DE2816555A1

DE2816555A1 - Magnetkreisanordnung fuer einen elektromagneten fuer einen mit einem permanentmagneten als anker

Info

Publication number: DE2816555A1
Application number: DE19782816555
Authority: DE
Inventors: Jean Aguettaz; Daniel Arnoux; Alain Berthelot; Claude Genter; Gerard Koehler
Original assignee: MANUFACTURE FRANCAISE D'APPAREILS ELECTRIQUES DE MESURE SA; Manufacture Francaise dAppareils Electriques de Mesures SAS MANUMESURE
Current assignee: MANUFACTURE FRANCAISE D'APPAREILS ELECTRIQUES DE MESURE SA; Manufacture Francaise dAppareils Electriques de Mesures SAS MANUMESURE
Priority date: 1977-04-18
Filing date: 1978-04-17
Publication date: 1978-10-19
Also published as: GB1590817A; US4191937A

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Magnetkreisanordnung für einen Gleichstromelektromagneten, insbesondere für Relais, mit einem feststehenden Kern, zwei von dessen freien Enden getragenen Magnetjochen und einem zwischen zwei Endstellungen beweglichen Anker, bestehend aus einem Dauermagneten, dessen zu seiner Achse senkrechte Ein- und Austrittsflächen für den Magnetfluß mit je einem Polstück versehen sind, wobei jedes Magnetjoch einen ebenen Teil mit mindestens einer Spaltbegrenzungsfläche aufweist und die ebenen Teile der Magnetjoche in im wesentlichen parallelen Ebenen liegen, wobei die Polstücke auf beiden Seiten der Achse des Magneten vorspringende Enden mit Spaltbegrenzungsflächen aufweisen, und wobei ein ebenes Teil des einen Magnetjochs mit zwei Spaltbegrenzungsflächen mit einem dem Hub des Ankers entsprechenden Spiel zwischen zwei einander gegenüberstehender Spaltbegrenzungsflächen der Enden der Polstücke auf der einen Seite der Achse des Magneten eingreift.

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Eine solche Anordnung ist in der französischen Patentanmeldung 23 58 006 beschrieben.

Dieser bekannte Elektromagnet erlaubt eine bistabile oder monostabile Funktionsweise, entsprechend einer kleineren an der Magnetkreisanordnung vorgenommenen Abänderung. Er besitzt eine gute Wirkungsweise, besonders hinsichtlich der am Ende des Hubs erhaltenen Kräfte, bezüglich des Hubs und des während der Funktion nötigen Verbrauchs. Jedoch kann die gleichzeitige Schließung des Luftspaltes bei einem mehr oder weniger großen Hub unter Einhaltung normaler Krümmungs- und Bearbeitungstoleranzen nicht erhalten werden, und die gänzliche Schließung (nicht nur am Eck) dieses Luftspaltes erfordert die Hilfsmittel der Oberflächenglättung und der Verwendung genauer Profile, was den Preis des Elektromagneten belastet.

Wenn überdies Reaktionskräfte auf die Funktion, wie z.B. Kontaktkräfte, wobei diese Kräfte längs einer einzigen Achse erzeugt werden, in einer bestimmten Entfernung an dieser Achse entstehen, tritt eine Neigung zum unvollständigen Schließen der Spaltbegrenzung auf.

Zuletzt kann es wünschenswert sein, Magnetkreisanordnungen vorzusehen, deren Bau sich besser zum Ersetzen (hinsichtlich einer Austauschbarkeit) vorhandener Modelle eignet, wie z.B.

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von solchen mit zwei parallelen Spulen, oder mit einer Spule auf dem Zentralarm eines in Form eines E geschnittenen Blechs.

Die vorliegende Erfindung hat die Aufgabe, eine Magnetkreisanordnung für einen Elektromagneten, insbesondere für Relais, für einen Schalter oder einen elektrischen Federkontakt, zu schaffen, die sowohl monostabil als auch über eine kleinere an der Magnetkreisanordnung angebrachte Abänderung bistabil mit großer Leistung und ohne die oben erwähnten Nachteile arbeiten kann.

Dazu ist die Magnetkreisanordnung gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß die Spaltbegrenzungsflachen an den Enden der Polstücke und an den ebenen Teilen der Magnetjoche in an sich bekannter Weise senkrecht zur Achse des Magneten angeordnet sind, daß der Anker in einer im wesentlichen in Richtung der Achse des Magneten gerichteten Translationsbewegung bewegbar ist und daß auf der anderen Seite der Achse des Magneten das zweite Magnetjoch zusammen mit einem dritten Magnetjoch, die beide vom gleichen freien Ende des Kern getragen werden, ebene Teile miteinander gegenüberstehenden Spaltbegrenzungsflächen aufweist, zwischen die mit im wesentlichen gleichen Spiel zwei zu mindestens einem der beiden Polstücke gehörende Spaltbegrenzungsflächen eingreifen.

Nach einer ersten Ausführungsform der Erfindung mit bistabilder Funktionsweise sind auf der anderen Seite der Achse

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des Magneten die ebenen Teile der Magnetjoche miteinander gegenüberliegenden Oberflächen in passendem Abstand voneinander entfernt, um dazwischen mit im wesentlichen gleichen Spiel die Enden der zwei Polstücke mit je einer äußeren Spaltbegrenzungsfläche derart eingreifen zu lassen, daß für jede Endstellung des Ankers der Magnetfluß durch den Kern, die zwei Magnetjoche und die zwei Spaltbegrenzungen, die an beiden Seiten des Magnetes liegen und sich gleichsinnig zur Bewegung des Ankerhubs schließen, zu leiten, wobei sich die Durchflußrichtung im Kern umkehrt, wenn der Anker von einer Endstellung in die andere geht.

Nach einer zweiten Ausführungsform der Erfindung entsprechend einer monostabilen Funktionsweise sind auf der zweiten Seite der Achse des Magneten die ebenen Teile der Magnetjoche miteinander, gegenüberliegenden Spaltbegrenzungsflächen passend angenähert, um dazwischen mit im wesentlichen gleichem Spiel nur ein Ende eines Polstücks mit zwei Spaltbegrenzungsflächen derart eingreifen zu lassen, daß für die eine Endstellung der Magnetfluß durch den Kern, die zwei Magnetjoche und die zwei Spaltbegrenzungen, die an beiden Seiten des Magneten liegen und sich für eine erste Bewegungsrichtung des Ankerhubs schließen, zu leiten, während für eine zweite Endstellung im Falle einer äußeren Gegenkraft die aus Kern und den zwei Magnetjochen bestehende Magnetkreisanordnung für die zweite Bewegungsrichtung über ein Polstück und zwei Spaltbegrenzungen unter Umgehung des Magneten geschlossen wird. Der gute Wirkungsgrad einer solchen Magnetkreisanordnung, besonders bei monostabiler Funktionsweise,

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führte dazu, daß die Erzeugung eines Flusses in einem offenen Hauptmagnetkreis, um eine rücktreibende Kraft auszugleichen, durch die Erzeugung eines dazu entgegengerichteten Flusses eines Permanentmagneten in einer magnetischen Hilfskreisan-Ordnung ersetz1^wurde,die geschlossen und daher wirksamer ist.

Eine derartige Anordnung ist im übrigen aus der FR-PS 20 86 852 vorbekannt, aber diese Anordnung weist einen schwerwiegenden Nachteil auf und erlaubt nicht die Herstellung einer bistabilen Form. Des weiteren ist es von Vorteil, daß der Magnetfluß durch zwei in Serie liegende Spaltbegrenzungen läuft.

Die FR-PS 13 54 433 zeigt eine wirksame bistabile Magnetkreisanordnung, hat aber den Nachteil, daß zur gleichen Zeit immer nur die Hälfte des Magnetkreises benutzt wird.

Die Nachteile der durch die FR-PS 21 12 415 und FR-PS 21 54 480 beschriebenen Anordnungen sind geringfügig; hier ist der Magnet befestigt und zu weit von den Spaltbegrenzungen entfernt. Nun wurde gefunden, daß wegen der unvermeidlichen magnetischen Verluste der Wirkungsgrad des Magneten stark verbessert wird, wenn die Polstücke sehr nahe am Magneten, vorzugsweise auf seinen beiden Seiten, Spaltbegrenzungen haben dürfen.

