DE2139405A1

DE2139405A1 - Elektromagnetische schaltvorrichtung

Info

Publication number: DE2139405A1
Application number: DE2139405A
Authority: DE
Inventors: Wytze Hofman
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1970-08-31
Filing date: 1971-08-06
Publication date: 1973-08-30
Also published as: NL7012890A; FR2103649B1; BE771966A; DE2139405C3; AT314018B; GB1350614A; FR2103649A1; DE2139405B2; US3715695A

Description

FHN.5010.

wij/evh.

.ipL-Ing. F-J. KUPFERMANN

Patentanwalt 2 1 ""? Q / Π £

nmeider: N. V. Philips' Gloeilampenfabriekea ^L O* HU?

Akte No. PHF- 5010
mmeldung vom: 5 . Aug ο, -1 9 71

"Elektromagnetische Schaltvorrichtung".

Die Erfindung bezieht sich auf eine elektromagnetische Schaltvorrichtung mit mindestens einem Magnetkreis, dar einen Dauermagneten mit Polschuhen, zwischen denen sich ein wirksamer Luftspalt befindet, wobei um einen Teil des Magnetkreisea eine Magnetisierungsspule angeordnet ist, und einen beweglichen Anker enthält, dea sich gegenüber dem Luftspalt befindet und mit dsm Magnetkreis magnetisch zusammenarbeitet.

Eine derartige Schaltvorrichtung ist aua dei· deutschen Patentschrift 1,194^930 bekannt« Der Ankes« dieser. Schaltvorrichtung besteht aua einem einsigen Weicheisenstxeifen, der bai Erregung dsr Hagnet is is rungs s pule angezogen wird«, Baa Sohlieas@n dieses Ankers erfolgt mit aiaoa B@sahleunig^HJg rad einem damit siinhaEgshandan Stosa*

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Die Erfindung waist daa Kennzeichen auf, dasa del Anker einen flach ausgebildeten Dauermagneten enthält, dar aus in elastischem Kunststoff gebundenem fein verteiltem Dauermagnatiaaterial besteht. Dadurch wird der Vorteil erhalten, dass durch dia Elastizität das Ankermagneten beim Schliessan des Ankara dar Stoss aufgefangen wird.

Vorzugswaise wird der Ankarmagnet an seiner Rückseite auf einem Weicheisanstraifan befestigt, dar dann als Kurzschluss for dia rückseitig am Ankermagnaten auftratenden magnetischen Kraftlinien diant.

Ein Ausführungsbeispiel nach der Erfindung waist das Kennzeichen auf, dass in geschlossener Lage der Schaltvorrichtung die beiden Polschuha am Ankermagnaten anliegen, wobei jeder Polschuh mit einem Magnetpol entgegengesetzter Polarität zusammenarbeitet.

Bai einam anderen erfindungagemlssen Auaführungsbaispial liegt in geschlossener Lage der Schaltvorrichtung nur ein Polschuh am Ankarmagneten an, wahrend dajj andere Polschuh mit dem Waichaisenstrθifβη das Ankara magnetisch zusammenarbeitet.

TJm den Einfluss des im Luftspalt vorhandenen Streufeldes zu verringern ist in diesem Luftspalt zwischen dan Polschuhan ein Hilfsmagnat angeordnet,

Bai einer sehr gut funktionierenden Schaltvorrichtung nach dar Erfindung ist jeder mit den Polachuhan magnetisch zusammenarbeitende Teil des Ankermagneten mit einem als Polschuh wirksamen flach ausgebildeten Einsatzteil aus Weicheisen versehen.

