DE19509195A1

DE19509195A1 - DC-magnet system with permanent magnet support

Info

Publication number: DE19509195A1
Application number: DE1995109195
Authority: DE
Inventors: Kurt Held
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1995-03-14
Filing date: 1995-03-14
Publication date: 1996-09-19
Anticipated expiration: 2015-03-15
Also published as: DE19509195B4; FR2731834B1; FR2731834A1

Abstract

A first permanent magnet (7), fixed w.r.t. the frame (1) has a magnetic field transverse to the axis of movement of the armature (4). A second permanent magnet connected to the armature is poled and arranged w.r.t. the first such that the holding force is formed by magnetic repulsion of both permanent magnets. When the armature is moved from the end setting to the drawn-in setting the second permanent magnet reaches a position w.r.t. the first in which the magnetic force between both magnets is completely transverse to the direction of movement of the armature. After exceeding this position the magnetic force has a component in the direction of the drawn-in setting.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Gleichstrom-Magnetsystem mit einer in einem magnetisch leitenden Rahmen angeordneten Spule, in der axial ein mit einem Kontaktträger in Wirkver bindung stehender Anker angeordnet ist, der an seinem einen Ende mit einer ersten Polplatte versehen ist und der zwischen einer durch eine Haltekraft festgelegten Ausgangsstellung bei stromloser Spule und einer angezogenen Stellung bei erregter Spule axial verschieblich ist.The invention relates to a DC magnet system with one arranged in a magnetically conductive frame Coil in which an axially with a contact carrier in Wirkver bond standing anchor is arranged on his one End is provided with a first pole plate and the between a starting position determined by a holding force de-energized coil and a drawn position when excited Coil is axially displaceable.

Ein derartiges Gleichstrom-Magnetsystem ist bei einem Schütz eines Herstellers bekannt. Nach Kenntnis des Anmelders ist dieses Gleichstrom-Magnetsystem druckschriftlich nicht offen bart. Bei diesem sind an den Seitenwänden im Inneren des Rah mens Dauermagnete angebracht, die quer zur Verschiebungsrich tung des Ankers magnetisiert sind und zur Innenseite hin mit einem Abdeckblech aus Eisen versehen sind. Unterhalb dieser Abdeckbleche ist die mit dem Anker verbundene Polplatte ange ordnet. Die an den Schmalseiten der Abdeckbleche austretenden stark gebündelten Feldlinien schließen sich über die Polplat te und den Rahmen und bewirken, daß der Anker mit der Pol platte von den Dauermagneten angezogen wird. Diese auf den Anker wirkende magnetische Haltekraft ermöglicht es, die Kraft der Rückdruckfeder, die herkömmlicherweise die gesamte Haltekraft übernimmt, zu reduzieren. Die Abstimmung aufeinan der muß ausreichende Schockfestigkeit gewährleisten, so daß das Schütz aufgrund von Stößen, die den Beanspruchungen bei etwa zweifacher Erdbeschleunigung entsprechen, nicht auslöst, d. h. unbeabsichtigt schaltet. Üblicherweise wird bei Schützen ohne Dauermagnete die Schockfestigkeit ausschließlich durch die Federkraft der Rückholfeder bestimmt. Bei dem bekannten Schütz leistet die Magnetkraft der Dauermagnete einen wesent lichen Beitrag zur Schockfestigkeit. Such a direct current magnet system is in a contactor of a manufacturer known. To the knowledge of the applicant this DC magnet system is not open in print beard. These are on the side walls inside the frame mens permanent magnets attached, which are transverse to the direction of displacement tion of the armature are magnetized and with the inside are provided with an iron cover plate. Below this Cover plates is the pole plate connected to the anchor arranges. Those emerging on the narrow sides of the cover plates strongly bundled field lines close over the Polplat te and the frame and cause the anchor with the pole plate is attracted by the permanent magnets. This on the Anchoring magnetic holding force enables the Force the back pressure spring, which is traditionally the whole Holding force takes over, reduce. The match the must ensure sufficient shock resistance so that the contactor due to shocks that contribute to the stresses correspond to about twice the acceleration of gravity, does not trigger, d. H. switches unintentionally. Usually in shooters without permanent magnets, the shock resistance only through determines the spring force of the return spring. With the well-known Schütz has a significant effect on the magnetic force of the permanent magnets contribution to shock resistance.

Wird die Spule des Gleichstrom-Magnetsystems erregt, so löst sich, bedingt durch die sehr viel höhere Magnetkraft der stromdurchflossenen Spule, die Polplatte mit dem Anker von den Dauermagneten und bewegt sich unter Überwindung des Arbeitsluftspaltes bis zum Anschlag der Polplatte an einem Antiremanenzblech. In dieser Stellung, die wegen der Erregung der Spule auch als "EIN" -Stellung bezeichnet wird, werden z. B. an dem Kontaktträger angebrachte Kontakte mit Festkon takten kontaktiert.If the coil of the DC magnet system is energized, it releases due to the much higher magnetic force of the current - carrying coil, the pole plate with the armature of the permanent magnet and moves overcoming the Working air gap up to the stop of the pole plate on one Anti-retardant sheet. In this position, because of excitement the coil is also referred to as the "ON" position e.g. B. attached to the contact carrier contacts with Festkon clock contacted.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Gleichstrom- Magnetsystem der oben genannten Art bereitzustellen, das mit einer gegenüber der bekannten Anwendung von Dauermagneten verbesserten Unterstützung durch Dauermagnete ausgestattet ist. Die Aufgabe wird gelöst durch ein Gleichstrom-Magnet system mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1. Die darin verwen deten Dauermagnete sind auf gegenseitige Abstoßung gepolt und übernehmen nicht nur einen Anteil der Haltekraft, sondern wirken sich auch positiv bei der "EIN"-Schaltung, d. h. bei Erregung der Spule aus, da sie zumindest anfänglich auch die Magnetkraft durch die Spule unterstützen.The invention has for its object a DC Provide magnet system of the type mentioned above with one compared to the known application of permanent magnets improved support with permanent magnets is. The task is solved by a DC magnet system with the features according to claim 1. Use in it Deten permanent magnets are polarized on mutual repulsion and not only take on a portion of the holding force, but also have a positive effect with the "ON" switching, i. H. at Excitation of the coil, since at least initially it also Support magnetic force through the coil.

Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform ist gegeben, wenn der erste Dauermagnet an einem Durchgangsloch im Rahmen zur Durchführung des Ankers liegt, der in diesem Bereich an sei nem Umfang mit einem, z. B. als Ringmagneten ausgeführten zweiten Dauermagneten versehen ist.A particularly advantageous embodiment is given if the first permanent magnet on a through hole in the frame Execution of the anchor, which is in this area nem with a z. B. executed as a ring magnet second permanent magnet is provided.

Ist die Spule aus einem Spulenflansch mit Spulenwicklung ge bildet und mit dem Anker festverbunden und sind weiterhin an dem Spulenflansch auf verschiedenen Seiten zweite Dauermagne te symmetrisch angeordnet, die mit gegenüber fest liegenden ersten Dauermagneten ein magnetisches Polster bilden, durch das die den Anker mit Spule und Kontaktträger umfassende Ein heit bei Verschiebung reibungslos führbar ist, so kann auf besondere Führungsmittel für den Anker verzichtet werden, und sonst herkömmlicherweise auftretende Reibungskräfte bei der Verschiebung des Ankers treten nicht auf.Is the coil ge from a coil flange with coil winding forms and firmly connected to the anchor and are still on second spool flange on different sides te arranged symmetrically, the opposite with fixed form the first permanent magnet a magnetic cushion by the one comprising the armature with coil and contact carrier can be carried out smoothly when moved, so can special guide means for the anchor are dispensed with, and otherwise conventionally occurring frictional forces in the Anchor displacement does not occur.

Weiterhin erweist es sich als vorteilhaft, wenn der Spulen flansch nach außen vorstehende Arme aufweist, an denen der bzw. die zweiten Dauermagnete befestigt sind. Die den Anker beschleunigende Magnetkraft wird verstärkt, wenn der Anker an seinem im Rahmen liegenden Ende die erste Polplatte und an seinem außerhalb des Rahmens liegenden Ende eine zweite Pol platte aufweist, die in einer Ebene quer zur Verschiebungs achse und außerdem parallel und im Abstand zu einer Begren zungswand des Rahmens liegt.Furthermore, it proves to be advantageous if the coils flange has outwardly projecting arms on which the or the second permanent magnets are attached. The anchor accelerating magnetic force is amplified when the anchor is on the first pole plate and in its end its end outside the frame has a second pole plate which is in a plane transverse to the displacement axis and also parallel and at a distance from a boundary tongue of the frame lies.

Um bei der Verschiebung des Ankers auftretende Schwingungen abzudämpfen ist es zweckmäßig, wenn auf den Anker im Bereich zwischen der Spule und der zweiten Polplatte ein elastisches Dämpfungsrohr aufgebracht ist.About vibrations that occur when the armature moves dampen it is useful if on the anchor in the area an elastic between the coil and the second pole plate Damping tube is applied.

Ist an der zweiten Polplatte ein das Magnetfeld der erregten Spule verstärkender dritter Dauermagnet angebracht, so wird hierdurch auf einfache Weise die den Anker beschleunigende Kraft erhöht.Is the magnetic field of the excited on the second pole plate Coil reinforcing third permanent magnet attached, so this easily accelerates the anchor Strength increased.

Eine vorteilhafte Ausführungsform der Dauermagneten besteht, wenn die Konturen der einander zugewandten Flächen der paar weise angeordneten ersten und zweiten Dauermagneten derart ausgebildet sind, daß sich bei Verschiebung des zweiten Dau ermagneten in Richtung der Verschiebungsachse eine großflä chige Annäherung zum ersten Dauermagneten ergibt.An advantageous embodiment of the permanent magnets is if the contours of the facing faces of the couple wise arranged first and second permanent magnets in such a way are formed that when shifting the second Dau magnetize a large area in the direction of the axis of displacement approximation to the first permanent magnet.

Es ist außerdem vorteilhaft, wenn die Konturen der einander zugewandten Flächen der paarweise angeordneten ersten und zweiten Dauermagneten derart ausgebildet sind, daß sie eine Führung der den Anker, die Spule und den Kontaktträger umfas senden Einheit bei Verschiebung in Richtung der Verschie bungsachse bewirken. It is also advantageous if the contours of each other facing surfaces of the first and second permanent magnets are designed such that they have a Guide that includes the armature, the coil and the contact carrier send unit when shifting in the direction of shift effect axis of exercise.

Eine geradlinige Führung des Ankers über den gesamten Anker weg wird erreicht, wenn die ersten und zweiten Dauermagnete in ihrer in Richtung der Verschiebungsachse sich erstrecken den Breite auf die Verschiebelänge des Ankers abgestimmt sind, so daß in jeder Lage des Ankers die Pole der gegenüber liegend paarweise angeordneten ersten und zweiten Dauermagne ten sich zumindest teilweise in Überdeckung befinden.A straight line guide of the anchor over the entire anchor way is achieved when the first and second permanent magnets extend in their direction of the axis of displacement the width matched to the displacement length of the anchor are so that in every position of the armature the poles of the opposite first and second permanent magazines arranged in pairs ten are at least partially covered.

