DE1590516C - Stromstoßelektromagnet mit Kraftspeicherung und Dämpfungsvorrichtung zur Betätigung von elektrischen Schaltern mittels Kraftimpulsen längerer Dauer - Google Patents

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 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-

Einen Stromstoßmagnet klein und billig zu bauen siger Verbindung mit dem Übeftragungsbügel 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 ist. 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 lieh sind, sind die bekannten Stromstoßmagneten 20 stark vereinfachter und schematischer Form darnicht anwendbar. stellt, näher erläutert. Es zeigt

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Fig. 1 die Anordnung bei Beginn des Stromstoßes, Stromstoßelektromagnet mit Kraftspeicherung und F i g. 2 und 3 weitere Phasen des Bewegungs-Dämpfungsvorrichtung so auszubilden, daß er elek- ablaufes,
irische Schalter betätigen kann, die für ihre Betäti- 25 Fig. 4 eine Einzelheit.

gung einen Kraftimpuls von längerer Dauer be- Durch einen SchalterS (Fig. 1), der aus einer

nötigen. Taste, z. B. Drucktaste oder einem Druckknopf be-

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 Erreger-

sierung 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 bei-

mit 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 ent-

derart, 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 des-

gebracht, 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 Un-

wird (deutsche Patentanmeldung S 24576). Hierbei 40 mittelbar vom Netz gespeist werden. Die impüls-

handelt 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,

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 Hch 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 Vorspahmechanischer Beanspruchung der Kontakte oder nung und stützt sich einerseits gegen eine Scheibe Raststellen die Schaltmittel trotz raschen Schaltens 5a 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 Luftdämp-

bekannt, 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-

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.

Wird der Stromkreis Str geschlossen und die Erregerwicklung 3 impulsförmig kurzzeitig erregt, so

messer d größer ist als die einem Oval ähnelnde Ringöffnung. Wird der Schalters geschlossen, so bewegt sich der Anker durch die Sperre hindurch bis in seine Endlage (s. auch F i g. 2) und hat, da das 5 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 in wird der Anker 2 stoßartig in das Feld der Erreger- io seiner Rückbewegung.

wicklung 3 bis zum Anschlag 4a hineingezogen Patentschutz wird nur begehrt jeweils

(Fig. 2). Ist der Anker 2 vollständig in die Wick- für die Gesamtheit der Merkmale eines

lung 3 hineingezogen worden, so schließt sich die Verriegelungssperre 11 unter der Wirkung des Magnetfeldes 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 (F i g. 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.

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.

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.

Wie F i g. 4 b zeigt, kann der Anker trotz der Feder nicht mehr zurückschnellen, da sein Durchjeden Anspruches, also
seiner Rückbeziehung.

einschließlich

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Stromstoßelektromagnet mit Kraftspeicherung und Dämpfungsvorrichtung zur Betätigung von elektrischen Schaltern mittels Kraftimpulsen längerer Dauer, dadurch gekennzeichnet, daß ein die Schaltkraft aufnehmender Übertragungsbügel (8) über einen zwischengeschalteten, im ausgeschalteten Zustand nicht speichernden Kraftspeicher (9) mit dem Anker (2) des Elektromagneten verbunden ist, daß der Anker (2) in seiner durch die Erregung bedingten Endstellung durch ein Verriegelungsglied (11) gehalten ist, das entsperrbar ist mittels eines Entsperrungsgliedes (7), das, in formschlüssiger Verbindung mit dem Übertragungsbügel (8) und einer seine Bewegung in Richtung auf das Verriegelungsglied verlangsamenden Dämpfungsvorrichtung (6), durch die Kraft des Kraftspeichers (6) in Richtung auf die Verriegelung (11) des Ankers (2) bewegbar ausgebildet ist.

2. Magnet nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verriegelung aus einem federnden Glied besteht, das bei Erreichen der Endarbeitshubstellung des Ankers hinter diesem (oder in eine Ausnehmung derselben) einrastet und ein selbsttätiges Zurückfahren des Ankers verhindert.

3. Magnet nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verriegelung aus einem federlosen Glied besteht, das bei Erreichen der Endarbeitsstellung des Ankers unter der Wirkung des magnetischen Feldes des Feldes des Stromstoßelektromagneten hinter den Anker oder in eine Ausnehmung desselben gezogen wird und eine Rückwärtsbewegung des Ankers verhindert.

4. Magnet nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das elastische Glied an dem dem Anker abgewandten Ende des Gestänges derart angebracht ist, daß es während des Arbeitshubs des Ankers vorwiegend auf Druck beansprucht wird, dann selbsttätig unter der Wirkung der gespeicherten Druckkraft das Nachlaufelement in die Endstellung drückt und nach automatischem Lösen der Verriegelung unter der weiteren Wirkung dieser Kraft (Federausdehnung) bzw. unter der Wirkung der Reaktionskraft den Magneten und das Nachlaufelement selbsttätig in entgegengesetzter Richtung in die Ausgangsstellung zieht.

5. Magnet nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verriegelung aus einem sich zur Seite des Nachlaufelementes hin konisch erweiternden spreiz-

baren Ring besteht, dessen Durchmesser derart bemessen ist, daß der Anker hindurchfahren und dann verriegelt werden kann, während der Ring vom Nachlaufelement so weit gespreizt wird, daß dieses unter der Reaktionskraft des elastischen Gliedes — vorzugsweise einer Spiralfeder — zusammen mit dem Anker in die Ausgangsstellung zurückfahren kann.

6. Magnet nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß auch die Stirnseite des Nachlaufelementes konisch ausgebildet ist.

7. Magnet nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Dämpfung ein Luftdämpfungskolben vorgesehen ist.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen