DE2457739A1

DE2457739A1 - Reed-kontakt, elektromagnetische einrichtung mit verwendung dieses reed-kontaktes, verfahren zur steuerung der elektromagnetischen einrichtung mit verwendung des reed-kontaktes sowie einrichtung zur realisierung dieses verfahrens

Info

Publication number: DE2457739A1
Application number: DE19742457739
Authority: DE
Inventors: Wadim Nikolaewitsch Schoffa; Wladimir Alekseewitsch Smirnow
Original assignee: Moskovsky Energetichesky Institut
Current assignee: Moskovsky Energetichesky Institut
Priority date: 1974-08-22
Filing date: 1974-12-06
Publication date: 1976-06-10
Also published as: SE388713B; FR2286487B1; GB1479029A; FR2286487A1; US4047237A; SE7410691L; DE2457739B2; US3952271A; DE2457739C3

Description

Dipl.-Ing. Dr: jur.

Frank Arnold Nix

Patentanwalt
Frankfurt am Main 70

Cartenstraße 123 \ 2457739

REED-KONTAKT, ELEKTROMAGNETISCHE EINRICHTUNG MIT VERWENDUNG DIESES REED-KONTAKTES, VERFAHREN ZUR STEUERUNG DER ELEKTROMAGNETISCHEN EINRICHTUNG MIT VERWENDUNG DES REED-KONTAKTES SOWIE EINRICHTUNG ZUR REALISIERUNG DIESES VERFAHRENS

Die Erfindung bezieht sich auf Einrichtungen der Automation und der Rechentechnik und betrifft insbesondere die Reed-Kontakte, elektromagnetische Einrichtungen mit Verwendung des Reed-Kontaktes, Verfahren zur Steuerung der elektromagnetischen Einrichtungen sowie Einrichtungen zur Realisierung dieser Verfahren. Reed-Kontakte sind u.a. in der technischen Literatur als hermetisch abgeschlossene Kontakte ("Herkone") bekannt (vgl. z.B. Rabkin L.I. und Jewgenowa I.N. "Hermetisch abgeschlossene magnetfeldgesteuerte Kontakte", Verlag "Swjas", 1968).

Bekannt sind Reed-Kontakte, die einen Kolben mit wenigstens zwei als Kontaktfedern ausgeführten und in den

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Stirnteilen der Ampulle starr befestigten magnetgesteuerten Seitenzungen und einer die Seitenzungen überbrückenden Mittelzunge enthalten.

Als Mängel der bekannten Reed-Kontakte sind ihre Schwin gungsunbeständigkeit und das Fehlen einer fixierten Anfangsstellung der magnetgesteuerten Mittelzunge beim Ausbleiben eines Steuersignals zu nennen.

Außerdem sind Reed-Kontakte bekannt, die eine Ampulle mit wenigstens zwei als Kontaktfedern ausgeführten und in den Stirnteilen der Ampulle starr befestigten magnetgesteuerten Seitenzungen und einer diese Seitenzungen überbrückenden Mitte lzunge enthalten, die auf einer zwischen den Enden der Seitenzungen angeordneten festen Stütze in der erwähnten Ampulle eingebaut ist (vgl. z.B. das japanische Patent Nr. 12978, Klasse 59 c 13 mit der Priorität vom 14. 11. 1968).

Die Mangel dieser Eeed-Kontakte sind geringe Ansprechempfindlichkeit und kleines Rückfallverhaltnis bei größeren Anfangskontakt abständen, die für alle bekannten symmetrischen Reed-Kontakte kennzeichnend sind.

Bekannt sind ttuuh elektromagnetische Einrichtungen mit Reed-Kontakten, die wenigstens eine elektromagnetische Steuerspule enthalten, welche mit einer Speisequelle verbunden wird (vgl. z.B. das USA-Patent Nr. 3551860, das englische Patent Nr. 1234950, das Patent der BRD Nr. 1809451, das italienische Patent Nr. 875292, das kanadische Patent Nr, 887267 und das französische Patent Nr. 1605144.

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Ein Mangel der "bekannten elektromagnetischen Einrichtungen mit Reed-Kontakten "besteht in einem relativ kleinen Anfangskontaktabstand zwischen den magnetfeldgesteuerten federnden Zungen, "bei dem sie sich infolge der Einwirkung des magnetischen Feldes der diese Zungen umgebenden elektromagnetischen Spule schließen können.

Bei den "bekannten Verfahren zur optimalen Steuerung der elektromagnetischen Einrichtungen mit Reed-Kontakten wird eine durch Amperewindungen gekennzeichnete "bipolare Steuergröße der elektromagnetischen Spule zugeführt, in deren Innenraum die Enden der zu schließenden magnetgesteuerten Mittelzunge und Seitenzungen liegen, sowie wird eine andere durch Amperewindungen gekennzeichnete Steuergröße von einer anderen elektromagnetischen Steuerspule weggenommen, in der die Enden der zu öffnenden magnetgesteuerten Mittelzunge und der anderen Seitenzunge liegen.

Komplizierte technische Realisierung ist aber ein Mangel dieses bekannten optimalen Steuerungsverfahrens, das jedoch die Schwingungen der zu schließenden Zungen beseitigt und dadurch die Dauer des Übefgangsvorganges beim Zungenschließen verringert.

Die Erfindung bezweckt die Beseitigung der erwähnten Mangel. Ein anderes Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines Reed-Kontaktes, der durch erhöhte Schwingungsfestigkeit und Ansprechempfindlichkeit sowie durch fixierte

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Anfangsstellung der magnetgesteuerten und federnden Mittelzunge und der Seitenzungen gekennzeichnet ist.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Entwicklung einer auf der Basis dieser Reed-Kontakte aufgebauten elektromagnetischen Einrichtung mit einem größeren Anfangskontaktabstand zwischen den durch Einwirkung des Magnetfeldes der elektromagnetischen Steuerspule zu schließenden magnetgesteuerten Zungen.

Die Erfindung bezweckt außerdem die Entwicklung eines Verfahrens zur Steuerung dieser elektromagnetischen Einrichtungen, bei dessen Durchführung die Schwingungen der geschlossenen magnetgesteuerten Mittelzunge und der Seitenzungen beseitigt werden und dementsprechend die Dauer des Übergangsvorganges beim Schließen dieser Zungen verkürzt werden kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die magnetgesteuerte Mittelzunge des Reed-Kontaktes so einzubauen, daß die magnetgesteuerten Zungen bei kleinerer Steuergröße geschlossen und bei größerem Wert der Steuergröße, d.h. bei größerem Wert des Rückfallverhältnisses geöffnet werden und somit die erwähnten Ziele erreicht werden.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß im Reed-Kontakt, der einen Kolben mit wenigstens zwei als Kontaktfedern aus*· geführten und in den Stirnteilen der Ampulle starr befestigten magnetgesteuerten Seitenzungen und einer diese Seitenzungen wenigstens teilweise überbrückenden federnden und magnetgesteuerten Mittelzunge enthält, die auf einer zwischen den

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Enden der Seitenzungen angeordneten Stütze in der Ampulle eingebaut ist, diese Stütze erfindungsgemäß federnd ausgeführt ist und eine kleinere Starrheit als die der Biegung der magnetgesteuerten Mittelzunge aufweist, wobei die magnetgesteuerte Mittelzunge im wesentlichen symmetrisch in Bezug auf die federnde Stütze befestigt ist und dadurch die magnetgestftierte Mittelzunge bei Anlegung eines magnetischen Steuerfeldes und infolge der beim Zusammenwirken der magnetgesteuerten Zungen entstehenden Kraft mit einer der magnetgesteuerten Seitenzungen Kontakt herstellt oder unterbricht.

Die federnde Stütze kann als eine Membran mit einem bevorzugt größeren Durchmesser als der der Ampulle ausgeführt werden, wobei die Ampulle an der Stelle der Membranbefestigung eine Erweiterung erhält, in der die Membranrandzone angeordnet und starr befestigt wird. Bei dieser Ausführung der Stütze wird die Ansprechempfindlichkeit vergrößert.

Zur Vereinfachung des Reed-Kontakt auf b aus kann die federnde Stütze zweckmäßigerweise als rechteckiger Streifen ausgeführt werden.

Eine weitere Ausführungsvariante kann eine als symmetrische s Kreuz oder als dreistrahliger symmetrischer Steiyn ausgebildete federnde Stütze darstellen, die den Reed-Kontakt vor spontanem Schließen bei Beeinflussung durch gegeneinander senkrecht gerichtete Schwingungen schützt.

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Für die Vergrößerung der Durchschlagsspannung wird die magnetgesteuerte Mittelzunge an einer Seite der Enden der magnet· gesteuerten Seitenzungen angeordnet.

Zur Erweiterung des Anwendungsbereichs des Reed-Kontaktes kann die magnetgesteuerte Mittelzunge so eingebaut werden, daß sie mit einer der Seitenzungen einen Öffnungskontakt bildet.

Für die Erhöhung der Ansprechempfindlichkeit des Reed- -Kontaktes bei Erhoiiung der Durchschlagspannung ist didmagnetgesteuerte Mittelzunge zwischen den diese Mittelzunge überlappenden Enden der magnetgesteuerten Seitenzungen anzordnen.

Wenn die Kontaktzungen in einer Ausführungsvariante der Erfindung bei der Wegnahme der Steuergröße geschlossen bleiben müssen, werden die Seitenzungen und die Mittelzunge aus einem Werkstoff mit magnetischer Remanenz hergestellt.

Zur Vereinfachung des Herstellungsverfahrens für den erfindungsgemäßen Reed-Kontakt wird der mittlere Teil der magnetgesteuerten Mittelzunge mit rundem Querschnitt ausgeführt und die Enden werden flach gemacht.

Um die Steifigkeit der magnetgesteuerten Mittelzunge gegenüber der Steifigkeit der Stütze zu vergrößern, wird die Mittelzunge mit rechteckigem Querschnitt ausgeführt und ihre Enden in Bezug auf den mittleren Teil unter einem Winkel von ungefähr 90 angeordnet.

Wenn die Steifigkeit der Stütze mit der Steifigkeit der Biegung der magnetgesteuerten Mittelzunge vergleichbar ist,

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soll die Länge der letzteren zweckmäßigerweise ungefähr gleich der Summenlänge der Enden der in der Ampulle angeordneten magnetgesteuerten Seitenzungen gemacht werden.

Ist die Steifigkeit der Stütze wesentlich kleiner als die der Biegung der magnetgesteuerten Zungen, soll die Länge der magnetgesteuerten Mittelzunge so gewählt werden, daß sie größer als die Summenlänge der Enden der in der Ampulle eingebauten magnetgesteuerten Seitenzungen ist.

Zur Erweiterung des Eunktionsbereich.es enthält der Reedkontakt wenigstens eine zusätzliche Stütze, die im Kolben zwischen einem Ende der Mittelzunge und dem Ende einer der Seitenzungen eingebaut ist und eine mit ihr fest verbundene zusätzliche magnetgesteuerte Mittelzunge trägt.

Zur Vergrößerung des kommutierbaren Stromes werden die zwischen den federnden Stützen liegenden Teile der Mittelzungen aus einem elektrisch leitenden nichtferromagnetischen Werkstoff gefertigt.

Zwecks Verkleinerung der Reed-Kontaktabmessungen ist es empfehlenswert, jede magnetgesteuerte Mittelzunge stufenförmig zu verbiegen und mitjihrem mittleren Teil im Mittelpunkt der Stütze zu befestigen.

Zur Erhaltung von symmetrischen Kennlinien ist der Reedkontakt so auszuführen, daß die an verschiedenen Seiten der Stützen liegenden Enden jeder Mittelzunge gleiche Längen haben.

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Zwecks Erweiterung der Einsatzmöglichkeiten ist jede magnetgestellΓΐβ Mittelzunge mit einer Stromeinführung auszustatten.

Zur Bildung von umschaltbaren Kontakten ist der Reed- -Kontakt mit wenigstens zwei zusätzlichen Seitenzungen auszuführen } die in den Stirnteilen der Ampulle starr befestigt werden und aus einem nichtferromagnetischen Werkstoff hergestellt werden, und jedes Ende der magnetgesteuerten Mittelzunge zwischen dem Ende der magnetgesteuerten Seitenzunge und dem Ende der an derselben Seite des Kolbens befestigten nichtferromagnetischen Seitenzunge anzuordnen, um mit den erwähnten magnetgesteuerten Seitenzungen Schließkontakte zu bilden und mit den anderen, nichtferromagnetischen Zungen Öffnungskontakte herzustellen.

Zur Verringerung von Kontaktschwingungen sind die Kontaktflächen der Mittelzunge und der magnetgesteuerten Seitenzungen unter einem Winkel von z.B. 30° zu ihrer gegenseitigen Bewegungsrichtung anzuordnen.

Die elektromagnetische Einrichtung, die wenigstens eine an der Außenseite der erwähnten Ampulle liegende und mit einer Speisequelle verbundene elektromagnetische Spule enthält, ist zweckmäßigerweise auf der Basis des vorgeschlagenen Eeed-Kontaktes auszuführen.

Zur Erhöhung der Betriebezuverlässigkeit ist die elektromagnetische Einrichtung mit wenigstens zwei elektromagneti-

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sehen Steuerspulen und einem ferromagnetischen Nebenschluß auszustatten, der zylinderförmig ausgebildet und zwischen den Stirnseiten der elektromagnetischen Steuerspulen eingebaut wird.

Zur Erhöhung der Ansprechempfindlichkeit ist die elektromagnetische Einrichtung mit wenigstens einem an der Außenseite der erwähnten Ampulle angeordneten ferromagnetischen Rohr mit beiden abgeschrägten Enden auszustatten, die durch vorzugsweise parallelliegende und zur Eohrachse geneigte Ebenen gebildet werden, wobei jedes spitzwinklige Ende des ferromagnetischen Rohres in der longitudinalen Symmetrieebene der magnetgesteuerten Mittelzunge liegen und der Kontaktfläche der nächstliegenden magnetgesteuerten Seitenzunge zugewandt sein muß, sowie mit einer Vorrichtung zur Verschiebung des ferromagnetischen Rohres zu versehen, die als Gewindverbindung zwischen dem ferromagnetischen Nebenschluß und dem ferromagnetischen Rohr ausgeführt wird, und außerdem mit einem vor Verdrehung schützenden Riegel auszustatten, der in den Längsnuten des ferromagnetischen Rohres und des Körpers der elektromagnetischen Steuerspule angeordnet wird.

Zwecks Vergrößerung des Ruckfallverhältnisses sind die Wicklungen der elektromagnetischen Steuerspulen miteinander und mit den umschaltbaren Anschlüssen einer kontaktlosen Triggerschaltung in Reihe zu verbinden, die öj^eisequelle zwischen dem Verbindungspunkt der erwähnten Wicklungen und einem um-

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schaltbaren Anschluß der kontaktlosen Triggerschaltung anzuschließen und im ferromagnetischen Nebenschluß ein Ausschnitt für die Stromeinführung zur magnetgesteuerten Mittelzunge vorzusehen.

Zur Erhöhung der Ansprechempfindlichkeit ohne wesentliche Verkleinerung des Anfangskontaktabstandes ist die Einrichtung mit einer zusätzlichen elektromagnetischen Spule auszustatten, welche die zu schließenden magnetgesteuerten Zungen umfaßt und mit einer zusätzlichen Speisequelle verbunden wird.

Zur Erweiterung des Funktionsbereiches u.a. auf die Speicherfunktion ist jede elektromagnetische Steuerspule in ihrer Länge in Abschnitte zu unterteilen.

Das Verfahren zur Steuerung der elektromagnetischen Einrichtung, das die Anlegung einer durch Amperewindungen gekennzeichneten Steuergröße an eine elektromagnetische Spule vorsieht , in der die Enden der zu schließenden magnetgesteuerten Mittelzunge und einer Seitenzunge angeordnet sind, und das die Wegnahme einer anderen durch Amperewindungen gekennzeichneten Steuergröße von einer anderen elektromagnetischen Steuerspule voraussetzt, in der sich die Enden der zu öffnenden magnetgesteuerten Mittelzunge und einer anderen Seitenzunge befinden, ist zur Gewährleistung einer schwingungsfreien Kontaktgabe so zu ändern, daß nach der Zuführung der Steuergröße nach Ablauf einer Zeit, bis die vorgegebene Bewegungsgeschwindigkeit der zu schließenden Enden der magnetgesteuerten Mittelzunge und

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einer Seitenzunge erreicht wird, eine zusätzliche Steuergröße in der Art eines Magnetflusses geschaffen wird, der vorzugsweise durch eine zusätzliche elektromagnetische Spule erzeugt wird, und diese zusätzliche Steuergröße den zu öffnenden Enden der magnetgesteuerten Mittelzunge und einer Seitenzunge in der Richtung ihrer gegenseitigen Annäherung angelegt wird und ungefähr im Zeitpunkt der Berührung der zu schließenden Enden der magnetgesteuerten Mittelzunge und der Seitenzunge weggenommen wird.

Zwecks Verminderung des Energieverbrauchs ist das Verfahren zur Steuerung der elektromagnetischen Einrichtung so zu vervollständigen, daß die Steuergröße nach der Wegnahme der zusätzlichen Steuergröße sich bis zu einem vorgegebenen Wert ändert, der durch den erforderlichen Kontaktdruck der geschlossenen Enden der magnetgesteuerten Mittel zunge und Seitenzunge bestimmt wird.

Zwecks Vereinfachung wird die Einrichtung zur Realisierung des Verfahrens so ausgeführt, daß sie außer den zwei elektromagnetischen Hauptspulen wenigstens zwei zusätzliche elektromagnetische Spulen enthält,-die durch Kondensatoren überbrückt sind und in einer Diagonale zwischen den Eckpunkten einer Brücke in Reihe liegen, bei der jeder Zweig aus einer Reihenschaltung eines Widerstandes und einer Diode besteht, wobei an die Brückeneckpunkte in der anderen Diagonale die in Reihe geschalteten elektromagnetischen Hauptspulen angeschlossen sind. Der Ver-

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bindungspunkt der elektromagnetischen Hauptspulen ist an den Minuspol der Hauptspeisequelle über eine in der Durchlaßrichtung geschaltete Diode angeschlossen, und der Verbindungspunkt der zusätzlichen elektromagnetischen Spulen liegt am Minuspol der zusätzlichen Speisequelle, deren Pluspol mit dem Pluspol der Hauptspeisequelle verbunden ist, wobei jede der erwähnten zusätzlichen elektromagnetischen Spulen auf der entsprechenden elektromagnetischen Hauptspule gleichsinnig angeordnet werden muß.

Der erfindungsgemaß ausgeführte Reed-Kontakt und die mit diesem Kontakt aufgebaute elektromagnetische Einrichtung ermöglichen eine Erhöhung der Schwingungsfestigkeit und eine Vergrößerung des Anfangskontaktabstandes zwischen den zu schließenden magnetgesteuerten Zungen. Das vorgeschlagene Verfahren zur Steuerung der mit dem Reed-Kontakt aufgebauten elektromagnetischen Einrichtung und die zur Durchführung dieses Verfahrens vorgesehene Einrichtung beseitigen die Schwingungen der zu schließenden Kontaktzungen und ergeben somit eine wesentliche Verkürzung des Übergangsvorganges beim Schließen der erwähnten Kontaktzungen.

Die verschiedenen Varianten der mit dem erfindungsgemäßen Reed-Kontakt aufgebauten elektromagnetischen Einrichtung ermöglichen eine Vergrößerung der Ansprechempfindlichkeit, der

schaltbaren Spannung und des durch die Belastung fließenden Stomes und ergeben gleichzeitig eine Erweiterung des Anwendungsbereiches dieser Einrichtung.

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Die Erfindung wird in der nachstehenden ausführlichen Beschreibung ihrer konkreten Ausführung sbeispie Ie mit Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert· Es zeigen

Fig. 1 den Reed-Kontakt mit federnder Stütze im Längsschnitt gemäß der Erfindung;

Fig. 2 eine konstruktive Variante des erfindungsgemäßen Reed-Kontaktes im Längsschnitt;

Fig. 3 erste Ausführungsvariante der federnden Stütze; Fig. 4 zweite Ausführungsvariante der federnden Stütze; Fig. 5 dritte Ausführungsvariante der federnden Stütze;

Fig. 6 eine konstruktive Variante des Reed-Kontaktes im Längsschnitt;

Fig. 7 eine konstruktive Variante des Reed-Kontaktes im Langsscüni ot;

Fig. 8 erste Ausführungsvariante der magnetgesteuerten Mittelzunge (Gesamtansicht);

Fig. 9 zweite Ausführungsvariante der magnetgesteuerten Mittelzunge (Gesamtansicht);

Fig. 10 eine konstruktive Variante des Reed-Kontaktes im Längsschnitt;

Fig. 11 eine Ausführungsvariante der magnetgesteuerten Mittelzunge (Längsschnitt);

Fig. 12 eine konstruktive Variante des Reed-Kontaktes im Längsschnitt;

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Fig. 13 eine konstruktive Variante des Reed-Kontaktes im Längsschnitt;

Fig. 14 eine konstruktive Variante des Reed-Kontaktes im Längsschnitt;

lig. 15 Gesamtansicht einer Ausführungsvariante der magnetgesteuerten Mittelzunge}

Fig. 16 Gesamtansicht einer Ausführungsvariante der magnetfeldgesteuerten Mittelzungej

Fig. 17 entfällt; :

Fig. 18 eine elektromagnetische Einrichtung mit einer

elektromagnetischen Steuerspule im Längsschnitt, die avf ί<?γ Η.-if? is des erfindungsgemäßen Reed-Kontakt es aufgebaut ist;

Fig. 19 elektromagnetische Einrichtung mit zwei elektromagnetischen Steuerspulen (Längsschnitt);

Fig. 20 eine Ausführungsvariante der elektromagnetischen Einrichtung mit zwei elektromagnetischen Steuerspulen und einem ferromagnetischen Rohr (Längsschnitt)}

Fig. 21 elektromagnetische Einrichtung mit drei elektromagnetischen Steuerspulen (Längsschnitt)}

Fig. 22 eine Ausführungsvariante der elektromagnetischen Einrichtung im Längsschnitt}

Fig. 23 elektrisches Schaltbild der in Fig. 22 dargestellten elektromagnetischen Einrichtung;

Fig. 24 elektromagnetische Einrichtung mit einer zusätzlichen elektromagnetischen Steuerspule; (Längsschnitt)}

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Fig. 25 Abhängigkeit des Kontaktabstandes zwischen den zu schließenden magnetgesteuerten Kontaktzungen von Amperewindungen (von der Durchflutung);

Fig· 26 elektromagnetische Einrichtung mit zwei in ihrer Länge unterteilten elektromagnetischen Steuerspulen (Längsschnitt) ;

Fig· 27 eine Ausführungsvariante der elektromagnetischen Einrichtung mit zwei in ihrer Länge unterteilten elektromagnetischen Steuerspulen im Längsschnitt;

Fig. 28 elektrisches Schaltbild für die Verbindung von Wicklungen der elektromagnetischen Spulen der in Figo 27 dargestellten elektromagnetischen Einrichtung;

Fig. 29 eine andere Variante der Verbindungsweise von Wicklungen der elektromagnetischen Spulen der in Fig. 27 dargestellten elektromagnetischen Einrichtung; Fig. 30 Änderung der Steuergröße in der Zeit;

Fig. 31 Änderung der Steuergröße in der Zeit gemäß der Erfindung;

Fig. 32 elektrisches Schaltbild der Einrichtung für die Durchführung des Verfahrens zur Steuerung der in Fig. 22 und 23 dargestellten elektromagnetischen Einrichtung.

Der Reed-Kontakt enthält einen hermetisch abgeschlossenen Glaskolben 1 (Fig. 1), in dem zwei federnd eingebaute magnetgesteuerte Seitenzungen 2 und 3 angeordnet sind, die aus einem ferromagnetischen Werkstoff hergestellt sind. Die

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magnetgesteuerten Seitenzungen 2 und 3 sind in den Stirnteilen 4 bzw· 5 der Ampulle 1 starr befestigt. Sie können in die Stirnteile 4 und 5 entweder eingelötet oder eingeschweißt werden. Zwischen dem Ende 6 der magnetgesteuerten Seitenzunge 2 und dem Ende 7 der magnetgesteuerten Seitenzunge 3 befindet sich eine Stütze 8. Die Stütze 8 ist aus einem federnden Werkstoff hergestellt und kann in die Wände der Ampulle 1 eingelötet oder eingeschweißt werden. Mit der Stütze 8 ist eine federnde magnetgesteuerte Mittelzunge 9 fest verbunden, die in die Stütze

8 ebenfalls eingelötet oder eingeschweißt sein kann. Dabei überlappen die Enden 10 und 11 der magnetfeldgesteuerten Mittelzunge

9 zum Teil die Enden 6 bzw· 7 eier magnetgesteuerten Seitenzungen 2 und 3· Die magnetgesteuerten Seitenzungen 2 und 3 sind mit den Stirnteilen 4 und 5 eier Ampulle 1 und die magnetgesteuerte Mittelzunge 9 mit der Stütze 8 fest verbunden, so daß sie sich bei einer Beeinflussung durch ein magnetisches Feld schließen und öffnen können.

Die Kontaktflächen der Enden 6 und 7 der magnetgesteuerten

Seitenzungen 2 und 3 und der Enden 10 und 11 der magnetgestuerten Mittelzunge 9 sind mit einem Werkstoff hoher elektrischer Leitfähigkeit und ausreichender mechanischer Festigkeit, z.B. mit Silber, Rhodium usw. überzogen.

Der nach Fig. 1 ausgeführte Reed-Kontakt funktioniert wie folgt·

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Bei Anlegung einer Steuergröße in Form eines magnetischen Längsfeldes an das System der magnetgesteuerten Kontaktzungen 2 und 9 oder 3 und 9 erfolgt die gegenseitige Annäherung und Schließung der Kontaktflächen 6 und 10 oder 11 und 7 infolge einer Verformung der Stütze 8. Bei der übertragung des magnetischen Längsfeldes von dem geschlossenen System der magnetgesteuerten Kontaktzungen auf das offene System wird das letzter^ geschlossen und das erster geöffnet. Dieses Wirkungsprinzip des vorgeschlagenen magnetgesteuerten Kontaktzunge liegt der Entwicklung verschiedener Ausführungen von Reed-Kontakten und mit diesen Reed-Kontakten aufgebauten elektromagnetischen Einrichtungen zugrunde.

Das beschriebene Arbeitsprinzip setzt eine kleinere Starrheit der Stütze 8 gegenüber . ...

der magnetgesteuex'oen Mittelzunge 9 voraus.

* Diese Verformung ist eine wellenförmige Biegung,

In Fig. 2 ist ein Reed-Kontakt gezeigt, in dem die Stütze 8 als Membran ausgeführt ist. Der Durchmesser der Membran ist etwas größer als der Innendurchmesser des Kolbens 11 und für den Einbau der Membran ist im Kolben eine Erweiterung vorgesehen. In dieser Erweiterung ist die Membran starr befestigt, z.B. eigeschweißt. Mit der Membran ist die magnetgesteuerte Mittelzunge 9 fest verbunden. Der nach Fig. 2 ausgeführte Reedkontakt funktioniert ähnlich dem in Fig. 1 gezeigten Kontakt.

Die federnde Stütze 8 (Fig. 3) kann als rechteckiger Streifen ausgeführt werden, der in der Mitte des Kolbens 1 symmetrisch zu seinem Durchmesser eingebaut wird und mit der magnetgesteuerten Mittelzunge 9 fest verbunden ist.

Die federnde Stütze 8 (Fig. 4) kann die Form eines symmetrischen Kreuzes haben, das _auf die beschriebene Weise in der Ampulle 1 befestigt wird. Im Mittelpunkt des symmetrischen Kreuzes ist die magnetgesteuerte Mittelzunge 9 starr befestigt.

Die Stütze 8 (Fig. 5) kann auch als symmetri^'scher dreistrahliger Stern ausgeführt werden, der im Kolben 1 befestigt wird und in seinem Mittelpunkt die fest sitzende magnetgesteuerte Mittelzunge 9 trägt.

Die als rechteckiger Streifen ausgeführte Stütze 8 zeichnet sich durch böjhere Elastizität aus, und die Ausführung der Stütze 8 in der Form eines symmetrischen Kreuzes und eines symmetrieschen dreistrahligen Sterns ermöglicht eine genauere Anordnung

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dieser Stütze 8 im Kolben 1 und ergibt eine höhere Schwingungsfestigkeit.

Der in Fig. 6 dargestellte Reed-Kontakt enthält dieselben

Elemente wie der beschriebene Kontakt. Die magnetgestuerte Seitenzunge 2 und die magnetgesteuerte Mittelzunge 9 sind aber so befestigt, daß das Ende 10 der Mittelzunge 9 und das Ende 6 der Seitenzunge 2 einen öffnungsKontakt bilden, und das Ende 11 der Mittelzunge 9 sowie das Ende 7 der Seitenzunge 3 einen Schließkontakt ergeben.

Dieser in Fig. 6 gezeigte Reed-Kontakt funktioniert wie folgt. Bei Anlegung einer durch ein magnetisches Längsfeld ausgedrückten Steuergröße an das System der magnetgesteuerten Kontaktzungen 3 und 9 erfolgt die gegenseitige Annäherung und Schließung der Kontaktflächen 11 und 7 infolge einer Verformung der Stütze 8· Gleichzeitig werden die Kontaktflächen 10 und 6 getrennt. Bei Wegnahme des magnetischen Längsfeldes vom System der magnetgesteuerten Kontakt zungen 3 und 9 und bei Anlegung einer als magnetisches Längsfeld dargestellten Steuergröße an das System der magnetgesteuerten Kontaktzungen 2 und 9 werden die Kontaktflächen 6 und 10 in den geschlossenen Ausgangszustand und die Kontaktflächen 7 und 11 in den anfänglichen offenen Zustand überführt. Wenn die magnetgesteuerte Mittelzunge 9 in der Stütze 8 symmetrisch eingebaut ist, so sind die Maximalabstände der magnetgesteuerten Mittelzunge 9 von den magnetgesteuerten Seitenzungen 2 und 3 gleich.

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Es ztefc darauf hinzuweisen, daß "bei allen beschriebenen Ausführungsvarianten des Reed-Kontaktes die magnetgesteuerte Mittelzunge 9 (Fig. 1| 2 und 6) in der Stütze 8 so befestigt wird, daß sie an einer Seite der Enden 6 und 7 der magnetgesteurten Seitenzungen 2 und 3 liegt.

Der in Fig. 7 dargestellte Reed-Kontakt enthält dieselben Elemente wie die beschriebenen Reed-Kontakte, weist aber eine andere Befestigungsart der magnetgesteuerten Mittelzunge 9 in der Stütze 8 und der magnetgesteuerten Seitenzungen 2 und 3 in den Stirnteilen 4 und 5 des Kolbens 1 auf, bei der die magnetgesteuerte Mittelzunge 9 zwischen den diese Mittelzunge 9 überlappenden Enden 6 und 7 der magnetgesteuerten Seitenzungen 2 und 3 angeordnet ist.

Bei Anlegung einer als magnetisches Längsfeld dargestellten Steuergröße gleichzeitig an die Systeme der magnetfeldgesteuerten Kontaktzungen 2 und 9 sowie 3 und 9 werden die Kontaktflächen 6 und 10 sowie 7 und 11 infolge einer zwischen den Kontaktzungen entstehenden magnetischen Kraft und der Verformung der Stütze 8 geschlossen und stellen somit eine elektrische Verbindung zwischen den magnetgesteuerten Seitenzungen 2 und 3 her. Die Wegnahme der Steuergröße bewirkt die Rückführung der Systeme von magnetgesteuerten Kontaktzungen in den Ausgangszustand. Die Ausführungsvariante des Reed-Kontaktes nach Fig· 7 ergibt einen ungefähr doppelt so großen schließbaren Anfangskontaktabstand wie der bei bekannten technischen Lösungen.

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Bei allen beschriebenen Ausführungsvarianten der Reed- -Kontakte können die magnetgesceuerte Mittelzunge 9 und die magnetgesteuerten Seitenzungen 2 und 3 zur Realisierung der Speicherfunktion aus einem Werkstoff mit magnetischer Remanenz hergestellt werden.

Zur Erhöhung der Festigkeit weist die magnetgesteuerte Mittelzunge 9 (Fig. 8) im mittleren Teil runden Querschnitt auf, und ihre Enden 10 und 11 sind flach gemacht.

Die magnetgesteuerte Mittelzunge 9 (Fig. 9) kann auch einen rechteckigen Querschnitt haben, wobei ihre Enden 10 und 11 in Bezug auf den mittleren Teil unter einem Winkel von 90° angeordnet sind. Diese Ausführung ergibt eine kleinere Elastizität der Stütze 8 als die der Biegung der magnetgesteuerten Mittelzunge 9 auch bei Vergrößerung ihrer Länge, wobei die Ansprechempfindlichkeit des Reed-Kontaktes nicht durch Verringerung des Anfangskontaktabstandes, sondern durch Vergrößerung der Länge der magnetgesteuerten Mittelzunge 9 erhöht werden kann, da bei unveränderter Steuergröße das Ende dieser Mittelzunge 9 bei ihrer Bewegung einen desto größeren Weg zurücklegt, je größer die Länge der Mittelzunge 9 ist.

Bei allen beschriebenen Varianten des Reed-Kontaktes ist die Länge der magnetgesteuerten Mittelzunge 9 ungefähr gleich der Summenlänge der Enden der im Kolben 1 angeordneten magnetgesteuerten Seitenzungen 2 und 3, oder kann größer als diese Summenlänge sein.

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Außer den bereits erwähnten Elementen 1 bis 11 enthält der in Fig· 10 gezeigte Reed-Kontakt eine zusätzliche Stütze 12, die in der Ampulle 1 zwischen dem Ende 11 der magnetgesteuerten Mittelzunge 9 und dem Ende 7 der magnetfeldgesteuerten Seitenzunge 3 eingebaut ist. In der zusätzlichen Stütze 12 ist eine zusätzliche magnetgesteuerte Mittelzunge 13 mit Kontaktenden 14 und 15 starr befestigt. Die magnetgesteuerte Mittelzunge 9 ist in der Stütze 8 so befestigt, daß sie zwischen dem sie zum Teil überdeckenden Ende 6 der magnetgesteuerten Seitenzunge 2 und dem Ende 14 der zusätzlichen magnetgesteuerten Mittelzunge 13 liegt, und die zusätzliche magnetgesteuerte Mittelzunge 13 ist mit der zusätzlichen Stütze 12 so verbunden, daß sie zwischen dem sie überlappenden Ende 11 der magnetgesteuerten Mittelzunge 9 und dem Ende 7 der magnetgesteuerten Seitenzunge 3 zu liegen kommt. Die zusätzliche magnetgesteuerte Mittelzunge 13 ist ebenso wie die anderen magnetgesteuerten Zungen so federnd eingebaut, daß bei einer Beeinflussung durch ein magnetisches ijeld ihr Ende 14 mit dem Ende 11 der magnetgesteuerten Mittelzunge 9 Kontakt geben und öffnen kann und ihr Ende 15 mit dem Ende 7 der magnetgesteuerten Seitenzunge 3 eine Kontaktgabe oder-trennung bewirken kann. Die Starrheit der zusätzlichen Stütze 12 ist kleiner als die der Biegung der zusätzlichen magnetgesteuerten Mittelzunge 13·

Der in Fig. 10 dargestellte Eeed-Kontakt funktioniert wie folgt.

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Bei Anlegung von Steuergrößen in der Art von magnetischen Längsfeldern an das System der magnetgesteuerten Eontaktzungen 2 und 9 sowie 3 und 13 nähern sich und schließen sich die Kontaktflächen 6, 10 und 7» 15 der erwähnten Kontaktzungen· Infolge der Verformung der Stützen 8 und 12 führt dies zur gegenseitigen Annäherung der Kontaktflächen 11 und 14 der magnetgesteuerten Kontaktzungen 9 und 13· Bei symmetrischer Anordnung der magnetgesteuerten Kontaktzungen 9 und 13 in Bezug auf ihre Stützen 8 und 12 sowie bei einem Anfangskontaktabstand der Kontaktflächen 11 und 14, der gleich der Summe von Anfangsabständen der Kontaktflächen 6, 10 und 7» 15 oder etwas kleiner als diese Summe ist, erfolgt die Schließung der magnetgesteuerten Kontaktzungen 9 und 13, wobei zwischen den magnetgesteuerten Seitenkontaktzungen 2 und 3 elektrische Verbindung hergestellt wird. Bei symmetrischer Anordnung der magnetgesteuer· ten Kontaktzungen 9 und 13 in. Bezug auf ihre Stützen 8 und 12 sowie bei einem Anfangsabstand der Kontaktflächen 11 und 14, der größer als die Summe der Anfangsabstände der Kontaktflächen 6, 10 und 71 15 ist, erfolgt nur die gegenseitige Annäherung der Kontaktflächen 11 und 14. Ihre weitere Annäherung bis zur Kontaktgabe durch die erwähnten Flächen 11 und 14 wird durch Anlegung einer als magnetisches Längsfeld dargestellten Steuergröße an das System der zwischen den Stützen 8 und 12 liegenden Teile der magnetgesteuerten Kontaktzungen 9 und 13 erreicht.

Bei Wegnahme der Steuergrößen nehmen die Kontaktzungen ihre Ausgangsstellung an.

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Ist im Kolben 1 die zusätzliche Stütze 12 mit darin starr befestigter zusätzlicher magnetgesteuerter Mittelzunge 13 vorhanden, so ergibt sich eine bedeutende Versetzung der Achsen der magnetgesteuerten Seitenzungen 2 und 3 von der Längsachse des Kolbens 1.

Um diese Versetzung zu vermeiden, werden die magnetgesteuerten Mittelzungen 9 und die zusätzlichen magnetgesteuerten Mittelzungen 13 stufenförmig verbogen und annähernd symmetrisch bezüglich der Stützen 8 und 12, wie in Fig. 11 gezeigt, befestigt·

Die Variante des Eeed-Kontaktes mit einer magnetgesteuerten Mittelzunge 9 und zwei zusätzlichen magnetgesteuerten Mittelzungen 13 nach .big· 11 ist in Fig· 12 dargestellt· Im Vergleich mit dem in Fig. 10 gezeigten Reed-Kontakt weist diese Variante eine zweite zusätzliche Stütze 16 auf, die im Kolben 1 zwischen der Kontaktfläche 15 der zusätzlichen magnetgesteuerten Mittelzunge 13 und der Kontaktfläche 7 der magnetgesteuerten Seitenzunge 3 angeordnet ist. In der zusätzlichen Stütze 16 und symmetrisch zu dieser ist die zweite zusätzliche magnetgesteuerte Mittelzunge 17 so fest verbunden, daß sie zwischen des Kontaktfläche 15 der zusätzlichen magnetgesteuerten Zunge 13 und der Kontaktfläche der magnetgesteuerten Zunge 3 liegt. Dabei ist die zusätzliche magnetgesteuerte Mittelzunge 17 in der zusätzlichen Stütze 16 so federnd befestigt, daß bei Einwirkung eines Magnetfeldes ihre Kontaktenden 18 und 19 mit der Kontaktfläche

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15 cLer zusätzlichen magnetgesteuerten Mittelzunge 13 "bzw. mit dem Ende 7 der magnetgesteuerten Seitenzunge 3 Kontakt geben oder trennen können. Der in Fig. 12 gezeigte Reed-Kontakt funktioniert ähnlich dem Reed-Kontakt nach Fig. 10, weist aber infolge der Anwendung der zusätzlichen magnetgesteuerten Mittelzunge 17 und der diese Mittelzunge 17 tragenden zusätzlichen Stütze 16 zusätzliche Einsatzmöglichkeiten auf· So führt der Reed-Kontakt nach Pig. 10 die logische UND-Operation bei drei Eingängen aus, und der nach Fig. 12 ausgeführte Reedkontakt kann die UND-Operation für vier Eingänge durchführen» Zur Erweiterung des Funktionsbereiches des Reed-Kontaktes sind für die magnetgesteuerten Mittelzungen 13 und 17 Stromeinführungen 20 vorgesehen.

In den in Fig. 10 und 12 gezeigten Reed-Kontakten können die zwischen den Stützen 8, 12 und 16 liegenden Teile der Mittelzunge 9 und der zusätzlichen Mittelzungen 13 und 17 aus einem elektrisch leitenden nichtferromagnetischen Werkstoff, z.B. aus Kupfer, hergestellt werden.

Diese Ausführung ermöglicht das Umschalten starker Ströme.

Der in Fig« 13 dargestellte Reed-Kontakt enthält dieselben Elemente 1 bis 11 wie beim Reed-Kontakt nach Fig. 7i weist aber zusätzlich zwei Seitenzungen 21 und 22 auf, die aus nichtferromagnetischem Werkstoff gefertigt sind und auf die erwähnte Weise in den Stirnteilen 4 bzw. 5 des Kolbens 1 befestigt werden. Das Ende 10 der magnetgesteuerten Mittelzunge 9 befindet sich

8 Π ft 81L / Q52S

zwischen dem Ende 6 der magnetgesteuerten Seitenzunge 2 und dem Ende <3 der aus nichtferromagnetischem Werkstoff gefertigten Seitenzunge 21 und bildet mit der letzteren einen öffnungSrkontakt. Das Ende 11 der magnetgesteuerten Mittelzunge 9 liegt zwischen dem Ende 7 der magnetgesteuerten Seitenzunge 3» mit dem es einen Schließkontakt bildet, und dem Ende 24. der nichtferromagnetischen Seitenzunge 22, mit der es einen normal geschlossenen Kontakt herstellt.

Der in Fig. 13 dargestellte Reed-Kontakt funktioniert ähnlich dem Reed-Kontakt nach Fig. 7· Der Unterschied liegt nur darin, daß der kompliziertere Aufbau des Reed-Kontakt es nach Fig. 13 durch das Vorhandensein der mit Hilfe einer Steuergröße umschaltbaren Kontaktzungen bedingt ist· Bei Anlegung von Steuergrößen in Form der magnetischen Längsfelder an das System der magnetgesteuerten Kontaktzungen 2 und 9 sowie 3 und 9 werden die Öffnungskontaktflächen 10 und 23 sowie 11 und 24 getrennt. Die Verstärkung der auf die erwähnten magnetgesteuerten Kontaktzungen einwirkenden Steuergrößen führt zu ihrer Annäherung und zur Schließring ihrer Kontaktflächen 6 und 10 sowie 11 und 7·

Die Wegnahme der Steuergröße bringt den Reed-Kontakt (Fig. 13) in seinen Ausgangszustand.

Eine ähnliche wie die in Fig· 13 dargestellte Konstruktion hat auch der in Fig· 14 gezeigte Reed-Kontakt. Seine Unterschiede liegen in der Ausführungsf ona von Kontaktenden

der Kontakt zuig^ßn. Zwecks besserer Kontaktgabe sind die Kontaktflächen 6, 7, 23 und 24 der Seitenzungen 2, 3, 21 bzw. 22 unter einem vorzugsweise 30 zur Bewegungsrichtung der Enden 10 und 11 der magnetgesteuerten Mittelzunge 9 betragenden Winkel angeordnet ·

Die Enden 10 und 11 der Mittelzunge 9¹ können eine Pfeilf0x1% abgestumpfte Pfeilform (Fig· 15)> eine Kegelform oder abgestumpfte Kegelform nach Fig. 16 haben, wobei ihre Kontaktflächen ebenfalls unter einem bevorzugt 30° zu ihrer Bewegungsrichtung betragenden Winkel angeordnet werden.

Eine derartige Ausführung der Enden der Kontaktzungen gewährleistet das "Aneinanderreihen*¹ der Kontaktflächen nach ihrer Berührung. Gleichzeitig ermöglicht diese Ausführungsform die Wahl eines Anfangskontaktabstandes, welcher der Summe zweier Minimalabstände von zwei Paaren der Kontaktflächen entspricht, wobei diese Summe dem Verschiebungsweg nur eines von den Enden der magnetfeldgesteuerten Mittelzunge 9 gleich ist.

Eine auf der Basis des vorgeschlagenen Eeed-Kontaktes aufgebaute elektromagnetische Einrichtung enthält einen Heed- -Kontakt nach Fig. 7· Auf der Ampulle 1 (Fig.18 ) des Eeed- -Kontaktes ist ein Spulenkörper 25 der elektromagnetischen Steuerspule 26 mit einer Wicklung 27 aufgesteckt. Die Wicklung c7 ist mit einer in der Zeichnung nicht gezeigten Speisequelle verbunden.

Die nach Fig. 18 ausgeführte elektromagnetische Einrichtung funktioniert wie folgt.

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Bei Anlegung eines Steuersignals an die elektromagnetische Steuerspule 26 entsteht ein Magnetfluß, der die magnetgesteuerten Seitenzungen 2 und 31 äie magnetgesteuerte Mittelzunge 9 sowie die Spielräume zwischen ihnen durchdringt. Im Ausgangszustand trennt ein Anfangskontaktabstand i₀ die magnetgesteuerten Seitenzungen 2 und 3 und die magnetgesteuerte Mittel zunge 9· Im Zusammenhang damit sind die magnetgesteuerten Seitenzungen 2 und 3 voneinander durch einen Abstand getrennt, der 2öo "beträgt· Bei Vergrößerung der Durchflutung der elektromagnetischen Spule 26 steigt die Stärke des erwähnten Magnetflusses an, wobei auch die Kraft vergrößert wird, welche die einander überlappenden Enden der magnetgesteuerten Mittelzunge 9 und der Seitenzungen 2 und 3 näher aneinander bringt und dadurch ihren Anfangsabstand Oq verringert.

Bei der Verkleinerung der Eontaktabstände bis auf einen Zwischenraum, den wir als Sprungabstand 0_Cp bezeichnen, erfolgt eine sprunghafte Verringerung der Abstände bis auf Null bei der gleichen Durchflutung der elektromagnetischen Steuerspule 26, die durch ihre Amperewindungen (Anzugs-Amperewindungen genannt) bedingt ist. Die Seitenzungen 2 und 3 werden durch die magnetgesteuerte Mittelzunge 9 geschlossen. Bei Verringerung der Durchflutung bis auf einen gewissen Wert werden die magnetgesteuerten Seitenzungen 2 und 3 sowie die Mittelzunge 9 ge-

e trennt· Dxe Amperewindungszahl der elektromagnetischen Stuer·

spule 26, bei der dieser Wert der Durchflutung erreicht wird,

2^/0526

wird Abfall-Amperewindungen genannt. Bei der Bewegung der magnetgesteuerten Xontaktzungen werden also die Kontaktspielräume zwischen jeder magnetgesteuerten Seitenzunge 2 oder 3 und- der Mittelzunge 9 überbrückt. Diese Eigenschaft der elektromagnetischen Einrichtung ermöglicht die Umschaltung größerer Spannungen die an die magnetgesteuerten Seitenzungen 2 und 3 angelegt werden.

60982^/0528 .

ORIGINAL INSPECTED

In der elektromagnetischen Einrichtung, die in Fig. 19 dargestellt ist, wird der Reed-Kontakt nach Fig. 1 verwendet. Den Kolben 1 umfassen Spulenkörper 28 und 29 zweier elektromagnetischer Steuerspulen 30 und 31 mit Wicklungen 32 und 33· Die Wicklungen 32 und 33 sind mit einer Speisequelle oder mit Speisequellen verbunden, die in der Zeichnung nicht gezeigt sind. Zwischen den Stirnseiten der Spulenkörper der elektro-

magnetischen Stuerspulen 30 und 31 befindet sich an der Ampulle 1 ein zylinderförmiger ferromagnetischer Nebenschluß 34· Die in Fig. 19 gezeigte elektromagnetische Einrichtung

funktioniert folgenderweise. Bei Anlegung von Steuersignalen

e
an die elektromagnetischen Stuerspulen 30 und 31 entstehen in ihnen Magnetflüsse. Diese magnetischen Flüsse beeinflussen die magnetgesteuerten Mittelzunge 9 und Seitenzungen 2 und 3 und rufen ihre gegenseitige Annäherung hervor, wobei die magnetgesteuerten Seitenzungen 2 und 3 rait der magnetgesteuerten Mittelzunge 9 geschlossen werden. Auf diese Weise wird

die logische UND-Operation für

e
zwei Eingänge realisiert (als Stuereingang gilt der Eingang jeder elektromagnetischen Steuerspule). Bei einer in der Zeichnung nicht gezeigten direkten Verbindung der Seitenzungen 2 und

/und einer Stromeiaführung__zur Hjttelzixrifle 91

3 außerhalb der Ampulle 1 wird die logische ODER-Operation realisiert. Der ferromagnetische Nebenschluß 34 ergibt eine getrennte Beeinflussung der magnetgesteuerten Kontaktzungen 2 3 und 9 durch die Magnetflüsse jeder Spule 30 und 31.

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Die in Pig· 20 dargestellte elektromagnetische Einrichtung ist auf der Basis des Reed-Kontaktes nach Pig· 7 aufgebaut und enthält Spulenkörper 35 und 36 der elektromagneti-

e
sehen Stuerspulen 37 und 38 mit Wicklungen 39 "bzw. 40, Die Spulenkörper 35 und 36 umfassen die Ampulle 1 und weisen Aussparungen 41 und 42 auf, in denen sich ein auf der Ampulle 1 aufgestecktes zylindrisches ferromagnetisches Bohr 43 mit abgeschrägten Enden befindet, die durch zur Achse des ferromagnetischen Rohres 43 geneigte Parallelebenen gebildet sind. Jedes spitzwinklige Ende 44 und 45 des ferromagnetischen Rohres 43 liegt in der longitudinalen Symmetrieebene der magnetgesteuerten Mittelzunge 9 und ist der Kontaktseite der von ihm am nächsten liegenden magnetgesteuerten Seitenzunge 2 und 3 zugewandt. Die Anwendung des ferromagnetischen Rohres 43 ermöglicht eine Vergrößerung von Anfangskontaktabständen der magnetgesteuerten Kontakt zungen. Das ferromagnetische Rohr 43 hat ein Gewinde und kann entlang der Ampulle 1 verschoben werden. Diese Verschiebung erfolgt mittels des ferromagnetischen Nebenschlusses 46, der auf das ferromagnetische Rohr 43 zwischen den Stirn-

seiten der elektromagnetischen Stuerspulen 37 und 38 aufgeschraubt ist. Das ferromagnetische Rohr 43 und der Spulenkörper 35 weisen in der Zeichnung nicht gezeigte Nuten auf, in denen sich ein Riegel 47 befindet· Der ferromagnetische Nebenschluß 46 und das mit ihm über Gewinde verbundene ferromagnetische Rohr 43 bilden eine Vorrichtung zur Verschiebung des ferromagne-

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tischen Rohres 43» während der Siegel 47 die Verdrehung des Rohres 43 verhindert. Beim Drehen des Nebenschlusses 46 verhindert also der Riegel 47 die Verdrehung des Rohres 43, das sich nur fortschreitend längs der Achse der Ampulle 1 "bewegen kann· Die Wicklungen 39 und 40 sind mit einer nicht eingezeichneten Speisequelle verbunden.

Die in Fig. 20 dargestellte elektromagnetische Einrichtung funktioniert ähnlich der Einrichtung nach Fig. 19· Der Unterschied besteht nur darin, daß bei folgerichtiger Durchführung der logischen UND-Operation,

wenn zuerst die magnetgesteuerte Seitenzunge

2 mit der magnetgesteuerten Mittelzunge 9 geschlossen wird, die letztere die federnde Stütze 8 verformt, geschwenkt wird und durch Verringerung des Arbeitsabstandes der einander überlappenden Enden 7 und 11 der magnetgesteuerten Seitenzunge 3 und der magnetgesteuerten Mittelzunge 9 ihre Schließung vorbereitet. Dadurch wird eine Erhöhung der Ansprechempfindlichkeit der elektromagnetischen Einrichtung möglich. Durch Drehung des ferromagnetischen Nebenschlusses 46 kann man das ferromagnetische Rohr 43 entlang der Ampulle 1 verschieben und dabei durch Änderung der Verteilung von Magnetflüssen die Gleichheit der Aftsprechkennlinien (Schlußkennlinien) jeder magnetgesteuerten Seitenzunge 2 und 3 und der magnetgesteuerten Mittelzunge 9 erreichen.

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Die auf der Basis eines Reed-Kontaktes mit zwei magnetgesteuerten Mittelzungen 9 und 13 ausgeführte elektromagnetische 'Einrichtung (Fig. 21) enthält Spulenkörper 48, 49 und 50

der elektromagnetischen Stuerspulen 51» 52 und 53 mit Wicklungen 54, 55 und 56. Die Spulenkörper 48, 49 und 50 sind auf der Ampulle 1 gesteckt und weisen in der Innenfläche nicht einge.-zeichnete Aussparungen auf, in denen sich ferromagnetische Rohre 57 und 58 befinden, die ähnlich dem beschriebenen ferromagnetischen Rohr 43 ausgeführt sind, aber kein Gewinde aufweisen. Die Spulen 51» 52 und 53 sind durch ferromagnetische Nebenschlüsse 59 und 60 getrennt, die zwischen den Stirnseiten der Spulenkörper 48, 49 und 50 angeordnet sind. Die Wicklungen 54, 55 und 56 sind mit einer Speisequelle (mit Speisequellen) verbunden, die in der Zeichnung nicht gezeigt sind.

Diese in Fig. 21 gezeigte elektromagnetische Einrichtung, in der die zwischen den federnden Stützen 8 und 12 liegenden !Teile der magnetgesteuerten Mittelzungen 9 und 13 aus einem ferromagnetischen Werkstoff hergestellt sind, weist im Vergleich mit den vorher beschriebenen Einrichtungen in ihrer Wirkungsweise Besonderheiten auf, auf die im folgenden näher eingegangen wird.

Bei Anlegung von Steuersignalen an die elektromagnetischen

Stuerspulen 54, 55 und 56

wird die logische UND-Operation für drei Eingänge realisiert. Als Eingänge der elektromagnetischen Einrichtung dienen in die-

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sem lalle die Eingänge der elektromagnetischen Steuerspulen 54, 55 und 56 und als Ausgang die magnetgesteuerten Seitenzungen 2 und 3. Die logische UND-Operation wird durchgeführt, indem die magnetgesteuerte Seitenzunge 2 mit der magnetgesteuerten Mittelzunge 9» die magnetgesteuerte Seitenzunge 3 mit der magnetgesteuerten Mittelzunge 13 und die magnetgesteuerten Mittelzungen 9 und 13 miteinander geschlossen werden. Die logische Oder- -Operation wird durch elektrische Verbindung der entsprechenden magnetgesteuerten Seitenzungen 2 und 3 mit den magnetgesteuerten Mittelzungen 9 und 13 und der magnetgesteuerten Mittelzungen 9 und 13 miteinander verwirklicht,, ^TTel rhe dubei eine nicht

Da in der elektromagnetischen Einrichtung die Seitenzunge 2, die Mittelzungen 9 und 13 sowie die Seitenzunge 3 nacheinander liegen, kann die logische ODER-Operation für zwei Eingange wahlweise durchgeiuiiri werden» Die ODER-Operation wird durch Anlegung von Steuersignalen an die elektromagnetischen Steuerspulen 54 und 56 oder 54 und 55 oder 55 und 56 durchgeführt. Bei der Durchführung der logischen ODER-Operation z.B. mit Hilfe der elektromagnetischen Steuerspulen 54 und 56 müssen die in der Zeichnung nicht gezeigten Stromeinführungen außerhalb der Ampulle 1 miteinander verbunden werden. Auf dieselbe Weise müssen miteinander auch die magnetgesteuerten Seitenzungen 2 und 3 verbunden werden.

Diese elektromagnetische Einrichtung kann als Relais mit verminderter Prellung der zu schließenden Kontaktzungen benutzt

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werden. Dabei werden für die Schließung der Relaiskontakte die normalerweise getrennten magnetfeldgesteuerten Mittelzungen 9 und 13 "benutzt, deren Schließung vorbereitet wird, indem ihr Abstand durch Anschluß der elektromagnetischen Steuerspulen

54 und 56 verringert wird, und deren endgültige Schließung und Haltung durch Einschaltung der elektromagnetischen Steuerspule 55 erfolgen. Das Vorhandensein der ferromagnetischen Nebenschlüsse 59 und 60 ermöglicht, es, die Ansprechempfindlichkeit (Schlußempfindlichkeit) der Seitenzungen 2 und 3 sowie der Mittelzungen 9 und 13 zu erhöhen und die Wirkung der Mag-

e netflüsse jeder der elektromagnetischen Stuerspulen 54,

55 und 56 auf die magnetgesteuerten Eontaktzungen 2, 9, 13 und 3 zu trennen· Die stufenförmige Verbiegung der magnetfeldgesteuerten Mittelzungen 9 und 13 ermöglicht die Ausführung einer für die Realisierung der logischen UND-Operation mit vielen Eingängen bestimmten elektromagnetischen Einrichtung.

Eine mit dem Reed-Kontakt nach Fig. 6 ausgeführte elektromagnetische Einrichtung enthält zwei elektromagnetische Steuerspulen 30 und 31 (Fig. 22) mit Spulenkörpern 28 und 29 und Wicklungen 32 und 33· Die Spulenkörper 28 und 29 sind auf die Ampulle 1 gesteckt und durch einen ferromagnetischen Nebenschluß 34 getrennt, der zwischen den Stirnseiten der Spulenkörper 28 und 29 der Spulen 30 und 31 angeordnet ist* Der Nebenschluß 34 ist mit einem Ausschnitt 61 für die Aufnahme der Stromeinführung zur Mittelzunge 9 versehen.

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Fig. 23 zeigt ein elektrisches SchaItMId der elektromagnetischen Hinrichtung nach Fig· 22. Die Wicklungen 32 und 33 sind miteinander und mit umschaltbaren Anschlüssen 63 und 64 einer kontaktlosen Triggerschaltung 65 verbunden. Die Speisequelle 66 ist zwischen dem Verbindungspunttt der Wicklungen und 33 ^Qd dem umschaltbaren Anschluß 67 der kontaktlosen Triggerschaltung 65 angeschlossen«

Die Arbeitsweise der in Pig. 22 dargestellten elektromagnetischen Einrichtung ist anhand ihres in Fig. 23 gezeigten Schaltbildes zu betrachten.

Im Ausgangszustand ist die magnetgesteuerte Mittelzunge (Fig. 22) mit der magnetgesteuerten Seitenzunge 2 geschlossen, die Speisequelle 66 (Mg« 23) ist über den umschaltbaren Anschluß 67 der kontakt losen Triggerschaltung 65 mit dem Anschluß S3 verbunden und an di® Wicklung 32 der elektromagnetischen Steuerspule 30 (Fig. 22) angeschlossen· Bei diesem Zustand der elektromagnetischen Einrichtung ergibt sich eine elektrische Verbindung der magnetgesteuerten Seitenzunge 2 mit der magnetgesteuerten Mittelzunge 9 über die Stromeinführung 62.

e
Bei Anlegung eines Stuersignals an die Spule y\ mit Hilfe

des mit dem Anschluß 64 der kontaktlosen Triggerschaltung (Fig. 23) verbundenen umschaltbaren Anschlusses 67 verformt die magnetgesteuerte Mittelzunge 9 (Fig. 22) die federnde Stütze 8, trennt sich von der magnetgeateuerten Seitenzunge 2 und verbindet sich mit der magnetgesteuerten Seitenzunge 3· Somit wird

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die elektrische Verbindung der magnetgesteuerten Seitenzunge 3 mit der magnetfeldgesteuerten Mittelzunge 9 über die Stromeinführung 62 hergestellt. Die Beweglichkeit der magnetgesteuerten Mittelzunge 9 wird in der Hauptsache durch die Elastizität der Stütze 8 gewährleistet. Dadurch wird eine Erhöhung der Ansprechempfindlichkeit der elektromagnetischen Einrichtung beim Umschalten ohne Änderung ihrer Abmessungen oder eine Verringerung ihrer Abmessungen und ihres Gewichts "bei gleichbleibender Empfindlichkeit möglich, da bei gezwungener Trennung der geschlossenen Eontaktflächen weniger strenge Forderungen an ihre magnetgesteuerten Zungen gestellt werden können.

Insofern für den Betrieb der elektromagnetischen Einrichtung nach Fig· 22 die potentialgesteuerte kontaktlose Triggerschaltung 65 benutzt wird, steigt die Ansprechempfindlichkeit dieser elektromagnetischen Einrichtung noch zusätzlich an.

üine mit dem Eeed-Kontakt nach Fig· 7 aufgebaute elektro-

e magnetische Einrichtung enthält eine elektromagnetische Stuerspule 26 (Fig. 24) mit einem Spulenkörper 25 und einer Wicklung 27, Der Spulenkörper befindet sich an der Ampulle des Eeed-Kontaktes 1. Auf demselben Spulenkörper 25 ist außer der Wicklung 27 auch die Wicklung 68 einer zusätzlichen elektromagnetischen Steuerspule 69 gewickelt, die ebenso wie die Spule 26 die magnet· gesteuerten Seitenzungen 2 und 3 sowie die Mittelzunge 9 umfaßt. Die Wicklung 27 ist von der Wicklung 68 durch eine Isolierzwisciaeniage 70 getrennt· Die Wicklung 27 ist mit einer in der

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Zeichnung nicht gezeigten Speisequelle und die Wicklung 68 mit einer ebenfalls nicht eingezeichneten zusätzlichen Speisequelle verbunden.

Untersuchungen haben ergeben, daß die Empfindlichkeit der

t vorgeschlagenen elektromagnetischen Einrichtungen wesenlich erhöht werden kann, wenn sie mit der erwähnten zusätzlichen elektromagnetischen Spule 69 wie in Fig. 24 versehen werden, die mit einer zusätzlichen in der erwähnten Figur nicht gezeigten Speisequelle verbunden wird. Bei diesen Untersuchungen wurde festgestellt, daß eine wesentliche Erhöhung der Amperewindungszahl bei den elektromagnetischen Steuerspulen 26 und 69 eine unbedeutende Verkürzung des Summenkontaktabstandes ο der magnetgesteuerten Zungen 2, 9 und 3, wie in Fig. 25 dargestellt ist, zur Folge hat· Die Bezeichnungen in Fig. 25 bedeuten: Q Summenkontakt abstand der zu schließenden magnetgesteuerten Zungen 2, 9 und 3» der sich aus dem Abstand der magnetgesteuerten Zungen 2 und 9 und dem Abstand der magnetfeldgesteuerten Zungen 3 und 9 zusammensetzt; Q₀ der anfängliche Summenabstand 0 der erwähnten magnetgesteuerten Zungen 2, 3 und 9j $, Summen-^abreißabstand oder Summenansprechabstandj On Summenabfallabstand, d.h. ein Summenabstand, der sich zwischen den magnetgesteuerten Zungen 2,9 und 3, 9 nach ihrer gegenseitigen Trennung einstellt ι <Χ| Summenabstand, der sich zwischen den magnetgesteuerten Zungen nach der Zuführung einer zusätzlichen Steuergröße (nach der Bildung von zusätzlichen Amperewindungen I „. mittels

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der zusatzliciaen elektromagnetischen Steuerspule 69) einstellt} I«2 Abfall-Amperewindungen} Iwo Ansprech-Amperewindungeni Xw Amperewindungen. Die Ansprech-Amperewindungen Iw-, und die Abfallamperewindungen Iw₂ vsierden mit Hilfe der elektromagnetischen Steuerspulen 26 und 69 erzeugt· Die Untersuchung der Kennlinie der vorgeschlagenen elektromagnetischen Einrichtung (Pig. 25) zeigt, daß bei dauernder Erzeugung der zusätzlichen Ampeiewindungen ImN die für das Ansprechen des Reed-Kontaktes erforderliche und durch die elektromagnetische Steuerspule 26 erzeugte Amperewindungszahl durch die Differenz der Ansprech- -Amperewindungen Iw~ und der zusätzlichen Amperewindungen Itäu bestimmt wird· Eine bedeutende (ungefähr doppelte) Eeduzierung der für die Steuerung erforderlichen Ansprech-Amperewindungön ergibt eine wesentliche Milderung der an die Speisequelle gestellten iOrderungen, die eine Quelle der Steuerwirkung ist, und ermöglicht auch eine Erhöhung der Lastumschaltungsfrequenz*

Die erwähnte Besonderheit der gegenseitigen Annäherung der magnetgesteuerten Kontakt zungen in der in Fig. 24 gezeigten Einrichtung ist auch den bekannten elektromagnetischen Einrichtungen mit bekannten Eeed-Kontakten eigen. Anders gesagt, gilt die in Fig· 25 angeführte Charakteristik für jedes beliebige Paar von einander überlappenden einseitig befestigten magnetgesteuerten Kontaktzungen. Die Rolle der zusätzlichen elektromagnetischen Spule 69 kann außerdem ein Dauermagnet übernehmen, der in unmittelbarer Nähe vom Reed-Kontakt angeordnet wird und

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den Arbeitspunkt des Reed-Kontaktes vom Punkt mit den Koordinaten 0, Q₀ ^zum Punkt der Charakteristik mit den Koordinaten Iw,,, Q verschiebt.

Die elektromagnetische Einrichtung mit der Anwendung des in Fig. 13 dargestellten Reed-Kontaktes enthält zwei elektromagnetische Steuerspulen 71 und 72 (Fig. 26) mit Spulenkörpern 73 und 74 und Wicklungen, die in Abschnitte 75, 76 und 77, 78 eingeteilt sind. Die Spulenkörper 73 und 74 "befinden sich an der Ampulle 1. Die Wicklungsabschnitte 75 und 76 der Spule 71 sind auf den Spulenkörper 73 gewickelt und durch eine Isolierzwischenlage 79 getrennt. Die Wicklungsabschnitte 77 und 78 der Spule 72 sind am Spulenkörper 74 angeordnet und durch eine Isolierzwischenlage 80 getrennt. Die Spulen 71 und 72 trennt ein ferromagnetischer Nebenschluß 81, der am Kolben 1 zwischen den Stirnteilen der Spulenkörper 73 und 74 angeordnet ist.

Die in Fig. 26 dargestellte elektromagnetische Einrichtung ist für die Ausführung von logischen Operationen bestimmt. Zur Realisierung der Speicherfunktion sind die magnetgesteuerten Zungen 2, 3 und 9 aus einem Werkstoff mit hoher Remanenzinduktion uud einem mittleren Wert der Koerzitivkraft, beispielsweise aus einer unter den Firmenbezeichnungen "Remendur" oder "Nibcolloy" bekannten Legierung hergestellt. Die Einrichtung wird nach den bekannten Verfahren zur Steuerung von Speicherelementen vom Typ "ferreed" mit Hilfe einer Signalkombination in den Spulenabschnitten 75ι 76, 77 und 78 gesteuert. Beispielsweise

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für die Unterbrechung des mit den nichtferromagnetischen Seitenzungen 21 und 22 verbundenen Stromkreises und zum Schließen des Stromkreises der magnetgesteuerten Seitenzungen 2 und 3 werden die Signale an die Wicklungen so angelegt, daß ihre Durchflutungen gleichsinnig gerichtet sind. Nach Wegnahme der erwähnten Signale bleibt die Mittelzunge 9 mit den magnetgesteuerten Seitenzungen 2 und 3 geschlossen. Pur die Trennung der magnetgesteuerten Kontaktzungen 2, 3 und 9 müssen die Durchflutungen in den Spulenaböchnitten 75 und 76 ebenso wie die Durchflutungen in den Spulenabschnitten 77 und 78 entgegengesetzt gerichtet sein.

Einen der vorstehend beschriebenen Einrichtung ähnlichen Aufbau hat die elektromagnetische Einrichtung, die in Fig. 27 dargestellt ist* Im Vergleich mit der Einrichtung nach Fig· besteht der Unterschied nur darin, daß in der elektromagnetische! Einrichtung nach Fig. 27 ein in Fig. 1 gezeigter Reed-Kontakt verwendet wird und anstelle der Isolierzwischenlagen 79 und ferromagnetische Neben^.. Schlüsse 82 und 83 benutzt werden· Zu beachten ist, daß die Abschnitte 75, 76 und 78 der Wicklungen 71 und 72 gleichsinnig und der Abschnitt 77 ihnen gegenläufig gewickelt sind.

Die Steuerschaltung für die in Fig. 27 gezeigte elektromagnetische . Einrichtung besteht aus zwei Stromkreisen (Fig. und 29). Zum ersten Stromkreis (Fig. 28) gehören die in Reihe und gegenläufig geschalteten ticklungsabschnitte 75 und 77, und

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der zweite Stromkreis umfaßt die in Serie und gleichsinnig verbundenen Wicklungsabschnitte 76 und 78. Die Steuerschaltung in Fig. 29 kennzeichnet sich dadurch, daß ihr erster Stromkreis parallelgeschaltete Wicklungsabschnitte 75 und 77 enthält. Der zweite Stromkreis von Fig. 29 ist ebenso wie der Stromkreis in Fig. 28 ausgeführt.

Wenn die Wicklungsabschnitte 75, 76, 77 und 78 gleiche Windungszahlen aufweisen, und Kontaktschluß der magnetgesteuerten Mittelzunge 9 (Fig. 27) mit der linken magnetgesteuerten Seitenzunge 2 sowie eine Trennung der magnetfeldgesteuerten Mittelzunge 9 und der rechten magnetgesteuerten Seitenzunge erreicht werden sollen, müssen den zwei Stromkreisen der Schaltung nach Figo 28 gleichzeitig Stromsignale gleicher Länge und gleicher Stärke I in der mit ausgezogenen Pfeilen dargestellten Richtung zugeführt werden.

Für die Schließung der magnetgesteuerten Mittelzunge 9 mit der rechten magnetgesteuerten Seitenzunge 3 und für die Trennung der magnetgesteuerten Mittelzunge 9 und der linken magnetgesteuerten Seitenzunge 2 müssen den zwei Stromkreisen der Schaltung nach Fig. 28 gleichzeitig Stromsignale mit gleicher Länge und gleicher Stärke I in einer mit gestrichelten Pfeilen dargestellten Richtung zugeführt werden· Für die Trennung der magnetgesteuerten Mittelzunge 9 von den beiden magnet gesteuerten Seitenzungen 2 und 3 ist nach Fig. 29 dem ersten Stromkreis ein Stromsignal von 21 und dem zweiten Stromkreis

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«in Stromsignal von I gleichzeitig und mit gleicher Dauer zuzuführen· Die Polung dieser Signale ist in Fig. 29 mit ausgezogenen Pfeilen angegeben. Für die Schließung der magnetgesteuerten Mittelzunge 9 mit den "beiden magnetgesteuerten Seitenzungen 2 und 3 ist dem ersten Stromkreis ein Stromsignal von 2 Il und dem zweiten Stromkreis gleichzeitig ein Stromsignal von I mit gleicher Dauer in der mit den gestrichelten Pfeilen angegebenen Richtung zuzuführen.

Die beiden in Fig. 28 und 29 dargestellten Steuerschaltungen für die elektromagnetische Einrichtung nach Fig. 27 gewährleisten die Beibehaltung der infolge der Beinflussung durch zugeführte Stromsignale eingenommenen Lage der magnetgesteuerten Mittelzunge 9· Darin besteht eben die Ausführung der Speicherfunktion durch die vorgeschlagene elektromagnetische Einrichtung.

Alle beschriebenen Ausführungen der elektromagnetischen Einrichtungen mit Reed-Kontakten können zur Erweiterung ihrer Einsatzmöglichkeiten mit einer Stromeinführung zu den magnetgesteuerten Mittelzungen versehen werden.

Für die Steuerung der'in Fig. 22 und 23 gezeigten elektromagnetischen Einrichtung wird eine Steuergröße in der Art von Amperewindungen in der elektromagnetischen Steuerspule 31 erzeugt, in der sich Teile der zu schließenden magnetgesteuerten Mittelzunge 9 und Seitenzunge 3 befinden. Gleichzeitig wird eine andere durch Amperewindungen ausgedrückte Steuergröße von der anderen elektromagnetischen Steuerspule 30 wegge-

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nommen, in deren Innenraum sich Teile der zu trennenden magnetgesteuerten Mittelzunge 9 und der anderen Seitenzunge 2 befinden. Der beschriebene Steuervorgang wird in manchen Fällen von einer mehrmaligen hochfrequenten Trennung der zu schließenden magnetgesteuerten Mittelzunge 9 und Seitenzunge 3 vor ihrer endgültigen Schließung begleitet. Das ist die sogenannte und allgemein bekannte Kontaktprellung. Die Prellungszeit nimmt einen beträchtlichen Teil der Ansprechzeit der elektromagnetischen Einrichtung mit einem Reed-Kontakt ein, die vom Zeitpunkt der Anlegung einer als Gleichspannung dargestellten Steuergröße an eine elektromagnetische Steuerspule bis zur vollständigen Schließung der getrennten magnetgesteuerten Mittelzunge 9 und Seitenzunge 3 andauert. Außer der Verlängerung der Arbeitszeit der elektromagnetischen Einrichtung mit Reed-Kontakt bringt die Kontaktprellung eine Verringerung der Lebensdauer des Reed-Kontaktes in der elektromagnetischen Einrichtung infolge eines zusätzlichen mechanischen Verschleisses der Kontakte und wegen des Verschleisses infolge eines zwischen den zu schließenden Kontakten entstehenden Lichtbogens mit sich.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Steuerung einer auf der

Basis eines Reed-Kontaktes aufgebauten elektromagnetischen Ein-

wegen

richtung ergibt praktisch einen schwingungsfreien und i> seiner Schnellwirkung optimalen Umschaltbetrieb, d.h. einen Umschaltvorgang mit minimaler Bewegungsdauer der magnetgesteuerten Mittelzunge 9 bei ihrer Bewegung aus einer stabilen Lage in die andere.

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Dem vorgeschlagenen Verfahren liegen die Theorie und die Verfahren der optimalen Steuerung sowie ihr Bestandteil-die dynamische Programmierung-zugrunde.

Die erwähnten bekannten Verfahren setzen die Zuführung einer bipolaren Steuergröße voraus.

Die bipolare Inderungsform der Steuergröße setzt den Anlauf der zu trennenden magnetgesteuerten Kontaktzungen bis zur Erreichung der vorgesehenen Maximalgeschwindigkeit bei Einwirkung des Maximalwertes der Steuergröße Iw und die Umschaltung auf den inversen (vorzeicheninversen) Höchstwert der Steuer

größe -Iw₀ voraus, bei dem vom Zeitpunkt t^ an die zu schließenden magnetgesteuerten Kontaktzungen bis zur vorgegebenen Geschwindigkeit im Zeitpunkt tp ihrer Berührung gebremst werden. Den Maximalwerten Iw und -Iw sind in der Hauptsache durch zulässige Erwärmung der entsprechenden elektromagnetischen Steuerspulen 30 und 31 Grenzen gelegt. Die vorgegebene Geschwindigkeit der zu schließenden magnetgesteuerten Mittelzunge 9 und Seitenzunge 3 liegt im Zeitpunkt ihrer Berührung tp nicht über dem Wert, bei dem die Trennung erfolgt. Die zeitliche Änderung

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einer derartigen Steuergröße ist in fig.«dargestellt.

Bei der Berührung der zu schließenden Kontaktzungen im Zeitpunkt t£ wird das Vorzeichen der Stuergröße gegen das Pluszeichen gewechselt, und die Steuergröße wird auf einen kleineren Pegel Iw^ eingestellt, bei dem die geschlossenen magnetgesteuerten Kontaktzungen in diesem Zustand mit vorgegebenem Kontaktdruck gehalten werden.

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Jedoch erfordert das beschriebene Verfahren zur Steuerung eines magnetgesteuerten Reed-Kontaktes bei seiner Realisierung, wie erwähnt, komplizierte technische Mittel.

Dies ist durch die Notwendigkeit bedingt, die Hauptsteuergröße in vorgegebenen Zeitpunkten t,- und tp wegzunehmen und wieder anzulegen.

Das erfindungsgemäße optimale Steuerungsverfahren erfordert fur seine Realisierung einfachere technische Mittel.

Das vorgeschlagene Verfahren setzt die Anwendung einer Hauptsteuergröße +Iw_Q und einer zusätzlichen Steuergröße -Iw^ voraus, welche die elektromagnetischen Steuerspulen 30 und 31 (Fig. 22) beeinflussen. Die zeitliche Änderung dieser Steuergrößen ist in Fig. 31 gezeigt.

Nach der Zuführung der Steuergröße +Iw und nach Ablauf der Zeit t^, in der die Bewegung der zu schließenden Enden der magnetgesteuerten Mittelzunge 9 und Seitenzunge 3 ihren vorgegebenen Höchstwert erreicht, wird eine zusätzliche Steuergröße -Iw' in Form eines Magnetflusses erzeugt, die an die zu trennenden Enden der magnetgesteuerten Mittelzunge 9 und Seitenzunge in Richtung ihrer Annäherung angelegt wird und ungefähr im Zeitpunkt 1^2 der Berührung der zu schließenden Enden der magnetgesteuerten Mittelzunge 9 und Seitenzunge 3 weggenommen wird.

Der Wert der erzeugten Steuergröße +Iw wird nach der Wegnahme der zusätzlichen Steuergröße -Iw' bis zum vorgegebenen Wert +Iw₂, geändert, der durch den erforderlichen Kontaktdruck

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der geschlossenen Enden der magnetgesteuerten Mittelzunge 9 und Seitenzunge 3 bestimmt wird.

Zur Erzielung einer prellfreien Schließung der getrennten normalerweise geschlossenen magnetgesteuerten Mittelzunge 9 und Seitenzunge 2 wird das vorgeschlagene optimale Steuerungsverfahren auch für diese Kontaktzungen angewandt.

In Fig. 32 ist das elektrische Schaltbild der vorgeschlagenen Einrichtung zur quasioptimalen Durchführung des erfindungs· gemäßen Verfahrens zur Steuerung der in Fig. 22 und 23 dargestellten elektromagnetischen Einrichtung gezeigt. Diese Einrichtung enthält erfindungsgemäß eine in Fig· 32 mit Strichlinie umrissene Baugruppe 84, die zusätzlich zu der in Fig. 23 gezeigten Einrichtung angewandt ist. Die Baugruppe 84 enthält eine vierzweigige Brücke 85_f bei der jeder Zweig aus in Eeihe geschalteten Dioden 86, 87, 88, 89 und Widerständen 90, 91, 92 bzw. 93 besteht. Zwischen den Spitzen einer Diagonale dieser Brücke 85 liegen Wicklungen 94 und 95 zweier in der Zeichnung nicht gezeigter zusätzlicher elektromagnetischer Spulen in Reihe, deren Verbindungspunkt mit dem Minuspol einer zusätzlichen Speisequelle 96 verbunden ist. Der Pluspol der zusätzlichen Speisequelle 96 ist mit dem Pluspol der Speisequelle 66 verbunden. An die anderen Eckpunkte der Brücke 85 sind in Eeihe geschaltete Wicklungen 32 und 33 der elektromagnetischen Steuerspulen 30 und 31 angeschlossen. Der Verbindungs^-punkt der Wicklungen 32 und 33 ist an den Minuspol der Speisequelle 66

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über eine in Durchlaßrichtung geschaltete Diode 96 ungeschlossen. Jede Wicklung 94 und 95 ist durch einen Kondensator 98 bzw. 99 überbrückt und ist auf der elektromagnetischen Spule 30 bzw. 31 gleichsinnig angeordnet (diese Anordnung ist in Fig. 22 nicht gezeigt).

Die vorgeschlagene Einrichtung (Fig. 32) funktioniert wie folgt.

Bei Anlegung eines Steuersignals an die potentialgesteuerte Triggerschaltung 65 verbindet die letztere die Hauptspeisequelle 66 mit einer Wicklung 32 oder 33·

Bei der Verbindung der Speisequelle 66 mit der Wicklung 33 über die Triggerschaltung 65 erzeugt diese Wicklung 33 ein magnetisches Längsfeld, das die Annäherung der Kontaktzungen 9 und 3 hervorruft. Mit einer durch den gewählten Widerstand 92 und den Kondensator 98 (Fig. 32) bedingten Verzögerung t^ erzeugt die zusätzliche elektromagnetische Spule mit der Wicklung 94 ein magnetisches Längsfeld, dessen Stärke doppelt so groß wie die des magnetischen Längsfeldes der Wicklung 33 ist und dessen Richtung die Trennung der magnetgesteuerten Kontaktzungen 9 und 3 bewirkt· Eigentlich führt dies zur Bremsung der magnetgesteuerten Kontaktzungen 9 und 3 bis zur nahe an Null liegenden Geschwindigkeit im Zeitpunkt ihrer Berührung t₂.

Mit einer durch den eingebauten Widerstand 93 und Kondensator 99 (Fig. 32) bedingten Verzögerung t₂ erzeugt die zusätzliche elektromagnetische Spule mit der Wicklung 95 ein magneti-

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sch.es Längsfeld, dessen Stärke doppelt so groß (oder etwas weniger) als die des magnetischen Längsfelds der Wicklung 33 ist und dessen Richtung das Zu.^> sammenhalten der magnetgesteuerten Kontaktzungen 9 und 3 mit gewünschtem Eontaktdruck gewährleistet.

Durch Änderung der Werte der Widerstände 92, 93 und der Kondensatoren 98 und 99 werden die Zeitpunkte t,. und t^ (Fig· 31* der Vorzeichenänderung beim resultierenden magnetischen Längsfeld experimentell nahe den rechnerisch ermittelten Werten eingestellt.

Die Diode 97 verhindert den Stromfluß durch die Wicklungen 33 und 32 von der zusätzlichen Speisequelle 96, wenn die Spannung der letzteren über der Spannung der Speisequelle 66 liegt.

Bei Verbindung der Speisequelle 66 mit der Wicklung 32 über die Triggerschaltung 65 funktioniert die vorgeschalgene Einrichtung ähnlich,.

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Claims

PATENTANSPRÜCHE

zwei als Kontaktfedern in den Stirnteilen (4 und 5) der Ampulle (1) starr befestigten, magnetgesteuerten Seitenzungen (2 und 3) und einer diese Seitenzungen (2, 3) wenigstens teilweise überlappenden federnden und magnetgesteuerten Mittelzunge £9) enthält, die auf einer zwischen den Enden (6 und 7) der Seitenzungen (2 und 3) angeordneten Stütze (8) in der Ampulle (1) eingebaut ist, dadurch gekennzeichnet , daß die Stütze (8) federnd ausgeführt ist und eine kleinere Starrheit als die der Biegung der magnetgesteuerten Mittelzunge (9) aufweist, wobei die magnetgesteuerte Mittelzunge (9) im wesentlichen symmetrisch, in Bezug auf die federnde Stütze (8) befestigt ist und dadurch die magnetgesteuerte Mittelzunge (9) bei Anlegung eines magnetischen Steuerfeldes und infolge der beim Zusammenwirken der magnetgesteuerten Zungen (2, 3 ^url<i 9) entstehenden Kraft mit einer der magnetgesteuerten Seitenzungen (2 oder 3) Kontakt herstellt oder unterbricht.
2. Reed-Kontakt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die federnde Stütze (8) als eine Membran mit einem bevorzugt größeren Durchmesser als der Innendurchmesser der Ampulle (1) ausgeführt ist, wobei die Ampulle (1) an der Stelle der Membranbefestigung eine Erweite rung aufweist, in der die Membranrandzone angeordnet und starr befestigt ist.