Eine besonders günstige Gestaltung der Dauermagnete erhält man, wenn die ersten, zweiten und dritten Dauermagnete U-för mig mit zwei durch einen Steg verbundenen Schenkeln ausgebil det sind, von derem der eine Schenkel an seiner vom Steg weg weisenden Außenfläche eine durch schräge Flächen gebildete Erhöhung und der andere Schenkel an der entsprechenden Außen fläche eine durch schräge Flächen gebildete Vertiefung auf weist.A particularly favorable design of the permanent magnets one if the first, second and third permanent magnets U-för mig with two legs connected by a web det, of which one leg on his away from the web facing outer surface is formed by inclined surfaces Raising and the other leg on the corresponding outside surface a depression formed by inclined surfaces points.

Besonders einfache Halterungsmittel erhält man, wenn die ersten, zweiten und dritten Dauermagnete an der den Schenkeln abgewandten Rückseite des Steges Nuten zur Halterung aufwei sen. Als günstig erweist es sich, wenn die schrägen Flächen an den Außenseiten der Schenkel einen Neigungswinkel im Bereich von 15° bis 45° aufweisen.Particularly simple holding means are obtained when the first, second and third permanent magnets on the legs facing away from the back of the web grooves for mounting sen. It turns out to be cheap if the sloping surfaces on the outside of the legs an angle of inclination in Have a range of 15 ° to 45 °.

Um eine besonders großflächige Annäherung der beiden Dauer magnete zu erhalten und die Fertigung der Dauermagnete zu vereinfachen, ist es vorteilhaft, wenn die ersten und die zweiten Dauermagnete gleich gestaltet sind, so daß die Erhö hung vom einen Schenkel des ersten Dauermagneten formschlüs sig in die Vertiefung vom Schenkel des zweiten Dauermagneten paßt und die Vertiefung am Schenkel des ersten Dauermagneten formschlüssig die Erhöhung am Schenkel des zweiten Dauer magneten aufnimmt.A particularly large-scale approximation of the two durations Obtain magnets and the manufacture of permanent magnets simplify, it is advantageous if the first and the second permanent magnets are designed the same, so that the increase hung from one leg of the first permanent magnet sig in the recess of the leg of the second permanent magnet fits and the recess on the leg of the first permanent magnet form-fitting increase on the thigh of the second duration holds magnets.

Außerdem ist als besonders einfache Weiterbildung der Erfin dung anzusehen, wenn die ersten Dauermagnete an seitlichen Innenwänden des Rahmens über nach innen vorstehende in die Nuten greifende Noppen und die zweiten Dauermagnete über die in die Nuten greifende Noppen und die zweiten Dauermagnete über die in die Nuten greifende Arme des Spulenflansches ge halten sind.In addition, the Erfin is a particularly simple further training to see when the first permanent magnets on the side Inner walls of the frame protrude into the inside Grooved knobs and the second permanent magnets over the knobs and the second permanent magnets over the arms of the spool flange engaging in the grooves are holding.

Eine kostengünstige Fertigung des Rahmens wird erreicht, wenn diese aus zwei völlig gleich ausgebildeten, gestanzten, gebo genen magnetisch leitenden Blechen aufgebaut ist, die über eine Schwalbenschwanz-Nut-Verbindung zusammengefügt sind. Die Befestigung des Kontaktträgers ist auf einfache Weise ausge führt, wenn die zweite Polplatte mit ihren Randbereichen in Schlitzen des Kontaktträgers mittels einer Blattfeder gehal ten ist.Inexpensive manufacture of the frame is achieved if these from two completely identical trained, punched, born gene is constructed of magnetically conductive sheets that over a dovetail-groove connection are assembled. The Attachment of the contact carrier is simple leads when the second pole plate with its edge areas in Slitting the contact carrier by means of a leaf spring is.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand einer Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:Exemplary embodiments of the invention are described below a drawing explained in more detail. Show it:

Fig. 1 Ein erfindungsgemäßes Gleichstrom-Magnetsystem mit ringförmigen Dauermagneten im Schnitt, Fig. 1 shows an inventive DC-magnet system with annular permanent magnet in section,

Fig. 2 eine Draufsicht auf einen Rahmen des Gleichstrom- Magnetsystems nach Fig. 1, Fig. 2 is a plan view of a frame of the direct current magnet system according to Fig. 1,

Fig. 3 eine erfindungsgemäße Ausführungsform eines Gleich strom-Magnetsystems mit an den inneren Seitenwänden des Rahmens befestigten Dauermagneten, Fig. 3 shows an embodiment of the invention a dc magnetic system fixed to the inner side walls of the frame permanent magnet,

Fig. 4, 5 perspektivische Ansichten der Dauermagnete gemäß Fig. 3, Fig. 4, 5 are perspective views of the permanent magnets shown in FIG. 3,

Fig. 6 einen Querschnitt der Spule gemäß Fig. 3 mit einem Anker und seitlich angeordneten Dauermagneten, Fig. 6 shows a cross section of the coil shown in FIG. 3 with an anchor and laterally arranged permanent magnets,

Fig. 7, 8 einen Ausschnitt der gegenüberliegenden Pole der Dauermagnete gemäß Fig. 3 in unterschiedlichen Stellungen des Ankers, Fig. 7, 8 a detail of the opposite poles of the permanent magnets shown in FIG. 3 in different positions of the armature,

Fig. 9 ein Stanzblech zur Herstellung des Rahmens gemäß Fig. 3, Fig. 9 is a stamped sheet metal for the production of the frame according to Fig. 3,

Fig. 10 einen Querschnitt durch das Gleichstrom-Magnetsystem mit an der Polplatte angekoppeltem Kontaktträger, Fig. 10 shows a cross section through the direct-current magnet system with coupled to the pole contact carrier,

Fig. 11 einen Ausschnitt des Kontaktträgers in Verbindung mit einer Polplatte und dem Rahmen in der "EIN" -Stellung. Fig. 11 shows a section of the contact carrier in connection with a pole plate and the frame in the "ON" position.

In Fig. 1 ist ein erfindungsgemäßes Gleichstrom-Magnetsystem, z. B. zur Verwendung in einem Schütz dargestellt, das eine Spule 2, 12, einen dazu axial angeordneten Anker 4 mit daran angebrachter Polplatte 5, einen magnetisch leitenden Rahmen 1, z. B. einen Stahlblechrahmen mit einem Durchgangsloch 11 und zwei Ringmagneten 7, 8 aufweist. Die Spule ist aus einem Spulenflansch 2 und einer Spulenwicklung 12 aufgebaut. Die Spule 2, 12 befindet sich mit dem Anker 4 und der Polplatte 5 im Innenraum des Rahmens 1. Der Anker 4 ist durch das in der Fig. 1 oben befindliche Durchgangsloch 11 geführt und steht in Wirkverbindung zu einem hier nicht dargestellten Kontakt träger 3 (siehe Fig. 10, 11). An der Wand des Durchgangsloches 11 ist ein Ringmagnet 7 als erster Dauermagnet, z. B. durch Klebeverbindung, befestigt, der in Wechselwirkung mit einem auf dem Anker 4 aufgebrachten Ringmagneten 8 als zweiten Dauermagneten steht.In Fig. 1, a DC magnet system according to the invention, for. B. shown for use in a contactor, the coil 2 , 12 , an axially arranged armature 4 with attached pole plate 5 , a magnetically conductive frame 1 , z. B. has a sheet steel frame with a through hole 11 and two ring magnets 7 , 8 . The coil is constructed from a coil flange 2 and a coil winding 12 . The coil 2 , 12 is located with the armature 4 and the pole plate 5 in the interior of the frame 1 . The armature 4 is guided through the through hole 11 located at the top in FIG. 1 and is in operative connection with a contact carrier 3 (not shown here ) (see FIGS. 10, 11). On the wall of the through hole 11 is a ring magnet 7 as the first permanent magnet, for. B. fixed by adhesive, which interacts with an applied to the armature 4 ring magnet 8 as a second permanent magnet.

Bei konventionellen Gleichstrom-Magnetsystemen ohne Dauermag nete ist es üblich, den Anker 4 und den mit ihm verbundenen Kontaktträger 3 durch eine Rückdruckfeder (hier nicht darge stellt) in der stromlosen Ausgangsstellung bei nicht erregter Spule zu halten. Diese Aufgabe wird bei der vorliegenden er findungsgemäßen Ausführungsform durch die beiden Ringmagnete 7, 8 übernommen. In der in Fig. 1 dargestellten Ausgangsstel lung des Ankers 4, das heißt im stromlosen Zustand der Spule 2, 12, wird der Anker 4 über den Ringmagneten 8 durch die ab stoßende Kraft zwischen beiden Ringmagneten 7, 8 in der oberen Position gehalten. Der Anker 4 ist in der Verschiebungsachse 9 axial in die Position bei erregter Spule 2, 12 verschieb lich. Bei Erregung der Spule ergibt sich ein Verlauf der magnetischen Feldlinien über den Anker 4, den Rahmen 1 die Polplatte 5 und den Zwischenraum zwischen Polplatte 5 und Rahmen 1. Das magnetische Feld bewirkt bei entsprechender Stromrichtung und damit Polung eine Anziehung der Polplatte 5 zum Boden des Rahmens 1 hin. Dabei muß die strombedingte Magnetkraft größer sein als die Abstoßungskraft zwischen den beiden Ringmagneten 7 und 8. Der zunächst mit leichtem Ver satz oberhalb des Ringmagneten 7 angeordnete Ringmagnet 8 in der Ausgangsstellung nähert sich dabei dem Ringmagneten 7, wobei eine Stellung erreicht wird, in der die resultierende Magnetkraft der Dauermagneten 7, 8 keine Komponente in Rich tung der Verschiebungsachse 9 des Ankers 4 aufweist. Nach Überwinden dieser Position wird der Ringmagnet 8 und damit auch der Anker 4 mit dem Kontaktträger 3 in der Fig. 1 nach unten in Richtung der angezogenen Stellung bei erregter Spule 2, 12 abgestoßen. Je weiter sich dabei der Ringmagnet 8 vom Ringmagneten 7 entfernt, desto größer wird die Abstoßungs kraft. Dies hat zur Folge, daß es durch entsprechende Ausle gung des Arbeitsluftspaltes, d. h. der Verschiebung des Ankers 4 aufgrund der Magnetkraft bis zum Anschlag, gelingt, die Kraftwirkung durch die Dauermagnete 7, 8 in der Position bei erregter Spule klein zu halten und damit günstiger Weise eine hohe Abfallspannung zu erreichen. Dieses Verhalten wird dadurch erreicht, daß sich die Dauermagnete 7, 8 indirekt an der Zugkraft in Richtung der Position bei erregtem Zustand beteiligen.In conventional direct current magnet systems without permanent magnet, it is customary to hold the armature 4 and the contact carrier 3 connected to it by a back pressure spring (not shown here) in the de-energized initial position when the coil is not energized. This task is performed in the present embodiment of the invention by the two ring magnets 7 , 8 . In the starting position shown in Fig. 1 development of the armature 4 , that is, in the de-energized state of the coil 2 , 12 , the armature 4 is held over the ring magnet 8 by the repelling force between the two ring magnets 7 , 8 in the upper position. The armature 4 is axially displaceable in the displacement axis 9 in the position when the coil 2 , 12 is excited. When the coil is excited, there is a course of the magnetic field lines over the armature 4 , the frame 1, the pole plate 5 and the space between the pole plate 5 and frame 1 . With a corresponding current direction and thus polarity, the magnetic field causes the pole plate 5 to attract towards the bottom of the frame 1 . The current-related magnetic force must be greater than the repulsive force between the two ring magnets 7 and 8 . The initially arranged with a slight Ver set above the ring magnet 7 ring magnet 8 in the starting position approaches the ring magnet 7 , a position being reached in which the resulting magnetic force of the permanent magnets 7 , 8 no component in Rich direction of the displacement axis 9 of the armature 4th having. After overcoming this position, the ring magnet 8 and thus also the armature 4 with the contact carrier 3 in FIG. 1 are repelled downward in the direction of the attracted position when the coil 2 , 12 is excited. The further away the ring magnet 8 is from the ring magnet 7 , the greater the repulsive force. This has the consequence that by appropriate design of the working air gap, ie the displacement of the armature 4 due to the magnetic force to the stop, it is possible to keep the force effect by the permanent magnets 7 , 8 in the position when the coil is excited and thus in a favorable manner to achieve a high waste voltage. This behavior is achieved in that the permanent magnets 7 , 8 participate indirectly in the tensile force in the direction of the position in the excited state.

