DE1764921C3 - Magnetsystem für einen Relaisschalter - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Magnetsystem für ein Relaisschalter, bei dem ein Anker im unerregten Zustand durch einen Permanentmagneten gegen die Kraft einer Feder im von einem Joch angezogenen Zustand gehalten wird und das Joch aus zwei länglichen, im wesentlichen flachen, einandei mit ihren flachen Seiten mit Abstand gegenüberliegenden Jochteilen besteht, an deren jeweils ersten Enden der Anker inangezogenen Zustand anliegt und diese Stellung erst bei Stromfluß in einer das Joch umgebenden Erregerspule verläßt, und an deren zweiten Enden die beiden Pole des Permanentmagneten — in der Stärke ihrer Einwirkung auf das Magnetsystem einstellbar — anliegen.

Aus der AT-PS 2 44 427 ist ein Magnetauslöser bekannt, bei dem zwei U-förmige Jochteile nebeneinander angeordnet sind und ein beweglicher Anker von einem Polschenkel des einen Teils zum anderen Polschenkel des anderen Teils verläuft Ein Permanentmagnet erzeugt einen Flu3, der von einem Teil über den Anker in das andere Teil verläuft. Steuerspulen, die je einen Polschenkel beider Teile umschließen, bewirken eine Aufhebung des vom Dauermagneten erzeugten Flusses im Anker. Diese Anordnung eignet sich nicht zu einer Miniaturisierung da zwei Magnetkreise orthogonal zueinander vorgesehen sind.

Aus der AT-PS 2 51682 ist ein Magnetsystem bekannt, bei dem zwei zueinander parallele Jochteile einen Dauermagnet und ein Weicheisenteil als Nebenschluß umschließen. Bei dieser Anordnung ist keine Verstellbarkeit der Stärke der Einwirkung der Permanentmagneten auf das Magnetsystem gemäß den gewünschten elektrischen Eigenschaften vorgesehen.

Aus der DE-AS 10 78 227 ist ein weiteres Magnetsystem bekannt, bei dem der induzierte Magnetfluß und der durch einen Permanentmagneten erzeugte Polarisationsfluß in zueinander orthogonalen Kreisen verlaufen, so daß sich ähnlich wie im Fall des aus der AT-PS 2 44 427 bekannten Systems eine sehr kompakte Anordnung nicht erstellen läßt.

Eine ganz ähnliche Anordnung mit zwischen den beiden Jochteilen eingeklemmten Permanentmagneten ist in dem DE-GM 18 19 419 beschrieben.

Die Erfindung hat zum Ziel, ein Magnetsystem der eingangs erwähnten Art dahingehend weiterzubilden, daß sich ein kompakter Aufbau ergibt, ohne daß jedoch die Verstellbarkeit des Permanentmagneten gegenüber den Jochteilen beeinträchtigt wird.

Dieses Ziel wird durch die im Hauptanspruch wiedergegebenen Merkmale erreicht.

Bevorzugte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Systems sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine schematische Darstellung des Magnetsystems;

F i g. 2 eine auseinandergezogene Darstellung des magnetischen Kreises;

F i g. 3 einen senkrechten Schnitt in der Längsachse des Magnetsystems;

Fig.4 eine Draufsicht auf das Magnetsystem bei abgenommenem Deckel;

F i g. 5 eine Darstellung der Befestigung des Ankers in seinem Halter.

Das in den Figuren dargestellte Magnetsystem (vgl. insbesondere Fig. 1) besitzt einen Dauermagnet 1 und ein Joch, welches aus zwei aneinander anliegenden und durch ein unmagnetisches Zwischenstück 4 voneinander getrennten, flachen, im wesentlichen rechteckigen Jochteilen 2 und 3 besteht, ferner einen Anker 5, der durch den von dem Dauermagnet i in dem magneii-

sehen Kreis erzeugten Fluß in seiner Ruhestellung gehalten wird und eine Spule 6, die auf dem Teil 2 des magnetischen Kreises angeordnet ist und bei Durchfließen eines elektrischen Stroms das Ablösen des Ankers von dem magnetischen Kreis bewirkt Zwischen den Jochteilen 2 und 3 ist ein Luftspalt 7 vorgesehen, bei dem der Dauermagnet 1, der die Form eines kurzschenkligen U besitzt, an den Jochteilen 2 und 3 anliegt Der Anker 5 ist an einem Halter 8 befestigt, welcher an dem Punk· 9 am Joch 3 angelenkt ist ig

