switches by means of force pulses of longer duration, characterized in that that a transmission bracket (8) absorbing the switching force via an interposed, in the switched-off state non-storing energy storage device (9) is connected to the armature (2) of the electromagnet that the Armature (2) in its end position caused by the excitation by a locking member (11) is held, which can be unlocked by means of an unlocking member (7), which, in a form-fitting Connection to the transmission bracket (8) and one of its movement in the direction of the locking member decelerating damping device (6), by the force of the energy store (6) in the direction of the lock (11) of the armature (2) is designed to be movable.

2. Magnet according to claim 1, characterized in that the lock consists of a resilient Link is that when reaching the final working stroke position of the armature behind this (or in a recess of the same) and an automatic retraction of the armature prevented.

3. Magnet according to claim 1, characterized in that the lock consists of a springless There is a link that takes effect when the anchor reaches its final working position of the magnetic field of the field of the impulse electromagnet behind the armature or in a recess of the same is drawn and prevents backward movement of the armature.

4. Magnet according to one of the preceding claims, characterized in that the elastic member is attached to the end of the rod facing away from the anchor such that it is mainly subjected to pressure during the working stroke of the armature, then automatically under the effect of the stored pressure force the follower element in the end position presses and after automatic release of the lock under the further effect of this force (spring expansion) or under the Effect of the reaction force the magnet and the follower element automatically in opposite directions Pulls towards the starting position.

5. Magnet according to one of the preceding claims, characterized in that the Locking made of an expanding conically widening towards the side of the trailing element

There is ble ring, the diameter of which is such that the armature drive through it and can then be locked while the ring is spread so far from the trailing element that this is under the reaction force of the elastic member - preferably a coil spring - can move back to the starting position together with the anchor.

6. Magnet according to one of the preceding claims, characterized in that also the end face of the trailing element is conical.

7. Magnet according to one of the preceding claims, characterized in that for Damping an air damping piston is provided.

For this purpose 2 sheets of drawings