Wenn die Koerzitivkraft des Hauptmagnatar- Hc<1500 Oa und dia Koerzitivkraft des Ankarmagnatan >2000 Oa beträgt *'ird bei einem ausreichend grosaan Stromatoas dusch die MagnetisieEnngasrmla dar Hauptmagnet umgepolt. Dias hat zur Folga, dasa gager»üiu2 uss Ankermagneten auQh Magnetpole mit entgegengesetztem Vorzeichen liegen können,

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wodurch eine grosse Ab3toss kraft entsteht und dadurch schneller
geschaltet wird,

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen
dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 ein Ausführungsbeiapiel nach der Erfindung, wobei der Ankesmagnet mit „iadeni Polschuh magnetisch zusammenarbeitet,,

Fig. 2 ein anderes Ausführungsbeispiel nach der Erfindung,
wobei der Ankermagnet mit nur einem Polschuh magnetisch zusammenarbeitet,

Fig. 3 eine Abwandlung des Ausführungsbeispiels nach Fig. 2, wobei der Ankermagnet mit einem Einsatzteil versehen ist,

Fig. 4 eine Darstellung einer Schaltvorrichtung nach der
Erfindung mit unterschiedlichen Einsatzteilen im Ankermagneten,

Figi 5 eine Abwandlung der Schaltvorrichtung nach Fig. 2 mit einem Hilfamagneten,

Fig. 6 eine Darstellung eines Bandantriebmechanismus für ein Aufzeichnungs- und/oder Wiedergabegerät mit einer erfindungsgemässen
Schaltvorrichtung.

Die Schaltvorrichtung nach Fig. 1 besteht aus einem einzigen Magnetkreis 1_ und einem Anker _2, die beide magnetisch miteinander
zusammenarbeiten. Der Magnetkreis enthält einen zylinderförmigen Dauerhauptmagneten 3» dessen beide Enden mit einem Polschuh 4 bzw. 5 ^aus
Weicheisen versehen sind. Der Hauptmagnet 3 ist axial magnetisiert
und zwar derart, dass der Polschuh 5 einen Nordpol und der Polschuh 4 einen Südpol darstellt.

Die Polaohuhe sind L-fSrmig ausgebildet, wobei sich zwischen in einer Ebene liegenden Schenkeln 6 und 7 ei" Luftspalt 8 befindet.
Der zylinderförmige Hauptmagnet 3 iat über die ganze Länge von einer
Magnetisierungsspule 9 umgeben.

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Der Anker 2 bedient aus ainea ixacn aubfeebildeten weicheisenstreifen Π, der drehbar ^niont dargea teiix) angeordnet ist.

Am Streifen ist ein flacher Hilfsmagnet 12 befestigt, der in geschlossener Lage der Schaltvorrichtung mit der flachen Seite an den Schenkeln 6 und 7 der Polschuhe 4 bzw. 5 nahezu völlig anliegt. Auf dieser anliegenden Oberfläche befindet sich jedem der Schenkel bzw. 7 gegenüber ein Magnetpol, dessen Vorzeichen dem des Magnetpols des anliegenden Schenkels entgegengesetzt ist; auf diese Weise liegt gegenüber dem Südpol S des Schenkels 6 öin Nordpol N und gegenüber dem Nordpol N des Schenkels 7 ein Südpol S.

Der Hauptmagnei 5 besteht aus dem Material Ticonal 700, dessen

Koerzitivkraft H = 700 Oe und (BH) = 7.1O⁶ beträgt. c max

Bei einer Länge von 6 mm und einem Durchmesser von 5 mm stellte es sich bei einem Stromstosa von 4OA durch die aus 60 Windungen bestehende Magnetisierungsspule heraus, dass der Hauptmagnet genügend umgepolt wurde.

Der Ankermagnet 12 besteht aus einem Plastoferrit P 120_f das nicht leicht umpolbar ist. Von diesem Material ist die Koerzitivkraft Ho = 2200 Oe. (BH) = 1,2.10^b.

ΙΠ&Λ

Unter normalen ITmatMnden, d.h. wenn kein Strom durch die ' Magnetisierungsspule 9 fliesst, ist die Schaltvorrichtung geschlossen. Die Magnetpole des Magnetkreises _1_ - der durch die Schenkel 7 und der Polschuh^ 4 und 5 gebildet wird - ziehen die Magnetpole mit entgegengesetztem Vorzeichen des Ankermagneten 12 an. Der Verlauf der magnetischen Kraftlinien ist in Fig. 1 mit Pfeilen angegeben. Der gesamte Magnetkreis wird durch den Weicheisenanker 11 geschlossen.