Man wird so zu einem beweglichen Magneten mit Polstücken geführt, wie er in den FR-PS 13 23 497 und FR-PS 13 53 958 gezeigt ist. Die Anordnung mit zwei Magneten der FR-PS 13 28 ist teuer und nachteilig, und die systematische Nicht-Schließung des Magnetkreises des einen Magneten macht letzteren gegen eine

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irre_versible Entmagnetisierung durch Kälte empfindlich. Die Anordnung der FR-PS 13 43 958 besitzt einen guten Wirkungsgrad bei bistabiler Funktionsweise, aber wie die vorangehenden Anordnungen erlaubt sie nicht, eine ähnliche Anordnung mit monostabiler Funktionsweise zu erhalten, ohne Rückgriff auf eine Rückholvorrichtung zu nehmen. Dazu kommt, daß eine Positionierung im Raum zwischen den Polflächen durch Rückholung zur Rotationsachse schwierig so zu bewerkstelligen ist, daß die Spaltbegrenzungen sich gleichzeitig und ganz schließen, wie es in der FR-PS 22 37 301 zum Ausdruck kommt.

Die vorliegende Erfindung vermeidet obige Nachteile. Andere Merkmale und Ausführungen der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung anhand von nicht darauf beschränkten Beispielen unter Bezug auf die Begleitzeichnungen. Dabei zeigen:

Die Fig. 1 und 2 den wesentlichen Teil einer Magnetkreisanordnung gemäß der Erfindung mit Anordnung zur bistabilen Funktionsweise in Fig. 1 und monostabilen Funktionsweise in Fig. 2.

Fig. 3 zeigt einen Elektromagneten nach einer ersten Ausführungsform der Erfindung mit einem Anker und bistabilder Funktionsweise.

Fig. 4 zeigt den gleichen Elektromagneten mit zwei Ankern und monostabiler Funktionsweise.

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Fig. 5 zeigt perspektivisch eine Magnetkreisanordnung nach einer zweiten Ausführungsform der Erfindung mit bistabiler Funktionsweise, wobei der Anker nicht gezeigt ist.

Fig. 6 zeigt eine Abänderung der Fig. 5 für monostabile Funktionsweise.

Fig. 7 zeigt eine Abänderung der zweiten Ausführungsform mit zwei Ankern mit monostabiler Funktionsweise.

Fig. 8 und 9 zeigen einen Elektromagneten nach einer dritten Ausführungsform der Erfindung für bistabile und monostabile Funktionsweise.

Fig. 10 und 11 zeigen schematisch Abänderungen der dritten Ausführungsform für zwei Anker.

Fig. 12 zeigt perspektivisch eine Magnetkreisanordnung nach einer vierten Ausführungsform der Erfindung für bistabile Funktionsweise, wobei der Anker nicht gezeigt ist.

Fig. 13 zeigt eine Abänderung der Fig. 12 mit gleicher Funktionsweise.

Fig. 14 zeigt eine Abänderung der Fig. 12 mit monostabiler Funktionsweise.

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Fig. 15 zeigt eine Abänderung der Fig. 12 mit der gleichen Funktionsweise, aber mit zwei Ankern.

Fig. 16 zeigt perspektivisch eine Magnetkreisanordnung gemäß einer fünften Ausführungsform der Erfindung mit bistabiler Funktionsweise, wobei der Anker nicht gezeigt ist.

Fig. 17 zeigt eine Abänderung der Fig. 16 mit der gleichen Funktionsweise, aber mit zwei Ankern.

Fig. 18 bis 21 zeigen einen doppelten Anker, angebracht an einer Magnetkreisanordnung nach der vierten oder der fünften Ausführungsform.

Fig. 22 zeigt perspektivisch eine Magnetkreisanordnung nach einer sechsten Ausführungsform der Erfindung mit bistabiler. Funktionsweise, wobei der Anker nicht gezeigt ist.

Fig. 23 zeigt den Magnetkreis der Fig. 22 von einem Ende her gesehen, mit einem Teilschnitt in Höhe des Ankers auf der linken Seite.

Fig. 24 und 25 zeigen perspektivisch Magnetkreisanordnungen nach anderen Ausführungsformen der Erfindung, wobei der Anker nicht gezeigt ist, mit bistabiler Funktionsweise für die Fig. 24 und monostabiler Funktionsweise für die Fig. 25.

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In den Fig. 1 und 2 besteht ein mit 1 bezeichneter Anker aus einem Permanentmagneten 10 von der Form eines Parallelepipeds, mit einer Magnetisierung längs der Achse 11 und mit zwei Polstücken 20 und 30, von denen das eine auf der Eintrittsseite des Magnetflusses und das andere auf der Austrittsseite angebracht ist. Die Polstücke 20 und 30 haben eine im allgemeinen ebene Form senkrecht zur Achse 11 des Magneten.

Die Magnetjoche 40, 50, 60 sind einseitig mit den freien (nicht gezeigten) Enden eines Kerns oder zweier magnetisch in Serie angeordneter Kerne verbunden. Auf der anderen Seite tragen diese Magnetjoche 40, 50, 60 ebene Flächen 41, 51, 61, die in parallelen Ebenen zueinander angeordnet sind.

In beiden Fig. stehen auf der ersten Seite 12 der Achse 11 des Magneten die Polstücke 2O₉ 30 mit ihren Enden 21, 31 mit einander gegenüberliegenden Spaltbegrenzungsflächen 23, 33 vor, während der ebene Teil 41 des ersten Magnetgochs 40 mit zwei Spaltbegrenzungsflächen 42, 43 zwischen obige Spaltbegrenzungsflächen 23, 33 der Enden 21, 31 der Polstücke 20, 30 eingreift. Das Spiel zwischen diesen Stücken entspricht dem Ankerhub, wenn sich letzterer entlang seiner Achse 11 versetzt.

Gleichfalls weisen in diesen Fig. auf der anderen Seite 13 des Magneten ein zweites 50 und ein drittes 60 Magnetjoch, alle beide am selben freien Ende des Kerns verbunden, ebene Teile 51, 61 miteinander gegenüberstehenden Spaltbegrenzungsflächen 52, 62

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auf, zwischen die mit im wesentlichen dem gleichen Spiel zwei zdmindestens einem Polstück gehörende Spaltbegrenzungsflächen eingreifen.

Die Spaltbegrenzungsflächen der Enden der Polstücke und der freien Teile der Magnetjoche sind daher senkrecht zur Achse des Magneten. Die Bewegungsrichtung des Ankers 1 entspricht im wesentlichen der Achse 11 des Magneten, wobei sich diese Bewegung zwischen zwei Endstellungen vollziehen kann, deren jede durch den Schluß der Spaltbegrenzungen definiert ist, die zwischen den PoI-stücken und den ebenen Teilen der Magnetjoche sichtbar werden.

Für jede Endstellung wird daher eine magnetische Verbindung zwischen dem ersten Magnetjoch 40 an der ersten Seite 12 des Magneten und zwischen dem einen oder dem anderen des zweiten 50 oder dritten 60 Magnetjochs an der anderen Seite 13 des Magneten hergestellt.

Genauer sind nach der Ausführungsform der Fig. 1 auf der zweiten Seite 13 der Achse des Magneten die ebenen Teile 51, miteinander gegenüberstehenden Spaltbegrenzungsflächen 52, 62 in einen passenden Abstand entfernt, um dazwischen mit im wesentliehen gleichem Spiel die Enden 22 und 32 der beiden Polstücke 20 und 30 mit je einer nach außen weisenden Spaltbegrenzungsfläche 24 und 34 eingreifen zu lassen.

Man sieht auch, daß für die untere Endstellung des Ankers

der aus der Seite N des Magneten austretende Fluß nacheinander

den Luftspalt durch das Ende 31 des Polstücks 30, durch|die Spaltbegrenzung

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zwischen den Flächen 33, 43, durch das ebene Teil 41 des ersten Magnetjochs 40, durch den oder die Kerne (nicht gezeigt), durch den ebenen Teil 61 des dritten Magnetjochs, durch den Luftspalt zwischen den Flächen 62, 24 und durch das Ende 22 des Polstücks 20 zurück in die Seite S des Magneten verläuft. Die zwei Spaltbegrenzungen 33, 43 und 62, 24, die auf beiden Seiten in unmittelbarer Nähe des Magneten liegen, nehmen daher gleichsinnige Kräfte mit der Tendenz, den Anker 1 in seiner unteren Endposition zu halten, auf.

Ebenso verläuft für die obere Endstellung des Ankers 1 der Fluß aus der Seite N des Magneten durch das Ende 32 des Polstücks 30, die Spaltbegrenzung 34, 52, das Ende 51 des zweiten MagnetJochs 50, durch den oder die Kerne, durch das ebene Teil des ersten Magnetjochs 40, die Spaltbegrenzung 42, 23 und durch das Ende 21 des Polstücks 20 zurück in die Seite S des Magneten. Die zwei Spaltbegrenzungen 34, 52 und 42, 23, die an beiden Seiten des Magneten und ebenso in seiner unmittelbarer Nähe angebracht sind, nehmen ebenfalls gleichsinnige Kräfte diesmal mit der Tendenz, den Anker 1 in seiner oberen Endposition zu halten, auf.

Gleichfalls ist zu ersehen, daß die Flußrichtung in dem Kern oder den Kernen sich umkehrt, wenn der Anker 1 von einer Endstellung zur anderen geht.

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Damit ist eine Magnetkreisanordnung mit bistabiler Funktionsweise realisiert, wobei seine Punktionsweise durch den Durchgang von Strom der einen oder anderen Polarität in mindestens einer Spule um mindestens einen Kern festgelegt ist.

Nach der Ausführungsform der Fig. 2 sind auf der zweiten Seite 13 der Achse des Magneten die ebenen Teile 51, 61 mit den einander gegenüberliegenden Spaltbegrenzungsflächen 52, 62 in passendem Abstand entfernt, um dazwischen mit im wesentliehen gleichem Spiel nur ein Ende 22 eines Polstücks 20 mit zwei sich gegenüberliegenden Spaltbegrenzungsflächen 24, 25 eingreifen zu lassen.

In dieser Fig. 2 ist der Anker 1 näher an seiner unteren Endstellung gezeigt. Für diese Stellung ist ersichtlich, daß der Magnetflußweg der gleiche ist wie bei der Fig. 1 für dieselbe Stellung.

Im Gegensatz dazu besteht für die obere Endstellung eine direkte magnetische Verbindung (ohne über den Magnet zu verlaufen) zwischen den MagnetJochen 40 und 50 über die Polstücke 20 und die Spaltbegrenzungen 23, 42 und 25, 52. Letztere schließen sich gleichzeitig. In dieser Stellung steht das Polstück 30 nicht mehr in Kontakt mit einem anderen Teil des Magnetkreises, so daß der Magnetfluß 10 gezwungen ist, sich über die Luft zu schließen.

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Wenn sich der Anker 1 in seiner unteren Stellung nach der Fig. 2, seiner Ruhestellung, befindet, wird bei Erregung einer Spule um den Magnetkern mit einem Strom einer solchen Polarität, daß der erzeugte Fluß sich vom Magnetfluß abstoßen will, die Kraft dieses Magneten, der den Anker in Ruheposition hält, vermindert, oder es wird sogar eine abstoßende Kraft hervorgerufen. Wenn sich der Anker dann seiner oberen Endstellung, der Arbeitsstellung, nähert, ergibt sich eine anziehende elektromagnetische Kraft wie bei einem klassischen Elektromagneten. Wenn die Spulenerregung unterbleibt, zieht der Magnet den Anker in Ruhestellung zurück. Um trotzdem eine eventuell zurückbleibende anziehende Kraft auszuschalten, wird der Anker vorzugsweise einer Gegenkraft nahe seiner Arbeitsstellung unterworfen. Diese Gegenkraft kann z.B. von der Druckwirkung auf Kontakte im Falle eines Relais oder eines Schalters herrühren. Auch kann eine Restspaltbegrenzung eingeführt werden.

Auf diese Weise wurde eine Magnetkreisanordnung mit monostabiler Funktionsweise realisiert, wobei die Polarität des Befehlsstroms in der Spule jedoch gesteuert wird. Anzumerken ist, daß diese Anordnung sich von der Anordnung des Magnetkreises mit bistabiler Funktionsweise nach Fig. 1 nur durch kleinere Abänderungen des Magnetkreises unterscheidet.

Es ist wichtig, daß sich die Spaltbegrenzungen auf ihrer ganzen Oberfläche für jede Endstellung völlig schließen, oder mindestens in jeder stabilen Endstellung, wenn keine Erregung

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vorhanden ist. Da parallele Oberflächen leichter herzustellen sind, ist es vorzuziehen, daß die Abstände der Spaltbegrenzungen auf beiden Seiten der Achse 11 die gleichen sind, was für den Anker 1 zu einer Bewegung längs seiner Achse 11 führt. Aber es ist gleichermaßen möglich, ungleiche Abstände der Spaltbegrenzungen mit nicht exakt parallelen Spaltbegrenzungsflächen zu haben, was für den Anker 1 zu einer Rotationsbewegung führt, deren Achse in der Mittelebene 14 außerhalb der von den Polstücken 20, 30 eingenommen Ebene liegt.

Die Anordnung zweier Spaltbegrenzungen auf beiden Seiten des Magneten, wobei jede eine Kraft hervorruft, vermehrt die für einen gegebenen Magneten verfügbare Kraft im Vergleich mit einer Anordnung, in der der Magnetfluß nur durch eine einzelne Spaltbegrenzung wie im Fall der FR-PS 20 86 852 oder der FR-PS 13 54 433 verläuft.

Wenn der Magnetfluß eine viel größere Strecke zu durchlaufen hat, um vom Magneten zur Spaltbegrenzung als vom Spulenausgang zur Spaltbegrenzung zu gelangen, wie es in den FR-PS 21 54 480 und FR-PS 22 37 301 der Fall ist, wurde festgestellt, daß es möglich ist, die durch eine Spaltbegrenzung laufende

Magnetflußrichtung mittels einer genügenden Spulenerregung umher
zukehren, ohne eine Versetzung /vorzurufen. Tatsächlich schließt sich der Spulenfluß auch nach Durchlaufen der Spaltbegrenzung über die Luft, während der Magnetfluß sich über andere Luftspalten schließt. Anstelle einer abstoßenden Kraft tritt daher eine neue

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anziehende Kraft in gleiche Richtung wie die vorhergehende auf.

Ein solcher Nachteil kann in einer Anordnung gemäß der Erfindung nicht auftreten, in der eine Spaltbegrenzung so nahe wie möglich am Magneten angebracht ist. Die beidseitig des Magneten befindlichen Spaltbegrenzungsflächen sind nicht zwangsläufig identisch. Um im Gegenteil identische Kräfte auf jeder Seite des Magneten zu erhalten, muß eine Spaltbegrenzungsfläche der Seite 13 ein wenig kleiner sein, um die auf dieser Seite etwas größeren Verluste zu kompensieren.

Ebenso können im Fall der Fig. 2 die Spaltbegrenzungsflächen in Arbeitsstellung von denen in Ruhestellung verschieden sein.

Im Falle eines Ferritmagneten, wie z.B. einem Ferrit aus Barium, ist es wegen dessen herstellbarer geringen Höhe möglich, den Magnet so auszulegen, daß der Hub des Ankers 1 zusammen mit der Dicke des ebenen Teils 41 zwischen den Spaltbegrenzungsflächen 42, 43 genau gleich der Höhe des Magneten ist. Daraus folgt, da3 die Polstücke 20, 3C ganz ebene Seiren aufweisen können. Durch Vermeidung von Krümmungen bei diesen Polstücken wird die Anhäufung von Herstellungstoleranzen, die zu unvollständigem Schluß führen können, verringert.

Z.B. ist es mit einem Magneten von 2 mm Höhe und einem

2 Eisenquerschnitt von weniger als 10 mm möglich, Kräfte von

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einigen Newton in 1 mm Abstand durch einen Befehlsstrom von weniger als 100 Ampere zu erzeugen. Ebenso kann mit einem Magneten von 5 mm Höhe und einem Eisenquerschnitt von einigen

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10 mm eine Kraft von mehr als 5 Newton in einem Abstand von 3 mm durch einen Befehlsstrom von 200 Ampere erzeugt werden.

Im folgenden werden mehrere Magnetkreisanordnungen geprüft, die oben beschriebene Anordnung eines Ankers mit Magnetjochen an seinen ebenen Flächen aufweisen, wobei jede Anordnung besondere Vorteile bieten kann, was z.B. die Lage, die Zahl und die Anordnung der zu regelnden Glieder, die Herstellungstoleranzen, die Einbaumöglichkeiten usw. betrifft.

In Fig. 3 sind nach einer ersten Ausführungsform zwei parallele Kerne 70, 71 mit einer Verbindung an einem ihrer Enden über ein Magnetteil 90 gezeigt. Nach Definition sind die Kerne jeweils von einer Spule 80 mit mindestens einer Wicklung zur Bildung eines Elektromagneten umgeben. Die Magnetjoche 40, 50, 60 weisen eine ebene Form auf und stehen senkrecht auf den Achsen der Kerne. Das Joch 40 ist z.B. in das freie Ende des Kerns 70 eingesetzt, wobei letzteres z.B. einen Beschlag und eine Halterung aufweist. Ebenso sind die Joche 50 und 60 auf den freien Enden des Kerns 71 angebracht. Um den Abstand und die Parallelität dieser Joche zu wahren, kann dazwischen ein Teil wie ζ,B. eine hohle Querleiste 72 mit ganz parallelen Endflächen eingesetzt werden. Das Ende des Kerns 71 ist passend verlängert, um z.B. zugleich eine Befestigung durch eine Einfassung

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herstellen zu können. Der Anker 1 ist in einer bistabilen Ausführung nach Fig. 1 gezeigt, könnte aber auch durch eine monostabile Ausführung entsprechend Fig. 2 dargestellt sein. Natürlich muß ein Führungssystem vorgesehen werden, das eine Versetzung des Ankers 1 entlang seiner Achse 11 gestattet. Diese Führung kann z.B. durch die Achse einer Klappe im Falle einer elektrisch betätigten Feder oder durch an einem ihrer Enden beweglich angebrachten Platten im Falle eines Relais verwirklicht werden.

In der Fig. 4 ist das magnetische Verbindungsstück 90 durch einen zweiten Anker 2 ersetzt und die Kerne 70 und 71 sind an jedem ihrer Enden mit Magnetjochen versehen. Die Anker 1 und 2 sind hier als monostabile Ausführung entsprechend Fig. 2 gezeigt. Sie können sowohl symmetrisch bezüglich einer Ebene, als auch symmetrisch bezüglich eines Punktes versetzt sein, was an beiden Kernen zu gleichen Formen führt. Natürlich sind beiden Anker vom gleichen Typ.

In der Fig. 5 sind zwei parallele Kerne 70, 71 perspektivisch in einer zweiten Ausführungsform gezeigt. Diese Kerne haben einen rechteckigen Querschnitt und bilden mit dem magnetischen Stück nur ein ebenes Stück in Form eines U, das z.B. durch Ausschneiden erhalten wird.

Die Verlängerung 41 des Kerns 70 bildet den ebenen Teil des ersten Magnetjochs. Falls der Anker (nicht gezeigt) von

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bistabiler Art ist, kann ein U-förmig gebogenes Teil 100 mit seiner Mitte auf dem freien Ende des Kerns 71 angebracht sein. Die gebogenen Enden 101 und 102 bilden die ebenen Teile 51, 61 der zweiten 50 und dritten 60 Magnetjoche.

Die Ebenen der ebenen Flächen der Magnetjoche sind daher parallel zu den Ebenen der Kerne. Natürlich darf das Teil 100 nur nachdem die entsprechende Spule plaziert wurde, am Ende des Kerns 71 angebracht werden.

Im Falle eines Ankers vom monostabilen Typ kann das Teil 100 durch ein Teil 103 in Form eines Winkelstücks ersetzt werden, wie in Fig. 6 gezeigt. Der Arm 104 bildet das ebene Teil und der Arm 105 dieses Winkelstücks ist auf den Kern 71 angebracht. Dieser Kern ist durch ein ebenes, nicht gebogenes Teil, das das ebene Teil 51 bildet, verlängert.

Wie im Fall der Fig. 4 kann die magnetische Verbindung 90 zwischen den zwei Kernen durch einen zweiten Anker bewirkt werden. Die Fig. 7 zeigt auch die zwei Kerne der Fig. 5, die an jedem Ende mit einem Anker von monostabilem Typ ausgerüstet sein können. Es ist ersichtlich, daß das Winkelstück 103 durch die Verlängerung 106 des freien Endes des entsprechenden Kerns ersetzt ist, das zweimal in dieselbe Richtung in einem rechten Winkel gebogen ist, wobei die Biegeachsen parallel oder senk-

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recht zur Achse des Kerns sind. Dies erweist sich insofern als möglich, als die Spule über das andere Ende des Kerns mit dem ebenen Teil 41 aufgebracht werden kann.

Die Fig. 8 und 9 zeigen, die eine in bistabiler, die andere in monostabiler Funktionsweise, einen Elektromagneten mit einer Magnetkreisanordnung gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung.

Der einzige Kern 70 weist eine Achse auf, die parallel zu den Ebenen der ebenen Teile der Magnetjocheverläuft. Letztere besitzen eine im Winkel gebogene Form, deren erster Schenkel 44, 54, 64 am freien Ende des Kerns 70 befestigt ist und deren zweiter Schenkel 41, 51, 61 das ebene Teil mit mindestens einer Spaltbegrenzungsfläche bildet. Die zweiten und dritten MagnetJoche können durch ihre Schenkel 54 und 64 über das gleiche Ende des Kerns wie in Fig. 8 verbunden sein, oder einen gemeinsamen Arm 54, 64 wie in Fig. 9 besitzen.

Die anderen Elemente dieser Fig. sind zu den schon oben beschriebenen identisch.

Wenn zwei Anker in dieser dritten Ausführungsform gewünscht werden, z. B. um eine größere Zahl von Kontakten zu betätigen, ist es möglich, die äußeren Magnetjoche im Abstand zueinander anzubringen und zwei Anker Seite an Seite mit derselben transversalen Mittelebene 14 wie in den Fig. 10 und 11 gezeigt, anzubringen.

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In Fig. 10 sind erste Magnete 40 gezeigt, die zwei Anker 1, 2 von bistabiler Funktionsweise einfassen. Die Zwischenjoche 55 65 sind zwischen diese Anker in Positionen eingeschoben, die von den zwei Schenkeln 51 bzw. 61 der zwei zweiten 50 und dritten 60 Magnetjoche belegt worden wären, wenn zwei getrennte Magnetkreis an Ordnungen, die symmetrisch hinsichtlich der Ebene 15 durch die Anker 1 und 2 in senkrecht zu den Ebenen der ebenen Teile der Magnetjoche anzuordnen wären, hätten realisiert werden sollen. Für den Fall einer Verwendung von Ankern der monostabilen Funktionsweise hätte es genügt, das Zwischenjoch 55 in die Ebene der zweiten Schenkel 41 der ersten Magnetjoche zu versetzen.

In Fig. 11 sind schematisch zwei Anordnungen von zweiten 50 und dritten 60 Magnetjochen gezeigt, die zwei Anker 1, 2 hier von monostabiler Funktionsweise einfassen. Ein Zwischenjoch 45 befindet sich in der Ebene der Schenkel 51 zwischen den Ankern. Es hätte auch eine Ausführungsform mit bistabilen Ankern gezeigt werden können.

Die Fig. 12 zeigt perspektivisch eine Magnetkreisanordnung (ohne Anker) gemäß einer vierten Ausführungsform. Zwei Rückführungsarme 91, 92 befinden sich beidseitig an und parallel zu einem Kern 70 und nehmen den Magnetfluß auf, der von dem einen Ende des Kerns zu der von dem anderen Ende dieses Kerns eingenommenen Stelle austritt.

An einem Ende verbindet ein Magnetstück 90 den Kern mit den Rückführarmen, was bewirkt, daß der Kern und die Rückführ-

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arme aus einem einzigen ebenen Teil, der in Form eines E ausgeschnitten ist, bestehen können. Im Falle der Fig. 12 sind die freien Enden der Rückführarme 91, 92 verlängert, um die ebenen Teile 41 der ersten Magnetjoche 40 der zwei Anordnungen von Magnetjochen zu bilden, wobei zwei Anker (nicht gezeigt) je einen Teil des Magnetflusses des Kerns gegen den einen der Rückführarme aufnehmen. Das freie Ende des Kerns 70 nimmt ein U-förmig gebogenes, schon beschriebenes Stück 100 auf, dessen gebogene Enden 101, 102 die ebenen Teile 51, 61 der zweiten 50 und dritten 60 Magnetjoche, die für zwei Anordnungen von Magnetjochen gemeinsam sind, bilden.

In Fig. 13 tragen die Rückführarme 91, 92 U-förmig gebogene Stücke 100, während das freie Ende des Kerns den ebenen Teil 41, der beiden Anordnungen der Magnetjoche gemeinsam ist, bildet.

Aus Fig. 14 ist ersichtlich, daß im Falle einer monostabilen Funktionsweise die ebenen Teile 61 aus einer doppelten Biegung wie im Fall der Fig. 7 bestehen.

Entsprechend Fig. 15 wurde die magnetische Verbindung 90 durch eine zweite Anordnung von zwei Ankern mit der Ausführung nach Fig. 12 ersetzt. Es ist ersichtlich, daß der Kern 70 von zylindrischer Form hätte sein können. Natürlich können die Anker in anderen Ausführungsformen auch verdoppelt sein.

Eine fünfte Ausführungsform ist in Fig. 16 dargestellt, die sich von der Fig. 12 dadurch unterscheidet, daß die zwei Rück-

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führarme 91, 92 nur ein Stück mit der Magnetverbindung 90 bilden, das U-förmig gebogen ist und dessen hinterer Teil 95 an einem Ende des Kerns 70 angebracht ist. Letzterer weist vorzugsweise einen rechteckigen Querschnitt auf und seine Ebene ist senkrecht ^v zu der der Rückführarme. Das freie Ende des Kerns ist zur Bildung des ebenen Teils 41 des ersten Magnetjochs, das für zwei Anordnungen von Magnetjochen gemeinsam ist, verlängert, während das freie Ende eines jeden Rückführarms in Form eines T vergrößert ist, wobei jeder Arm einmal im rechten Winkel gegen den Kern entsprechend einer zur Achse des Kerns parallelen Achse derart gebogen ist, daß dadurch die ebenen Teile 51, 61 der zweiten und dritten Magnetjoche der zwei Anordnungen an Magnetjochen gebildet werden.

Die Fig. 17 zeigt die Magnetkreisanordnung der Fig. 16, wenn die Anker wie im Fall der Fig. 15 verdoppelt werden.

Die Fig. 18 zeigt im Blick von der Unterseite einen Anker mit bistabiler Funktionsweise mit seinen ebenen Teilen der Magnetjoche und mit Magnetkreisen wie z.B. in Fig. 13, 14, 16 oder 17.

Die zwei Magnete 10 und 16 sind beidseitig vom ebenen Ende 41 des Kerns versetzt. Die Fig. 19 zeigt eine Abänderung an der Fig. 18 für monostabile Funktionsweise.

Die Fig. 20 ist ähnlich zur Fig. 18, angewandt auf Magnet kreise wie z.B. in den Fig. 12 oder 15. Die Fig. 21 zeigt eine

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Abänderung an der Fig. 20 für monostabile Funktionsweise.

In diesen Fig. ist ersichtlich, daß die benachbarten Anker eventuell verbunden durch gemeinsame Polstücke ausgeführt sein können. Auch kann ein einzelnes Teil 26 die zwei Polstücke 20 bilden, während ein einzelnes Teil 36 die zwei Polstücke 30 bilden kann.

Aus Fig. 20 ist gleichermaßen ersichtlich, daß die zwei Magnete 10 und 16 einander so weit angenähert werden können, bis sie nur noch einen einzigen Magneten bilden. In den anderen Fällen der Fig. könnten die zwei Magneten auch bis auf die Teile vor dem Ende des Jochs 41 oder 51 durch eine passende Abänderung der Polstücke gemeinsam sein.

Natürlich können an oben erwähnten Beschreibungen Abänderungen angebracht werden, ohne vom Rahmen der Erfindung abzuweichen.

Auch der Kern 71 der Fig. 5 kann als ein Rückführarm angesehen werden und muß nicht mit einer Spule ausgerüstet sein; ebenso können die Rückführarme 91 und 92 oder 93 der Fig. 12 bis 17 als Kerne betrachtet werden, während der Zentralteil 70 ein zentraler Rückführarm wird.

Überdies müssen in den Fig. 12 bis 17 die Spaltbegrenzungen zwischen den Polstücken und den Rückführarmen nicht in Höhe des Kernendes bleiben, sondern können in Höhe der Magnetverbindungen versetzt werden.

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Es ist jedoch von Interesse, die Magnetflußverluste des oder der Magneten möglichst gering zu halten.

Andererseits können die benachbarten Anker der Fig. 18 bis 21 nur durch ein für einjgemeinsames Wirken geeignetes biegsames Organ derart verbunden werden, daß ein vollständiger Schluß der Spaltverbindung nicht verhindert wird, wobei die Seitentoleranzen eingerechnet sind. In gleicher Hinsicht können die Rückführarme der Fig. 15 und 17 mit einem bestimmten Spiel versehen sein.

Es kann auch eine mechanische Verbindung zwischen zwei unabhängigen Ankern vorgesehen sein, und die Widerstandsfähigkeit gegen Erschütterungen kann verbessert werden, wenn die Beschleunigungen entgegengesetzte Effekte auf die zwei gekoppelten Anker ausüben.

In Gegenwart eines polarisierten Magneten in der Magnetkreisanordnung muß eine Spule 80 mit Gleichstrom versorgt oder abgeschaltet werden. Wenn man nur über eine Wechselspannungsversorgung verfügt, ist eine Gleichrichtvorrichtung entsprechend der FR-PS 22 91 590 besonders gut geeignet, die eine schnelle und vollständige Bewegung des Ankers auch im Falle einer geprüften Anregung bewirkt.

Ersichtlicherweise ist es wichtig, daß auch bei Einrechnung von Herstellungstoleranzen der Teile eine vollständige Schließung der Spaltbegrenzung nicht verhindert wird. Besonders schwierig

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kann es sein, die Höhentoleranz des Magneten im Falle von Miniaturrelais zu überwinden. Es hat sich in diesem Fall gezeigt, daß die Rückführarme mit einem bestimmten Spiel ausgestattet sein können, wenn sie und die Kerne nicht aus einem Stück bestehen, wie im Fall der Fig. 15 und 17. Im folgenden werden unter Bezug auf die Fig. 22 bis 25 andere Ausführungsformen beschrieben, die eine vollständige Schließung der Spaltbegrenzungen ermöglichen, ohne auf die getrennte Ausführung bestimmter Elemente der Magnetkreisanordnung untereinander, wie z.B. der Rückführarme und der Kerne, Bezug zu nehmen.

Die in den Fig. 22 bis 25 beschriebenen Magnetkreisanordnungen umfassen ein erstes ebenes Blech a, das derart ausgeschnitten ist, daß es bestimmte feste Elemente ergibt, die einen Kern 70a, mindestens einen Rückführarm 91a, 92a und eine Magnetverbindung 90a zwischen Kern und Rückführarm ebenso wie ein zweites Blech b mit mindestens einem Teil mit den Rückführarmen 91b, 92b umfaßt, wobei der Teil b über dem ersten Teil a mit einer begrenzten Bewegungsfreiheit in einer zur Ebene der Bleche senkrechten Richtung aufgesetzt ist. Das ebene Teil 61 b des dritten Magnetjochs 60 wird vom Ende einer bajonettartig gebogenen Verlängerung des Teils gebildet, der die Rückführarme 91b, 92b des zweiten Bleches b bildet.

In Fig. 22 findet sich die Form der Magnetkreisanordnung nach Fig. 13. Trotzdem sind die festen ebenen Elemente dieser Magnetkreisanordnung, die aus dem Kern 70 der Magnetverbindung

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und den beiden Rückführarmen 91 und 92 bestehen, nicht so hergestellt, daß sie von einem einzigen ebenen, in Form eines E ausgeschnittenen Blechs ausgehen, sondern daß sie von zwei parallelen ebenen Blechen ausgehen, die übereinander mit einer begrenzten Bewegungsfreiheit hin zur Ebene der Bleche senkrechten Richtung angeordnet sind. Die Indizes a und b unterscheiden die vorangehenden Elemente entsprechend Ihrem Vorkommen am ersten Blech a oder am zweiten Blech b.

Wie in Fig. 13 besteht der ebene Teil 41 des ersten Magnetjochs 40 aus einer nicht gebogenen Verlängerung des Kerns 70. Jedoch sind die zugehörigen Spaltbegrenzungsflächen 42 und 43, anstatt zum selben Teil zu gehören wie im Fall der Fig. 13, jetzt Teil der zwei verschiedenen Teile 41a und 41b. Auch aus Fig. ist ersichtlich, daß der Abstand zwischen den beiden Spaltbegrenzungsflachen 42 und 43 von einem leichten Spiel abhängt, der zwischen den zwei Blechen a und b belassen ist.

Die zweiten 50 und dritten 60 Magnetjoche sind jetzt aus gekrümmten Verlängerungen der Enden der Rückführarme hergestellt, anstatt Teile 100 auf den Enden der Rückführarme 91, 92 vorzusehen.

Genauer beschrieben ist jedes Ende der Rückführarme 91a und 92a des ersten Blechs a verlängert und zweimal zur Erzeugung eines hochstehenden Teils in Form eines Bajonetts gebogen. Die

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Spaltbegrenzungsfläche 52 des zweiten Jochs besteht aus der inneren Fläche der Endfläche 51a des Bajonetts. In symmetrischer Weise tragen die Bajonettenteile, die nach unten an den Rückführarmen 91b und 92b angebracht sind, ebene Enden 61 b, deren innere Flächen die Spaltbegrenzungsflächen 62 bilden, die je einer Spaltbegrenzungsfläche 52 gegenüberstehen, wie in Fig. 23 gezeigt.

Im linken Teil dieser Fig. ist ein Magnet 10 mit Polstücken 26 und 36 gezeigt, die mit dem Anker (nicht gezeigt) auf der rechten Seite der Fig. mit einer Anordnung ähnlich der Fig. 18 verbunden sind.

Es kann bemerkt werden, daß der Magnet 10 zum Teil zwischen den Spaltbegrenzungsflächen hinsichtlich der zweiten und dritten Magnetjoche zum Platzsparen angebracht ist. Überdies weisen die bajonettartig gebogenen Verlängerungen der Rückführarme einen Mittelteil auf, dessen Breite einem gerundeten Profil 96 folgend zunimmt, das die Form des entsprechenden Profils einer Spule 110 einschließlich Toleranz einnimmt, die auf den Kern 70a, 70b aufgeschoben ist. Diese Breitenvergrößerung erlaubt, schnell einen hinsichtlich anderer Abschnitte der Magnetkreisanordnung homogenen Abschnitt aufzufinden, wenn der Magnetfluß nur noch durch das eine der beiden Bleche verläuft.

Diese Anordnung erlaubt auch, eine gewisse Sperrigkeit des so gefertigten Elektromagneten zu vermeiden.

Die Spule 110 ist mit einem zentralen Loch in rechteckigem Querschnitt entsprechend dem Querschnitt des Kerns versehen. Wei-

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terhin ist die Breite dieses rechteckigen Querschnitts etwas größer als die Summe der Dicke der Teile 70a, 70b der beiden Bleche, die den Kern bilden. Das so geschaffene Spiel entspricht der begrenzten Bewegungsfreiheit in eine zu den Ebenen der beiden Bleche senkrechten Richtung. Dieses Spiel kann z.B. mehr als das Fünffache und weniger als die Hälfte der Dicke eines Blechs betragen. Bei Betrachtung der Funktionsweise dieses Elektromagneten, auch hinsichtlich einer vollständigen Schließung der Spaltbegrenzungen, ist ersichtlich, daß im beispielsweisen Fall eines Andrucks des Polstücks 36 an die Fläche 52 des ersten Blechs a die Spaltbegrenzungsfläche 42 am zweiten Blech b sich leicht nach oben oder unten derart versetzen kann, daß sie zum Anliegen am zentralen Teil der Innenfläche des Polstücks 26 kommt, wobei auch die Seitenverschiebungen ausgeglichen werden, die bei der Höhe des Magneten, bei der Dicke der Polstücke und der Bleche und beim Abgang der bajonettarigen Krümmung erhalten werden können. Es genügt, daß das vorgesehene Spiel die Gesamtsumme dieser Toleranzen ausgleichen kann.

In der Praxis ersetzt die oben beschriebene Anordnung einen Restspalt relativ zu einer aktiven Spaltbegrenzungsflache, die große Auswirkungen auf die Wirkungsweise des Magnetkreises aufweist, durch einen Spalt angepaßterer Höhe, der aber auf der gesamten Oberfläche gemeinsam mit den beiden Blechen verläuft. Die so erzeugten Verlustwiderstände weisen eine vernachlässigbare Auswirkung auf die Wirkungsweise der Magnetkreisanordnung auf.

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Die beschriebene Anordnung erlaubt daher die Vermeidung kostspieliger Vorkehrungen zur Verringerung von Herstellungstoleranzen der Teile. Überdies sind keine Rückführteile mehr vorhanden, und keine genaue Biegungen im rechten Winkel. Bei den bajonettartigen Biegungen wird nicht verlangt, daß die Flächen extrem parallel sind. Außerdem sind im Fall der Fig. beide Teile identisch. Die Herstellung eines solchen Elektromagneten ist daher vereinfacht.

Für eine monostabile Funktionsweise genügt es, daß die Bajonettansätze des ersten Blechs a so abgeändert werden, daß sich die Oberflächen 52 in der Ebene der Oberfläche 42 ähnlich einer Anorndung, die in Fig. 2 gezeigt ist, befinden.

Überdies muß der ebene Teil 51a seitlich versetzt sein, um dem Magneten Raum zu geben, sich vom Kern zu entfernen. Aber es ist nicht mehr unabdingbar, die Breite des ebenen Teils 51a zu vergrößern, wenn dieser Teil nur wirksam ist, wenn die Spule erregt wird, d.h. wenn mehr Kraft verfügbar ist als wenn der Fluß nur in den Magneten entsteht.

Anstelle einer vorgegebenen inneren Breite des Rechteckquerschnitts der Spule kann die begrenzte Bewegungsfreiheit, die die Bleche nahe hält, auch mit Körpern, wie z.B. Nieten, oder aus isolierten Untersätzen hervorstehenden Haltern, mit Unterlage eines dicken Teils im Moment des Nietens, hervorgehen.

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Der Hubverlust durch die Versetzung der beiden Bleche hat fast keine Auswirkung auf die Wirkungsweise, wenn sich eine momentane Hubvergrößerung des Ankers nur durch eine schwächere Kraft am Ende des Hubs oder durch einen erhöhten Verbrauch, wie a.B. bei klassischen Elektromagneten, überträgt .

Ohne vom Rahmen der Erfindung abzuweichen, könnte der Magnetkreis der Fig. 22 nur einen einzelnen Rückführarm aufweisen, entsprechend dem in Fig. 24 gezeigten Magnetkreis

In dieser Fig. ist ersichtlich, daß das erste Blech a keinen Rückführarm und daß das zweite Blech b keinen Kern trägt, überdies ist ein drittes Blech c vorgesehen, das über den beiden anderen Blechen mit einem in gleicher Weise begrenzten BewegungsSpielraum in eine senkrecht zu den Ebenen der Bleche verlaufende Richtung angebracht ist. Dieses dritte Blech c trägt keinen Kern mehr, aber eine Magnetverbindung 90c und einen Rückführarm 91c.

Das ebene Teil des zweiten Magnetjochs wird durch das Ende 51c einer bajonettartig gekrümmten Verlängerung dieser Rückführarme 91c gebildet.

Der Kern 70a mit nur einem Blech kann eine vor dem Ansetzen der zweiten und dritten Bleche aufgebrachten Spule aufweisen, was eine direkte Wicklung auf den aufgebrachten Spulenkörper nicht verhindert. Dadurch entsteht eine geringere Spulenhöhe. Oder dieses

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la-

letztere bildet das höchste Teil eines flachen Relais.

In gleicher Weise ist es möglich, das erste Blech a mit einem Rückführarm 91a wie in Fig. 25 zu versehen, um einander gegenüberliegende Flächen der Bleche zu vergrößern, was den Durchgang des Magnetflusses von einem Blech zum anderen erleichtert. Ein aufgebrachter Spulenrahmen muß nicht mehr vorhanden sein.

Gleichzeitig kann angemerkt werden, daß die Breite der Magnetverbindung 90 verringert werden kann, dadurch, daß diese Verbindung durch eine Bündelung zweier oder dreier Bleche zustande kommt.

Bei monostabilder Funktionsweise kann auf das dritte Blech c wie in Fig. 25 gezeigt verzichtet werden, und das ebene Teil des zweiten Magnetjochs wird von einer nicht gebogenen Verlängerung des Rückführarms 91a des ersten Blechs gebildet.

Natürlich ist es, ohne vom Rahmen der Erfindung abzugehen, möglich, zu den Magnetkreisanordnungen der Fig. 24 und 25 einen zweiten Rückführarm hinzuzufügen, der symmetrisch bezüglich des Kerns angebracht ist. Überdies kann ein Rückführarm als Kern betrachtet werden, wenn dieser Arm mit einer Spule ausgerüstet werden kann, oder umgekehrt. Besonders aus Fig. 25 ist zu ersehen, daß es möglich ist, eine Spule auf den Arm 91a aufzuschieben und dann das Teil 91b anzubringen.