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3· Reed-Kontakt nach. Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die federnde Stütze (8) einen rechteckigen Streifen darstellt.
4. Reed-Kontakt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die federnde Stütze (8) als symmetrisches Kreuz ausgeführt ist.
5· Reed-Kontakt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die federnde Stütze (8) einen symmetrischen dreistrahligen Stern darstellt.
6. Reed-Kontakt nach Ansprüchen 1 "bis 5, dadurch gekennzeichnet , daß die federnde Stütze (8) aus einem ferromagnetischen Werkstoff hergestellt ist.
7· Reed-Kontakt nach Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet , daß die "beiden Enden (10 und 11) der magnetgesteuerten Mittelzunge (9) an einer Seite einer Langsebene angeordnet sind, die durch die beiden magnetgesteuerten Seitenzungen (2 und 3) hindurchgeht.
8. Reed-Kontakt nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet , daß die magnetgesteuerte Mitte1-zunge (9) in Bezug auf eine der magnetgesteuerten Seitenzungen (2) so angeordnet ist, daß sie mit dieser einen Öffnungskontakt bildet.
9. Reed-Kontakt nach Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden (10 und 11) der magnetgesteuerten Mittelzunge (9) zwischen den sie überlappenden

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Enden (6 und 7) der magnetgesteuerten Seitenzungen (2 und 3) liegen.
10. Reed-Kontakt nach Ansprüchen 1 bis 9» dadurch gekennzeichnet , daß die magnetgesteuerte Mittelzunge (9) und die magnetgesteuerten Seitenzungen (2 und 3) aus einem Werkstoff mit magnetischer Remanenz hergestellt sind.
i1. Reed-Kontakt nach Ansprüchen 1 bis 10, dadurch gekennz eichnet, daß der mittlere Teil der magnetgesteuerten Mittelzunge (9) einen runden Querschnitt hat und ihre Enden, die von den magnetgesteuerten Seitenzungen (2 und 3) überlappt werden, eine flache Form aufweisen.
12. Reed-Kontakt nach Ansprüchen 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet , daß die magnetgesteuerte Mitte !zunge (9) einen rechteckigen Querschnitt hat und ihre Enden, die von den magnetgesteuerten Seitenzungen (2 und 3) überlappt werden, in Bezug auf den mittleren Teil ungefähr unter einem Winkel von 90° angeordnet sind.
13. Reed-Kontakt nach Ansprüchen 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet , daß die Länge der magnetgesteuerten Mittelzunge (9) ungefähr gleich der Summenlänge der Enden (6 und 7) der in der Ampulle (1) eingebauten Seitenzungen (2 und 3) gewählt ist.
14. Reed-Kontakt nach Ansprüchen 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet , daß die Länge der magnetgesteuerten Mittelzunge (9) größer als die Summen länge der Enden (6 und 7) der im Kolben (1) eingebauten magnetgesteuerten Seitenzungen (2 und 3) ist.

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15 · Reed-Kontakt nach Ansprüchen 1 bis 14, gekennzeichnet wenigstens durch eine zusätzliche Stütze (12), die inder Ampulle (1) zwischen einem Ende der Mittelzunge (9) und dem Ende (7) einer der Seitenzungen (3) eingebaut ist und eine mit ihr fest verbundene zusätzliche magnetgesteuerte Mitte lzunge (13) trägt.
16. Reed-Kontakt nach Anspruch 15» dadurch gekennzeichnet , daß die zwischen den federnden Stützen (8 und 12) liegenden Teile der magnetgesteuerten Mittelzungen (9 und 13) aus einem elektrisch leitenden nichtferromagnetischen Werkstoff hergestellt sind.
17. Reed-Kontakt nach Ansprüchen 15 und 16, dadurch gekennzeichnet , daß jede magnetgesteuerte Mittelzunge (9 oder 13) stufenförmig gebogen ist und mit ihrem mittleren Teil im Mittelpunkt der Stütze (8 oder 12) befestigt ist.
18. Reed-Kontakt nach Ansprüchen 15 bis 17»"cLadurch gekennzeichnet , daß die an verschiedenen Seiten der Stützen (8 oder 12) liegenden Enden (10, 11 oder 14, 15) jeder magnetgesteuerten Mittelzunge (9 oder 13) gleiche Längen haben.
19. Reed-Kontakt nach Ansprüchen 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet , daß für jede magnetgesteuerte Mittelzunge (9 oder 13) eine Stromeinführung (20) vorgesehen ist.

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20. Reed-Kontakt nach Ansprüchen 1 bis 191 gekennzeichnet wenigstens durch zwei zusätzliche Seitenzungen (21 und 22), die in den Stirnteilen (4 und 5) der Ampulle (1) starr befestigt sind und aus einem nichtferromagnetischen Werkstoff hergestellt sind, wobei jedes Ende (10 oder 11) der magnetgesteuerten Mittelzunge (9) zwischen dem Ende (6 oder 7) &er magnetgesteuerten Seitenzunge (2 oder 3) und dem Ende (23 oder 24) der an derselben Stirnseite (4 oder 5) der Ampulle (1) befestigten nichtferromagnetischen Seitenzunge (21 oder 22) angeordnet ist, um mit einer der erwähnten magnetgesteuerten Seitenzungen (2) einen Öffnungskontakt und mit der anderen magnetgesteuerten Seitenzunge (3) einen Schließkontakt zu bilden.
21. Reed-Kontakt nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet , daß die Kontaktflächen der magnetgesteuerten Mittelzunge (9) und der magnetgesteuerten Seitenzungen (2 und 3) unter einem Winkel von vorzugsweise 30° zu ihrer gegenseitigen Bewegungsrichtung angeordnet sind.
22. Elektromagnetische Einrichtung mit einem Reed-Kontakt und einer mit einer Speisequelle verbundenen elektromagnetischen Steuerspule (26) , gekennzeichnet durch die Anwendung des Reed-Kontaktes nach Anspruch 1 und die Anordnung der erwähnten Spule (26) an der Außenseite der Ampulle (1) vom genannten Reed-Kontakt.
23· Einrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet , daß sie wenigstens zwei elektromag-

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netische Steuerspulen (30 und 31) und einen ferromagnetischen Nebenschluß (34) enthält, der eine Zylinderform hat und zwischen den Stirnseiten der erwähnten elektromagnetischen Steuerspulen (30 und 31) angeordnet ist.
24. Einrichtung nach Ansprüchen 22 und 23, dadurch gekennzeichnet , daß sie wenigstens ein an der Außenseite der erwähnten Ampulle (1) angeordnetes ferromagnetisches Rohr (43) mit "beiden abgeschrägten Enden enthält, die durch vorzugsweise parallelliegende und zur Achse des Rohres (43) geneigte Ebenen gebildet werden, wobei jedes spitzwinklige Ende des ferromagnetischen Rohres (43) bevorzugt in der longitudinalen Symmetrieebene der magnetgesteuerten Mittelzunge (9) liegt und zur Seite der Kontakt fläche der nächst liegenden magnetgesteuerten Seitenzunge zugewandt ist, sowie mit einer Vorrichtung zur Verschiebung des ferromagnetischen Rohres ausgestattet ist, die als Gewindeverbindung zwischen dem ferromagnetischen Nebenschluß (46) und dem ferromagnetischen Rohr (43) ausgeführt ist, und außerdem mit einem vor Verdrehung schützenden Riegel (47) versehen ist, der in den Längsnuten des ferromagnetischen Rohres (43) und des Körpers (35 oder 36) der elektromagnetischen Steuerspule (37 oder 38) angeordnet ist.
25. Einrichtung nach Ansprüchen 22 bis 24, dadurch gekennzeichnet , daß die Wicklungen (32 und 33) der elektromagnetischen Steuerspulen (30 und 31) miteinander und mit den umschaltbaren Anschlüssen (63 und 64) einer kontakt-

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losen Triggerschaltung (65) in Reihe verbunden sind, die Speisequelle (66) zwischen dem Verbindungspunkt der erwähnten Wicklungen und einem Umschaltungsanschluß (67) der kontaktlosen Triggerschaltung (65) liegt und im ferromagnetische Nebenschluß (34) einen Schlitz (61) für die Stromeinführung (62) zur magnetgesteuerten Mittelzunge (9) vorgesehen ist.
26. Einrichtung nach Ansprüchen 22 bis 25_f gekennzeichnet durch eine zusätzliche elektromagnetische Spule (69), welche die zu schließenden magnetgesteuerten Kontaktzungen (2, 3 und- 9) umfaßt und mit einer zusätzlichen Speisequelle verbunden ist.
27. Einrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet , daß jede elektromagnetische Steuer*- spule (711 72) dieser Einrichtung ^x ν ihrer Länge in Abschnitte unterteilt ist.
28. Verfahren zur Steuerung der elektromagnetischen Einrichtung nach Anspruch 25 durch Anlegung einer Steuergröße in Form von Amperewindungen (Ivi ) an eine elektromagnetische Spule (31) in der die Enden der zu schließenden magnetgesteuerten Mittelzunge (9) und einer magnetgesteuerten Seitenzunge (3) angeordnet sind, und durch Wegnahme einer anderen durch Amperewindungen dargestellten Steuergröße von der anderen elektromagnetischen Steuerspule (30), in der sich die Enden der zu öffnenden magnetgesteuerten Mittelzunge (9) und der anderen magnetgesteuerten Seitenzunge (2) befinden, dadurch g e -

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kennzeichnet , daß nach Zuführung der Steuergröße (Iw ) nach Ablauf einer Zeit, bis die vorgegebene maximale Geschwindigkeit der Bewegung der zu schließenden Enden der magnetgesteuerten Mittelzunge (9) und Seitenzunge (3) erreicht wird, eine zusätzliche Steuergröße (-Iw') in Form eines Magnetflusses erzeugt wird, der vorzugsweise durch eine zusätzliche elektromagnetische Spule (30) geschaffen wird, und diese zusätzliche Steuergröße (-Iw ') den zu öffnenden Enden der magnetgesteuerten Mittelzunge (9) und Seitenzunge (2) in der Richtung ihrer gegenseitigen Annäherung zugeführt wird und ungefähr im Zeitpunkt der Berührung der zu schließenden Enden der magnetgesteuerten Mittelzunge (9) und Seitenzunge (3) weggenommen wird.
29. Verfahren zur Steuerung der elektromagnetischen Einrichtung nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß die angelegte Steuergröße (Iw) nach der Wegnahme der zusätzlichen Steuergröße (-Iw') bis zu einem vorgegebenen Wert (Iw₂.) geändert wird, der durch den erforderlichen Kontaktdruck der geschlossenen Enden der magnetgesteuerten Mittelzunge (9) und Seitenzunge (3) bestimmt wird.
30. Einrichtung zur Realisierung des Verfahrens nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß sie wenigstens zwei zusätzliche elektromagnetische Spulen enthält, deren Wicklungen (94, 95) in einer Diagonale zwischen den Eckpunkten einer Brücke (85) in Reihe liegen, bei der jeder

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Zweig aus einer Reihenschaltung eines Widerstandes (90, 911 92, 93) und einer Diode (86, 87, 88, 89) besteht, wobei an die Brückeneckpunkte in der anderen Diagonale die in Reihe geschalteten Wicklungen (32, 33) der elektromagnetischen Steuerspulen (30, 31) angeschlossen sind, der Verbindungspunkt der Wicklungen (94, 95) der zusätzlichen elektromagnetischen Spulen an den Minuspol einer zusätzlichen Speisequelle (96) angeschlossen ist, der Pluspol der zusätzlichen Speisequelle (96) mit dem Pluspol der Speisequelle (66) verbunden ist, der Verbindungspunkt der Wicklungen (32, 33) der elektromagnetischen Steuerspulen (30, 31) an den Minuspol der Speisequelle (66) über eine in Durchlaßrichtung geschaltete Diode (97) angeschlossen ist, jede Wicklung (94 oder 95) der zusätzlichen elektromagnetischen Spulen durch einen Kondensator (98 oder 99) überbrückt ist und auf der entsprechenden elektromagnetischen Steuerspule gleichsinnig angeordnet ist.

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