DE2257246A1

DE2257246A1 - Elektromagnetbaugruppe, z. b. fuer schnelldrucker

Info

Publication number: DE2257246A1
Application number: DE19722257246
Authority: DE
Inventors: Robert Howard
Original assignee: Centronics Data Computer Corp
Current assignee: Centronics Data Computer Corp
Priority date: 1971-11-30
Filing date: 1972-11-22
Publication date: 1973-06-07
Also published as: NL7215572A; FR2162037B1; CH588742A5; BE792033A; JPS4863269A; JPS5245031B2; FR2162037A1; CA972024A; DE2257246B2; GB1365396A

Description

tipi. \:,;. G. Wallach . ..... ^ '

Dir:.i.-Kj. g. Koch' 2 2, Nov. 1972

Dr. T. Haibach
3 München 2
Kaufirigarsti. S₁ Tel. 240276 ■ . 3 3 999

CENTRONICS DATA COMPUTER CORPORATION Hudson, New Hampshire,- V'.St.A.

Elektromagiiet baugruppe, z.B.. für Schnelldrücker

Die Erfindung bezieht sich auf Elektromagnetbäugruppen und betrifft insbesondere eine neuartige Elektromagnetbaugruppe, die sich auf vorteilhafte Weise bei nach dem Punktmatrixverfahren arbeitenden Druckern und dergleichen verwenden; läßt, da sie es ermöglicht, in der Anschlag-"oder' Druckrichtung eine schnelle Beschleunigung zu bewirken, und' da nach jedem Betätigungsvorgang eine schnelle Rückführung in die Ausgangsstellung· herbeigeführt wird, bevor der Elektromagnet erneut eingeschaltet wird; ferner ist es bei einer erfindühgsgemäßen Elektromagnetbaugruppe im Vergleich zu bekannten Vorrichtungen möglich, mit einer größeren Hublänge zu arbeiten. . .

Elektromagnetbaügruppen der genannten allgemeinen Art bieten sehr große Vorteile, wenn sie bei nach dem Punktmatrixverfahren arbeitenden Schnelldruckern verwendet werden, um Stoßkräfte zu erzeugen, z. B-. bei dem Schnelldrucker, der in der U.S.A.-Patentanmeldung 35 405 vom 7. Mai 1970 beschrieben ist. Dieser Schnelldrucker ermöglicht es, Schriftzeichen oder andere Symbole dadurch zu erzeugen,, daß nach Bedarf ein oder mehrere schlanke Druckdrähte veranlaßt werden, einen Schlag auf ein farbband auszuüben, mittels dessen entsprechende Punkte auf eine Unterlage aus Papier oder

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dergleichen gedruckt werden. Da "bei einer solchen Vorrichtung der erzielbaren Druckgeschwindigkeit eine ausschlaggebende Bedeutung zukommt, ist es erforderlich, Vorrichtungen zu schaffen, die es ermöglichen, die Druckdrähte schnell zu betätigen und sie danach ebenfalls schnell in ihre Ruhestellung zurückzuführen. Bei der genannten bekannten Druckvorrichtung liegt die Druckgeschwindigkeit in der Größenordnung von 165 Zeichen in der Sekunde. Wenn eine solche Druckgeschwindigkeit erzielt werden soll, ist es erforderlich, Elektromagnetbaugruppen z"u benutzen, die geeignet sind, die schlangen Druckdrähte aus ihrer Ruhestellung innerhalb einer Zeitspanne in der Größenordnung von 3 bis~-2 Millisekunden in ihre Druckstellung zu bringen und sie wieder in die Ruhestellung zurückzuführen, und die es gleichzeitig ermöglichen, eine Stoßkraft zu erzeugen, die ausreicht, um auf der Unterlage aus Papier oder einer anderen zu bedruckenden Fläche jeweils einen deutlich lesbaren Punkt zu erzeugen. Zwar sind in der genannten U.S.A.-Patentanmeldung Elektromagnetbaugruppen der genannten Art beschrieben, die eine außergewöhnlich lange Lebensdauer erreichen, doch hat es sich gezeigt, daß es in bestimmten Anwendungsfällen erforderlich ist, mit Elektromagnetbaugruppen zu arbeiten, die es im Vergleich zu den bekannten Vorrichtungen ermöglichen, die Druckdrähte längs einer erheblich längeren Hubstrecke zu bewegen. Beispielsweise werden bei den El'ektromagnetbaugruppen nach der genannten U.S.A.-Patentanmeldung die Druckdrähte veranlaßt, 3ich zwischen der Ruhestellung und der Druckstellung länga einer Strecke in der Größenordnung von 0,38 mm zu bewegen. Es gibt jedoch verschiedene Anwendungsfälle, in denen es erforderlich ist, die Druckdrähte mit Hilfe von Elektromagneten jeweils längs einer größeren Strecke geradlinig zu bewegen. Bei derartigen Anwendungsfällen hat es sich gezeigt, daß es das in der genannten U.S.A.-Patentanmeldung beschriebene Federelement nicht ermöglicht, mit einer längeren Hubstrecke zu arbeiten, denn eine Auslenkung des Federelements über den

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bis jetzt möglichen Bereich hinaus führt dazu, daß das Federelement über seine Elastizitätsgrenze hinaus verformt wird, so daß eine "bleibende Verformung eintritt und das Federelement nicht mehr befähigt ist, wieder in seinen normalen, nicht verformten Zustand zurückzukehren.

Durch die Erfindung ist nunmehr eine Elektromagnetbaugruppe geschaffen worden, die ein neuartiges Federelement aufweist, das es ermöglicht, die Nachteile der bekannten Federelemente zu vermeiden und die erwähnten- gewünschten Wirkungen zu erzielen. Bei einer Elektromagnetbaugruppe nach der Erfindung ist ein Gehäuse vorhanden, """"das die Spule des Elektromagneten und einen Anker enthält. Mit dem vorderen Ende des Gehäuses ist ein Schaftabsschnitt durch eine Gewindeverbindung verbunden, und dieser Schaftabschnitt weist eine langgestreckte axiale Öffnung auf, in der ein langgestreckter schlanker Druckdraht hin- und herbewegbar geführt ist. Das hintere Ende des Druckdrahtes ist mit dem vorderen Ende des Ankers fest verbunden. Das hintere Ende des Ankers ist am mittleren Teil eines Spiralfederelements befestigt, dessen Umfangsabsehnitt an einem ringförmigen Abstandhalter anliegt, welcher sich an einer zu diesem Zweck in dem Elektromagnetgehäuse ausgebildeten Schulter abstützt. Der hintere Teil der Ankerbaugruppe stützt sich an einem Ansatz eines Stirnwandteils ab, das in das hintere Ende des Gehäuses eingeschraubt ist und es dicht verschließt. Dieses Stirnwandteil läßt sich verstellen, um die Vorspannung des Federelements zu regeln; ^n dem Schaftabschnitt der Elek*- tromagnetbaugruppe ist ein rohrförmiges Druckdrahtführungsteil angeordnet, das geschmiert ist, um die Abnutzung des sich längs des Führungsteils hin- und herbewegenden Druckdrahtes möglichst weitgehend zu verringern.

Das Spiralfederelement ist aus einem Flachmaterialstück hergestellt, das aus einem vorgehärteten und getem-

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perten Federstahl oder einem anderen Werkstoff mit ähnlichen Eigenschaften "besteht. Dieses Federelement¹ weist einen zentral angeordneten Nabenabschnitt auf, der dazu dient, das Federelement mit dem hinteren Ende des Ankers zu verbinden. Man könnte das Federelement mit einer langgestreckten Blattfeder vergleichen, die eine eng gewickelte Spirale bildet, und über ihre ganze Lange in einer gedachten Ebene liegt. Die Form der Spirale kann entweder eine archimedischen Spirale oder dor Evolvente einer Linie entsprechen, wobei in eine ebene Scheibe aus Federstahl voneinander getrennte, miteinander verschachtelte Spiralen eingeschnitten sind.

Solange die Spule des Elektromagneten nicht erregt ist, hält das Federelement den zugehörigen schlanken Druckdraht in seiner Ruhestellung. Wird die Spule des Elektromagneten erregt, erzeugt sie ein elektromagnetisches Feld, durch das der Anker veranlaßt wird, sich in Richtung auf das vordere Ende der Elektromagnetbaugruppe zu bewegen. Diese Kraft überwindet die Federkraft des Federelements, so daß der an dem Anker befestigte mittlere Teil des Federelements gegenüber dem sich an der Ringschulter abstützenden äußeren Randabschnitts des Federelements ausgelenkt bzw, verlagert wird. Das Federelement hat eine solche Federkonstante, daß die Federkraft nach dem Aufbringen einer kleinen Anfangskraft im wesentlichen linear verläuft, wenn sich die Auslenkung innerhalb des gesamten Auslenkungsbereichs vergrößert, der im Vergleich zur Hubstrecke der bekannten Elektromagnetbaugruppen um das 3- bis 5-fache vergrößert ist. Diese Konstruktion des Federelements ermöglicht den Betrieb des Druckdrahtes unter Vergrößerung seiner Hubstrecke, ohne daß das Federelement über seine Elastizitätsgrenze hinaus verformt wird, und außerdem erreicht dieses Federelement eine sehr lange Lebensdauer.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine neuartige Elektromagnetbaugruppe zur Verwendung bei nach dem

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Punktmatrixverfahren arbeitenden Sehnelldruckern zu schaffen,, bei der sich, der Druckdrah"fc iai Vergleich zu· "bekannten Konstruktionen längs einer größeren Hubstrecke^: bewegen läßt, und "bei der ein neuartiges Pe der element: benutzt wird, das einer Blattfeder ähnelt und die Form einer runden Scheibe hat, in die spiralförmige- Schlitze eingeschnitten sind, so daß sich mit Hilfe dieses Federelements,"bei .Schnelldruckern der nach dem Punktmat-rixverfahren arbeitenden Art; erhebliche Vorteile erzielen lassen«

Die Erfindung und -vorteilhafte Einzelheiten der Erfindung werden im folgenden anhand schema,ti scher; Zeichnungen an Ausfuhrungsbeispielen naher erläutert,, Es zeigts

Fig. 1 eine Elektromagnetbaugruppe im liängs schnitte

Fig. ■ 2 im Grundriß ein einen Bestandteil der Elelctromägnetbaugruppe nach Fig. 1 "bildendes Fe der element^

Fig. 2a in einer· graphischen Darstellung die Auslenkungskennlinie der- in Fig» 2 und -3 dargestellteii Federn? und . ' ' .

Fig. 3 im Grundriß eine weitere Aus führungs form- eines Federelements.

Gemäß Fig. 1 gehört zu der dargestellten Elektromagnefbaugruppe 10 ein zylindrisches Gehäuse 11,, das in der genannten U.S.A.-Patentanmeldung beschriehen und in der zugehörigen Figur la dargestellt ist. Bei dem Gehäuse 11 handelt es sich um ein hohlzylindrisches Bauteil, das eine gegenüber seinem rechten Ende nach innen versetzte innere Ringschulter ll"b aufweist. Das rechte' Ende des Gehäuses ist mit einem Innengewinde lic -versehen, in, das sich ein mit Außengewinde versehenes, verstellbares, das Gehäuse abschließendes.Stirnwandteil 23 einschrauben läßt► Das vordere Ende des Gehäuses 11 weist einen Schlitz lie auf, durch

den hindurch, sich die Zuleitungen ITa und ITb des Elektro magneten, erstrecken, so daß sich der Elektromagnet an eine der Deutlichkeit halber nicht dargestellte Betätigungsschaltung anschließen läßt.

In.das linke Ende des Gehäuses 11 ist ein Schaftteil 12 eingebaut, das einen mit Außengewinde versehenen Abschnitt 12a aufweist, mit dem das Schaftteil in eine Befestigungsgewindebohrung eingeschraubt werden kann,, die bei einer Druckkopfbaugruppe vorhanden ist,,· wie sie z, B. in der U.S.A.-Patentanmeldungyj 8l5 (entspr. deutsche Ana.: P 21 22 6T²*.4 - Uns.Akte 132O7)beschrieben ist. Ferner ist eine Haltemutter 13 vorhanden, die auf. den Gewindeabschnitt 12a aufgeschraubt ist und dazu'dient, die Elektromagnetbaugruppe 10 an der Druckkopfbaugruppe zu befestigen, wie es in der genannten U.S.A.-Patentanmeldung beschrieben ist.

Das Schaftteil 12 weist einen runden Flanschabschnitt 12b auf, der im vorderen Ende des Gehäuses 11 so angeordnet ist, daß er sich an¹ einer inneren Ringschulter 11a abstützt. Der hinterste Abschnitt 12c des Schaftteils 12 hat einen Durchmesser, der kleiner ist als der Durchmesser des Flan*- sches 12, und der Durchmesser des Gewindeabschnitts 12a, und an den sich ein äußerster rechter Endabschnitt 12d anschließt, der einen noch kleineren Durchmesser hat, so daß zwischen den Abschnitten 12c und I2d eine Ringschulter 12e vorhanden ist.

Das Schaftteil 12 wei3t eine axiale Öffnung auf, die sich aus einem Abschnitt 12f mit einem ersten Durchmesser und einem Abschnitt 12g mit einem etwas, größeren Durchmesser zusammensetzt. Gemäß Fig. 1 schließt sich an das linke Ende des Abschnitts 12g ein sich konisch erweiternder Endabschnitt 12h an, damit eine konische Eintrittsöffnung vorhanden ist, die das Einführen eines langgestreckten rohrförmigen Druckdraht~Führungsteils 14 erleichtert, das in

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dem Öffnimgsatoschnitt 12g so angeordnet wird, daß es sich mit seinem rechten Ende an der Ringschulter 12j zwischen den, Abschnitten 12f und 12g der axialen Öffnung absützt. Das Führungsteil 14 ist in den Öffnungs-atschnitt 12g vorzugsweise mit einem Preßsitz eingebaut,* so daß es sich gegenüber dem Schaftteil 12 nicht bewegt, wenn der Elektromagnet "betätigt wird. Die Innenwand des. Führungsteils 14 ist vorzugsweise mit einem Schmiermittel überzogen, um die Abnutzung des sich in ihr hin- und herbewegenden Druekdrahtes 15 möglichst zu verringern.

Auf das rechte Ende des Schaftteils.. 12 ist ein Elektromagnetkern 16 mit einem rohrförmigen Abschnitt 16a und einem radial nach .außen ragenden Flanschabschnitt 16b so aufgeschoben, daß sich das linke Ende des rohrförmigen Abschnitts 16a an der Ringschulter 12e.abstützt. Der rohrförmige Abschnitt 16a ist mit dem rechten Abschnitt 12d des Schaftteils 12 vorzugsweise durch einen Preßsitz verbunden. Der Flansch 12b des Schaftteils 12, der Flansch 16b des Kerns 16, der Abschnitt 12c des Schaftteils 12, der rohrförmige · Abschnitt 16a des Kerns und die Innenwand des Gehäuses 11 begrenzen einen Hohlraum zum Aufnehmen einer Magnetspule 17, cferen Windungen um den 'Abschnitt 12c des Schaftteils 12 und den rohrförmigen Abschnitt 16a des Kerns 16 herumgelegt sind; die axiale Länge der Spule 17 ist durch die Flansche 12b und 16b bestimmt. Die beiden Enden der Magnetspule 17 ragen "als Anschlüsse 17a und 17b durch den Schlitz lie des Gehäuses 11 nach außen. Jeder der Anschlüsse bzw. jede der Zuleitungen 17a und 17b ist über eine vorbestimmte Länge mit einer isolierenden Hülse 17c bzw. 17d versehen.

Wie erwähnt, ist der schlanke langgestreckte Druck-_: draht 15 in dem Führungsteil 14 gleitend geführt, und gemäß Fig. 1 erstreckt er sich über das Führungsteil hinaus weiter nach rechts, so daß er durch den Abschnitt 12f der

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Längsöffnung des Schaftteils 12 ragt und sich längs einer vorbestimmten Strecke über das rechte Ende des Abschnitts 12d hinaus erstreckt. Der rechte Endabschnitt 15a des Druckdrahtes 15 ist in eine axiale öffnung l8a des Ankers ΐδ des Elektromagneten eingebaut. Der Anker 18 ist als-_ im wesentlichen zylindrisches Bauteil ausgebildet und an seinem rechten Ende mit einem Abschnittt von kleinerem Durchmesser versehen, an dessen Basis eine Ring3chulter vorhanden ist. Ferner weist der rechte Teil des Ankers 18 eine. axiale Öffnung zum Aufnehmen eines Befestigungsteils auf, das dazu dient, den Anker mit dem Pederel.ement 19 zu verbinden. In Fig. Ib der U.S.A.-Patentanmeldung 152 593 ist ein solcher Anker mit weiteren Einzelheiten dargestellt.

Das Federelement 19 ist auf dem Anker 18 so angeordnet, daß seine noch anhand von Fig. 2 und 3 zu behandelnde zentrale Öffnung den dünneren Abschnitt des Ankers aufnimmt und sich das Federelement an der Eingschulter des Ankers abstützt. Gemäß Fig. 1 ist auf der rechten Seite des Federelements 19 eine Scheibe 20 angeordnet, deren zentrale Öffnung einen Teil des dünneren Abschnitts des Ankers 18 aufnimmt. Ferner ist gemäß Fig. 1 ein Befestigungsteil 21 vorhanden, das einen nicht dargestellten Schaftabschnitt aufweist, der durch die Öffnungen der Scheibe 20 und des Federelements 19 ragt und sich in eine nicht dargestellte Öffnung des Ankers 18 hinein erstreckt, um die Scheibe 20 und das Federelement 19 fest mit dem rechten Ende des Ankers zu verbinden.

Wie im folgenden näher erläutert, hat das Fedorelement 19 einen im wesentlichen kreisrunden äußeren Rand. Gemäß Fig. 1 ist ein ringförmiger Abstandhalter 22 vorhanden, der sich mit seiner linken Stirnfläche an der Ringschulter lib des Gehäuses 11 abstützt, und an dessen rechter Stirnfläche der Rand des Federelements 19 anliegt. Der Abstandhalter

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das Federelement 19 und der Anker 18 werden in dem Gehäuse 11 durch das Stirnwandteil 23 in ihrer Lage gehalten, das mit seinem Außengewinde 23a in das Innengewinde lic des Gehäuses eingeschraubt ist* Das, Stirnwandteil 23 weist einen Ansatz 2313 auf, dessen linke Stirnfläche sich am Kopf des Befestigungsteils 21 abstützt. Gemäß Pig. 1 besitzt das . Stirnwandteil mit dem Ansatz eine axiale Öffnung 23c, die es auf eine noch zu erläuternde.Weise ermöglicht, die Vorspannung des Federelements 19 einzustellen. Das Stirnwandteil 23 weist eine gerade Quernut 23d auf, in die"sich ein Einstellwerkzeug, z. B,- ein Schraubenzieher, einführen läßt. Durch Drehen des Stirnw.andteils 23""gegenüber dem Gehäuse 11" kann somit die Vorspannung des Federelements 19 leicht und genau eingestellt werden.'

Wie in der U.S,A.-Patentanmeldung 152 598 beschrieben, sind die verschiedenen Teile der Elektromagnetbaugruppe, verstellbar, um eine Feineinstellung zu ermöglichen. Nachdem das Federelement durch Drehen des Stirnwandteils· 23 gegenüber dem Gehäuse 11 in der gewünschten Weise vorgespannt worden ist, kann man die Nut 23d in der aus Fig. 1 ersichtlichen Weise mit Hilfe eines Epoxyharzes 25 verschließen, so daß das Stirnwandteil fest in seiner Lage gehalten wird. Gemäß der vorstehenden Beschreibung läßt sich die Elektromagnetbaugruppe auf einfache Weise zusammenbauen, da hierbei die endgültige Einstellung nur in einem geringen Ausmaß berücksichtigt-zu werden braucht. Nach dem Zusammenbau wird die Elektromagnetbaugruppe endgültig genau eingestellt, und dann werden die Teile am vorderen und hinteren Ende des Gehäuses mit Hilfe von Epoxyharz gesichert, um die Teile in der risßMgen lage zu halten. Beispielsweise kann man die Vorspannung des Federelements 19 messen, indem man einen nicht dargestellten Fühler in die axiale öffnung 23c einführt. Nach dem genauen Einstellen der Vorspannung kann das Epoxyharz 25 in der aus Fig. 1 ersichtlichen Weise angebracht werden.

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Pig. 2 zeigt in einem vergrößerten Grundriß eine "bevorzugte Ausführungsform der auch, in Pig. I dargestellten Feder 19, die einen zentralen Abschnitt 19a mit einer I.Iittelöffnung 19b zum Aufnehmen des dünneren Abschnitts des Ankers 18 aufweist. Wie erwähnt, ist die Feder 19 vorzugsweise aus einem Federstahlblech hergestellt, und sie hat einen kreisrunden äußeren Rand 19c, Ferner sind in die Fe-' der zwei spiralförmige Schlitze 19d und 19e eingeschnitten, die auch auf andere Weise erzeugt werden könnten, und die jeweils die Evolvente einer geraden Linie bilden. Die inneren Enden 19f und 19g der spiralförmigen Schlitze 19d und 19e liegen einander längs eines Durchmessers Dl der scheibenförmigen Feder 19 diametral gegenüber. Auch die äußeren Enden 19h und 19j der beiden spiralförmigen Schlitze liegen einander diametral gegenüber, jedoch auf einem anderen Durchmesser D2 der Federstahlblechscheibe. Es ist ersichtlich, daß die sich zwischen den beiden voneinander getrennten spiralförmigen Schlitzen erstreckende Zone eine langgestreckte Blattfeder bildet, die jedoch, zu einer engen Spriale eingerollt ist. Obwohl die Feder 19 die beschriebene spiralförmige Gestalt hat, weist sie solche Eigenschaften auf, daß sie im wesentlichen in der gleichen Weise zur Wirkung kommt, wie eine langgestreckte gerade Blattfeder. Fig. 2a veranschaulicht die Kennlinie der Feder 19, wobei die Auslenkung d längs der X-Ach'se und die Federkraft fs längs der Y-Achse aufgetragen ist. Die Kurve C, die die Beziehung zwischen der Auslenkung und der Federkraft darstellt, kann als sich aus zwei Abschnitten Cl und C2 zusammensetzende Kurve betrachtet werden. Von dem Punkt aus, an dem die Auslenkung gleich Null ist, d. h., an welchem sich die Feder in ihrem normalen, nicht ausgelenkten Zustand befindet, verläuft die Kurve innerhalb eines sehr kleinen Auslenkungsbereichs Dl längs eines steilen geraden Abschnitts Cl. Unmittelbar danach verringert sich der Anstieg längs des Kurvenabschnitts C2 in einem erheblichen Ausmaß, so daß jenaeila

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der kleinen Auslenkungsstrecke Dl bis zu der maximalen Auslenkung d „,.für die die Feder konstruiert ist, eine linear max '

zunehmende Federkraft vorhanden ist» Derartige Federn haften sich "bei Elektromagneten hervorragend "bewährt, "bei denen die Hubstrecke ein Maximum von etwa 2,15 mm erreicht, während es sich "bei den Federn nach der U.S.A.-Patentanmeldung 152 598 zeigt, daß sie ihre Elastizitätsgrenze bereits erreichen und bleibend verformt werden, sobald die Auslenkung die Größenordnung von 0,38 mm überschreitet·.

Fig. 3 zeigt eine weitere Ausführungsform einer Fed-er 19' mit einem zentralen Abschnitt 19aV,'der eine Öffnung 19b¹ zum Aufnehmen des die Feder.mit dem Anker l8 verbindenden Befestigungsteils aufweist.