Die beiden Jochteile 2 und 3 sind mittels Schrauben 10 oder auf andere ähnliche Weise unter Zwischenlegung des rechteckigen dünnen Zwischenstücks 4 aus unmagnetischem Material miteinander verbunden. Das aus einem T-förmigen Teil hergestellte Jochteil 2 ist is L-förmig umgebogea Die Erregerspule 6 ist auf einen zweiteiligen Spulenkörper auf dem von dem umgebogenen Schenkel des T-förmigen Stückes gebildeten schmalen Teil aufgewickelt Das Jochteil 3 kann auf vorteilhafte Weise aus einem Profilteil mit einem dem 2(1 Schnittprofil des Jochteils entsprechenden Profil hergestellt werden. Es besitzt einen oder mehrere V-förmige Einschnitte 11, welche die Schwenklager des Halters 8 des Ankers 5 darstellen. Diese V-förmigen Einschnitte können durch Warmverformen oder Ziehen mit großer v, Genauigkeit hergestellt werden; auf diese Weise ist zur Herstellung dieser Schwenklager nur ein einziger Arbeitsgang erforderlich, wodurch die Abgratarbeiten vereinfacht werden. Das unmagnetische Zwischenstück 4 ist zwischen den beiden geschliffenen Auflagefläche/! .«> 12 und 13 der Jochteile 2 und 3 festgeklemmt Das Jochteil 3 besitzt eine Nut 7, die zur Bildung des zwischen den beiden Jochteilen 2 und 3 vorgesehenen Luftspalts 7 bestimmt ist, und besitzt auch ein rechtwinkelig abstehendes Teil 36, dessen Stärke gleich ii der Stärke des unmagnetischen Zwischenstücks 4 plus der Stärke des Jochteils 2 ist, so daß das Ende dieses Teils 36 mit der Unterseite des Jochteils 2 bündig ist. Das Jochteil 3 ist ferner mit einer Nut 14 versehen, durch welche ein Polschuh 15 zur Auflage des Ankers 5 ^o gebildet wird.

Der Kontakt zwischen dem Anker 5 und den Jochteilen 2 und 3 vollzieht sich so, daß die Kontaktflächen konstant und von dem bei der Stellung des Ankers in seinem Träger 8 bestehenden Spiel unabhängig sind. Dies wird dadurch erreicht, daß der Anker 5 die Polflärhen der Jochteile 2 und 3 kreuzweise überlappt. Zu diesem Zweck ist die Nut U in dem Jochteil 3 vorgesehen.

Der in den V-förmigen Einschnitten 11 des Jochteils 3 verschwenkbare Halter 8 (vgl. F i g. 5) besitzt eine Aussparung 16, durch welche der Anker 5 in Stellung gehalten wird, und überträgt die von einer Feder 17 ausgeübte Kraft ohne Verwendung eines Zwischengliedes auf diesen Anker. Der Halter 8 ist mittels Teilen 18, welche in den V-förmigen Einschnitten 11 dieses Jochteils schwenkbar gelagert sind, sowie mittels eines Teils 19, welches in eine in dem Jochteil 3 vorgesehene Aussparung 20 eingreift, an diesem Jochteil angelenkt. Der Anker 5 ruht in der in dem rechtwinklig m> abgebogenen Teil 21 des Halters 8 vorgesehenen Aussparung 16 auf einem Anschlag 22 und ist durch zwei Lappen 23 geführt; die Vorsprünge 24 des Ankers 5 greifen in Aussparungen 25 des Halters 8 ein. Ferner sind Einrichtungen zur Verbindung des Ankers 5 mit seinen¹ Halter 8 vorgesehen, beispielsweise ein Bügel 26, der auf den Halter 8 geklemmt wird. Mit Hilfe einer Schraube 27 kann der Hebelarm der von der Feder 17 ausgeübten Kraft in bezug auf die von den V-förmigen Einschnitten 11 gebildeten Schwenklager verändert werden. Mittels einer im Gehäuse befestigten Schraube 29, einer Gegendruckfeder 28 und einer Blattfeder 38, weiche den Magnet 1 gegen den magnetischen Kreis angedrückt hält kann dieser Magnet 1 vor der Aussparung 7 verschoben werden, wodurch der Magnetfluß, welcher das Ankleben des Ankers bewirkt, durch Kurzschließen eines Teils dieses Magnets verändert wird. Anstelle der Feder 28 können auch eine Blockierschraube oder andere ähnliche Mittel verwendet werden.

Das aus den Jochteilen 2 und 3 bestehende Joch ist in einem mit einem Deckel 31 versehenen Gehäuse 30 befestigt Die Bewegung des Ankers 5 wird über einen Stößel 32 nach außen übertragen.