Fig. 2 zeigt eine Draufsicht auf die Oberseite des Rahmens 1 mit dem Durchgangsloch 11, an dem der Ringkern 7 positioniert ist. Axial dazu liegt der Anker 4 mit einem zum Ringmagneten 7 gegenpolig, d. h. auf Abstoßung gepolten Ringmagneten 8 an seinem Umfang. Fig. 2 shows a plan view of the top of the frame 1 with the through hole 11 on which the toroidal core 7 is positioned. Axially to this, the armature 4 lies on its circumference with a ring magnet 8 which is opposite in polarity to the ring magnet 7 , ie, which is polarized to repel.

Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung gemäß Fig. 3 sind die die Haltekraft bereitstellenden Dauermagnete 7, 8 im Innenraum des Rahmens 1 vorgesehen. Durch die Halte kraft wird der Anker 4 mit Kontaktträger 3 in der stromlosen Ausgangsstellung gehalten. Die Dauermagnete 7 sind an den Innenwänden des Rahmens 1 befestigt. Ihnen gegenüber sind die zweiten Dauermagnete 8 mit leichtem Versatz gegenüber den Dauermagneten 7 an Armen 13 des Spulenflansches 2 befestigt. Das ansonsten soweit mit dem in Fig. 1 gezeigten System über einstimmende Gleichstrom-Magnetsystem wirkt in gleicher Weise wie zuvor beschrieben. Darüberhinaus besteht jedoch die Mög lichkeit auch das außen liegende Ende des Ankers 4 gemäß Fig. 3 mit einer weiteren Polplatte 6 zu versehen, wodurch die Magnetkraft beim Einschalten des Magnetsystem durch Strombe aufschlagung der Spule 2, 12 verstärkt wird, da die magneti schen Feldlinien nun auch über die Polplatte 6 zum Rahmen 1 hin geschlossen sind. Die Polplatte 6 liegt parallel zu einer Begrenzungswand 23, die den Rahmen 1 zur Oberseite (Fig. 3) abschließt. In der Fig. 3 ist die Lage der Polplatten 5, 6 bei erregter Spule gestrichelt angedeutet. Die strombedingte Magnetkraft kann durch einen dritten Magneten 14 an der Pol platte 6 vergrößert werden. Ein auch als "EIN" -Anschlag die nendes Antiremanenzblech 22, z. B. aus Kunststoff, ist auf der Begrenzungswand 23 des Rahmens 1 vorgesehen. Beim Ausfüh rungsbeispiel gemäß Fig. 3 ist die Spule 2, 12 fest mit dem Anker 4 verbunden. Zwischen dem Spulenflansch 2 und der Pol platte 6 steckt auf dem Anker 4 ein elastisches Dämpfungsrohr 19, das beispielsweise aus Silikongummi besteht.In a further exemplary embodiment of the invention according to FIG. 3, the permanent magnets 7 , 8 which provide the holding force are provided in the interior of the frame 1 . The armature 4 is held with contact carrier 3 in the de-energized starting position by the holding force. The permanent magnets 7 are attached to the inner walls of the frame 1 . Opposite them, the second permanent magnets 8 are attached to arms 13 of the coil flange 2 with a slight offset relative to the permanent magnets 7 . The otherwise so far with the system shown in FIG. 1 via matching DC magnet system acts in the same way as previously described. In addition, however, there is the possibility to provide the outer end of the armature 4 according to FIG. 3 with a further pole plate 6 , whereby the magnetic force when the magnet system is switched on by current loading of the coil 2 , 12 is increased, since the magnetic field lines are now are also closed to the frame 1 via the pole plate 6 . The pole plate 6 is parallel to a boundary wall 23 which closes off the frame 1 from the top ( FIG. 3). In FIG. 3, the position of the pole plates 5, dashed lines in the coil is energized 6 is indicated. The current-related magnetic force can be increased by a third magnet 14 on the pole plate 6 . A also as an "ON" stop the nendesiremenzenzblech 22 , z. B. made of plastic, is provided on the boundary wall 23 of the frame 1 . When exporting Fig approximately example according. 3, the coil 2, 12 fixedly connected to the armature 4. Between the coil flange 2 and the pole plate 6 is on the armature 4, an elastic damping tube 19 , which consists for example of silicone rubber.