Erhält die Magnetisierungsspule 9 einen ausreichend grossen Stromstoss, so wird der Hauptmagnet 3 umgepolt, d.h., die Schenkel 6

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und 7 stellen nun tixüen iiagne cpoi niic MiCgegeugaaetz fcem Vorzeichen dar. Sie sina nun voiaexcribugieiut·, «beuso wie axe Magnetpole das Ankermagneten und tiiä&e werden daher abgestossen. Die Schaltvorrichtung ist dann geöffnet. Bei em&K nacnsten iltromstüss durch die Magnetisierungsspule 9 wird aei naup'cmagrict ;> wieder umgepolt und die Schaltvorrichtung sohlieädi, sich. Lie Kraft dieses Üehliessvorganges wird durch dia Elastizität c&a Magnetnatexials des Ankermagnatan gebrochen.

In Fig. 2 ist eine Abwatiüiung der erfindungsgamassen Schaltvorrichtung dargestellt. Der Magnetkreis j_ ist aus dem Hauptmagneten 3 λ mit Polschuhen 4 und 5 aufgebaut, während eine Magnetisierungsspule um den Hauptmagneten > angeordnet ist. Der Anker ist auf gleiche Weise aus einem Weicheisenstreifen 11 mit einem Ankeimagneten 16 aufgebaut. Der Polschuh 4 ist L-förmig, aber der am Ankermagneten 16 anliegende Schenkel 14 ist länger ausgebildet. Die Länge dieses Schenkels entspricht nahezu der Länge des Ankermagneten 16-, Der Polschuh 5 besteht aus nui einem flachen· Teil. Der Ankermagnet 16 ist in Querrichtung magnetisiert.

Die mit dem Schenkel 14 zusammenarbeitende Oberfläche des Ankermagneten ist mit einem ifordpol H versehen. ^

In geschlossener Lage der Schaltvorrichtung liegt dar Schenkel 14 an dem flachen Magneten 16 an. Das Ende I5 des Polschuhes 5 liegt dann an einem Teil des flachen Ankerstreifens 11 an. Dieser Tail weist dann einen Südpol S auf, der mit dem Magnetpol H des Endes des Polschuhes 5 zusammenarbeitet.

Fig. 3 weist eine ähnliche Konstruktion auf, hierbei ist jedoch der Ankerraagnat anders ausgebildet. Dar Ankermagnet 20 ist länger und hat einan schmaleren Veslängerungstail 22 an der Stelle des Polschuhas 5, dessen Ende 15 kurzes ist. Der schmalere Verlängerungs-

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teil 22 ist mit einem fiinaatzteil 25 aus tfeicheiaen aufgefüllt. Der Verlängerungsteil 22 iat ebenfalls in Querrichtung magnetisiert, jedoch der Magnetisierung dea Teils 20 entgegengesetzt.

Damit das Streufeld wesentlich beschränkt wird, iat in dar Schaltvorrichtung nach Fig. 4» dessen Aufbau dem nach Fig. 2 entspricht, ein Hilfsmagnet 30 zwischen dem Ende 31 des Schenkels I4 und der Seitenfläche 32 des Polschuhes 5 angeordnet. Dieser Hilfsmagnet 30 ist flach ausgebildet und in Querrichtung magnetisiert. Der Hilfsmagnet besteht aus Plastoferrit P120 und hat einen Nordpol N an der Seitenfläche 32 und einen ijüdpol S am Ende .31. Vom Hilfsmagneten werden die magnetischen Kraftlinien gezwungen, entsprechend der eingezeichneten Bahn zu verlaufen.

Die Schaltvorrichtung nach Fig. 5 weist einen anderen Aufbau auf. Die Wirkungsweise entspricht jedoch der der obengenannten Schaltvorrichtungen.

Der Magnetkreis besteht aus dem Hauptmagneten 40 der im Weicheisenkreis zentral angeordnet ist; weiter besteht er aus der Oberplatte 4I » der Unterplatte 42 und dem. topfförmigen Rand 43. Um den Hauptmagneten 40 herum befindet sich die Magnetisierungsspule 44· Die Oberplatte 4I bildet mit dem Rand 43 einen ringförmigen Luftspalt 45·

Der Anker 2 - im Querschnitt dargestellt - besteht aus dem Weioheisenstreifen 46 und einem Ankermagneten 47» dessen Rand 4^ dünner ala der Mittelteil 49 ausgebildet ist« Der Rand 48 ist dem Mittelteil 49 entgegengesetzt magnetisiert. Der Ankermagnet ist am Rande mit einem aus Weicheisaa bestehenden ringförmigen Einsatzteil versehen. Die Oberplatte 4"l arbeitet mit dam Mittelteil. 49 magnetisch zusammen, während der Rand 43 mit dem Einsatzteil 50 zusammenarbeitet.