Die Feder 19' hat einen kreisrunden äußeren Rand 19C und ist mit zwei spiralförmigen Schlitzen' 19d' und 19e'versehen, deren innere Enden 19f' und 19g¹ auf einem ersten Durchmesser Dl¹ einander diametral gegenüberliegen, während ihre äußeren Enden 19h¹ und I9j' einander länge eines anderen Durchmessers D2¹ gegenüberliegen. Die Breite'W¹ der beiden spiralförmigen Schlitze 19d' und 19e' ist etwas größer als die Breite W der spiralförmigen Schlitze 19d und . 19e der Feder 19 nach Fig. 2. Die Spiralen 19d' und I9e« nach Fig. 3 repräsentieren Kurven, die in einer Ebene liegen und jeweils durch einen Punkt beschrieben werden, der sich mit einer konstanten Geschwindigkeit von einem Festpunkt weg oder auf ihn zu bewegt, während der Radiusvektor, der von dem'Festpunkt- ausgeht, mit einer konstanten Winkelgeschwindigkeit rotiert. Eine solche Spirale wird als archimedigche Spirale bezeichnet. Wie bei der Feder 19 nach Fig. 2 kann man 'feststellen, daß die beiden spiralförmigen Schlitze 19d' und 19e' eine langgestreckte, einer Blattfeder ähnelnde Feder abgrenzen, die zu einer engen Spirale eingerollt ist,' so daß die ganze Blattfeder in einer Ebene

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liegt. Die Feder 19' nach Fig. 3 hat im wesentlichen die gleiche Kennlinie wie die Feder 19, deren Kennlinie in 2a dargestellt ist.

Bei einer "bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden die Druckdrähte aus ihrer Ruhestellung in ihre Anochlagstellung längs einer Strecke von etwa 1,9 mm bewegt. Im Gegensatz zu der logarithmischen Beziehung, die sich bei der Feder ergibt, die in Pig. 2 der U.S.A.-Patentanmeldung 152 593 dargestellt ist, ergibt sich gemäß der vorliegenden Erfindung eine lineare Beziehung zwischen der Auslenkung und der Federkraft. Dieser lineare Verlauf der Federkraftkurve macht es erheblich einfacher, die Betätigungskraft zu bestimmen, die durch die Spule 17 des Elektromagneten erzeugt werden muß,und außerdem ermöglicht die erfindungsgemäße Konstruktion der Feder eine erheblich größere Auslenkung, ohne daß die Feder über ihre Elastizitätsgrenze hinaus verformt wird. Somit besteht bei den Federn 19 und 19" längs der gesamten Hubstrecke der Druckdrähte 15 eine lineare Beziehung zwischen der Auslenkung und der Federkraft.

Wird die Magnetspule 17 stromlos gemacht, nachdem der zugehörige Druckdraht betätigt worden ist, hat die Federkraft im wesentlichen ihren maximalen Wert, und hierbei steht der Druckgrad ausschließlich unter dem Einfluß der Feder 19. Die durch die Feder 19 in diesem Zeitpunkt auf -den Anker 18 ausgeübte Kraft bewirkt, daß der Anker schnell in seine Ruhestellung zurückgeführt wird. Der ziemlich steile Anstieg der Federkraft längs des Kurvenabschnitts Cl führt zu einer erheblichen Verkleinerung der überschüssigen Bewegung, die auftreten kann, wenn sich die Feder wieder in ihre Ruhelage bewegt, und hierdurch wird die Rückprallbewegung bzw. die überschüssige Bewegung erheblich, verkleinert, die anderenfalls bei Federn bekannter Art auftreten würde.

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Gemäß der vorstehenden Beschreibung ist somit durch, die Erfindung eine neuartige Federkonstruktion geschaffen worden, die es im Gegensatz zum bisherigen Stand der Technik bei Elektromagnetbaugruppen der genannten Art ermöglicht, einen schlanken Bnickdraht längs einer erheblich längeren Strecke zu bewegen.