In Fig. 4, 5 ist eine erfindungsgemäße Ausgestaltung der Dauer magneten 7, 8 gezeigt. Diese sind U-förmig mit zwei durch ei nen Steg 15 miteinander verbundenen Schenkeln 16, 17 ausgebil det. Die vom Steg 15 abgewandten Außenflächen der Schenkel 16, 17 besitzen durch schräge Flächen 18 gebildete Vertiefun gen bzw. Erhöhungen. Die Neigungswinkel dieser Flächen 18 liegen vorzugsweise in einem Bereich zwischen 15° und 45° Die schrägen Erhöhungen bzw. Vertiefungen gewährleisten, daß die bewegliche Einheit aus dem Anker 4, der Spule 2, 12 und den Polplatten 5, 6 nur in der Richtung der Verschiebungsachse 9 geführt wird. Die Erhöhungen und Vertiefungen sind formmä ßig aneinander angepaßt, so daß die Erhöhung des einen Schen kels 16 formschlüssig in die Vertiefung des anderen Schenkels 17 eines weiteren gleich ausgebildeten Dauermagneten paßt und umgekehrt. Die Dauermagneten 7, 8 sind nicht nur gleich ge staltet sondern auch in gleicher Richtung gepolt und mög lichst gleich stark magnetisiert. Durch das Zusammentreffen stets gleicher Pole bei relativ kleinem Luftspalt von etwa 0,2 bis 0,4 mm läuft die aus dem Anker 4, dem Kontaktträger 2 und der Spule 2, 12 zusammengesetzte Einheit reibungslos in einem magnetischen Polster von der Ausgangsstellung in die Position bei Erregung der Spule. Auf der den Schenkeln 16, 17 abgewandten Rückseite des Steges 15 sind Nuten 24 zur Halte rung der Dauermagnete 7, 8 vorgesehen. Wie in Fig. 3 darge stellt, greifen Noppen 25 an den seitlichen Innenwänden des Rahmens 1 zur Befestigung der Dauermagnete 7 in deren Nuten 24. Die Dauermagnete 8 werden durch Arme 13 am Spulenflansch 2 gehalten, die in den Nuten 24 stecken. Die beschriebene Ausgestaltung für die Dauermagnete 7, 8 gemäß Fig. 4, 5 kann auch für den dritten Dauermagneten 14, wie im Ausführungsbei spiel gemäß Fig. 3 gezeigt, verwendet werden.In Fig. 4, 5, an embodiment of the present invention is the permanent magnet 7, 8 is. These are U-shaped with two legs 16 , 17 connected by egg nen bridge 15 ausgebil det. The outer surfaces of the legs 16 , 17 facing away from the web 15 have recesses or elevations formed by inclined surfaces 18 . The angles of inclination of these surfaces 18 are preferably in a range between 15 ° and 45 °. The oblique elevations or depressions ensure that the movable unit consisting of the armature 4 , the coil 2 , 12 and the pole plates 5 , 6 only in the direction of the axis of displacement 9 is performed. The elevations and depressions are formally matched to each other, so that the increase of one leg 16 fits positively into the recess of the other leg 17 of another identically designed permanent magnet and vice versa. The permanent magnets 7 , 8 are not only the same ge but also polarized in the same direction and as much magnetized as possible. Due to the meeting of always the same poles with a relatively small air gap of approximately 0.2 to 0.4 mm, the unit composed of the armature 4 , the contact carrier 2 and the coil 2 , 12 runs smoothly in a magnetic cushion from the starting position into the position Excitation of the coil. On the legs 16 , 17 facing away from the web 15 grooves 24 are provided for holding tion of the permanent magnets 7 , 8 . As shown in Fig. 3 Darge provides knobs 25 on the side inner walls of the frame 1 for fastening the permanent magnets 7 in the grooves 24th The permanent magnets 8 are held by arms 13 on the coil flange 2 , which are inserted in the grooves 24 . The described configuration for the permanent magnets 7 , 8 according to FIGS. 4, 5 can also be used for the third permanent magnet 14 , as shown in the exemplary embodiment according to FIG. 3.

Fig. 6 zeigt eine Ansicht der Spule 2, 12 mit den seitlich an gebrachten Dauermagneten 8 in einem Querschnitt. Damit die Spulenwicklung 12 festsitzt, muß für eine leichte Abweichung von der Rundform am Innendurchmesser gesorgt werden. Fig. 6 shows a view of the coil 2 , 12 with the permanent magnets 8 attached to the side in a cross section. So that the coil winding 12 is stuck, a slight deviation from the round shape on the inside diameter must be ensured.