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Claims

Patentansprüche

1./ Magnetkreisanordnung für einen Gleichstrom-Elektromagneten, insbesondere für Relais, mit einem feststehenden Kern, zwei von dessen freien Enden getragenen Magnetjochen und einem zwischen zwei Endstellungen "beweglichen Anker, bestehend aus einem Dauermagneten, dessen zu 5 seiner Achse senkrechte Ein- und Austrittsflächen für den Magnetfluß mit je einem Polstück versehen sind, wobei jedes Magnetjoch einen ebenen Teil mit mindestens einer Spaltbegrenzungsfläche aufweist und die ebenen Teile der Magnetjoche in im wesentlichen parallelen Ebenen liegen, wobei die Polstücke auf beiden Seiten der Achse des Magneten vorspringende 10 Enden mit Spaltbegrenzungsflächen aufweisen, und wobei ein ebenes Teil des einen MagnetJoches mit zwei Spaltbegrenzungsflächen mit einem dem Hub des Ankers entsprechenden Spiel zwischen zwei einander gegenüberstehender Spaltbegrenzungsflächen der Enden der Polstücke auf der einen

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OrtlGUiAL INSPECTED

Seite der Achse des I-iagneten eingreift , dadurch gekennzeichnet , daß die Spaltbegrenzungsflachen (23, 24, 25, 42, 43, 52, 62) an den Enden der Polstücke (20, J0) und an den ebenen feilen der Magnetjoche (40, 50, ßO) in an sich bekannter V/eise senkrecht zur Achse (11) des Magneten (1O) angeordnet sind, daß der Anker (i) in einer im wesentlichen in iiichtung der Achse (11) des Magneten (1O) gerichteten Translationsbewegung bewegbar ist und daß auf der anderen Seite (13) der Achse (11) des Magneten (1O) das zweite Magnet j och (iJO) zusammen mit einem dritten Magnetjoch (6o), die beide vom gleichen freien Ende des Kerns (70) getragen werden, ebene Teile mit einander gegenüberstehenden Gpaltbegrenzungsflächen (52, 62) aufweist, zwischen die mit im wesentlichen gleichen Spiel zwei zu mindestens einem der beiden Polstiicke (20, 30) gehörende Spaltbegrenzungsflächen (24, 34) eingreifen.

2. Magnetkreisanordnung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet , daß auf der anderen Seite (15) der Achse des Magneten die ebenen Teile (51, 61) der Hagnetjoche mit einander gegenüberliegenden Spaltbegrenzungsflächen (52, 62) in passendem Abstand voneinander entfernt sind, um dazwischen mit im wesentlichen gleichen Spiel die Enden (22, 32) der zwei Polstücke (20, 30) mit je einer äußeren Spaltbegrenzungsfläche (24, 34) derart eingreifen zu lassen, daß für jede Endstellung des Ankers der Magnetfluß durch den Kern, die zwei Magnetjoche und die auf beiden Seiten des Magneten liegenden und sich gleichsinnig zur Translationsbewegung des Ankers sich schließenden Spaltbegrenzungen geleitet wird, und derart, daß/die

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Magnetflußrichtung im Kern umkehrt, wenn der Anker von einer Endstellung in die andere Endstellung- geht.

3. Magnetkreisanordnung nach Anspruch 1 , in der der Anker einer äußeren Gegenkraft für mindestens eine der Endstellungen unterliegt, dadurch gekennzeichnet , daß auf der zweiten Seite (13) der Achse des Magneten die zwei Magnetjoche (50, 6o) in an sich /bekannter Weise an beiden Seiten des Endes (22) eines Polstückes (2θ) angebracht sind, und dai3 die beiden einander gegenüberliegenden Spaltbegrenzungsflächen (52, 62) der zwei Hagnetjoche (50, 60) in geeignet nahem Abstand liegen, um mit zwei zu dem Ende (22) des Polstückes (20) gehörenden, einander gegenüberliegenden Spaltbegrenzungsflächen (24, 25) im wesentlichen das gleiche Spiel derart zu ergeben, daß für die eine Endstellung der Magnetfluß so geleitet wird, daß er durch den Kern, die zwei Magnetjoche und die zwei an beiden Seiten des Magneten liegenden und sich für eine erste Richtung der Translationsbewegung des Ankers schließenden Spaltbegrenzungen verläuft, und derart, daß für die andere Endstellung im Falle einer wirkenden Gegenkraft die Magnetkreisanordnung aus dem Kern und den zwei MagnetJochen für die andere Bewegungsrichtung des Ankers über ein Polstück und zwei Spaltbegrenzungen, ohne durch den Magneten zu verlaufen, geschlossen wird.

4. Magnetkreisanordnung nach Anspruch 2 oder 3 » dadurch gekennzeichnet , daß sie in an sich bekannter Weise zwei Kerne (70, 71)» die magnetisch in Reihe verbunden sind und zueinander parallele Achsen aufweisen, umfaßt, daß die ebenen Teile der Magnet-

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joche senkrecht zu. den Achsen der Kerne (70, 71) verlaufen, daß die Magnetjoche (40» 50, 6θ) eine ebene Form aufweisen und daß die zweiten (50) und dritten (6o) Magnetjoche in vorgegebenem Abstand parallel zueinander angebracht sind, indem ein hohler Querstab (72) auf einer Verlängerung des freien Endes des zugehörigen Kerns dazwischen angeordnet ist.

5. Magnetkreisanordnung nach Anspruch 2 oder 3 , dadurch gekennzeichnet , daß er in an sich bekannter ¥eise zwei magnetisch in Serie verbundene Kerne (70, 71) umfaßt, die zueinander parallele Achsen aufweisen, von rechteckigem Querschnitt sind und in einer Ebene liegen, daß die Ebenen der ebenen Teile der Magnetjoche parallel zur Ebene der Kerne verlaufen und daß mindestens ein Magnetjoch aus der nicht gekrümmten Verlängerung eines freien Endes des Kerns besteht.

6. Magnetkreisanordnung nach Anspruch 4 oder 5 » dadurch gekennzeichnet , daß alle Enden der Kerne (70, 71) frei sind und Magnetjoche tragen und daß die magnetische Anordnung der zwei Kerne durch einen zweiten Anker (2) verwirklicht ist, der symmetrisch hinsichtlich des ersten Ankers (i) angeordnet ist.

7· Magnetkreisanordnung nach Anspruch 2 oder 3 , dadurch gekennzeichnet , daß der Kern (70) eine zu den Ebenen der ebenen Teile der Magnetjoche parallele Achse aufweist und daß die Magnetjoche (40, 50, 60) eine zu einem Winkel gebogene Form aufweisen ,de s s en erster Schenkel (44» 54» 64) an einem freien Ende

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des Kerns (70) angebracht ist und deseeniZweiter Schenkel (41» 51, 61) die ebene Fläche bildet, die mindestens eine Spaltbegrenzungsfläche trägt.

8. Magnetkreisanordnung nach Anspruch 7 » dadurch g e kennzeichnet, daß die zweiten (50) und dritten (60) Magnetjoche einen gemeinsamen ersten Schenkel (54» 64) tragen.

9· Magnetkreisanordnung nach Anspruch 7 oder 8 , in der die zwei Anker nebeneinander angeordnet sind und dieselbe transversale Mittelebene aufweisen, dadurch g e k e η η ζ eic h η e t , daß die zwei Anker (1, 2) von zwei ersten MagnetJochen (40) eingefaßt sind und daß zwei zwischenliegende Jochflächen (55» 65) zwischen den beiden Ankern angeodnet sind.

10. Magnetkreisanordnung nach Anspruch 7 oder 8 , in der die beiden Anker nebeneinander angeordnet sind und diefgleiche transversale Mittelebene aufweisen, dadurch g e k e η η ζ ei c h η e t , daß die zwei Anker (1, 2) von zwei zweiten (50) und dritten (60) Magnetjochen eingefaßt sind und daß eine zwischenliegende Jochfläche (45) zwischen den beiden Ankern angeordnet ist.