Die Organe zur Übertragung dieser Bewegung sind durch eine Membran 33 abgedichtet, die beispielsweise mittels eines von Schrauben 34 gehaltenen Ringes 43 an dem Deckel 31 befestigt ist Diese Membran enthält eine Feder 35, die über diese Membran derart gegen einen an dem Stößel 32 vorgesehenen Flanschring drückt, daß zwischen dem Anker 5 und dem Ende des Stößels 32 ständig ein Spiel von beispielsweise ungefähr 0,5 mm besteht Hierdurch wird vermieden, daß die Betriebsschwelle des Magnetsystems durch Reibung des Stößels 32 infolge von Korrosion seiner Führungsstellen verändert wird. Dieses Spiel ist einstellbar, da der Stößel 32 an dem benachbarten Teil des zu steuernden Organs, beispielsweise eines Schutzschalters, auf welchen das Magnetsystem mechanisch einwirken soll, anliegt. Bei Verwendung eines Metallbalges kann dieses Spiel auch durch die Eigenelastizität des Balges erreicht werden.

Das beschriebene Magnetsystem arbeitet auf folgende Weise:

Wenn in der Erregerspule 6 kein Strom fließt, erzeugt der Magnet 1 in dem magnetischen Kreis einen Fluß Φ» durch welchen der Anker angezogen wird, und einen Fluß Φ₅ über das unmagnetische Zwischenstück 4. Der Anker haftet hierbei an den Polflächen der Jochteile 2 und 3. Wenn in der Wicklung ein Strom in einer Richtung fließt bei welcher der entsprechende Eigennuß sich von dem Fluß Φ_α subtrahiert und sich zu dem Fluß Φί addiert, so verringert sich die magnetische Anziehungskraft des Ankers, dieser wird von der Feder 17 gezogen, stößt an den Stößel 32 und nimmt ihn in seiner Bewegung mit, so daß er in der gewünschten Weise mechanisch auf das zunächstliegende Teil des zu steuernden Organs einwirkt.

Der Aufbau des beschriebenen Magnetsystems, die Ausbildung der Jochteile und die Einrichtungen zur magnetischen und mechanischen Einstellung gestatten eine industrielle, serienmäßige Herstellung.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Magnetsystem für einen Relaisschalter, bei dem ein Anker im unerregten Zustand durch einen Permanentmagneten gegen die Kraft einer Feder im s von einem Joch angezogenen Zustand gehalten wird und das Joch aus zwei länglichen, im wesentlichen flachen, einander mit ihren flachen Seiten mit Abstand gegenüberliegenden Jochteilen besteht, an deren jeweils ersten Enden der Anker im angezoge- ι ο nen Zustand anliegt und diese Stellung erst bei Stromfluß in einer das Joch umgebenden Erregerspule verläßt, und an deren zweiten Enden die beiden Pole des Permanentmagneten — in der Stärke ihrer Einwirkung auf das Magnetsystem is einstellbar — anliegen, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Jochteile (2, 3) in Richtung ihrer Längsachse gegeneinander verschoben sind und das erste Ende des einen Jochteils (2) derart abgewinkelt ist, daß zwei Flächen der ersten Jochteilenden und damit der mit diesen Flächen zusammenwirkende Anker (S) in eine Ebene zu liegen kommen, die parallel zu den Ebenen verläuft, in denen die beiden Jochteile (2, 3) liegen, und daß die beiden an den zweiten Enden der Jochteile (2,3) ausgebildeten Flächen, die von den Polen des Permanentmagneten (1) berührt werden, und damit auch der in der Ausbreitungsrichtung dieser Flächen verschiebbar angeordnete Permanentmagnet (1) selbst, durch Abwinklung des anderen Jochteils (3) in jo eine weitere Ebene zu liegen kommen, die auf der dem Anker (5) abgewandten Seite der Jochteile (2,3) ebenfalls parallel zu den verstehend genannten Ebenen verläuft.

2. Magnetsystem nach Anspruch 1, dadurch js gekennzeichnet, daß der Anker (5) an einem schwenkbaren Halter (8) angebracht ist, an dem die Feder (17) angreift, und dessen Schwenkpunkt (9) in einer Kerbe eines der beiden Jochteile (3) iiegt.

3. Magnetsystem nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Permanentmagnet (1) durch eine weitere Feder (38) gegen die beiden an den zweiten Enden der Jochteile (2, 3) ausgebildeten Flächen gedrückt wird.

4. Magnetsystem nach einem der Ansprüche 1 bis

3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verstellung des Permanentmagneten (1) eine Stellschraube (29) und eine Gegendruckfeder (28) vorgesehen sind.

5. Magnetsystem nach einem der Ansprüche 1 bis

4, dadurch gekennzeichnet, daß der Anker (5) in 5U einer Aussparung (16) eines rechtwinklig abgewinkelten Teils (21) des Halters (8) angeordnet ist und daß ein an den Halter angeklammerter Bügel (26) den Anker in dieser Stellung hält.

6. Magnetsystem nach einem der Ansprüche 1 bis

5, dadurch gekennzeichnet, daß ein das System eng umschließendes Gehäuse (30,31) vorgesehen ist, das von einem mit dem Anker (5) in Verbindung stehenden Stößel (32) durchdrungen wird, wobei die Austrittsstelle des Stößels durch eine balgartige bo Membran (33) abgedichtet ist.