Zur Führung des Ankers 4 mit der Magnetspule 2, 12 in einem magnetischen Polster ist auf dem gesamten Verschiebeweg des Ankers 4 entsprechend dem Arbeitsluftspalt eine Überdeckung der Magnete 7, 8 sicherzustellen. Dies bedeutet, daß die Brei te der Pole der Dauermagnete 7, 8 auf den Ankerweg bzw. den Arbeitsluftspalt abgestimmt werden muß. Die sich hieraus ergebenden Erfordernisse werden anhand der Fig. 7, 8 verdeut licht. Fig. 7 zeigt einen Ausschnitt der Dauermagnete 7, 8 in der Stellung der Ausgangsposition des Ankers 4 im stromlosen Zustand. Hierin ist der Pol des Dauermagneten 8 gegenüber dem Pol des Dauermagneten 7 nach oben hin leicht versetzt. Im angezogenen Zustand, d. h. bei Erregung der Spule 2, 12 besteht gemäß Fig. 8 ebenfalls eine Überdeckung der einander gegen überliegenden Pole der Dauermagneten 7, 8, die die erforder liche seitliche Halterung des Ankers 4 mit den daran gekop pelten Komponenten gewährleistet.To guide the armature 4 with the magnet coil 2 , 12 in a magnetic cushion, an overlap of the magnets 7 , 8 must be ensured over the entire displacement path of the armature 4 in accordance with the working air gap. This means that the width of the poles of the permanent magnets 7 , 8 must be matched to the armature path or the working air gap. The resulting requirements are illustrated with reference to FIGS . 7, 8. Fig. 7 shows a section of the permanent magnets 7 , 8 in the position of the starting position of the armature 4 in the de-energized state. Here, the pole of the permanent magnet 8 is slightly offset upwards with respect to the pole of the permanent magnet 7 . In the tightened state, ie when the coil 2 , 12 is excited, there is also an overlap of the opposing poles of the permanent magnets 7 , 8 , which ensures the required lateral support of the armature 4 with the components coupled to it, as shown in FIG. 8.

Der Rahmen 1 ist vorteilhafter Weise aus zwei gleichen, gebo genen Stanzblechen zusammengesetzt. Die Verbindung beider Stanzbleche erfolgt über einen Schwalbenschwanz 29 und einen formmäßig daran angepaßten Nutausschnitt 30, so daß gleiche Teile als Hälften des Rahmens 1 verwendet werden können. Der die innere Seitenwand bildende Mittelteil dieses Stanzbleches ist mit den Noppen 25 versehen, die zur Halterung der Dauer magnete 7 bestimmt sind (s. Fig. 3).The frame 1 is advantageously composed of two identical, bent punched sheets. The connection of the two punching plates takes place via a dovetail 29 and a shape of the groove cutout 30 adapted to it, so that identical parts can be used as halves of the frame 1 . The inner side wall forming the middle part of this stamping sheet is provided with the knobs 25 , which are intended for holding the permanent magnets 7 (see FIG. 3).

Der Kontaktträger 3 weist gemäß Fig. 10 eine Ausnehmung 26 auf, in die seitlich Schlitze 20 eingebracht sind. Die Pol platte 6 mit dem Dauermagneten 14 ist in die Ausnehmung 26 eingetaucht und steckt mit ihren Randbereichen, durch eine Blattfeder 21 gehalten, in den Schlitzen 20. Der Rahmen 1 ist zumindest teilweise von einer Magnetkammer 28 umschlossen und mit dieser am Boden verschraubt, wobei sich die beiden Hälf ten des Rahmens über die Schwalbenschwanz-Nut-Führung (29, 30) miteinander verkeilen. Eine seitliche Ansicht mit teilweisem Schnitt des Kontaktträgers 3 und seiner Verbindung mit der Polplatte 6 ist in Fig. 11 dargestellt. Die Halterung erfolgt teilweise über Noppen 25 in der Polplatte 6, zwischen denen das umgreifende Teil des Kontaktträgers 3 eingreift, und über eine weitere Ausnehmung 27 im Kontaktträger 3, in der die Blattfeder 21 liegt. Die Blattfeder 21 drückt die Polplatte 6 an den unteren umgreifenden Teil des Kontaktträgers 3 und stellt auf diese Weise die feste Verbindung zwischen beiden her. Der umgreifende Teil des Kontaktträgers 3 taucht wie in Fig. 11 dargestellt, in der Position bei erregter Spule 2, 12 in ein Loch an der Oberseite des Rahmens 1 ein.According to FIG. 10, the contact carrier 3 has a recess 26 , into which slots 20 are introduced laterally. The pole plate 6 with the permanent magnet 14 is immersed in the recess 26 and is inserted with its edge regions, held by a leaf spring 21 , in the slots 20th The frame 1 is at least partially enclosed by a magnetic chamber 28 and screwed to the bottom thereof, the two halves of the frame wedging together via the dovetail groove guide ( 29 , 30 ). A side view with a partial section of the contact carrier 3 and its connection to the pole plate 6 is shown in FIG. 11. The mounting takes place partly via knobs 25 in the pole plate 6 , between which the encompassing part of the contact carrier 3 engages, and via a further recess 27 in the contact carrier 3 , in which the leaf spring 21 lies. The leaf spring 21 presses the pole plate 6 against the lower encompassing part of the contact carrier 3 and in this way establishes the fixed connection between the two. The encompassing part of the contact carrier 3 , as shown in FIG. 11, dips into a hole in the top of the frame 1 in the position when the coil 2 , 12 is excited.

Claims

1. DC magnet system with a in a magnetically conductive frame ( 1 ) arranged coil ( 2 , 12 ), in the axially with a contact carrier ( 3 ) in operative connection armature ( 4 ) is arranged, which at one end with a the first pole plate ( 5 ) and which is axially displaceable between a starting position determined by a holding force when the coil ( 2 , 12 ) is de-energized and a tightened position when the coil ( 2 , 12 ) is excited, with the following features:

a) There is a fixed to the frame ( 1 ) first permanent magnet ( 7 ) with a substantially transverse to the axis of displacement Ver the armature directed magnetic field see
b) with the armature ( 4 ) in connection with the second permanent magnet ( 8 ) is polarized and arranged relative to the first permanent magnet ( 7 ) in such a way that the holding force is applied by magnetic repulsion of both permanent magnets ( 7 , 8 ) that when displaced the armature ( 4 ) from the starting position to the attracted position of the two permanent magnets ( 8 ) reaches a position relative to the first permanent magnet ( 7 ) in which the magnetic force between the two permanent magnets ( 7 , 8 ) is completely transverse to the direction of displacement of the armature ( 4 ) is directed, and that after exceeding this position, the magnetic force has an armature ( 4 ) in the direction of the attracted position component.