11.. Magnetkreisanordnung nach Anspruch 2 oder 5 » dadurch gekennzeichnet, daß sie in an sich bekannter Weise

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zwei parallel zur Achse des Kerns (70) liegende Rückführarme (9I, 92) umfaßt, die mittels einer Magnetverbindung (90) den aus einem Ende des Kerns (70) zu der von dem anderen Ende des Kerns eingenommenen Stelle austretenden Magnetfluß zurückführen soll, daß die Ebenen der ebenen Teile der Magnetjoche parallel zu der die Achsen der Rückführarmö (9I, 92) enthaltenden Ebene verlaufen und daß zwei Anordnungen von ersten (40), zweiten (50) und dritten (60) MagnetJochen von den freien Enden der Rückführarme (91 9 92) und des Kerns getragen werden, wobei zwei Anker (1, 2) jeweils mit einer Anordnung der Magnetjoche so verbunden ist, daß der aus diesem freien Ende des Kerns austretende Magnetfluß sich in gleichen Anteilen auf einerseits den

en
Anker (i) und ein/der Rückführarme (91) und andererseits auf den

Anker (2) und den anderen der Rückführarme (92) verteilt.

12. Magnetkreisanordnung nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet , daß die zwei Anker (1, 2) wenigstens ein gemeinsames Polstück (26, 36) aufweisen.

13. Magnetkreisanordnung nach Anspruch 12 , dadurch gekennzeichnet 5 daß die zwei Anker (1, 2) zwei gemeinsame Polstücke (26, 36) und einen gemeinsamen Magneten (17) aufweisen.

14· Magnetkreisanordnung nach einem der Ansprüche 11, 12, 13» dadurch gekennzeichnet , daß der Kern (70), die

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Rückführarme (9I, 92) und die Magnetverbindung (90) zwischen dem Kern und den Rückführarmen aus einem ebenen, in Form eines E ausgeschnittenen Blechs "bestehen.

15. Magnetkreisanordnung nach einem der Ansprüche 11, 12, 13, dadurch gekennzeichnet , daß die Rückführarme (9I,

92) und die Magnetverbindung (90) aus einem in U-Form gekrümmten Blechteil bestehen, dessen hinterer Teil (95) senkrecht zu seiner Ebene den Kern (70) aufnimmt.

16. Magnetkreisanordnung nach einem der Ansprüche 11, 12, 13, dadurch gekennzeichnet , daß alle Enden des Kerns

(70) und der Rückführarme (91» 92) frei verlaufen und Anordnungen von Magnetjochen tragen, und daß die Magnetverbindung zwischen dem Kern (?0) und den Rückführarmen (9I» 92) durch zwei andere Anker (3, 4) zustande kommt, die symmetrisch hinsichtlich der zwei ersten Anker (1, 2) angeordnet sind.

17. Magnetkreisanordnung nach Anepanich 16 , in der der Kern aus einem ebenen Blech von rechwinkliger Form besteht, dadurch gekennzeichnet , daß die RückfühEarme jeweils aus einem Blechstück (93) bestehen, das so angeordnet ist, daß die Kernebene jedes einen Rückführarm bildende Blech (93) schneidet und dazu senkrecht steht, daß jedes Kernende (70) zur Bildung des ebenen Teils (41) eines ersten gemeinsamen Magnetjochs für zwei MagnetJochanordnungen verlängert ist, und daß jede der Enden

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jedes Teil (93) T-förmig verlängert ist, wobei jeder Arm einmal in rechtem Winkel zum Kern entsprechend einer zur Kernachse parallelen Achse zur Ausbildung der ebenen Teile (51» 61) der zweiten (50) und dritten (6o) Magnetjoche jeder Magnetjoch- b anordnung frekrümmt ist.

18. Magnetkreisanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, in der der oder die Magnete aus einem .Ferrit, wie z.B. aus Barium, besteht bzw. bestehen , dadurch gekennzeichnet, daß der Ankerhub zusammen mit der Dicke des ebenen Teils (41) eines ersten Hagnetjochs (40) der Höhe des Magneten (1O) in Sichtung· seiner Achse (11) gleich ist.

19· Hagnetkreisanordnung nach Anspruch 2 oder 3 , dadurch gekennzeichnet , daß sie ein erstes ebenes Blech (a) das derart ausgeschnitten ist, daß es bestimmte feste ebene Elemente, bestehend aus einem Kern (70a), mindestens einem Rückführarm (91,a, 9²,a) und einer Magnetverbindung (9Oa_-) zwischen Kern und Rückführarm ergibt, und ein zweites Blech Q)) mit mindestens einem Teil umfaßt, der den Rückführarm (91ja) bildet und auf dem ersten Blech (ει) mit einer begrenzten Bewegungsfreiheit in einer zu den Ebenen der Bleche senkrechten Richtung angeordnet ist, und daß der ebene Teil (6i) des dritten Magnetjochs (60) durch das Ende (6ΐΐ)) einer bajonettartig gebogenen Yerlängerung des den Rückführarm (91Jb) des zweiten Blechs (b_) bildenden Teils gebildet ist.

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20. Magnetkreisanordnung nach Anspruch 19 » dadurch gekennzeichnet , daß die ersten (_a) und zweiten (jb) Bleche jeweils einen den Kern (7O₁B, 70Jb) bildenden Teil, mindestens einen den Rückführarm (91ji> 91Jl) bildenden Teil und einen die Magnetverbindung (9^οϋ» 90b) bildenden Teil umfaßt, daß der ebene Teil (41) des ersten Magnetjoche durch nicht gekrümmte Verlängerungen (41.ä» 41Jb) von den Kern (7Oa_-, 7ObJ bildenden Teilen des ersten (&) und zweiten (bj Blechs gebildet ist, und daß der ebene Teil (51) des zweiten Magnetjochs durch das Ende (5Ia₁) einer bajonettartig gekrümmten Verlängerung des den Rückführarm (91a,) des ersten Blechs (a,) bildenden Teils gebildet ist.

21. Magnetkreisanordnung nach Anspruch 19» dadurch gekennzeichnet , daß das erste Blech (a) einen den Kern (70a.) bildenden Teil und einen die Magnetverbindung (90a,) bildenden Teil umfaßt, wobei der ebene Teil (41) des ersten Magnetjoche von einer nicht gebogenen Verlängerung (41,a) des den Kern (7Oa₁) bildenden Teils des ersten Blechs (a) gebildet ist, daß das zweite Blech (jj) außerdem einen die Magnetverbindung (90Jb) bildenden Teil umfaßt, daß ein drittes Blech (c_) vorgesehen ist, das derart ausgeschnitten ist, daß es mindestens einen den Rückführarm (90Jb) bildenden Teil und einen die Magnetverbindung (90.c) bildenden Teil ergibt, wobei dieses dritte Blech (_c) auf dem ersten Blech (a) und dem zweiten Blech (b) mit einer begrenzten Bewegungsfreiheit in einer zu den Ebenen der Bleche senkrechten Richtung angeordnet ist,

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und daß der ebene Teil (51) des zweiten Magnetjoche von einem finde (51c.) einer bajonettartig: _:p;ebof;enen Verlängerung des den itückführarm (91c.) bildenden Teil des dritten Blechs (c_) gebildet ist.

22. Magnetkreisanordnung· nach Anspruch. 21, dadurch gekennzeichnet , daß das erste ulech (a) gleichermaßen einen Teil umfaßt, der den Uückführarm (SMjl.) bildet.

23. Magnetkreisanordnung nach Anspruch 3 und 10 , dadurch gekennzeichnet , daß das erste Blech (_a) einen den Kern (7⁽>a_) bildenden Teil, wenigstens einen den Rückführarm (91a.) bildenden Teil und einen die Magnetverbindung (90ja) bildenden Teil umfaßt, und daß die ebenen Teile (4I) und (51) der ersten und zweiten Magnetjoche aus nicht entsprechend gekrümmten Verlängerungen (41a.» 51a.) des den Kern (70a) bildenden Teil und des den Rückführarm (91.a) bildenden Teils des ersten Blechs (ει) bestehen.

24. Magnetkreisanordnung nach Anspruch 20 , mit einer Spule mit zentralem Loch von rechteckigem Querschnitt , dadurch g e kennzeichne t , daß die Breite des rechteckigen Querschnitts des Lochs der Spule (HO) etwas größer als die Summe der Dicke der Teile (70a., 70.b) der zwei den Kern bildenden Bleche ist, um erwähnte begrenzte Bewegungsfreiheit zuzulassen.

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25. Magnetkreisanordnung nach Anspruch 24, in der die bpule Üeiten aufweist, die ein außen gerundetes Profil haben, dadurch gekennzeichnet , daß die bajonettartig gekrümmten Verlängerungen der ersten (_a) und zweiten (_b) Bleche je einen 'Zwischenteil aufweisen, dessen Breite entsprechend einem gerundetai Profil (9^) zunimmt, das eine der Form der Spule (11O) einschließlich Toleranz entsprechende Profilform annimmt.

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