Ansprüche:

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Claims

₁₄ . 22572Λ6

ANSPRÜCHE

l.j Elektromagnefbaugruppe mit einem Gehäuse, einem Schaftteil mit einer sich über seine ganze Länge erstrekkenden axialen Öffnung von kleinem Durchmesser, das am vorderen Ende des Gehäuses befestigt ist, einer in dem Gehäuse angeordneten, einen Abschnitt des Schaftteils umschließenden ringförmigen Magnetspule, einem in das hintere Ende des Gehäuses eingeschraubten Stirnwandteil, einem Anker, der in dem Gehäuse und gleichachsig mit ihm so"angeordnet ist,daß mindestens sein vorderer Abschnitt in das hintere Ende der Magnetspule hineinragt, sowie mit einem in der axialen Öffnung des Schaftteils angeordneten, schlanken, langgestrekten Druckdraht, dessen vorderes Ende über das vordere Ende des Schaftteils hinausragt, und dessen hinteres Ende am vorderen Ende des Ankers befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine kreisrunde Feder (19; 19') vorhanden ist, deren Mittelabschnitt (19a; 19a·) am hinteren Abschnitt des Ankers (l8) befestigt ist, daß das Gehäuse (ll) eine Ringschulter aufweist, an der sich der äußere Rand der Feder abstützt _f daß die Feder aus einem elastischen, metallischen Flachmaterial hergestellt ist und zwei spiralförmige Schlitze (I9d, 19e; 19d* 19e') aufweist, die den Mittelabschnitt umgeben und ineinandergreifen, und daß jeder der spiralförmigen Schlitze einen dem Mittelabschnitt benachbarten inneren Endabschnitt (l9f, 19gi I9f', 19g¹) und einen dem äußeren Rand (19c; 19c') benachbarten äußeren Endabschnitt (19h, l9j; 19h', 19j') aufweist und sich mindestens einmal über den ganzen Umfang des Mittelabschnitts erstreckt.

2. Elektromagnetbaugruppe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die inneren Enden der Schlitze auf voneinander abgewandten Seiten des Mittelabschnitty liegen.

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3. Elektromagnefbaugruppe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß die inneren Enden der Schlitze auf einem'gemeinsamen Durchmesser (Dl; Dl¹) der Feder liegen.

4» Elektromagnebaugruppe nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß die äußeren Enden der Schlitze auf voneinander angewandten Seiten des Mittelab-Schnitts liegen. ·· ■

5. Elektromagne baugruppe nach (Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die äußeren Enden der Schlitze auf einem gemeinsamen Durchmesser (D2PD2¹) der Feder liegen. . . ·

6. Elektromagnefbaugruppe nach Anspruch 1, dadurch g e kennzeichnet , daß die Feder aus Federstahl-"blech hergestellt ist»

7. Elektromagne fbaugruppe nach Anspruch I₉ dadurch gekennzeichnet,, daß die Feder. (19; 19") auf den Anker (l8) eine nach hinten gerichtete Kraft ausübt, um den Druckdraht (l5) normalerweise in seiner Ruhestellung zu halten, solange die Magnetspule (17) nicht erregt ist, und daß die Magnetspule so eingerichtet ist, daß sie die nach hinten gerichtete Kraft der Feder überwindet, sobald sie erregt wird, um den Druckdraht schnell in Richtung auf seine Anschlagstellung zu "bewegen, damit die Feder ausgelenkt wird, um.den Druckdraht zu veranlassen, schnell in seine Ruhestellung zurückzukehren, sobald die Magnetspule stromlos gemacht wird, so daß einer RückpraHbewegung "bzw. einer überschüssigen Bewegung des Ankers entgegengewirkt wird.

B. Elektromagne fbaugruppe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Gestalt jedes der spiralförmigen Schlitze der Form einer archimedischen Spirale entspricht. ■ · ^

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9. Elektromagnefbaugruppe nach Anspruch 1, dadurch g e kennzeichnet , daß die Gestalt jedes der spiralförmigen Schlitze der Evolvente einer geraden Linie entspricht.

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