2. DC magnet system according to claim 1, characterized in that the first permanent magnet ( 7 ) on a through hole ( 11 ) in the frame for carrying out the armature, which in this area on its circumference with a, for example as a ring magnet ( 7 ) executed second Permanent magnet is provided.

3. DC magnet system according to claim 1 or 2, characterized in that the coil is formed from a coil flange ( 2 ) with coil winding ( 12 ) and is fixedly connected to the armature ( 4 ).

4. DC magnet system according to claim 3, characterized in that on the coil flange ( 2 ) two on different sides second permanent magnets ( 8 ) are arranged symmetrically, which form a magnetic cushion by means of the fixed first permanent magnets ( 7 ) the armature ( 4 ) with coil ( 2 , 12 ) and contact carrier ( 3 ) comprehensive unit can be guided smoothly when shifted.

5. DC magnet system according to one of the preceding claims, characterized in that the coil flange ( 2 ) has outwardly projecting arms ( 13 ) to which the or the second permanent magnet ( 8 ) are attached.

6. DC magnet system according to one of the preceding claims, characterized in that the armature ( 4 ) at its end in the frame ( 1 ) lying the first pole plate ( 5 ) and at its outside the frame ( 1 ) end a second pole plate ( 6 ), which lies in a plane transverse to the axis of displacement ( 9 ) and also parallel and at a distance from a boundary wall ( 23 ) of the frame ( 1 ).

7. DC magnet system according to one of the preceding claims, characterized in that an elastic damping tube ( 19 ) is applied to the armature ( 4 ) in the area between the coil ( 2 , 12 ) and the second pole plate ( 6 ).

8. DC magnet system according to one of the preceding claims, characterized in that a magnetic field of the excited coil ( 2 , 12 ) reinforcing third permanent magnet ( 14 ) is attached to the second pole plate ( 6 ).

9. DC magnet system according to one of the preceding claims, characterized in that the contours of the mutually facing surfaces ( 18 ) of the paired first ( 7 ) and second permanent magnets ( 8 ) are formed such that when the second permanent magnet ( 8 ) in the direction of the axis of displacement ( 9 ) results in a large area approximation to the first permanent magnet ( 7 ).

10. DC magnet system according to one of the preceding claims, characterized in that the contours of the mutually facing surfaces ( 18 ) of the paired first ( 7 ) and second magnets ( 8 ) are designed such that they guide the armature ( 4th ), the coil ( 2 , 12 ) and the contact carrier ( 3 ) comprising unit when displaced in the direction of the displacement axis ( 9 ).

11. DC magnet system according to one of the preceding claims, characterized in that the first ( 7 ) and second permanent magnets ( 8 ) in their direction in the direction of the displacement axis ( 9 ) extending width to the displacement length of the armature ( 4 ), that is Anchors are tuned away so that in each position of the armature ( 4 ) the poles of the opposing paired first ( 7 ) and second ( 8 ) permanent magnets are at least partially overlapping.

12. DC magnet system according to one of the preceding claims, characterized in that the first ( 7 ), second ( 8 ) and third permanent magnets ( 14 ) U-shaped with two legs ( 16 , 17 ) connected by a web ( 15 ) are, of which one leg ( 16 ) on its outer surface facing away from the web ( 15 ) has an increase formed by inclined surfaces ( 18 ) and the other leg ( 17 ) on the corresponding outer surface has a recess formed by inclined surfaces ( 18 ) .

13. DC magnet system according to one of the preceding claims, characterized in that the first ( 7 ), second ( 8 ) and third permanent magnets ( 14 ) on the legs ( 16 , 17 ) facing away from the back of the web ( 15 ) grooves ( 24 ) for mounting.

14. DC magnet system according to one of the preceding claims, characterized in that the inclined surfaces ( 18 ) on the outer sides of the legs ( 16 , 17 ) have an angle of inclination in the range from 15 ° to 45 °.

15. DC magnet system according to one of the preceding claims, characterized in that the first ( 7 ) and the second permanent magnets ( 8 ) are of identical design, so that the increase from one leg ( 17 ) of the first permanent magnet ( 7 ) in a form-fitting manner in the Indentation of the leg ( 16 ) of the second permanent magnet ( 8 ) fits and the indentation on the leg ( 16 ) of the first permanent magnet ( 7 ) positively receives the elevation on the leg ( 17 ) of the second permanent magnet ( 8 ).

16. DC magnet system according to one of the preceding claims, characterized in that the first permanent magnets ( 7 ) on lateral inner walls of the frame via inwardly projecting, in the grooves ( 24 ) grai fende knobs ( 25 ) are held.

17. DC magnet system according to one of the preceding claims, characterized in that the second permanent magnets ( 8 ) on the in the grooves ( 24 ) engaging arms ( 13 ) of the coil flange ( 2 ) are held.

18. DC magnet system according to one of the preceding claims, characterized in that the frame ( 1 ) is constructed from two completely identical, stamped, bent magnetically conductive sheets which are joined together via a dovetail-groove connection ( 29 , 30 ) .

19. DC magnet system according to one of the preceding claims, characterized in that the second pole plate ( 6 ) is held with its edge regions in slots ( 20 ) of the contact carrier ( 3 ) by means of a leaf spring ( 21 ).