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In Pig. 6 lsi: eine Anwendung der eri'indungagemaasen Schaltvorrichtung dargestellt,, Die Schaltvorrichtung betätigt hier den
Antriebsmechanismus eines Auinahme- oder Wiedergabegerätes für
magnetische Aufzeichnungen»

Die Schaltvorrichtung 6>0 besteht aus einem obenstehend beschriebenen Magnetkreis 61, der fest angeordnet ist. Der Anker 62
ist um die Welle 65 drehbar angeordnet. Am anderen Schenkel 64 ist
eine aus Kautschuk bestehende Anpressrolle 65 befestigt, die in geschlossener Lage der Schaltvorrichtung ein Magnetband gegen die Tonwelle 66 drückt. Die l^aonwelle 66 ist zentral im Schwungrad 67 angeordnet.

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Claims

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PATENTANSPRÜECHE 5

j 1,j Elektromagnetische Schaltvoirichtung mit mindestens einem

Magnetkreis, der einen Bauerhauptmagnetsn mit Polschuhen, zwiachen denen sich ein wirksamer Luftspalt befindet, vofcei um einen Teil des Magnetkreises herum eine Magnetiaierungsspule angeordnet Ist, und einen "beweglichen Anker enthält, der sich dem Luftspalt gegenüber befindet und mit dem Magnetkreis magnetisch zusammenarbeitet, dadurch gekennzeichnet, dass der Anker einen flach ausgebildeten Dauermagneten enthält-, der aus in elastischem Kunststoff gebundenen? fein verteiltem Dauermagnetmaterial besteht.

2» Elektromagnetische Schaltvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch

gekennzeichnet, dass der Ankermagnet rückseitig auf einem Weicheisenstseifen befestigt ist.

Je llaktsomagnetischa Schaltvorrichtung nach einem der vorstehenden

Ansprüche ₉ dadurch gekennzeichnet, dass in geschlossener Lage der Schaltvorrichtung die beiden Polschuhe am Ankermagneten anliegen, wobei jeder Polaohuh mit ginem Magnetpol antgegsngesetzter Polarität magnetisch a us amme α arbeitst,,

4o SIgktsojjiagnetiacbe Schaltvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch

■23ΐζατύΐ3βίϋηΏβχ_Ό dass in gsschloakjon'js Lag<3 d-32 ochsltvorrichtuag p.ns ein PolsQßyh as ArshQsraa^'uQ'Ci,^ anli^gtj v?abi'arif; J^s zi-,r]~r-^ Polachul: ^it 6em ysiobslsanstsaifan des Ankoi'G ?i;:gy]3tisoh ciisan-noi'^va;;: :■-■■·■'■: _r.

gp daaa im Luf tenal''' i;"-?ischGii -^οπ ?ο1:5ογ.ιι'^γ.·ϊ?; a In Ηί^ί'ΐ-•Bagäat OuQQ οζά no i i:r:,

bo Sloki'sordsgsj'Jiacba SahaI^TosiiGiriuag .lach %^.n«m iss voss'ih

Anapatioha, dadusoh g©kennzelohne-L"j dass .jadaz mit ien Pclachuhen assgnatisch sammeaaibeitends Tail des Anke rmagne Ϊ9 a mit 3ir.em ala Polacbuh wiaksaiaen

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flach ausgebildeten Einsatzteil aus Weicheisen versehen ist. 7. Elektromagnetischer Schalter nach einem das vorstehanden

Ansprüche j dadurch gekennzeichnat, dass dia Koerzitivkraft des Hauptmagneten H <1500 Oe und die Koerzitivkraft des Ankermagneten < 2000 Oe betzSgt.

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